PROCESOS DE MANUFACTURA

TEMA:

“PROCESOS DE FUNDICIÓN DE METALES”

MATERIA:

- PROCESOS DE MANUFACTURA -

DOCENTE:

P R E S E N T A:

Apellido Paterno, Materno, Nombre

CONTENIDO.

INDICE DE CUADROS, GRAFICAS Y FIGURAS.

INTRODUCCIÓN.

CONCLUCIÓN.

BIBLIOGRAFIA.

Tratado sobre automóviles: tecnología del automóvil, volumen 4/ editorial universidad tecnológica de valencia.

Elementos de maquinas: teoría y problemas/cortizo rodriguez/universidad de oviedo

6.1 Análisis por resistencia

6.1.1 Bajo cargas estáticas.

Las cargas estáticas equivalentes se obtienen multiplicando las cargas verdaderas por un “coeficiente de impacto o dinámico”. Este coeficiente depende de numerosas variables, y en la mayoría de los casos se determina en forma experimental. Para ciertos problemas tipo quedan establecidos por los correspondientes reglamentos de cálculo en función de las variables más significativas

En el análisis por resistencia estática de ejes, la mayor dificultad que se plantea es la de escoger cuál de las secciones transversales es la más desfavorable desde el punto de vista resistente. El procedimiento a seguir sería el siguiente: dibujar los diagramas de momento torsores, momentos flectores y esfuerzos axiales; seleccionar las secciones que pudieran ser las más desfavorables; calcular las tensiones por torsión, flexión y esfuerzo axial en cada una de las secciones transversales seleccionadas; calcular la tensión alternante equivalente en dichas secciones; calcular el factor de seguridad estático en cada sección, y seleccionar el menor de los factores de seguridad obtenidos. Para la tensión equivalente, aplicando los criterios de Tresca y Von Mises se obtiene:

σ_(eq.) T=√(〖(σ_x+σ_n)〗^2+4τ^2 )=4/〖πd〗^3 √(〖(8M+Nd)〗^2+〖64T〗^2 )

σ_(eq.) VM=√(〖(σ_x+σ_n)〗^2+3τ^2 )=4/〖πd〗^3 √(〖(8M+Nd〗^3)+〖48T〗^2 )

Teniendo en cuenta que M, N y T vendrán multiplicados por sus correspondientes factores de concentración de esfuerzos si el material es frágil y hay cambio de sección.

Las expresiones anteriores de la tensión equivalente pueden servir también para hacer estimaciones del diámetro del eje para un determinado factor de seguridad estático; de todos modos, para su resolución es necesario el empleo de métodos numéricos. En el caso particular de que no haya esfuerzo axial, el diámetro se puede despejar:

d_T=(〖32n/πS √(m^2+T^2 ))〗^(1/3); d_VM=〖(16n/πS √(〖4M〗^2+〖3T〗^2))〗^(1/3)

Nótese, por último, que para el cálculo estático las tensiones normales por flexión y esfuerzo axial siempre se deben sumar, independientemente de que esta última sea de tracción o de compresión. El punto más cargado será aquel cuya tensión de flexión tenga el mismo signo que el de la tensión debida al esfuerzo axial, pero el valor de la tensión máxima será siempre la suma de ambas

6.1.2 BAJO CARGAS DINÁMICAS.

La determinación de las cargas en los ejes de un vehículo bajo condiciones arbitrarias de carga. Se realiza mediante la aplicación directa de la segunda ley de newton. Este constituye un paso importante en el análisis de las características de aceleración y frenado dado que la carga que soportan los ejes del vehículo puede ayudarnos para determinar el esfuerzo de tracción que se puede obtener en cada uno de los mismos, el cual afecta a la aceleración, al comportamiento en pendientes y a la máxima velocidad alcanzable.

Las cargas soportadas por cada uno de los ejes consistirán en una componente estática, mas la carga transferida desde el eje delantero al trasero o viceversa debido a las fuerzas actuantes sobre el vehículo. por ejemplo las diferentes fuerzas actuantes sobre un vehículo que está subiendo por una pendiente, se podrá obtener la carga en el eje delantero sumando momentos alrededor del punto A de las ruedas traseras. Asumiendo que el vehículo no está sometido a aceleración angular alguna, la suma de dichos momentos respecto al punto A debe ser nula.

Según la convención SAE, un momento horario alrededor de A será positivo en consecuencia.

en la expresión anterior conviene resaltar que una pendiente ascendente supondrá un valor positivo del ángulo θ y en consecuencia el termino del seno también lo será. Por el contrario, una pendiente descendente dara lugar a valores negativos para este término.

De la expresión anterior se puede obtener Wd y tomando momentos respecto al punto b(eje delantero), se podría obtener de un modo similar Wt. en consecuencia, las cargas dinámicas totales sobres los ejes vendrán dadas por las siguientes expresiones.

Las cargas dinámicas se distinguen de las estáticas por el hecho de originar modificaciones

tanto en la magnitud de las tensiones como en las deformaciones a que dan lugar, afectando también la forma y límite de rotura de los materiales. En los materiales solicitados dinámicamente la deformación de rotura se reduce en forma considerable. Asimismo, las experiencias realizadas demuestran incrementos del límite de fluencia yde la tensión de rotura. Muchos materiales que frente a cargas estáticas tienen un comportamiento dúctil, en el caso

de cargas dinámicas presentan un comportamiento frágil. Las cargas dinámicas producidas por el impacto de un cuerpo en movimiento pueden originar en la estructura o en parte de ella efectos vibratorios. Si la carga dinámica se repite en forma periódica, y su frecuencia coincide con el período de vibración del elemento, éste puede entrar en resonancia. Cuando esto ocurre se originan deformaciones tan grandes que conducen al colapso de la estructura

6.3 EJES HUECOS

Los ejes huecos son especialmente apropiados para aplicaciones en las que interesa reducir el peso. Una aplicación especifica de los ejes huecos es en reductores para acoplarse a la maquina o elemento accionado, quedando el reductor (o motor reductor suspendido del eje, incorporando además un brazo de par)

6.4 ANALISIS POR RIGUIDEZ

Los procesos de diseños descritos basta ahora en el análisis de los esfuerzos , para así garantizar que el eje sea seguro respecto de los esfuerzos cortantes de torsión y flexionante que le causan los elementos que transmiten potencia. También la rigidez del eje es un asunto principal por varias razones

Una deflexión radial excesiva del eje puede provocarse que queden desalineados los elementos activos con el consecuente bajo rendimiento desgaste acelerado por ejemplo la distancia entre centros de los ejes que tengan engranes de presión

También se indican lineamientos por límites recomendados por deflexión y por flexión así también por torsión de acuerdo con precisión.

Es complicado el a análisis para calcular la velocidad critica y el objetivo es determinar la frecuencia natural del eje que soporta el peso estatico de elementos como los engranes, las catarinas y las poleas. También es factor la riguidez de los cojinetes. Una ecuación fundamental de la frecuencia wn es

Wn=√(k/m)

Donde k es la rigidez del eje y m es su suma. Es preferible tener una velocidad critica grande mucho mayor que la velocidad fundamento; entonces la riguidez debe ser grande y la mas pequeña. Las variables principales sobre las que tiene control un diseñador son el material y su modulo de elasticidad E, su densidad p , el diámetro del eje D y su longitud L, la siguiente relación funcional puede ayudar a comprender la influencia de cada una de esas variables.

Wn=∞ (D/L2)√(E/p)

Al hacer que el eje sea más rígido se puede evitar el comportamiento dinámico inconveniente.

Los ejes más grandes tiene mayor rigidez.

Las longitudes cortas de los ejes reducen las deflexiones y reduce las velocidades criticas.

Se recomienda colocar los elementos activos en el eje cerca de los cojinetes de soporte.

Es deseable seleccionar un material para el eje, que tenga una alta relación de E/p. si bien la mayor parte de los materiales

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