ANÁLISIS DE FALLA POR FATIGA EN EL EJE CONDUCIDO DE LA BOMBA HILLMAN 250B MTB PARA EL TRANSPORTE DE CRUDO

Ricardo Andrés García León, Edwin Edgardo Espinel Blanco, Eduar Pérez Rojas

Resumen


El objetivo del presente estudio, está centrado en localizar las causas que originaron la falla por fatiga en el eje conductor de la bomba Hillman 250B MTB doble tornillo para el despacho de crudo. El eje tuvo fractura en el cuñero cerca de la zona de cambio de sección debido a malos procedimientos ingenieriles sin tener en cuenta los cálculos de diseño. Por esta razón, se realizó un análisis de causa raíz con el cual se demostró que el cuñero estaba mal diseñado, y de esta manera poder establecer las variables que influyeron en la falla. Luego de obtener esta información, se procedió a realizar el análisis del diseño óptimo del cuñero, igualmente el rediseño del concentrador de esfuerzo para evitar futuras fallas, mediante un análisis de fatiga, fuerzas pares y diagramas de esfuerzos cortante para materiales dúctiles del cual estaba fabricado, con lo que se determinó la vida del eje. Además, se efectuó el modelamiento por medio de elementos finitos para determinar el estado de los esfuerzos. Asimismo con los resultados obtenidos poder presentar los planes de acción para evitar futuras fallas tempranas en los sistemas de bombeo principales para el despacho de crudo en las empresas del sector petrolero.

Texto completo:

PDF

Referencias


Casanova, F. (2010). Failure investigation of the gear shaft connected to a double screw extruder. DYNA (Colombia), 88–97.

De Vedia, L. A., & Svodoba, H. (2002). Fatiga. In Ensayos Industriales (Buenos Air).

García-León, R. A., Flórez-Solano, E. N., & Acosta, M. A., (2015), Análisis estructural de una maquina prensadora para la producción de ladrillo macizo para las pequeñas industrias artesanales de materiales cerámicos en Ocaña Norte de Santander y la región. RCTA, p.104–109.

García-León, R. A., Flórez-Solano, E. N., & Escobar-Macea, M., (2016), Modelo de equipo de prensado tipo palanca, para mejorar la producción de queso en la provincia de Ocaña. RCTA, p.140–149.

García-León, R. A., Flórez-Solano, E. N., & Sánchez-Ortiz, E., (2017), Diseño de un sistema alimentador para un horno rotatorio en la producción de fosfato en el Norte de Santander. RCTA, p.10–80.

Li, C. X., Hu, W. T., Dai, Z. B., & Bian, X. (2009). Wind-induced fatigue analysis of main-shaft in a vertical-axis wind turbine. Zhendong Yu Chongji/Journal of Vibration and Shock, 28(7). Retrieved from http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-68249114684&partnerID=tZOtx3y1

Li, X. J., Hu, R., Liu, D. S., & Chen, G. Q. (2004). Relation between axis deviation and fatigue strength of supporting system of large-scale statically indeterminate rotary kiln. Gongcheng Lixue/Engineering Mechanics, 21(4), 51–56. Retrieved from http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0 6944232249&partnerID=tZOtx3y1

Marco Esteban, E. (2010). Metodología para el análisis a fatiga mediante el código pro engineer: Aplicación a un eje ferroviario, 136.

Petráš, R., Škorík, V., & Polák, J. (2016). Thermomechanical fatigue and damage mechanisms in Sanicro 25 steel. Materials Science and Engineering: A, 650, 52–62. https://doi.org/10.1016/j.msea.2015.10.030

Piovan, M. T. (2014). Capítulo 7. Proyecto y cálculo de ejes y elementos accesorios. In UTN-FRBB. España.

Shen, Y., Wang, S., Li, X., & Dhillon, B. S. (2010). Multiaxial fatigue life prediction of kiln roller under axis line deflection. Applied Mathematics and Mechanics, 31(2), 205–214. https://doi.org/10.1007/s10483-010-0208-x

PL Nuñez, RA Hincapié. (2013), Metodología para Reubicación de Transformadores de Distribución Considerando el Sistema de protección. RCTA, p. 25-32.

Vachon, W. A. (1988). Effects of control algorithms on fatigue life and energy production of vertical axis wind turbines. In American Society of Mechanical Engineers, Solar Energy Division (Publication) SED (Vol. 5, pp. 149–158). ASME. Retrieved from http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0023828031&partnerID=tZOtx3y1

Waldon, C. A. (1983). Effects of yaw rate on the fatigue life of horizontal axis wecs. (pp. 197–202). American Solar Energy Soc Inc. Retrieved from http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-0020874905&partnerID=tZOtx3y1




DOI: https://doi.org/10.24054/16927257.v33.n33.2019.3331

Enlaces refback

  • No hay ningún enlace refback.