Consejos de esmerilado y pulido del cigüeñal
Las superficies rugosas del cigüeñal deben ser esmeriladas y pulidas a un acabado superficial de 15 micro pulgadas de rugosidad Ra media o mejor. Las rugosidades sobre los cigüeñales altamente cargados tales como motores diésel o motores de competición de alto rendimiento requieren un acabado de 10 micro pulgadas Ra o mejor.
Lo anterior es una especificación directa que se puede medir con un equipo especial. Sin embargo, hay más para generar una superficie pulida que simplemente cumplir con la especificación de rugosidad. Para evitar un desgaste rápido y prematuro de los cojinetes del cigüeñal y para ayudar en la formación de una película de aceite, las superficies rugosas deben ser esmeriladas en dirección opuesta a la rotación del motor y el pulido en la dirección de rotación. Esta recomendación y examinación de las siguientes ilustraciones ayudarán a hacer la recomendación más clara.
La extracción del metal tiende a elevar las rebabas. Este es el caso de casi todos los procesos de extracción del metal. Diferentes procesos crean diferentes tipos de rebabas. El esmerilado y pulido producen rebabas que son tan pequeñas que no podemos ver ni sentir, pero están allí y pueden dañar los cojinetes si la superficie del eje no se genera de forma adecuada. En lugar de "rebabas", vamos a llamar a lo que resulta de esmerilado y pulido "pelusa microscópica". Esto describe mejor lo que queda por estos procesos. Esta pelusa microscópica tiene una hebra o yace como el pelo en la espalda de un perro. La figura 1 es una ilustración que representa la disposición de esta pelusa en una rugosidad (Nota: Todas las figuras son vistas desde el extremo de la nariz del cigüeñal).
La dirección en la que la correa de pulido pasa sobre la superficie rugosa determinará la disposición de la pelusa microscópica.
Con el fin de eliminar esta pelusa de la superficie, cada operación sucesiva debe pasar por encima de la rugosidad en la dirección opuesta de modo que la pelusa se doblará hacia atrás y sera retirada. Pulir en la misma dirección de esmerilado no eliminaría efectivamente esta pelusa porque no hará más acostarse y brotar de nuevo. El pulido debe por lo tanto, hacerse opuesto al esmerilado con el fin de mejorar la superficie.
Con el fin de llegar a la forma en la que un árbol debe ser esmerilado y pulido, debemos determinar primero el resultado final deseado y luego trabajar hacia atrás para establecer cómo lograrlo. La Figura 2 representa un eje de giro en un cojinete visto desde la parte delantera de un motor girando en sentido de las agujas del reloj. La condición deseada es una rugosidad con cualquier pelusa que dejó la operación de pulido orientada, por lo que se acostara mientras el eje pase por encima del cojinete (Figura 2).
La analogía del eje que pasa sobre el cojinete es como acariciar a un perro desde la cabeza hasta la cola. Un eje de pulido en la dirección opuesta produce abrasión en el cojinete que sería como acariciar a un perro desde la cola hasta la cabeza. Para generar una superficie como la que se muestra en la Figura 2, la correa de pulido debe pasar por encima de la superficie del eje, como se muestra en la Figura 3.
La dirección de rotación del eje durante el pulido no es crítica si se utiliza una pulidora tipo correa motorizada porque la correa funciona mucho más rápido que el eje. Si se utiliza un pulidor tipo cascanueces, entonces la rotación del eje adecuada debe ser observada (Figura 4). El arranque de virutas durante el pulido no debe exceder las 0,0002 pulgadas en el diámetro.
Habiendo determinado la superficie deseada del pulido, hay que establecer la dirección correcta para el esmerilado, para producir una superficie opuesta a la que resulta del pulido. La Figura 5 muestra las direcciones rotación de esmerilado, del eje y de la superficie esmerilada cuando se ven desde la parte delantera o desde la nariz del cigüeñal. Esta orientación se logrará mediante la sujeción del volante de la brida al lado izquierdo de la amoladora (en el cabezal). Lograr el mejor acabado superficial posible durante el esmerilado, reducirá la eliminación de material necesario durante el pulido.
La superficie generada por el esmerilado podría causar abrasión a las superficies de apoyo si se deja sin pulir. Al pulir en la dirección mostrada en la figuras 3 y 4, la superficie se invierte por la operación de pulido, eliminando la pelusa creada por el esmerilado y dejando una superficie que no desgasta la superficie de apoyo.
Los ejes de hierro fundido nodular son particularmente difíciles de esmerilar y pulir debido a la estructuradel hierro. El hierro nodular recibe su nombre de la forma nodular de grafito en este material. El esmerilado abre nódulos de grafito situados en la superficie rugosa, dejando bordes irregulares que puedan dañar un cojinete. El pulido en la dirección correcta quitará los bordes irregulares de estos nódulos abiertos.
Todo lo anterior se basa en la rotación normal del motor en sentido de las agujas del reloj cuando se ve desde la parte delantera del motor. Para los cigüeñales que rotan en sentido contrario a las agujas del reloj, como es el caso de algunos motores marinos, el cigüeñal debe ser arrojado en su extremo opuesto durante el esmerilado y pulido. Esto es lo mismo que ver desde la parte delantera de la manivela desde el extremo de la brida en lugar del extremo de la nariz en las figuras adjuntas.
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