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Construcción de una máquina para automatizar ensayos de fatiga en materiales metálicos por flexión cantiléver

dc.contributor.advisorJaimes Suárez, Albanspa
dc.contributor.authorAyala Lizcano, Miguel Ángelspa
dc.contributor.authorCastro Villarreal, Oscar Eduardospa
dc.date.accessioned2020-06-26T19:45:13Z
dc.date.available2020-06-26T19:45:13Z
dc.date.issued2007-10-29
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/1532
dc.description.abstractLos materiales metálicos en servicio en la industria metalmecánica, con los cuales son elaboradas las diferentes piezas que componen y hacen funcionar las máquinas, estructuras y muchos elementos de uso general, se encuentran sometidos a estado de esfuerzos de tipo cíclico, generando en ellos fallas por fatiga. Este fenómeno es evaluado de diversas formas dependiendo de la manera en que se aplican las cargas, y de acuerdo a la aplicación que cada material cumple. En el Oriente colombiano, el número de equipos para desarrollar ensayos de fatiga por flexión cantilever, es de solo uno, el cual se encuentra es el instituto colombiano del petróleo (I.C.P.). Equipo que no se encuentra actualmente en funcionamiento debido a fallas en su mantenimiento, resultando imposible la realización de prácticas e investigaciones en el campo de la fatiga en elementos y piezas construidas con materiales metálicos. Cuando se diseña maquinaria y estructuras compuestas por materiales metálicos, el ingeniero debe conocer las propiedades del material base seleccionado, los requerimientos en servicio de los componentes y los fundamentos de los procesos de fabricación.spa
dc.description.tableofcontentsLISTADO DE FIGURAS 09 LISTADO DE TABLAS 11 LISTADO DE ANEXOS 12 INTRODUCCIÓN 13 OBJETIVOS 15 1. ANTECEDENTES 16 2. ESTADO DEL ARTE 18 3. MARCO TEÓRICO 20 3.1. FATIGA 20 3.1.1. Manifestación y Proceso de Falla 21 3.1.2. Análisis del origen de las Fallas por Fatiga 24 3.1.2.1. Nucleación: Origen de la fisura 24 3.1.2.2. Propagación: crecimiento de la fisura 25 3.1.2.3. Rotura 26 3.1.3. Parámetros Característicos 27 3.1.4. Diagrama Tensión - Número de Ciclos ( -n) 30 3.1.5. Curvas de Wohler 32 3.1.6. Ensayo de fatiga en voladizo o cantilever 34 4. METODOLOGÍA DEL DISEÑO MECATRÓNICO 37 4.1. INVESTIGACIÓN Y RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN 38 4.1.1. Maquinas de ensayos de fatiga 38 4.1.2. Maquina de Ensayos de fatiga I.C.P. 40 4.2. CONSIDERACIONES INICIALES DEL DISEÑO 41 4.3. DISEÑO MECATRÓNICO 42 4.4 DISEÑO PRELIMINAR 44 4.5. DISEÑO FINAL 45 4.5.1. Diseño Del Sistema Mecánico 46 4.5.1.1. Diseño estructural 46 4.5.1.1.1. Bastidor 46 4.5.1.2. Soportes y empotramientos 47 4.5.1.3. Resultado final del diseño estructural 49 4.5.2. Diseño del sistema de tracción, y sujeción de la probeta 49 4.5.2.1. Sistema de transmisión 49 4.5.2.2. Diseño del eje principal 52 4.5.2.3. Selección de los rodamientos 56 4.5.2.4 Resultado final del diseño del sistema de tracción, y sujeción de la probeta 61 4.5.3. Diseño del sistema de carga 62 4.5.4. Resultado final del diseño del sistema mecánico 64 4.6. DISEÑO DEL SISTEMA ELÉCTRICO Y DE CONTROL 65 4.6.1. Selección y cálculos del motor 65 4.6.1.1. Arrancadores y protecciones para el motor 70 4.6.2. Diseño Del Circuito Eléctrico De Control 73 4.6.2.1 Sensores 75 4.6.2.2. Interfaz Con El Computador 76 4.6.3. Programa De Funcionamiento 77 5. PRUEBAS 79 CONCLUSIONES 83 RECOMENDACIONES 84 BIBLIOGRAFÍA 85spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.language.isospaspa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/*
dc.titleConstrucción de una máquina para automatizar ensayos de fatiga en materiales metálicos por flexión cantiléverspa
dc.title.translatedConstruction of a machine to automate fatigue tests on metallic materials by cantilever bendingeng
dc.degree.nameIngeniero Mecatrónicospa
dc.coverageBucaramanga (Colombia)spa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Mecatrónicaspa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.localTrabajo de Gradospa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.subject.keywordsMetal fatigueeng
dc.subject.keywordsMachine industryeng
dc.subject.keywordsMechatronic Engineeringeng
dc.subject.keywordsApparatus and instrumentseng
dc.subject.keywordsInvestigationseng
dc.subject.keywordsAnalysiseng
dc.subject.keywordsProcesseseng
dc.subject.keywordsMachinery designeng
dc.subject.keywordsFatigue testingeng
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.type.hasversioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
dc.relation.referencesAyala Lizcano, Miguel Ángel, Castro Villarreal, Oscar Eduardo, Jaimes Suárez, Alban (2007). Construcción de una máquina para automatizar ensayos de fatiga en materiales metálicos por flexión cantiléver. Bucaramanga (Santander, Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.relation.referencesROBERT, Norton, Diseño de maquinas, Edición 1999, editorial pearson educaciónspa
dc.relation.referencesBERNAND Hamrock, Elementos de maquinas, Edición 2000, Editorial Mc Graw Hillspa
dc.relation.referencesR.P. Reed, J.H. Smith, the Economist effects of fracture in the united states, U.S. Dep. of Comerce, National Bureau of Standard, Washington, D.C.,1983spa
dc.relation.referencesAmerican Society for Testing and Materials (ASTM E466, E1049, E1150).spa
dc.relation.referencesStphen J. Chapman. Maquinas eléctricas. Tercera edición. Mc Graw Hill.spa
dc.relation.referencesJames F. Shakelford, Alfredo Quemes. Introducción a la ciencia de materiales para ingenieros. Cuarta edición. Mc Graw Hill.spa
dc.relation.referencesMuhammad H. Rashid. Electrónica de potencia. Circuitos, dispositivos y aplicaciones. Ed. Pearson Education.spa
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dc.relation.referencesVedia, Svoboda. ENSAYOS INDUSTRIALES, FATIGA, Dpto. de Ingeniería Mecánica y Naval, Universidad de Buenos Aires. 2005.spa
dc.relation.referenceshttp://www.ironplanet.com/spa
dc.relation.referenceshttp://www.cga.com.co/spa
dc.relation.referenceshttp://www.etk.com/spa
dc.relation.referenceshttp://www.zwick.es/spa
dc.relation.referenceshttp://www.purdue.eduspa
dc.relation.referenceshttp://www.gunt.despa
dc.relation.referenceshttp://www.directindustry.esspa
dc.relation.referenceshttp://www.lantronica.com.arspa
dc.contributor.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000189251*
dc.subject.lembFatiga de metalesspa
dc.subject.lembIndustria de las máquinasspa
dc.subject.lembIngeniería mecatrónicaspa
dc.subject.lembAparatos e instrumentosspa
dc.subject.lembInvestigacionesspa
dc.subject.lembAnálisisspa
dc.description.abstractenglishThe metallic materials in service in the metalworking industry, with which the different parts that compose and make the machines, structures and many general-use elements work are made, are subjected to a state of cyclical stress, generating failures in them due to fatigue. This phenomenon is evaluated in different ways depending on the way the loads are applied, and according to the application that each material fulfills. In eastern Colombia, the number of teams to develop cantilever bending fatigue tests is only one, which is found in the Colombian Petroleum Institute (I.C.P.). Equipment that is not currently in operation due to maintenance failures, making it impossible to carry out practices and research in the field of fatigue in elements and parts made of metallic materials. When designing machinery and structures composed of metallic materials, the engineer must know the properties of the selected base material, the in-service requirements of the components and the fundamentals of the manufacturing processes.eng
dc.subject.proposalProcesosspa
dc.subject.proposalDiseño de maquinariaspa
dc.subject.proposalEnsayos de fatigaspa
dc.type.redcolhttp://purl.org/redcol/resource_type/TP
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
dc.contributor.researchgroupGrupo de Investigación Control y Mecatrónica - GICYMspa
dc.contributor.researchgroupGrupo de Investigaciones Clínicasspa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa


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