Predicción de vida remanente en ejes de masa superior de molino de caña

Abstract

En este artículo se presenta un método basado en la mecánica de fractura para el cálculo del tamaño critico de fisuras y la vida remanente de un ele de masa superior de molino de caña de azúcar, con fisuras semielípticas y circunferenciales. Debido a la presencia de un campo de esfuerzos multiaxiales es necesario usar en la ley de París un factor de intensidad de esfuerzos equivalente. Se obtuvieron los intervalos entre inspección requeridos para evitar una falla por fatiga de estos elementos. Para el cálculo de vida residual y tamaño de fisura máxima se considera la zona localizada en el cambio de diámetro del guilo más próximo al acoplamiento cuadrado, donde se encontró el 25% de las fallas.

A fracture mechanics-based method is presented for determining critical crack size and residual life of upper sugar-mill shafts having semi-elliptical and circumferential cracks. Due to the multiaxial stress field, an equivalent strain energy release rate stress intensity solution is used in Paris’ law to predict crack growth. Ultrasonic inspection intervals for the shaft were established. The crack zone evaluated was located in the shoulder of the bearing nearest to the square box coupling where about 25% of service failures in these types of shaft are observed.