El desgaste por fatiga acumulada es la causa principal de fractura del eje de transmisión. Según la literatura relevante sobre desgaste mecánico, cuando una trituradora funciona continuamente a alta frecuencia durante períodos prolongados-que exceden específicamente las 10 000 horas con amplitudes de tensión alterna que exceden los 300 MPa-las tensiones alternas que actúan sobre el eje impulsor superan el límite de fatiga del material. Con el tiempo, se forman gradualmente micro-fisuras dentro del material; A medida que estas grietas se propagan, en última instancia conducen a una fractura.
El choque por sobrecarga es otro factor crítico. Cuando una trituradora procesa materiales de alta dureza-como el cuarzo-y el volumen de alimentación aumenta repentinamente más allá de la capacidad de procesamiento diseñada para la máquina, la carga de impacto instantánea puede exceder el doble de la carga nominal. Estos impactos inducen concentraciones de tensión localizadas dentro del eje de transmisión, lo que lo hace muy susceptible a la fractura.
La calidad deficiente del material también puede provocar fracturas. Si el contenido de carbono del acero seleccionado para el eje de transmisión no cumple con los estándares de la industria (normalmente, el acero de alta-calidad debe tener un contenido de carbono entre 0,4 % y 0,6 %), o si las impurezas se segregan de manera desigual dentro del material, la resistencia y tenacidad del acero se ven comprometidas. En consecuencia, el eje puede fracturarse incluso bajo niveles de estrés operativo normales. Una precisión de mecanizado insuficiente supone un riesgo latente; por ejemplo, si la rugosidad de la superficie del eje de transmisión no cumple con los estándares especificados (que generalmente requieren un valor Ra de rugosidad de la superficie entre 0,8 y 1,6 μm), el factor de concentración de tensión aumenta. Esto facilita que las grietas se inicien en puntos de concentración de tensiones y eventualmente se propaguen hasta convertirse en una fractura completa. Una mala lubricación que provoca un calor excesivo también afecta el rendimiento del eje de transmisión. Si la viscosidad del aceite lubricante no cumple los requisitos (la viscosidad adecuada suele oscilar entre 46 y 68 mm²/s), o si el sistema de lubricación se obstruye, aumenta la fricción entre el eje de transmisión y componentes como los rodamientos. Esto hace que la temperatura suba por encima de los 120 grados, degradando las propiedades mecánicas del material y, en última instancia, provocando su fractura.
Una instalación incorrecta puede provocar una distribución desigual de la tensión. Si la desviación de la coaxialidad durante la instalación del eje impulsor excede la tolerancia prescrita (normalmente limitada a 0,05 mm), el eje estará sujeto a tensiones de flexión adicionales durante el funcionamiento. Durante períodos prolongados, estas tensiones de flexión sostenidas pueden provocar fácilmente fracturas. Los ambientes corrosivos aceleran el daño a los ejes de transmisión. En entornos operativos que contienen medios químicamente corrosivos-como trituradoras utilizadas para procesar minerales que contienen sustancias ácidas-los medios ácidos reaccionan químicamente con la superficie del eje impulsor. Con índices de corrosión que alcanzan más de 0,1 mm por año, la capacidad de carga del eje-se ve comprometida, lo que en última instancia conduce a la fractura. Los ciclos frecuentes de arranque y parada someten el eje de transmisión a importantes cargas de impacto. La experiencia práctica indica que cuando una trituradora se pone en marcha y se detiene más de 10 veces al día, el eje motor está sujeto a fuerzas de inercia sustanciales; El efecto acumulativo de estos impactos repetidos a lo largo del tiempo frecuentemente resulta en la fractura por fatiga del eje. Además, un diseño deficiente-específicamente, un diámetro de eje insuficiente que no tiene en cuenta adecuadamente las cargas dinámicas encontradas durante la operación real de la trituradora-es un factor crítico. Según los estándares de diseño mecánico, el diámetro mínimo de un eje de transmisión debe calcularse con precisión en función del par aplicado y los límites de tensión permitidos. Si los errores de cálculo dan como resultado un eje de tamaño insuficiente que es incapaz de soportar cargas operativas normales, se vuelve muy susceptible a fracturarse.
Por último, el mantenimiento inadecuado-caracterizado por períodos prolongados sin inspección o mantenimiento del eje de transmisión-también contribuye al fallo. Por ejemplo, si el eje no se inspecciona periódicamente para detectar desgaste y si el desgaste del muñón excede el 5% de su diámetro original sin reparación o reemplazo posterior, la condición operativa del eje continuará deteriorándose y finalmente culminará en una fractura.
