Fatiga
¿Cómo podría controlarse la fatiga que podríamos
describir como el colesterol de las piezas de elevación? La fatiga es
el primer factor a tener bajo control. Se manifiesta cuando los materiales
están sometidos a ciclos de tracción repetidos y puede provocar
fracturas catastróficas en piezas como los ganchos de izaje.
La fatiga que puede provocar la rotura del gancho se produce
en dos áreas bien definidas: una es en el exterior,
donde la fatiga tiene como resultado la iniciación
de la grieta y primera propagación; la segunda es
interna, manifestándose la fatiga por la rotura
repentina en un punto débil.
Las causas de la rotura por fatiga pueden ser, por ejemplo,
la energía acumulada en el material debido a la
histéresis elástica a la que está expuesto
durante cada ciclo de subida y bajada.
El proceso de fatiga se desarrolla en cuatro fases:
Fase A Durante los primeros ciclos
de subida y bajada del gancho (aproximadamente el 5%
del total), empiezan a producirse por dentro orientaciones
de bandas de fibras en la textura del acero. Simultáneamente,
aparecen cimas y valles (extrusiones e intrusiones)
en la superficie exterior.
Fase B Después de varios
ciclos más (aproximadamente el 25% del total)
aparecen las primeras fisuras entre bandas dentro
de la textura del acero, a la vez que aumentan en
número y tamaño las intrusiones y extrusiones
superficiales.
Fase C A medida que aumenta el
número de ciclos (hasta el 75% del total),
crecen las extrusiones superficiales convirtiéndose
en grietas que se hacen cada vez más profundas
según vayan aumentando en cantidad y magnitud
las fisuras entre bandas.
Fase D Durante los últimos
ciclos, al no haberse tomado medidas preventivas
en las fases anteriores, la pieza se rompe en el área
que se ha debilitado como consecuencia de la fatiga.
¿Qué factores pueden influir
en la fatiga?
1 La forma y amplitud de los esfuerzos (cuando las
fuerzas de compresión y tracción son
desiguales).
2 La temperatura de la pieza.
3 La frecuencia de oscilación.
4 El estado superficial del objeto.
5 La granulometría del metal.
Otro aspecto crucial es el "efecto de incisiones”
que se produce como consecuencia de la generación
de áreas o puntos concentradores de tensiones
debido a la forma geométrica (u otros motivos).
Ejemplos de este efecto incluyen los daños superficiales
en forma de muescas y los defectos de diseño o
fabricación en áreas con aristas vivas
y sin un radio bastante amplio o suave del material.
Recomendaciones del fabricante
En cuanto surjan dudas acerca del estado de las piezas
de elevación, habría que comprobarlas.
Este tipo de acciones preventivas puede salvar vidas.
A la luz de las graves consecuencias que acarrearía
la falta de comprobación o inspección de
los ganchos en las Fases B y C arriba mencionadas, Forjas
Irizar recomienda la realización periódica
de pruebas de sobrecarga en condiciones controladas.
Existen normas y reglamentaciones que aconsejan la realización
de pruebas de sobrecarga al menos cada año, e
incluso más a menudo, en función del número
de ciclos. Además se recomienda efectuar la prueba
de sobrecarga no sólo sobre la pieza principal
(el gancho) sino también sobre todas las piezas
constitutivas del cuadernal completo: gancho, tuerca,
travesaño, ejes, rodamiento, poleas, cables, etc.
El fallo de cualquier pieza durante una prueba de sobrecarga
controlada en un banco de pruebas tendrá consecuencias
mínimas en comparación con el desastre
potencial que causaría un fallo de dicha pieza
en servicio, montada sobre la grúa y con una carga
colgando del gancho. |
