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T ec su p V i ir rt tu u@ @ l l Aná l li is i s, y d i ia g nóst i ic co y sol u d e uc ci ió n d f al l la s

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Análisis, diagnóstico y solución de fallas Agosto 2007

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INDICE

1. 2. 3.

Introducción ....................................................................................... 3 Objetivos ............................................................................................. 3 Diagnóstico y solución de fallas ...................................................... 3 3.1. Introducción .......................................................................... 3 3.2. Nuestro Objetivo................................................................... 5 3.3. Nuestro Desafío .................................................................... 5 3.4. Definamos el Análisis y Diagnóstico de falla ................... 5 3.5. Desgaste ................................................................................. 6 3.6. Fallas en engranajes.............................................................. 8

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1. Introducción En esta lección se describen los conceptos básicos, del análisis, diagnóstico y solución de fallas en los diversos componentes de la transmisión. 2. Objetivos Al terminar esta unidad el estudiante estará en capacidad de: 1. Analizar las causas básicas de fallas de las principales partes y componentes de la transmisión. 2. Reconocer los principales métodos para analizar y resolver los problemas que encontraremos en los módulos de instrucción. 3. Evaluar las posibles soluciones de las diversas fallas encontradas en los sistemas de transmisión. 3. Diagnóstico y solución de fallas

3.1.

Introducción El análisis y diagnóstico de fallas es interesante y da satisfacción cuando uno descubre que fue lo que causó un problema inesperado y recomendó oportuna y eficazmente la medida para corregirlo.

A los usuarios y clientes no les gusta que reparemos los "síntomas" o los "efectos" sino que encontremos la verdadera causa u origen del problema de las fallas. Tampoco les gusta que se les enviara una factura por

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reparación de una avería ocurrida a una fecha temprana, como tampoco entienden por que la falla fue responsabilidad de ellos.

Cuando se quejan, es porque frecuentemente tienen necesidades insatisfechas, las cuales llamamos comúnmente "problemas". El propósito de esta unidad es ayudarle a fortalecer su aptitud para analizar fallas y mejorar su efectividad con los usuarios. La identificación rápida de problemas requiere, por lo general, previo conocimiento de los productos, de las instalaciones y de las operaciones del cliente, así como de sus prácticas de mantenimiento. De la misma forma que nosotros presentamos síntomas cuando tenemos problemas de salud. Los productos también tienen indicadores que nos dan la pista de los problemas que se presentan en su operación o mantenimiento.

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3.2.

Nuestro Objetivo REPARACIÓN ANTES DE LA FALLA

3.3.

Nuestro Desafío ENCONTRAR EL PROBLEMA… ¿QUE CAUSÓ LA FALLA? MEJORAR UNA ACCIÓN CORRECTIVA… PREVINIÉNDOLA

3.4.

Definamos el Análisis y Diagnóstico de falla UNA REVISIÓN CUIDADOSA DEL PRODUCTO Y LOS HECHOS QUE PRECEDIERON A LA FALLA, NOS LLEVARÁ A LA IDENTIFICACIÓN DE LAS CAUSAS REALES QUE ORIGINARON EL PROBLEMA. Hemos organizado la manera de aplicar el Análisis y diagnóstico de Fallas mediante ocho pasos, que nos ayudan a efectuar un análisis del problema de la calidad. Si se deja de hacer solo uno de los pasos, o si se implementan desordenadamente, se puede identificar erróneamente la causa raíz y aplicar una medida de corrección inadecuada (solución de los "efectos" de problemas y no de sus "causas"), facturas innecesariamente altas y paralizaciones además de clientes y usuarios de equipos insatisfechos. Los ocho pasos son los siguientes: 1. Definir el problema clara y concisamente. 2. Organizar la acumulación de datos. 3. Observar y anotar los datos.

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4. 5. 6. 7.

Pensar lógicamente sobre los datos. Identificar la causa más probable. Comunicarse con la parte responsable de la falla. Hacer las reparaciones siguiendo instrucciones de la parte responsable. 8. Continuar en contact0 con el cliente. Se pueden obtener datos para el Análisis y Diagnóstico de Fallas de tres fuentes básicas: 1. Del lugar de trabajo del cliente 2. Del producto que ha fallado 3. De laboratorios metalúrgicos La mayoría de los problemas se pueden resolver aprovechando al mínimo las fuentes básicas 1 y 2. Ocasionalmente, podemos necesitar información de micro estructuras de la fuente 3 para identificar las verdaderas causas.

3.5.

Desgaste Las piezas y componentes han sido diseñadas para desgastarse gradualmente mientras prestan buen servicio. Por lo general, se consideran reutilizables si el desgaste está dentro de los límites permitidos. De vez en cuando, sin embargo, se produce un desgaste anormal y debemos examinar la falla para determinar su origen. Si seguimos un procedimiento de análisis de desgaste ya establecido, estaremos en mejores condiciones de encontrar la causa principal.

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Muchas veces el desgaste es anormal como resultado de lubricación contaminada o mal funcionamiento de algún sistema hidráulico, de enfriamiento, de admisión de aire o de combustible. A medida que recogemos datos, debemos informarnos sobre la cantidad y calidad de los aditivos, acondicionadores y fluidos utilizados, además de las temperaturas y presiones de operación. Los datos sobre mantenimiento de sistemas, tales como intervalos de servicio y procedimientos de reacondicionamiento son útiles también. Posteriormente, cuando consideremos todos estos datos, nos ayudarán a definir el problema y a guiarnos a la causa original. Obtener hechos del sistema según los siguientes criterios: • • • •

Materiales. Temperaturas. Presiones Lubricantes.

Al observar las piezas desgastadas, es necesario que determinemos y anotemos dónde se encuentra el desgaste, qué tipo de desgaste se ha producido y qué carga lo ha ocasionado. Por ejemplo: un desgaste descentrado puede sugerir que las piezas están desalineadas o dobladas; el desgaste se va acumulando y las picaduras indican cierto movimiento de las superficies. La inspección con lupa de las áreas desgastadas puede ayudarnos a reconocer las diferentes formas de desgaste. Como las formas de desgaste dependen de la carga, la identificación de configuraciones anormales de desgaste nos puede guiar a la identificación de condiciones de carga perjudiciales. Hay muchos tipos de desgaste, pero los siete que damos a continuación son los más comunes:

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3.6.

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Fallas en engranajes Por lo general, la causa principal de una falla de engranajes está en las áreas de aplicación y mantenimiento. La siguiente causa más probable puede estar en la instalación, seguida de problemas de fabricación y de diseño. Noten que el diseño y la fabricación representan un porcentaje muy pequeño en las fallas de engranajes. Nuestra tarea está en identificar la causa original y tomar las medidas necesarias para corregirla.

Recordando:

Función de los Engranajes Los engranajes realizan cinco funciones básicas: 1. Transmiten fuerza. 2. Cambian la dirección y/o el ángulo de movimiento. 3. Cambian la velocidad rotacional. 4. Cambian el nivel de torsión. 5. Transfieren fuerza a una línea de centro de eje diferente.

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Por lo general, cuando los trenes de engranajes empiezan a hacer ruido, hay un daño o un ajuste incorrecto. La mayor parte de los daños de engranajes provienen de condiciones Anormales como: Montaje/ajustes incorrectos. Cargas incorrectas. Desgaste abrasivo o mellas (imperfecciones causadas por basura). Desgaste por adherencia. Desgaste por corrosión. Deformación plástica. Fatiga por esfuerzo. Fracturas.

• • •

• • • • •

El mantenimiento adecuado del sistema de lubricación reduce al mínimo las condiciones anormales que producen desgaste innecesario o fracturas.

PRINCIPALES PROBLEMAS QUE SE PRESENTAN EN LA TRANSMISIÓN CAJA DE CAMBIOS AVERÍAS

CAUSAS

Mando de embrague desajustado (cable destensado o sistema hidráulico defectuoso), lo que es causa de que el 1. Suenan las marchas (cambios) desembrague no sea al intentar completo al pisar el introducirlos. pedal.

2. Las marchas entran con dificultad.

SOLUCIONES Tensar el cable y ajustar su tope o sangrar el circuito hidráulico de mando.

Desmontar la caja de Desgaste de los conjuntos cambios y sustituir sincronizadores. anillos o conjuntos sincronizados. Tensar el cable y Mando del embrague ajustar su tope o desajustado. sangrar el circuito hidráulico de mando. Varillaje de accionamiento del Ajustar o lubricar. cambio desalineado o falto de lubricación. Avería interna del cambio (rodamientos, conjuntos Desmontar y revisar. sincronizadores, piñones, etc.).

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AVERÍAS 3. Resbalamiento en todas las marchas.

4. Aceleración pobre a bajas velocidades.

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CAUSAS Nivel de aceite bajo. Avería interna del cambio (embragues desgastados, caja de válvulas agarrotada, bomba de aceite con desgastes, etc.). Nivel de aceite bajo. Convertidor de par averiado (no actúa el rodamiento unidireccional del reactor).

5. La caja no Mal ajuste del mando. cambia de marcha. 1.- Desalineamiento del juego de la palanca de cambios. 2.- Excesivo juego entre dientes. 3.- Dientes partidos. 4.- Aceite de poca viscocidad. 5.- Juego longitudinal 6. Ruido en la caja anormal en el eje en posición secundario. neutral 6.- Desalineamiento entre la caja y el motor. 7.- Desgaste en el piñón del eje o en el árbol secundario. 8.- Desgaste en el engranaje de marcha atrás. 9.- Contraeje abollado o partido. 1.- Partido o gastado el 7. Ruido de cojinete trasero del eje engranajes en principal. segunda o 2.- Engranajes tercera desplazables muy velocidades gastados. 3.- Juego longitudinal excesivo del eje principal. 4.- Engranajes del velocímetro muy gastados.

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SOLUCIONES Reponer el nivel.

Efectuar una reparación general.

Reponer el nivel.

Sustituir el convertidor.

Efectuar ajuste y verificar presiones. Alinear juego. Verificar alineación Cambio de engranajes. Cambio de Aceite Corregir juego. Corregir alineamiento. Cambio de piñón.

Cambio de engranajes. Cambio de contraeje. Cambio de cojinete.

Cambio de engranajes. Corregir juego Cambio de engranajes.


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AVERÍAS

CAUSAS

1.- Engranajes muy gastados. 2.- Piezas de retención 8. Se salen las gastadas o rotas. velocidades 3.- Cojinetes de la caja muy gastados. 4.- Estrías del eje principal muy gastadas. 5.- Juego longitudinal excesivo del eje principal o del secundario. 6.- Ajuste inadecuado de la articulación de cambio de velocidades. 7.- Escotadura de mando de las horquillas o levas desgastadas o torcida. 8.- Desajuste o desgaste de las barras de mando. 1.- Sincronizadores 9. Cambios dañados o gastados. ruidosos o 2.- El mecanismo de difíciles embrague del motor no desembraga bien. 3.- Estrías del eje principal dañadas o con rebordes. 4.- Ajuste inadecuado de la articulación de cambios. 10. Ruidos en 1.- Desgaste en las primera y segunda arandelas de ajuste del velocidades por árbol intermediario. excesivo juego 2.- Rodamiento trasero del eje principal del árbol secundario mal instalado o gastado. 11. Ruidos en 1.- Piñón desplazable de primera y sólo marcha atrás y primera marcha atrás dañado o desgastado. 1.- Piñones 12. Ruidos en intermediarios de marcha marcha atrás atrás dañados. 2.- Rodamiento del piñón intermediario de marcha atrás dañado o desgastado.

SOLUCIONES Cambio de engranajes Cambio de piezas. Cambio de cojinetes. Cambio del eje Corregir juego

Corregir ajuste

Cambio de horquillas. Cambio de barras. Cambiar sincronizadores. Verificar mecanismo de embrague. Ajustar y cambiar pieza

Ajustar articulación.

Cambio de arandelas.

Ajustar o cambiar rodamiento.

Cambiar Piñones.

Cambiar Piñones.

Ajustar o cambiar rodamiento.

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AVERÍAS

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CAUSAS

1.- Sujeción de la carcaza 13. Se salta la de la caja en el embrague directa floja. 2.- Interferencia del motor o del embrague con las barras de mando de la caja de velocidades. 3.- Desajuste o desgaste de las barras de mando. 4.- Rodamiento piloto del embrague desgastado o roto. 5.- Retén del rodamiento del árbol primario flojo o roto. 6.- Suciedad entre las superficies de asiento de la carcaza del embrague y de la caja de velocidades. 7.- Piezas de retención gastadas o rotas. 1.- Rodamiento delantero 14. Ruidos en del árbol primario marcha directa dañado. 2.- Rodamiento trasero del árbol secundario dañado. 3.- Piñón del velocímetro dañado. 15. Excesivo juego 1.- Cojinetes del árbol en todas las intermediario gastados. velocidades. 2.- Excesivo juego axial del árbol intermediario. 1.- Demasiado lubricante en la caja de velocidades. 16. Escapes de 2.- Retenedor del lubricante en la rodamiento del árbol o caja de eje primario flojo o roto. velocidades. 3.- Retenedor del lubricante del rodamiento del árbol primario roto o dañado. 4.- Retén del rodamiento flojo o junta dañada. 5.- Faltan tapones de la caja o pernos de la tapa están flojos. 6.- Contraeje del árbol intermediario flojo. 7.- Lubricación incorrecta.

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SOLUCIONES Ajuste de carcaza Verificar el motor y mecanismo de embrague. Ajustar y cambiar pieza. Cambio de Rodamiento. Cambio de Reten

Limpieza de superficies

Cambio de Piezas. Cambio de Rodamiento. Cambio de Rodamiento. Cambio de Piñón. Cambio de cojinetes Ajustar juego. Corregir nivel de lubricante. Cambio de Reten

Cambio de Reten

Cambio de Reten Poner tapones Ajustar el árbol Corregir Lubricación


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EJE DE TRANSMISIÓN (Tracción posterior) AVERIAS

1. Ruido.

2. Golpeteo.

CAUSAS Crucetas universales faltas de lubricación o deterioradas. Eje propulsor desalineado o desequilibrado. Rodamiento central de apoyo defectuoso. Holgura en el conjunto de la transmisión o en el diferencial.

SOLUCIONES Revisar las crucetas universales. Alinearlo/equilibrarlo. Sustituir rodamiento. Revisar conjunto eje transmisión/ diferencial.

MECANISMO DIFERENCIAL AVERÍAS

CAUSAS

Mal ajuste/desgaste conjunto piñón-corona. 1. Sireneo al acelerar Rodamiento conjunto y retener. diferencial o piñón de ataque deteriorados. Holgura excesiva o 2. Ruidos en curvas. daños en planetarios y satelites. Placas de fricción del mecanismo autoblocante con 3. Falta de desgaste o daño. estabilidad Mecanismo autoajustable, bloqueado.

SOLUCIONES Ajustar. Sustituir rodamientos y reajustar conjunto. Reparar conjunto diferencial. Reparar conjunto diferencial. Reparar o sustituir el mecanismo.

SEMIEJE DE TRANSMISIÓN (Tracción delantera) AVERÍAS

1. Chasquidos al rodar con la dirección girada a tope

CAUSAS Falta de grasa en las crucetas o juntas homocinéticas. Rodamientos de agujas de las crucetas oxidados o con las agujas rotas, o daños internos en las juntas homocinéticas.

SOLUCIONES Engrasar y revisar estado de los fuelles protectores de goma. Reparar los conjuntos cardan u homocinéticos, o sustituir las transmisiones completas.

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AVERÍAS

2. Holgura en las transmisiones, al acelerar o retener.

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CAUSAS

SOLUCIONES

Reparar los conjuntos Desgaste o rotura de cardan u homocinéticos los rodamientos de las o sustituir las crucetas o bolas en las transmisiones juntas homocinéticas. completas. Tuerca de la mangueta Apretarla al par floja. especificado. Sustituir la mangueta o Estrías de la mangueta la transmisión desgastadas. completa y el plato de anclaje. Desgastes en los dados Sustituir los elementos o juntas trípode de dañados. salida del diferencial.

MECANISMO DE EMBRAGUE AVERIAS

CAUSAS

Cable de mando se agarra y no retorna correctamente. Gomas de apoyo del motor deterioradas. Disco engrasado o 1. Retiembla al arrancar o cambiar la desgastado. marcha. Superficie de fricción del volante y/o del plato de presión rayada. Muelles o muelle de diafragma deformados. Tope de la palanca de desembrague desajustado (cable de mando excesivamente tensado). El pedal no retorna debido a debilitamiento del muelle de retroceso o a atascamiento del cable 2. Patina. de mando. Asbesto del disco impregnado de posibles fugas a través del retenedor del cigüeñal. Disco desgastado. Muelle de diafragma roto o cedido.

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SOLUCIONES Engrasar o sustituir el cable. Sustituirlas. Sustituir el disco. Rectificar las superficies de fricción o sustituir las piezas afectadas. Sustituir elementos. Ajustar el tope del cable, dejando la holgura recomendada.

Sustituir el muelle. Engrasar o sustituir el cable de mando.

Sustituir el disco y poner nuevos retenes. Sustituir el disco. Sustituir el conjunto muelle del diafragma


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AVERIAS 3. Desgaste prematuro.

CAUSAS Conducir habitualmente con el pie apoyado en el pedal de embrague.

SOLUCIONES Sustituir el disco y evitar ese hábito en lo sucesivo.

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