Muchos usuarios de bombas culpan erróneamente de la elección del material del eje cuando el eje se rompe, creyendo que necesitan un eje más fuerte. Pero elegir este camino 'más fuerte y mejor' a menudo solo trata los síntomas en lugar de la causa raíz. La frecuencia de los problemas de falla del eje puede ser baja, pero la causa raíz todavía existe.
Una pequeña porción de los ejes de la bomba puede fallar debido a problemas metalúrgicos y del proceso de fabricación, como poros no detectados en el material de la matriz, recocido inadecuado y/u otro procesamiento. Algunas fallas son causadas por un mecanizado de eje inadecuado, mientras que las piezas más pequeñas fallan debido al margen de diseño insuficiente para resistir el par, la fatiga y la corrosión.
Para los fabricantes o usuarios, otro factor es el sistema de flexibilidad del eje ISF=L3/D4 en las bombas en voladizo
Representa cuánto desviará el eje (doblar) debido a la fuerza radial cuando la bomba se desvía del punto de diseño (punto de eficiencia óptimo o BEP). Entre ellos, D es igual al diámetro del eje en la manga del eje del sello mecánico (mm), y L es el tramo entre la línea central de la salida del impulsor y el rodamiento radial (mm).
1. Trabajar lejos del BEP: operar fuera del rango permitido del BEP de la bomba puede ser la causa más común de falla del eje. Trabajar lejos de BEP generará fuerzas radiales desequilibradas. La desviación del eje debido a la fuerza radial generará fuerza de flexión cada dos rotaciones. Por ejemplo, un eje que gira a 3550 rpm se doblará 7100 veces por minuto. Este tipo de dinámica de flexión puede provocar fatiga axial de flexión de tracción. Si la amplitud (deformación) de la deflexión es lo suficientemente baja, la mayoría de los ejes pueden manejar múltiples ciclos.
2. Flexión del eje: el problema de la flexión del eje sigue la misma lógica que la desviación del eje antes mencionada. Compre bombas y ejes de repuesto de fabricantes con alta rectitud de eje de especificación/especificación. La diligencia debida es prudente. La mayoría de las tolerancias para el eje de la bomba están dentro del rango de 0. 0 254 mm a 0.0508 mm, y el valor medido es la lectura del indicador total (TIR).
3. Impulsor o rotor desequilibrado: si el impulsor está desequilibrado, la bomba experimentará "movimiento del eje" durante la operación. Su impacto es el mismo que el resultado de la flexión del eje y/o la deflexión, incluso cuando se detiene la bomba y se verifica el eje de la bomba, el eje de la bomba seguirá siendo recto. Se puede decir que el equilibrio del impulsor es igualmente importante para las bombas de baja velocidad y de alta velocidad. El número de ciclos de flexión dentro de un rango de tiempo dado disminuye, pero la amplitud de desplazamiento (tensión) (debido al desequilibrio) permanece dentro del mismo rango que el coeficiente de velocidad más alto.
4. Características del fluido: típicamente, los problemas relacionados con las características del fluido implican el diseño de una bomba para un fluido con viscosidad (más baja) pero capaces de resistir una mayor viscosidad. Un ejemplo puede ser simple, seleccionar y diseñar una bomba que pueda usarse para bombear combustible No. 4 a 95 F, y luego usarse para bombear combustible a 35 F (con una diferencia de aproximadamente 235 centipoise). El aumento en la proporción conducirá a problemas similares. Tenga en cuenta también que la corrosión reducirá en gran medida la resistencia de la fatiga del material del eje. En estos entornos, los ejes con alta resistencia a la corrosión son una buena opción.
5. Transmisión: el par y la velocidad son inversamente proporcionales. A medida que la bomba se desacelera, el par de eje aumenta. Por ejemplo, una bomba de 100 hp con una velocidad de 875 rpm requiere el doble de torque como una bomba de 100 hp con una velocidad de 1750 rpm. Además del límite máximo de caballos de fuerza de freno (BHP) para todo el eje, los usuarios también deben verificar el PHP permitido por cada límite de 100 rpm en la aplicación de la bomba.
6. Uso indebido: ignorar las pautas del fabricante dará como resultado problemas de eje. Si la bomba es impulsada por un motor en lugar de un motor o turbina eléctrica, el factor de potencia de muchos ejes de la bomba disminuirá debido al par intermitente y al par continuo. Si la bomba no se conduce directamente (a través de un acoplamiento), como la cinturón/polea o la transmisión de cadena/rueda dentada, el eje puede reducirse significativamente. Muchas bombas de basura y bombas de lechada de autoservicio están diseñadas como impulsadas por la correa, por lo que casi no hay problemas. Las bombas fabricadas de acuerdo con las especificaciones ANSI B73.1 no están diseñadas para ser impulsadas por la correa (a menos que use un eje de gato). Las bombas ANSI pueden ser impulsadas por la correa o el motor, pero la potencia máxima permitida se reduce considerablemente. Muchos fabricantes de bombas ofrecen ejes de servicio pesado como accesorios opcionales que pueden abordar el síntoma cuando no se puede corregir la causa raíz.
7. La desalineación: la desalineación entre la bomba y el conductor, incluso la más mínima desalineación, puede causar momentos de flexión. Por lo general, este problema se manifiesta como falla del rodamiento antes de las fracturas del eje.
8. Vibraciones: además de la desalineación y el desequilibrio, las vibraciones causadas por otros problemas (como la cavitación, la frecuencia de la cuchilla que pasa, la velocidad crítica y los armónicos) también pueden causar estrés en el eje.
9. Ensamblaje incorrecto: otra razón es la instalación incorrecta del impulsor y el acoplamiento (ensamblaje incorrecto y espacio libre, ya sea demasiado apretado o demasiado suelto). El ajuste incorrecto puede conducir al desgaste. El desgaste leve conduce al daño por fatiga. La instalación inadecuada de claves y/o teclas también puede causar este problema.
10. Velocidad incorrecta: según la inercia del impulsor y el límite de velocidad (circunferencial) de la unidad de cinturón, hay una velocidad máxima de la bomba (por ejemplo, generalmente se acuerda que la velocidad máxima del cinturón para las bombas ANSI es de 6500 pies por minuto). Además, además de aumentar los problemas de torque, también se debe prestar atención a las operaciones de baja velocidad, como la pérdida del efecto Lomax.