MXPA06002956A

MXPA06002956A - Procedimiento y dispositivo para verificar la adherencia de las capas de deslizamiento de bujes de cojinetes de deslizamiento.

Info

Publication number: MXPA06002956A
Application number: MXPA06002956A
Authority: MX
Inventors: Maik Wilhelm
Original assignee: Federal Mogul Wiesbaden Gmbh
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2006-09-15
Also published as: CN1834620A; KR20060101201A; US7426855B2; ES2325027T3; ATE433567T1; JP2006258792A; DE102005013204B3; EP1703268B1; CA2533211A1; EP1703268A1; BRPI0505590A; US20060243046A1; PL1703268T3; DE502005007454D1; CN1834620B

Abstract

Se describe un procedimiento y un dispositivo (1) para verificar la adherencia de las capas de deslizamiento (3) aplicadas en lado interior de los bujes de cojinetes de deslizamiento (2). El procedimiento preve que se proporcione una holgura entre el buje del cojinete de deslizamiento (2) que se va a examinar y una espiga (5) rotatoria u oscilatoria (5). En la hendidura (8) entre el eje de cojinete de deslizamiento y la espiga se introduce un medio liquido. El buje del cojinete de deslizamiento (2) y (5) se mueven oscilando entre si relativamente de forma perpendicular al eje del buje (9) durante un tiempo predeterminado con una fuerza predeterminada y despues de la prueba de carga, se examina el buje del cojinete de deslizamiento (2) en busqueda de danos sobre la capa de deslizamiento (3). El dispositivo correspondiente presenta una espiga (5), la cual esta apoyada giratoriamente con sus dos extremos en un receptor de espiga (20) y en la cual esta colocado un primer dispositivo de impulsion (7). Ademas se provee un receptor de buje (10), en el cual se coloca a presion el buje (2) que va a ser examinado. El dispositivo presenta ademas medios para realizar un movimiento relativo oscilante entre el receptor de buje (10) y el receptor de espiga (20).

Description

PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA VERIFICAR LA ADHERENCIA DE LAS CAPAS DE DESLIZAMIENTO DE BUJES DE COJINETES DE DESLIZAMIENTO CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un procedimiento para verificar la adherencia de las capas de deslizamiento aplicadas en el lado interno de los bujes de los cojinetes de deslizamiento. La invención _ se refiere también a un dispositivo para verificar la adherencia. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los bujes de los cojinetes de deslizamiento presentan por lo general un respaldo de acero y una capa deslizante que puede consistir de un material sintético o de una aleación metálica. Entre la capa deslizante y el respaldo de acero frecuentemente se ha colocado una capa sinterizada, que por ejemplo puede consistir de bronce sinterizado. Ese tipo de bujes para cojinetes de deslizamiento deben ser verificados con el procedimiento de acuerdo con la invenció . Los bujes de cojinetes de deslizamiento sirven por lo regular para sostener ejes rotatorios, en los cuales el agente lubricante se mueve periféricamente en la hendidura para el lubricante. Con esto se produce una lubricación hidrodinámica. Sin embargo también hay aplicaciones en las cuales el lubricante fluye simultáneamente en la dirección axial, lo que puede conducir a una erosión por flujo en la capa de deslizamiento y eventualmente en las capas que quedan por debajo de esta. Esa erosión por flu o puede conducir a que la capa de deslizamiento se desgaste y se desprenda el buje del cojinete. Esos tipos de flujos imperan por ejemplo en las bombas de inyección de diesel, en las cuales el combustible diesel realiza la función del agente lubricante. Los bujes sirven alli en especial para sostener los ejes excéntricos con la consecuencia de que los bujes de los cojinetes periódicamente también reciben cargas en dirección radial, de tal forma que aqui al ampliarse la hendidura para lubricante pueden formarse altas velocidades de flujo axial. Entre mayor sea la velocidad de flujo, mayor será el peligro de erosión por flujo. Por medio del flujo se somete a la capa deslizante a altas fuerzas de corte. Por lo tanto seria deseable simular esas fuerzas de corte bajo diferentes condiciones y poder probar la adherencia de la capa de deslizamiento. Hasta ahora se han conocido procedimientos y dispositivos de prueba con los cuales se puede verificar la resistencia a la tracción de capas hechas de un material compuesto plano. Por el escrito EP 0 212 694 se conoce un procedimiento de prueba que usando un dispositivo de prueba de acuerdo con ISO 4624 determina la adherencia de una capa de deslizamiento sobre una capa de bronce de un material para cojinetes de deslizamiento que presenten múltiples capas. Para esto a la superficie frontal plana áspera de un troquel de prueba del dispositivo de prueba se le adhiere una capa de deslizamiento. Este procedimiento es costoso y no proporciona información sobre la resistencia al corte de la capa deslizante, que entre otras cosas es causada por el flujo de un medio fluido. Dependiendo del campo de uso, el buje del cojinete de deslizamiento también recibe cargas axiales, en su mayoría en forma de golpes o pulsos, con lo cual el eje que se extiende a través del b je es flexionado, lo que por un lado conduce a cargas en los cantos — cargas en los cantos de Los bujes, y por otro lado a un flujo en forma de golpe del medio liquido que es conducido en la hendidura formada entre el eje y el buje. Por el escrito DE-PS 22 61 789 se conoce una parte mecánica con un recubrimiento para evitar el desgaste químico Para la verificación se describe una máquina de prueba de cojinetes, que está provista con un eje de prueba, en el cual se coloca un buje de acero reemplazable . provisto con un asiento desplazable. Sobre los bujes de acero o de prueba se apoyan dos cojinetes de biela con bielas. Para evitar la rotación relativa de los bujes de prueba frente al eje de prueba, el buje está adicionalmente asegurado por medio de un macho y hembra. Por medio de placas de masas centrifugas variables pueden producirse más o menos vibración en los bujes de prueba fijos por medio del eje de prueba puesto en rotación. Indicaciones sobre la verificación de la adherencia de las capas deslizantes colocadas en el interior de los bujes de cojinetes de deslizamiento bajo condiciones especiales de uso y un flujo de un medio liquido, no se dan en ese escrito de patente. También la DE 28 40 425 C3 describe principalmente un soporte de prueba para cojinetes de deslizamiento, en el cual para las pruebas se montan cada vez mitades de cojinetes de deslizamiento en la parte inferior de un receptor para cojinetes. Para ajustar las condiciones de prueba se carga estáticamente solo la mitad superior no tratada del cojinete de deslizamiento. Por medio de una considerable holgura o juego para el movimiento de la mitad del cojinete de deslizamiento, se asegura adicionalmente que al soltar los pivotes no entre en contacto mecánico el cojinete con la estructura de prueba. Después de ajustar las condiciones de prueba al cambiar la dirección de carga a través de una placa en el receptor del cojinete, la mitad del cojinete de deslizamiento que está siendo examinado se carga estáticamente por medio de un cilindro hidráulico ajustable sin etapas. SUMARIO DE LA INVENCIÓN Por lo tanto es tarea de la presente invención el presentar un procedimiento y un dispositivo con los cuales pueda verificarse de forma sencilla la adherencia de las capas de deslizamiento " de bujes de cojinetes de deslizamiento en el caso de cargas en forma de golpes . En lo que respecta al procedimiento, la tarea se resuelve por medio de las siguientes etapas: - se predetermina una holgura entre los bujes de cojinete de deslizamiento que se van a probar y una espiga que se extiende a través del buje ya sea fija o rotante y/u oscilante, - en la hendidura entre el buje del cojinete y la espiga se conduce un medio liquido, - el buje del cojinete de deslizamiento y la espiga se mueven oscilando entre si relativamente de forma perpendicular al eje del buje durante un tiempo predeterminado con un fuerza predeterminada y - después de la prueba de carga, se examina el buje del cojinete de deslizamiento en en búsqueda de daños sobre la capa de deslizamiento. El procedimiento hace posible verificar la adherencia de la capa deslizante en zonas de los cantos especialmente forzadas del buje del cojinete de deslizamiento. Por medio de la fuerza oscilante perpendicular al eje del buje se flexiona la espiga, de tal forma que alternadamente se apoya sobre los cantos de los bujes o forma un espacio libre entre los cantos de los bujes en el cual fluye en forma de golpe el medio liquido. Los cantos del buje son sometidos a las fuerzas alternantes de cargas radiales, descargas y cargas por el flujo del medio liquido en la dirección axial. Cuando se garantiza la adherencia de la capa de deslizamiento en esa zona, también se da la adherencia en las otras zonas del buje del cojinete de deslizamiento. Con este procedimiento se simula la carga extrema de los bujes de cojinete de deslizamiento, como la que se presenta por ejemplo en las bombas de inyección de diesel. La fuerza se selecciona correspondientemente al fin de uso del buje del cojinete de deslizamiento. Por ejemplo puede empezarse con una fuerza reducida y aumentar esta de forma escalonada, y entre las fases de prueba se desmonta eventualmente el buje del cojinete de deslizamiento y se revisa. De esta manera puede determinarse la carga máxima ' permitida, con la cual no se desprende la capa de recubrimiento. Ese procedimiento se realiza preferentemente en el rango de fuerzas de 2 kN a 60 kN, en especial de 10 a 50 kN, especialmente se prefiere en el rango de 20 a 40 kN. La fuerza preferentemente se ejerce de forma sinusoidal, lo que es lo más parecido a la mayoría de los casos a las condiciones de uso. También puede ajustarse de forma sencilla la holgura, para lo cual se proporcionan espigas para los bujes de cojinetes de deslizamiento con diferentes diámetros externos. La holgura se ajusta preferentemente en el rango de 30 µm a 500 µm para bujes de cojinetes de deslizamiento con diámetros externos de 10 a 30 mm. Los valores preferidos de esa holgura son de 30 µm a 300 µm y 30 µm a 100 µm. La longitud de los bujes de cojinetes de deslizamiento se encuentra preferentemente en el rango de 10 a 30 mm. La espiga puede colocarse fijamente, pero sin embargo se prefiere que la espiga realice una rotación oscilante con una frecuencia de 5 a 15 Hz . Las frecuencias preferidas son 8 a 12 Hz, en especial 9 a 12 Hz . en el caso de rotación oscilante de la espiga se realiza el movimiento preferentemente en u rango angular de hasta 20°, en especial de hasta 15°. En vez de a rotación oscilante también es posible una rotación permanente en la cual se prefieren de 5 a 15 rotaciones por minutos. Los exámenes pueden realizarse con medios líquidos de diferente viscosidad. Preferentemente se utilizan medios líquidos con viscosidades de 0.2 a 8 mPa.s, preferentemente 1 a 5 mPa.s, refiriéndose estos valores a una temperatura de 100° C. Un rango de temperatura preferido para realizar la verificación del buje se encuentra entre 20 y 250° C, preferentemente en el rango de 100 a 150° C.

Se ha mostrado que dependiendo del tamaño del buje, del material de la capa de deslizamiento, de la viscosidad del medio liquido, la holgura y la temperatura, son suficientes 10 a 60 minutos para la fase de prueba. Otras duraciones preferidas son de 20 a 50 minutos, 25 a 35 minutos, en especial se prefiere 30 minutos. Como medios líquidos preferentemente se utilizan aceites hidráulicos, aceite de motor, combustible diesel, o aceite substituto de diesel. En lo que se refiere al dispositivo, la tarea se resuelve con un dispositivo que presenta los siguientes componentes : - una espiga la cual a ambos lados esta apoya de forma giratoria sobre un receptor de espiga el cual está colocado en un dispositivo de impulsión, - un receptor de bujes, en el cual puede colocarse con un asiento de prensa para el buje del cojinete de deslizamiento, estando colocada la espiga en el buje del cojinete de deslizamiento con una holgura predeterminada, - un medio para realizar el movimiento oscilante relativo ente el receptor del buje y el receptor de la espiga, y - medios para introducir un medio liquido en la hendidura entre la espiga y el buje del cojinete de deslizamiento. El movimiento relativo puede lograrse de diferentes formas . De acuerdo con una primera forma de realización el receptor de espiga está fijo en un lugar y el receptor de buje está unido con dos dispositivos de impulsión para realizar el movimiento oscilatorio . Esto significa que la carga se efectúa por medio del receptor de bujes. Ya que el receptor de espiga está fijo en su lugar, por medio de la carga sobre el buje se produce una flexión en la espiga. Preferentemente el movimiento oscilante se realiza simultáneamente bajo rotación o rotación oscilante de la espiga. De acuerdo con una segunda forma de realización el receptor del buje está fijo en el lugar y el receptor de espiga está unido a un segundo dispositivo de impulsión para la realización del movimiento oscilante. Este ultimo dispositivo de impulsión puede por ejemplo ser un cilindro, el cual se copla con el receptor de buje o con el receptor de la espiga y realiza un movimiento oscilante, que conduce a una carga axial del buje y con esto a una deformación de la espiga. Para facilitar la deformación o flexión de la espiga, esta espiga es hueca. Con esto se logra una alta elasticidad de la espiga. Por medio de diferentes grosores de pared de la espiga tubular en el caso de la misma carga pueden obtenerse diferentes flexiones de la espiga. Con esto es posible de una forma sencilla realizar el intercambio de las espigas con diferentes grosores de pared bajo las mismas cargas con diferentes condiciones de procedimiento. Para poder medir las fuerzas que actúan sobre los bujes, se prefiere que el receptor fijo esté provisto con un dispositivo de medición de fuerzas o un dispositivo de medición de fuerzas está colocado en el receptor fijo. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Modalidades ejemplares de la invención se describen a continuación con ayuda de los dibujos. En los cuales : La figura 1 muestra una representación esquemática de una primera forma de realización del dispositivo, La figura 2 muestra una representación esquemática de una primera forma de realización del dispositivo, y La figura 3 muestra una representación agrandada del buje para cojinete de deslizamiento y la espiga bajo una carga. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En la figura 1 se representa un dispositivo, que presenta un travesano fijo 13, en cuyo lado inferior está colocado un dispositivo de medición de fuerza 12, un elemento de conexión 11 y un receptor de bujes 10. En el receptor de buje 10 se coloca a presión el buje 2 que va a ser examinado. A través del buje 2 se extiende una espiga 5, que presenta un espacio hueco 6. El espacio hueco 6 se extiende desde el extremo izquierdo de la espiga 5 hasta la zona exterior del buje que se va a examinar. La espiga 5 se apoya en el receptor del buje 20, el receptor tiene forma de U. Los soportes 22a, b de la espiga 5 se encuentra en dos ramales 21 a y 21b, que se extienden perpendicularmente hacia arriba. Los soportes 22a, b permiten un movimiento rotatorio de la espiga. Para este fin la espiga está unida en el extremo derecho con un primer dispositivo de impulsión 7. Este dispositivo de impulsión 7 está conformado de tal forma que la espiga realice un movimiento rotatorio que también puede ser oscilante.

El receptor de espiga 20 en su extremo inferior está provisto con un segundo dispositivo de impulsión 23, que está conformado como cilindro de impulsión 24. Este cilindro de impulsión 24 realiza un movimiento hacia arriba y hacia abajo indicado con las flechas, de tal forma que la espiga 5 en el buje 2 que se va a examinar puede moverse perpendicularmente al eje del buje 9. Ya que el buje 2 está colocado fijo, esto produce una flexión de la espiga 5, como se muestra en la figura 3. En la figura 2 se representa otra modalidad del dispositivo 1. Esta modalidad se diferencia de la modalidad mostrada en la figura 1 en que el receptor de espiga 23 está fijo, y porque el receptor del buje 10 está unido con un segundo dispositivo de impulsión 23, el cual se encuentra en el travesano 25 del receptor de espiga - 20. También este segundo dispositivo de impulsión 23 puede estar realizado en forma de un cilindro de impulsión, el cual se mueve oscilantemente y con esto presiona al buje del cojinete de deslizamiento 2 contra la espiga fija 5 perpendicularmente al eje 9 del buje del cojinete de deslizamiento. El concepto fijo en relación con la •espiga significa que la espiga está fija en relación al movimiento vertical y principalmente puede realizar un movimiento rotatorio. Para esto la espiga está unida en su extremo derecho con un primer dispositivo de impulsión 7. En la modalidad aqui mostrada la espiga 5 está conformada como un tubo con un espacio hueco 6. En la figura 3 se muestra un buje 2 con una capa deslizante 3, que está colocado en un receptor de bujes 10. El receptor de bujes 10 se mueve hacia abajo en la posición representada en la figura 3, de tal forma que la espiga 5 se flexiona hacia abajo.

Esa flexión se representa de forma exagerada en la figura 3, para mostrar que el buje de cojinete deslizante se apoya con sus cantos de buje 4 sobre la espiga 5, con lo cual un lado inferior forma un espacio libre o hendidura 8 entre la espiga 5 y 1 capa de deslizamiento 3, de tal forma que en la hendidura puede fluir un medio liquido, como se muestra con las flechas . El medio liquido preferentemente no se introduce con una presión elevada, sino principalmente con la presión de la gravedad. Cuando el receptor del buje 10 se mueve hacia arriba, la hendidura 8 se cierra y la espiga 5 se flexiona hacia arriba con la condición de que la espiga se apoya sobre los cantos de bujes inferiores 4' . El medio liquido que se encuentra en la hendidura 8 se expulsa hacia fuera de la hendidura de u golpe. Simultáneamente en la zona superior se forma una hendidura correspondiente en los cantos 4, a la cual fluye de un golpe el medio liquido. Lista de referencia 1 Dispositivo 2 Buje de cojinete de deslizamiento 3 Capa de deslizamiento 4,4' Cantos del buje 5 Espiga 6 Espacio hueco 7 Primer dispositivo de impulsión 8 Hendidura 9 Eje del buje 10 Receptor del buje 11 Elemento de conexión 12 Dispositivo de medición de la fuerza 13 Travesano 20 Receptor de la espiga 21a, Ramal 22a, b Cojinete 23 segundo dispositivo de impulsión 24 Cilindro de impulsión 25 Travesano

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. Un procedimiento para verificar la adherencia de capas deslizantes aplicadas en el lado interior de bujes de cojinetes, caracterizado porque consiste de las siguientes etapas: - Se predetermina una holgura entre los bujes de cojinete de deslizamiento que se van a probar y una espiga que se extiende a través del buje ya sea fija o rotante y/u oscilante, - en la hendidura entre el buje del cojinete y la espiga se conduce un medio liquido, - el buje del cojinete de deslizamiento y la espiga se mueven oscilando entre si relativamente entre si de forma perpendicular al eje del buje durante un tiempo predeterminado con un fuerza predeterminada y - después de la prueba de carga, se examina el buje del cojinete de deslizamiento en búsqueda de daños sobre la capa de deslizamiento.
2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la holgura se ajusta preferentemente en el rango de 30 µm a 500 µm para bujes de cojinetes de deslizamiento con diámetros externos de 10 a 30 mm.
3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque los bujes de cojinetes de deslizamiento se examina con una longitud de buje de 10 a 30 mm.
4. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la fuerza aplicada es de 2 kN a 60 kN.
5. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la fuerza aplicada se ejerce de forma sinusoidal.
6. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la espiga realiza una rotación oscilante con una frecuencia de 5 a 15 Hz.
7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque la espiga realiza una rotación oscilante con un ángulo de 20°.
8. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque se utilizan medios líquidos con viscosidades de 0.2 a 8 mPa.s, preferentemente 1 a 5 mPa.s, refiriéndose estos valores a una temperatura de 100° C.
9. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se utilizan medios líquidos en un rango de temperatura de entre 20 y 250° C.
10. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la duración predeterminada es 10 a 60 minutos, en especial 20 a 50 minutos .
11. El procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque como medios líquidos preferentemente se utilizan aceites hidráulicos, aceite de motor, combustible diesel, o aceite substituto de diesel .
12. Un dispositivo para verificar la adherencia de capas de deslizamiento aplicadas sobre el lado interior de bujes de cojinetes de deslizamiento, caracterizado porque presenta: - una espiga la cual a ambos lados esta apoya de forma giratoria sobre un receptor de espiga el cual está colocado en un dispositivo de impulsión, - un receptor de bujes, en el cual puede colocarse con un asiento de prensa para el buje del cojinete de deslizamiento, estando colocada la espiga en el buje del cojinete de deslizamiento con una holgura predeterminada, - un medio para realizar el movimiento oscilante relativo ente el receptor del buje y el receptor de la espiga, y - medios para introducir un medio liquido en la hendidura entre la espiga y el buje del cojinete de deslizamiento.
13. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque el receptor de espiga está fijo en un lugar y el receptor de buje está unido con dos dispositivos de impulsión para realizar el movimiento oscilatorio.
14. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque el receptor del buje está fijo en el lugar y el receptor de espiga está unido a un segundo dispositivo de impulsión para la realización del movimiento oscilante.
15. El dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 o 14, caracterizado porque el receptor fijo está provisto con un dispositivo de medición de fuerzas .
16. El dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizado porque el segundo dispositivo de impulsión es un cilindro de impulsión.
17. El dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 6, caracterizado porque la espiga es hueca.