La validación de los resultados con el Software SolidWorks 2008 se llevó a cabo mediante un ejemplo, el cual consistió en: una barra de acero AISI 1045 estirada en frio, Se establecieron las condiciones requeridas para las simulaciones, utilizando el método de elementos finitos (MEF). En el cual el eje de transmisión de potencia representa uno de los elementos más críticos en cualquier equipo rotativo, por esto es importante el análisis de fatiga bajo esfuerzos invertidos en cada ciclo, según los análisis de fatiga realizado al eje bajo esfuerzos alternantes completamente invertido, muestran de igual manera que este se encuentra bajo una condición segura de diseño, lo cual nos indica que este componente es muy poco probable que falle por efectos de fatiga. Aproximadamente los daños ocasionados por la fatiga a los elementos principales del equipo en promedio corresponden al 0,001 %, lo cual es un valor prácticamente despreciable.
Diseño de puente mixto (losa de concreto y vigas de acero)Enrique Santana
Entonces como el cortante máximo es τ_MÁXIMO=4.710 ksi, menor al cortante permisible τ_PERM=12 ksi, por tanto la viga puede soportar la carga por cortante. Debido a ello no se recomienda usar atiesador para la viga, pues incurre en gastos poco necesarios; en el caso que se haga el diseño para un vehículo de mayor peso, se deben revisar los cortantes y momentos máximos.
Diseño de puente mixto (losa de concreto y vigas de acero)Enrique Santana
Entonces como el cortante máximo es τ_MÁXIMO=4.710 ksi, menor al cortante permisible τ_PERM=12 ksi, por tanto la viga puede soportar la carga por cortante. Debido a ello no se recomienda usar atiesador para la viga, pues incurre en gastos poco necesarios; en el caso que se haga el diseño para un vehículo de mayor peso, se deben revisar los cortantes y momentos máximos.
En el presente trabajo se presenta el modelado y el análisis de una torre mástil
Workover Rig perteneciente a una instalación de mantenimiento de pozos de petróleo y
gas. Al realizar labores de mantenimiento de esta torre se detecta que uno de los
elementos de la estructura presenta cierta deformación. Se decide no ponerla en
operación y someterla a investigación.
Se aborda lo concerniente al modelado por invariantes, así como las formas de modelar
la interacción suelo estructura. Fue necesario determinar las propiedades del material
realizando ensayos de muestras tomadas en dos componentes de la torre.
Se estudia entonces el comportamiento estructural de la torre ante las cargas de
operación, del cual se pudo comprobar que el efecto del elemento deformado en la
estructura no resulta significativo para las solicitaciones a que está sometida.
Contiene los pasos llevados a cabo para determinar el diámetro mínimo de un árbol giratorio que transmite potencia a un tornillo sin fin, además se incluye el procedimiento de cálculo y selección de rodamientos y lubricante.
Diseño de placa plana cuadrada, concreto reforzado IIEnrique Santana
Diseñe una losa plana cuadrada con las siguientes consideraciones:
- Columnas de 48 cm x 48 cm, altura de 4.6 m.
- Resistencia del concreto: f_c^'=280 kg⁄〖cm〗^2 .
- Resistencia del acero: f_y=4,200 kg⁄〖cm〗^2 .
En el presente trabajo se presenta el modelado y el análisis de una torre mástil
Workover Rig perteneciente a una instalación de mantenimiento de pozos de petróleo y
gas. Al realizar labores de mantenimiento de esta torre se detecta que uno de los
elementos de la estructura presenta cierta deformación. Se decide no ponerla en
operación y someterla a investigación.
Se aborda lo concerniente al modelado por invariantes, así como las formas de modelar
la interacción suelo estructura. Fue necesario determinar las propiedades del material
realizando ensayos de muestras tomadas en dos componentes de la torre.
Se estudia entonces el comportamiento estructural de la torre ante las cargas de
operación, del cual se pudo comprobar que el efecto del elemento deformado en la
estructura no resulta significativo para las solicitaciones a que está sometida.
Contiene los pasos llevados a cabo para determinar el diámetro mínimo de un árbol giratorio que transmite potencia a un tornillo sin fin, además se incluye el procedimiento de cálculo y selección de rodamientos y lubricante.
Diseño de placa plana cuadrada, concreto reforzado IIEnrique Santana
Diseñe una losa plana cuadrada con las siguientes consideraciones:
- Columnas de 48 cm x 48 cm, altura de 4.6 m.
- Resistencia del concreto: f_c^'=280 kg⁄〖cm〗^2 .
- Resistencia del acero: f_y=4,200 kg⁄〖cm〗^2 .
El presente es un informe de laboratorio en el que se realizaron algunos ensayos de propiedades mecánicas al acero 1045 y 1020 haciendo finalmente un análisis comparativo.
Procedimeiento y secuencias para el diseño mecánico de ejesRubén Cortes Zavala
Diseño de ejes.
Indicaciones técnicas para el diseño de ejes. Se entrega una secuencia lógica para el diseño mecánico de ejes. Se ven tambien los cálcululos de sistemas de transmisión de potencia.
CONSISTE EN UNA ESTRUCTURA QUE SOPORTA TRES EJES QUE ALOJAN POLEAS TRIPLES CONECTADAS MEDIANTE CORREAS, SE LOGRA REDUCIR Y AUMENTAR LA VELOCIDAD AL COMBINAR LAS POLEAS. ESTE DISEÑO FUE PRESENTADO COMO TRABAJO DE ASCENSO PARA OPTAR A LA CATEGORIA DE ASISTENTE, IUT DEL ESTADO BOLÍVAR.
INTRODUCCION
En la metalurgia física el tratamiento térmico del acero es una operación muy relevante en el proceso tecnológico de preparación de muchas piezas. En el tratamiento térmico podemos obtener altas propiedades mecánicas de acero que garantizan un trabajo óptimo de los elementos modernos y herramientas. El temple es uno de los tipos de tratamientos térmicos que mediante el calentamiento y enfriamiento a una velocidad determinada influye en la variación de las propiedades mecánicas, físicas y químicas, esta operación no es un tratamiento térmico final. Para disminuir la fragilidad y las tenciones que se producen con el temple y obtener propiedades mecánicas requeridas, el acero posteriormente es sometido al revenido.
Para evaluar un proceso determinado en hidrometalurgia interesara verificar que sea termodinámicamente posible o favorable, y cuál es la cinética a la que ocurrirá este proceso o transformación. En distintos casos termodinámico y cinético el resultado observable y medible es una determinada tasa de transformación en el tiempo
Cuando un metal se somete a temperaturas elevadas normalmente es difícil la presentación de una película liquida conductora sobre la superficie, por lo que no tiene un lugar un mecanismo de corrosión electroquímica, sino que se produce una reacción química entre el metal y el gas agresivo, normalmente el oxígeno.
La corrosión se define como la destrucción o deterioro de un material debido a la interacción de la naturaleza química o electroquímica con su medio ambiente.
Es un problema industrial importante, ya que puede causar accidentes y, además, representa un costo importante, ya que se calcula que cada poca segunda se disuelven 5 toneladas de acero en el mundo, procedentes de unos cuantos nanómetros o picómetros, pero que multiplicados por la cantidad de acero que existe en el mundo, constituyen una cantidad importante.
En función de la naturaleza de la interacción con el medio, es importante distinguir dos tipos de corrosión: la corrosión química y la corrosión electroquímica. En este caso, solo se hará mención especial de la corrosión química, la cual representa la base fundamental sobre la que se desarrolla la presente práctica.
La adición de un inhibidor orgánico al electrolito de un sistema Fe/acido, inhibe la velocidad de reducción del hidrogeno, con poco o ningún efecto sobre la reacción anódica
El panorama económico peruano durante el período 2006-2010 ha sido muy favorable, el Perú creció consistentemente por encima del promedio de la región de América Latina (3.66%) y se ubicó entre los países de crecimiento más rápido en el mundo. En el 2011 el PIB peruano creció 6.9%, pese al temor a una recaída de la economía mundial por la crisis de deuda Europea, como por la incertidumbre del proceso electoral peruano. En la última década, y sobre todo en el último quinquenio, el crecimiento de la economía ha estado ligado a la mejora de la productividad, que se convirtió en el principal impulso del crecimiento, a diferencia de las décadas de los cincuenta, sesenta y setenta, cuando el stock de capital tuvo la mayor contribución. Asimismo, el stock de capital aumentó en ese periodo debido al acelerado crecimiento de la inversión privada y pública. En este contexto, el presente artículo proporciona una visión sobre el estado de la implementación de la calidad en las empresas peruanas mediante un estudio longitudinal donde se compara nueve factores de éxito de calidad en una muestra de las empresas peruanas en los años 2006 y 2011 con el objetivo de establecer la evolución del alcance de la gestión de la calidad dentro de las empresas peruanas.
Problemas resueltos. 2 tecnicas para mejorar la calidadyezeta
1. Los rechazos por errores de pintura de carritos para podar césped fueron en el lapso de 1 mes por los motivos siguientes: quedaron burbujas, 212; pintura desvaída, 582; chorreaduras, 22; pintura en exceso, 109; salpicaduras, 141, pintura mala, 126, rayaduras, 434; otros, 50. Construya un diagrama de Pareto
La arena es el material base que emplea el metalurgista fundidor, para la fundición de hierro como para el acero y otros metales. La arena de moldeo es uno de los materiales utilizados particularmente en las fundiciones para la creación de moldes y machos. A pesar de su nombre, la arena de moldeo no es arena sola, sino un material compuesto hecho a partir de varios otros materiales, dándole fuerza, una cierta cantidad de resistencia al calor y las cualidades de unión necesarias para crear los moldes y machos. El estudio de las arenas de moldeo es una de las ramas principales de la tecnología de la fundición. Por tanto, el laboratorio de ensayo de arenas debe ser convertido en un instrumento esencial para el control diario del trabajo del taller de fundición. Ya que se podrá manejar una fórmula estándar, conociendo las proporciones adecuadas para la arena de fundición durante el proceso.
Entre los procesos de manufactura más empleados en la industria la fundición. Esta se encarga de llevar los metales hasta el punto de fusión, para que el metal adopte la forma deseada a través de un molde. Dentro del proceso de formación de un ingeniero metalúrgico, el conocimiento de este proceso permitirá tomar decisiones técnicas a la hora de diseñar productos o dirigir operaciones que involucren los procesos de fundición y moldeo. Las cajas o moldes se utilizarán en la fundición que se llevara a cabo, lo cual estas se utilizarán solo para la disolución, de acuerdo con la medida que nosotros queramos, esos modelos ya están hechas a la medida que se requiera y de acuerdo a las medidas de las figuras que se estén pidiendo. La obtención de esta práctica nos genera como resultado una caja de moldeo hecha a mano con materiales sencillos y servirá para desarrollar la práctica como proceso de fundición y producción en serie. Una caja de moldeo es un contenedor que sostiene rígidamente la arena y permite que se solidifique el metal fundido después de la fundición a la cavidad de un molde. Por lo general, las cajas de moldeo tienen dos partes. Se mantiene en posición mediante pernos de localización. A la parte superior se le llama tapa, y la parte intermedia parte central. Las cajas de moldeo, que están hechas de madera, hierro fundido o acero, se utilizan para producción limitada. Las que están hechas de acero fabricados son ligeras y robustas para soportar el impacto. En general una caja de moldeo debe ser capaz de soportar un manejo rudo. La selección de una caja de moldeo con relación a su forma y tamaño principalmente del tipo de producto que se va fundir.
La Empresa Manufacturera Fundiciones Sur fue fundado en 1965, por el señor Cornelio Surco Flórez, a lo largo de todos estos años esta empresa a realizados trabajos magníficos y artísticos para el Cusco y el Perú, se podría decir que el trabajo más relevante e importante fue el monumento que en la actualidad esta posada en la plaza de armas del Cusco, el Inca, el uñuño Ambrosio en puno, Tupac Amaru de Ayapana, el hombre que cosecha quiwicha en san salvador y entre otros.
El presente trabajo denominado Moldeo en arena verde perteneciente a la asignatura de Fundición y moldeo de acero, establece conceptos, definiciones y fundamentos básicos de este proceso muy usado para la fundición de diversos metales y aleaciones, ya que permite obtener diversas formas y modelos. El presente trabajo, considera el conformado práctico de
una pieza metálica por moldeado en arena verde, fundido y colado del metal. Reproducción que permite considerar las propiedades físicas y mecánicas del metal para su cambio de forma, la recuperación total de las características del molde sobre la pieza metálica obtenida y la energética de fundición.
Desarrollo y analisis de la fundicion de aluminioyezeta
La fundición de piezas consiste fundamentalmente en llenar un molde con la cantidad de metal fundido requerido por las dimensiones de la pieza a fundir, para, después de la solidificación, obtener la pieza que tiene el tamaño y la forma del molde. Los defectos, que suelen aparecer con no poca frecuencia en las piezas fundidas, tienen en general su origen en que alguna parte del proceso no ha sido debidamente controlada. La fusión, colada y solidificación comprenden muchas operaciones complicadas, siendo un control perfecto imposible. No es sorprendente que en el proceso de fundición se encuentren mayor variedad y número de defectos, que en cualquier otro proceso de fabricación. El estudio de los defectos, antes de ser una tendencia negativa del aprendizaje, es algo muy importante para todos los que intervienen. Estos defectos deben ser analizados y comprendidos, llevando el análisis hasta sus causas para corregirlas.
Entre los procesos de manufactura más empleados en la industria la fundición. Esta se encarga de llevar los metales hasta el punto de fusión, para que el metal adopte la forma deseada a través de un molde. Dentro del proceso de formación de un ingeniero metalúrgico, el conocimiento de este proceso permitirá tomar decisiones técnicas a la hora de diseñar productos o dirigir operaciones que involucren los procesos de fundición y moldeo. Las cajas o moldes se utilizarán en la fundición que se llevara a cabo, lo cual estas se utilizarán solo para la disolución, de acuerdo con la medida que nosotros queramos, esos modelos ya están hechas a la medida que se requiera y de acuerdo a las medidas de las figuras que se estén pidiendo.
libro conabilidad financiera, 5ta edicion.pdfMiriamAquino27
LIBRO DE CONTABILIDAD FINANCIERA, ESTE TE AYUDARA PARA EL AVANCE DE TU CARRERA EN LA CONTABILIDAD FINANCIERA.
SI ERES INGENIERO EN GESTION ESTE LIBRO TE AYUDARA A COMPRENDER MEJOR EL FUNCIONAMIENTO DE LA CONTABLIDAD FINANCIERA, EN AREAS ADMINISTRATIVAS ENLA CARREARA DE INGENERIA EN GESTION EMPRESARIAL, ESTE LIBRO FUE UTILIZADO PARA ALUMNOS DE SEGUNDO SEMESTRE
Una señal analógica es una señal generada por algún tipo de fenómeno electromagnético; que es representable por una función matemática continua en la que es variable su amplitud y periodo en función del tiempo.
Se denomina motor de corriente alterna a aquellos motores eléctricos que funcionan con alimentación eléctrica en corriente alterna. Un motor es una máquina motriz, esto es, un aparato que convierte una forma determinada de energía en energía mecánica de rotación o par.
Análisis Combinatorio ,EJERCICIOS Y PROBLEMAS RESUELTOS
Grupo.vickers
1. I. DATOS GENERALES
Título de Caso Práctico
Análisis de fatiga bajo esfuerzos invertidos al eje de transmisión de
potencia
Fuente de información
Martínez Arriojas H J, & Morantes Carvajal C. J. G. (2010). Construcción
de un equipo para el estudio del desgaste en componentes lubricados con
movimiento rotativo. Barcelona, España.
Nombre del grupo
GRUPO: Vickers
INTEGRANTES
1. Huallparimachi Leiva, Yetmar 141528
2. Llanos Sisaya, Isais 141519
3. Vega Delgado, Yuriluz 141097
Fecha de entrega Viernes, 22 de diciembre de 2017
II. RESUMEN (con palabras clave) (15-20 líneas)
La validación de los resultados con el Software SolidWorks 2008 se llevó a cabo mediante un ejemplo,
el cual consistió en: una barra de acero AISI 1045 estirada en frio, Se establecieron las condiciones
requeridas para las simulaciones, utilizando el método de elementos finitos (MEF). En el cual el eje de
transmisión de potencia representa uno de los elementos más críticos en cualquier equipo rotativo, por
esto es importante el análisis de fatiga bajo esfuerzos invertidos en cada ciclo, según los análisis de
fatiga realizado al eje bajo esfuerzos alternantes completamente invertido, muestran de igual manera
que este se encuentra bajo una condición segura de diseño, lo cual nos indica que este componente es
muy poco probable que falle por efectos de fatiga. Aproximadamente los daños ocasionados por la
fatiga a los elementos principales del equipo en promedio corresponden al 0,001 %, lo cual es un valor
prácticamente despreciable.
III. INTRODUCCION
En este informe se realizó el análisis de fatiga únicamente al eje variando el tipo de carga a la que este
se encuentra sometido, a fin de simular las condiciones dinámicas de operación del mismo, en el
software de SolidWorks. Para este análisis al igual que el anterior, se estableció el método de análisis,
curva S-N propia del material y tipo de carga. Este estudio se realizó con la finalidad de determinar el
número de ciclos o ensayo que resistirá el equipo antes de presentar algún daño por fatiga.
3.1. Problema objeto de investigación.
- Eje de transmisión de potencia de acero AISI 1045
INFORME DE INVESTIGACION
MECANICA DE MATERIALES
Docente: Ing. Alfredo T. Benito Aragón
TEMA: CASO PRACTICO DE
FATIGA Y MECANICA DE
FRACTURA
EP: INGENIERIA METALURGICA - UNSAAC Semestre: 2017-II
2. 3.2. Objetivos.
3.2.1. Objetivo general
- Analizar la fatiga bajo esfuerzos invertidos en cada ciclo en un eje de transmisión de potencia de
acero AISI 1045, utilizando el Software Solidworks 2008.
3.2.2. Objetivos específicos
- Interpretar resultados obtenidos de Solidworks 2008.
- Diferenciar los valores obtenidos por ambos métodos; software Solidworks 2008 y las ecuaciones
básicas de diseño mecánico
3.3. Hipótesis.
• Haciendo uso del software Solidworks 2008 se mejorara el análisis de un eje de transmisión de
potencia de acero AISI 1045.
3.4. Fundamento teórico
Eje de transmisión de potencia
Un eje es un elemento destinado a guiar el movimiento de rotación a una pieza o conjunto de piezas,
como una rueda o un engranaje. Los ejes frecuentemente están acoplados a rodamientos donde el
diámetro interior del rodamiento y el diámetro exterior del eje presentan una cierta tolerancia para su
ajuste. Una de las formas más comunes de lograr la transmisión de potencia entre un eje y un
determinado componente es por medio de un conjunto ranura-chaveta.
Tabla 4.1 Especificaciones y Propiedades de material. Acero AISI 1045
Propiedades de material. Acero AISI 1045
Modulo elástico 2,05 x10
11
N/m
2
Modulo cortante 8 x10
10
N/m
2
Densidad 7850 kg/m
3
Límite de tracción 6,25 x10
8
N/m
2
Limite elástico 5,3 x10
8
N/m
2
Dureza 163 HB
Método de elementos finitos
El método de los elementos finitos (MEF) es un método numérico general para la aproximación de
soluciones de ecuaciones diferenciales parciales muy utilizado en la solución de diversos problemas de
ingeniería y física.
Software comercial usado para el diseño de componentes mecánicos y simulación por MEF
El software de automatización de diseño mecánico SolidWorks, es una herramienta de diseño de
modelado sólido paramétrica, basada en operaciones que saca provecho a la facilidad de aprendizaje de
3. la interfaz gráfica del usuario de Windows. Puede crear modelos sólidos en 3D totalmente asociativos
con o sin restricciones al tiempo que utiliza las relaciones automáticas o definidas por el usuario para
capturar la intención del diseño.
IV. METODOLOGIA EXPERIMENTAL
Figura. 4.1 Esquema de la metodología de trabajo
1. Obtención de datos y especificaciones de la pieza. Calcular todas las reacciones en el eje de
transmisión de potencia, mediante un análisis estático de vigas. Para el diseño de la geometría del
eje se utilizó la herramienta Facture Manager del software SolidWorks 2008, croquizando en un
plano la geometría y posteriormente realizando una “extrusión por revolución de saliente/base” del
mismo, para crear un sólido en tres dimensiones.El conjunto de líneas de color azul representa el
croquis (ver Fig. 4.2. a) y el cilindro de color amarillo la extrusión (ver Fig. 4.2. b).
Figura 4.2. (a)Ventana del software Solidworks 2008, mostrando el croquizado de una geometría. (b)Ventana del
software Solidworks 2008, mostrando la extrusión por revolución de saliente/base.
En la Fig. 4.3 se muestra el croquizado y extrusión del eje de transmisión de potencia.
Figura 4.3. Ventana del software Solidworks 2008, mostrando el Croquizado y extrusión del eje de transmisión
de potencia.
Obtencion de datos, esquematizacion, D.C.L y Operacion en un eje
de transmisión de potencia de acero AISI 1045.
Conclucion y recomendacion sobre el
"eje de acero A36"
Analisis utilizando el Software
Solidworks 2008.
Analisis analiticamente
4. V. RESULTADOS Y DISCUSION
El eje de transmisión de potencia se encuentra sometido a una carga a flexión igual a la carga máxima
de ensayo (65,47 Kgf ó 641,60 N) ubicada en el punto A1, ya que en este punto es donde esta acoplado
el eje con los discos de desgaste. Esta carga en el punto A
1
produce reacciones a lo largo del eje las
cuales son mostrados en la Fig. 4.4, donde el punto C
1
y C
2
representan la zona de colocación de los
rodamientos 1 y 2 respectivamente, mientras que el punto M representa el acople del eje de
transmisión de potencia con el eje de salida del motor eléctrico.
Figura 4.4. Ventana del software Solidworks 2008, mostrando las reacciones generadas en el eje de transmisión
de potencia.
Ya obtenidas las Ec. (4.5), (4.6) y (4.7) en la tesis mencionada se realizó las sustituciones y despejes
necesarios para así obtener los resultados de las reacciones en el eje.
En la Tabla 4.7 se muestran los resultados de las reacciones en los puntos, C
1
, C
2
y M del eje de
transmisión de potencia que fue mostrado en la Fig. 4.3.
Tabla 5.1. Reacciones en el eje de transmisión de potencia del equipo.
Eje de transmisión Fuerza (kgf) Fuerza (N)
Punto A
1
65,47 641,60
Punto C
1
(chumacera 1) 101,175 991,51
Punto C
2
(chumacera 2) 35,691 349,77
Punto M (acople con el motor) 0,0141 0,14
La validación de los resultados con el Software Solidworks 2008, dimensiones del eje son las
siguientes: 100 mm de longitud y 10 mm de diámetro. Esta barra de acero fue restringida en uno de sus
extremos en las coordenadas X, Y y Z, mientras que en su otro extremo fue sometida a una carga a
tracción de 10000 N. En las Figs 5.21, 5.22 y 5.23 se muestran los resultados del esfuerzo Von Mises,
deformación unitaria y factor de seguridad respectivamente, obtenidos en la simulación de la barra de
acero bajo las condiciones descritas anteriormente.
5. Figura 5.21. (a)Esfuerzo Von Mises (1,770 x 10
8
N/m
2
ó Pa) en la barra de acero AISI 1045 estirado en frio. (b)
Deformación unitaria (7,424 x 10
-4
) alcanzada en la barra de acero AISI 1045 estirado en frio. (c) Factor de
seguridad mínimo (2,995) en la barra de acero AISI 1045 estirado en frio.
Una vez obtenidos los resultados con en el software Solidworks 2008, se realizó el calculó del
esfuerzo, la deformación y factor de seguridad de la barra de acero, utilizando ecuaciones básicas de
diseño mecánico, cuyos resultados se muestras a continuación:
Una vez obtenidos los resultados del esfuerzo, la deformación y el factor de seguridad con el software
Solidworks 2008 y las ecuaciones básicas de diseño mecánico, se observa una diferencia de los valores
obtenidos por ambos métodos (σ
solidworks
= 1,770 x 10
8
N/m
2
, σ
calculado
= 1,271 x 10
8
N/m
2
, ε
solidworks
=
7,424 x 10
-4
, ε
calculado
= 6,195 x 10
-4
, Fs
Solidworks
= 2,995, Fs
calculado
= 3,96).
Análisis de fatiga bajo esfuerzos invertidos al eje de transmisión de potencia
El eje de transmisión de potencia representa uno de los elementos más críticos en cualquier equipo
rotativo, por esto es importante incluir un segundo análisis de fatiga bajo esfuerzos invertidos en cada
ciclo. En la Tabla 4.18 se muestran las condiciones bajos las cuales se realizó el estudio.
Tabla 4.18. Condiciones de simulación para el análisis de fatiga del eje.
Propiedades del estudio
Calculador de tensiones alternas Tensiones equivalentes (Von Mises)
Criterio de estudio (Corrección de
tensiones medias)
Método Soderberg
Cargas (relación de esfuerzos) Relación de esfuerzo, completamente invertido, LR = -1
Curva S-N de fatiga
Interpolación Log-log
Derivativa a partir del modelo de
elasticidad del material
Basado en curva ASME para aceros al carbono
6. Cargas y restricciones del modelo
Carga 1= 1,97 N-m Torque en el acople del eje con el motor
Carga 2 = 65,47 kgf
(Fuerza máxima de ensayo(Fn) Punto A1, normal al eje de giro,
transmitida por el perno empujador del gancho superior)
Restricciones (X,Y,Z)(chumaceras) Doble restricción, en los puntos C
1
y C
2
En la Fig. 4.45 se muestra el esquema de cargas y reacciones, para el análisis de fatiga en el eje de
transmisión de potencia.
Figura 4.45. Cargas y restricciones del modelo en estudio.
Vida total y daños del eje bajo efectos de fatiga
En las Figs. 4.46. a y 4.46. b se muestran los efectos de la fatiga sobre el eje de transmisión de
potencia, expresados en números de ciclos, donde cada ciclo es una revolución que realiza el eje.
Figura 4.46.(a) Ciclos del modelo, 933038,750 ciclos o revoluciones del eje, antes de presentar algún daño por
fatiga.(b) Porcentaje de daño en el modelo, 0.001072 %, para un número de 933038,750 revoluciones del eje.
Los resultados mostrados para el análisis de fatiga de los componentes principales del equipo para el
estudio del desgaste, indican que el número de ciclos que resisten los componentes corresponden a una
condición segura de diseño (ciclos ≥ 1000000), por tanto las piezas del equipo sometidas a cargas se
espera que no tengan un fallo temprano por efectos de fatiga. Por su parte, el segundo análisis de fatiga
realizado al eje bajo esfuerzos alternantes completamente invertido, muestran de igual manera que este
se encuentra bajo una condición segura de diseño, lo cual nos indica que este componente es muy poco
probable que falle por efectos de fatiga. Aproximadamente el daño ocasionado por la fatiga a los
elementos principales del equipo en promedio corresponden al 0,001 %, lo cual es un valor
prácticamente despreciable. Todos estos comportamientos obedecen al alto factor de seguridad de
poseen los componentes del equipo.
7. VI. CONCLUSIONES
Se obtuvo las siguientes conclusiones:
- Se analizó la fatiga bajo esfuerzos invertidos en cada ciclo, utilizando el Software Solidworks
2008 y se interpretó resultados obtenidos de Solidworks 2008, es decir, el análisis de fatiga
realizado a los componentes del equipo indica que el eje de transmisión de potencia presenta un
daño del 0,001072 % para un número de 933038,750 ciclos o revoluciones del eje, lo cual nos
indica que este componente es muy poco probable que falle por efectos de fatiga. Todos estos
comportamientos obedecen al alto factor de seguridad de poseen los componentes del equipo.
- Se diferenció los valores obtenidos por ambos métodos; software Solidworks 2008 y las
ecuaciones básicas de diseño mecánico. Los valores obtenidos por ambos métodos (σ
SolidWorks
=
1,770 x 10
8
N/m
2
, σ
calculado
= 1,271 x 10
8
N/m
2
, ε
SolidWorks
= 7,424 x 10
-4
, ε
calculado
= 6,195 x 10
-4
,
Fs
Solidworks
= 2,995, Fs
calculado
= 3,96). Lo que indica que dichos resultados obtenidos mediante esta
herramienta computacional son confiables a la hora de llevar a cabo el diseño de un determinado
elemento mecánico.
VII. FUENTES COMPLEMENTARIAS DE CONSULTA
- Martínez Arriojas H J, & Morantes Carvajal C. J. G. (2010). Construcción de un equipo para el
estudio del desgaste en componentes lubricados con movimiento rotativo. Barcelona, España.
- Marco Esteban, E. (2010). Metodología para el análisis a fatiga mediante el código Pro Engineer:
aplicación a un eje ferroviario. Madrid, España.