Sistemas de engranajes

Las fallas inesperadas en los elementos de máquinas, durante su explotación, pueden desencadenar en situaciones catastróficas, tales como la pérdida de equipos, o lo que resulta peor aún, de la vida de seres humanos. Los engranajes son componentes mecánicos utilizados en las transmisiones de potencia y frecuentemente son responsables de averías que colapsan el normal funcionamiento de estos sistemas. Por esta razón, el análisis y predicción de las fallas en engranajes, ha recibido una considerable atención y se han creado alrededor del mundo, varios centros e instituciones dedicados a su estudio, con el objetivo de prevenirlas y evitar, con un alto grado de confianza, los efectos indeseados que de ellas se derivan.

Los engranajes son utilizados para transmitir fuerza y movimiento, en una amplia variedad de aplicaciones, donde suelen desempeñar su trabajo, sometidos a la más diversa gama de condiciones y regímenes de explotación, en ocasiones bastante severos, por lo que resulta de gran utilidad poder contar con bancos de ensayo, que permitan prever el comportamiento esperado de estos elementos, ante diferentes circunstancias.

Pese al gran avance que se ha producido en las últimas décadas en materia de análisis y simulación, la experimentación en el campo de los engranajes continúa siendo de vital importancia. Los requerimientos cada vez más altos de eficiencia, resistencia, tamaño y coste relacionados con las transmisiones de engranajes modernas precisan de la planificación de ensayos experimentales que permitan simular los distintos modelos de fallo que pueden aparecer bajo condiciones de carga elevadas, como rotura de dientes, pitting, abrasión o galling.

Algunos de estos fallos no pueden reproducirse de forma aislada y requieren llevar a cabo un test con la máquina completa. Otros, sin embargo, pueden ser ensayados de forma separada en un entorno controlado, que permita establecer unas condiciones de funcionamiento precisas y que facilite la toma de datos. Para llevar a cabo estos experimentos se emplean los bancos de ensayos, que permiten operar a los engranajes bajo unas condiciones de carga y velocidad preestablecidas.