El análisis cuantitativo de riesgos concluyó lo siguiente:
- La causa de la falla en los pernos es la fatiga de bajos ciclos, debido a la flexión repetida y concentración de esfuerzos en la zona roscada intermedia del perno con deformación plástica localizada en filete de rosca.
- Los esfuerzos concentrados obtenidos en los pernos superan los valores de fluencia de los materiales evaluados, lo cual indica que pueden encontrarse pernos doblados debido a deformaciones plásticas localizadas.
- De los tres pernos que usa cada soporte, el perno central presenta mayores esfuerzos concentrados a flexión, según los resultados de la simulación.
- De los diferentes tipos y geometrías de soportes, para el estudio se utilizó la geometría que genera una condición crítica, con lo cual, se puede considerar que los soportes con distancia de apoyos más cortos aumentan su probabilidad de no presentar fallas.
- Es importante considerar la Naturaleza Estadística (aleatoria) de la Fatiga, en la cual, para las mismas condiciones de carga en un componente, se puede designar un nivel de supervivencia del 50%, es decir, un estado de esfuerzos en el cual el 50% de las muestras pueden fallar y el otro 50% pueden pasar la prueba.
- Debido a que el plato se desplaza a una velocidad determinada durante la apertura de la prensa, el efecto dinámico del movimiento genera un impacto en los soportes y el perno que debe ser considerado, ya que los esfuerzos en los pernos aumentan con respecto a las condiciones de carga estática.
- De los datos operativos del fabricante RAUTE, el tiempo de apertura de la prensa es de 1 min, y según la información indicada por el cliente, el tiempo de apertura es de 24,59seg, lo que indica que actualmente los platos se desplazan a mayor velocidad generando mayor impacto en los soportes y transmitiendo mayores esfuerzos de flexión a los pernos.
- En la zona de contacto superior entre el soporte y el plato se obtienen esfuerzos concentrados que pueden generar deformaciones plásticas permanentes en la pestaña del plato y el resalte del soporte. Esta condición puede dar respuesta a la deformación permanente encontrada en esta zona localizada en los soportes, así como la condición de deflexión del soporte que no permite un asentamiento adecuado en algunos apoyos.
RECOMENDACIONES
- Utilizar pernos de alta resistencia y calidad para reemplazar los pernos en soportes dañados.
- Evaluar el diseño de un elemento que permita reducir los esfuerzos en los pernos debido a la flexión en el acoplamiento Soporte-Plato
