Resumen de Failure analysis and redesign of a wagon wheel shaft for sugar cane transport
- español
n este estudio, se llevó a cabo el análisis de falla de un eje de la rueda de vagones para transporte de caña de azúcar. Varios ejes se han fracturado con una pequeña zona de propagación por fatiga y una amplia zona de fractura súbita. Se examinó el material y las condiciones de carga de los ejes. Se realizó medición de esfuerzos en un vehículo con sistema de suspensión similar para encontrar las cargas dinámicas y calcular el factor de impacto. Se encontró un factor de impacto mayor al reportado en la literatura. De acuerdo con los fabricantes, el material era acero AISI 1045; sin embargo, se encontró que el material de algunos ejes no tiene las especificaciones de este acero. Inclusive si los ejes fueran hechos con un acero AISI 1045 de buena calidad, los esfuerzos serían tan altos que el elemento fallará por fatiga. Finalmente se dan algunas recomendaciones para incrementar la confiabilidad de los ejes y se propone un nuevo diseño y proceso de manufactura
- English
In this study, a failure analysis of the wheel shafts of wagons for transporting sugar cane is carried out. Several shafts have broken with a small fatigue propagation zone and a large sudden-fracture zone. The material and load condition of the shafts were examined. Stress measurements on a vehicle with a similar suspension system were conducted to fi nd the dynamic loads and calculate the impact factor. An impact factor higher than the one reported in the literature was found. According the manufactures, AISI 1045 steel was the material of the shaft; however, it was found that the material of some shafts did not have the specifi cations of AISI 1045 steel. Moreover, even if the shafts were made with good quality AISI 1045 steel, the stresses are so high that the element will fail due to fatigue. Finally, some recommendations are given to increase the reliability of the shafts, and a new design and manufacturing process are proposed
