PROYECTO FINALTEMA: DISEO Y CONSTRUCCION DE UNA PRENSAPARA MEDIR LA DEFORMACION EN VARIASPROBETAS.MATERIA:MECANICA DE MATERIALES IIINGENIERO: MIGUEL CARVAJAL QUINTO MECATRNICA1ContenioResumen............................................................................................................................. 3Justificacin......................................................................................................................... 4Tema.................................................................................................................. 5Objetivos:............................................................................................................................ 5Objetivo general:.............................................................................................................. 5Objetivos especficos....................................................................................................... 5ntro!uccin......................................................................................................................... "#arco terico...................................................................................................................... $%ircuito !e me!i!a !e las galgas.....................................................................................&'sfuer(o ) !eformacin................................................................................................... &'lastici!a!..................................................................................................................... *+Resistencia ,ltima.......................................................................................................... **-rensas......................................................................................................................... *3.as prensas mec/nicas................................................................................................. *3-artes fun!amentales !e una prensa mec/nica............................................................*4Tipos !e prensas mec/nicas.........................................................................................*5-rensas mec/nicas !e revolucin parcial..................................................................*5-rensas mec/nicas !e revolucin total......................................................................*5-rincipales riesgos......................................................................................................... *"Re0uisitos !e seguri!a! )1o me!i!as preventivas.........................................................*"'stu!io !e aplicabili!a!..................................................................................................... *$-roce!imiento................................................................................................................... *23ise4o............................................................................................................................... 533ise4o !e la viga superior............................................................................................. 533ise4o !el soporte para !os balancines........................................................................5"6n/lisis7viga.................................................................................................................. 35'sfuer(os fle8ionantes ) cortantes verticales combina!os............................................323ise4o electrnico e interfa( gr/fica..................................................................................4"-roce!imiento !e ensa)o !e fle8in.4&%onclusiones..................................................................................................................... 5*2Recomen!aciones............................................................................................................. 5*lustracin *. 9algas '8tensom:tricas.......................................................................7lustracin 5.'sfuer(o !e -oisson . ;6RR 5+++?.......................................7Ilustracin 3 3eformacin !e un elemento por cargas !e Tensin> %ompresin ) %orte10Ilustracin 4. 3iagrama 'sfuer(o73eformacin para materiales !,ctiles ) no !,ctiles someti!os a tensin.............................................................................................. 12Ilustracin 5 3iagrama 'sfuer(o73eformacin para materiales !,ctiles ) no !,ctiles someti!os a compresin........................................................................................ 13Ilustracin-rensa #ec/nica e8c:ntrica..............................................................13Ilustracin 7 -rensa #ec/nica '8c:ntrica !e simple efecto......................................14lustracin 2 -artes fun!amentales !e una -rensa #ec/nica......................................15Ilustracin ! Ac"r# A$3.................................................................................... 1%Ilustracin 10 &r#c"s# '" s#l'a'ura (MA) utili*a'# "n la "la+#racin '" la ,-.uina............................................................................................................ 1!Ilustracin 11 C#l#cacin '" l#s r"s#rt"s..........................................................20Ilustracin 12 I,/l","ntacin '" la 0ata 1i'r-ulica........................................20Ilustracin 13 C#l#cacin '" l#s -n0ul#s '" a/#2#...........................................21Ilustracin 14 Ac#/la,i"nt# '" la /art" "l"ctrnica "n la ,-.uina..................22Ilustracin 15. 3ia0ra,as '" '"4#r,acin........................................................24Ilustracin 1 3"t"r,inacin '" 'at#s /ara "l an-lisis '" la 5i0a su/"ri#r......24Ilustracin 17. 3is"6# '" las c#lu,nas '" la ,-.uina.....................................2Ilustracin 1% ("ccin trans5"rsal '" la c#lu,na.............................................27Ilustracin 1! 3ia0ra,as '" '"4#r,acin.........................................................32Ilustracin 203"4#r,acin '" la /r#+"ta........................................................42Ilustracin 21 Circuit# a i,/l","ntar...............................................................4Ilustracin 22 Int"r4a* 0r-7ca........................................................................... 47Ilustracin 23 3ia0ra,a i,/l","nta'#............................................................4%IlustracinM#nta8" /r"nsa 1i'r-ulica99999999999999999999999999999999..4!IlustracinAc#/l" /r"nsa 1i'r-ulica999999999999999999999999999999999..4!Ilustracin C"ntra'# /r"nsa 1i'r-ulica9999999999999999999999999999999.. 50Ilustracin 27C"ntra'# &r#+"ta999999.999999999999999999999999999999.. 50Ilustracin 2% Ela+#racin '" la ,-.uina.........................................................53Ilustracin 2! I,/l","ntacin '" la /art" "l"ctrnica:....................................54Ilustracin 30. C#n";in"s................................................................................ 54Ilustracin 31 &r#+"ta 3"4#r,a'a.....................................................................553Tabla *. @actores !e galgas comunes.................................................................................2RESUMEN'l objetivo!e:stepro)ectoes!ise4ar )construir unaprensamec/nicaparame!ir la !eformacin en un ensa)o> as como al!ispositivo me!iante el0ue se!esarrolla !icAo proce!imiento. 'l pro)ecto 0ue se Aa !esarrolla!o trata acerca !elos esfuer(os fsicos a un tipo !e trans!uctor mu) utili(a!o: Bgalgase8tensom:tricasC ) sus respectivas me!iciones ) aplicaciones. 'l m:to!o consisteen la me!icin !e la !eformacin me!ir los cambios por me!io !e galgase8tensom:tricas!elaprobeta. 'stosvanmonta!ossobreunsoporte0uesesujeta a la m/0uina !e ensa)o. .a m/0uina cuenta con un !ise4o basa!o en la combinacin !e una prensa parasujetar la probeta ) reali(ar la respectiva prueba para me!ir !eformaciones ) asconcluir cu/lessonsusesfuer(osm/8imos> conclu)en!oas si estotalmentea!ecua!o reali(ar un !ise4o con este material o caso contrario buscar otromaterial.-aralacaptura!eme!iciones!elasgalgase8tensom:tricas> seinvolucraelcensa!o !e cambios mu) pe0ue4os en su resistencia> para esto primeroreali(amosel acon!icionamiento!eestase4al paraamplificarlas)facilitarsuslecturas !ebi!o a 0ue la !iferencia !e potencial en sus terminales ese8trema!amente baja. 4'l !ispositivo permite: reali(ar me!i!as en contacto con la probeta> para prevenirposibles !a4os en la rotura !e la mismaD calcular autom/tico !e la base !e me!i!a!el e8tensmetro> sinme!i!asinicialesD me!ir!eforma!irecta> sincalibracinprevia ) tiene la posibili!a! !e me!ir con mucAa precisin en recorri!os cortos ogran!es elongaciones con menor precisin.JUSTIFICACI!N'l pro)ecto lleva!o a cabo se !ebe a 0ue !urante to!o el curso Aemos estu!ia!ofle8in> !eformaciones> esfuer(os en vigas !e !istintos materiales. 's por ello 0ueAemos !eci!i!o construir una prensa Ai!r/ulica 0ue nos permita reali(ar ensa)os aprobetas !e !iferentes tipos !e materiales> la cual permita saber la fuer(a 0ue seaplicaalaprobeta> lafle8in0ueestallegaatener>paraelloesnecesariolaimplementacin !e una parte electrnica 0ue nos permitir/ tomar estos !atos porme!io!eunagalgaparaluegocomparar los!atosobteni!osconlos!atoscalcula!os.'ste ser/ !e gran a)u!a en las in!ustrias> !ebi!o a 0ue con esta m/0uina ser/posible facilitar las pruebas ) as !eterminar cu/lser/ elmejor materialpara larespectiva aplicacin 0ue va)a ser utili(a!o como pue!e ser un eje u otro.5Te"#: 3ise4o ) construccin !e una m/0uina para me!ir !eformaciones. O$%eti&o': O$%eti&o Gene(#): 3ise4ar ) construir una m/0uina 0ue sea capa( !e me!ir fle8in para facilitarrutinas!epruebaenprobetas!e!istintosmateriales)as conseguir una!ecua!o estu!io !e cu/les son los a!ecua!os en las !istintas aplicaciones!e la ingeniera. O$%eti&o' E'*e+,-i+o': ntro!ucirnosal conocimiento!elasle)es fsicaspara comprobarciertasteoras 0ue Aan plantea!o> en un e8perimento cu)a finali!a! es aclarar las!u!as !e las clases tericas implementa!as en ca!a clase ) complementarto!os los temas vistos en el semestre. 6plicar to!os los conocimientos a!0uiri!os en clase ) ponerlos en pr/cticame!iante la implementacin !e la prensa Ai!r/ulica. %omprobar los !atos obteni!os en la pr/ctica con los !e la teora para verelmargen !e error 0ue po!emos tener me!iante la pr/ctica !e la prensaAi!r/ulica. #e!ianteunsistemaelectrnicoconocer los!atos!elaprensa)!elmaterial para asi implementar los temas !icta!os en clases )a sean!efle8in ) esfuer(os.

#e!iante !atos obteni!os po!er los !iferentes !iagramas> crculo !e #oArpara po!er ver si el material pue!e o no ser acto para alguna estructura om/0uina.INTRODUCCI!N.or!Eelvinen*25"!escubri0ueal aplicar unafuer(amec/nicasobreuncon!uctor se presentaba una variacin en su resistencia el:ctrica. .a utili!a! !eesteprincipiosemanifiestaenlaconstruccin!elasgalgase8tensom:tricas.'stos !ispositivos son trans!uctores pasivos 0ue> aplica!os sobre un alg,nmaterial fijoo el/stico> permiten me!irlafuer(aejerci!a sobre :l apartir!ela!eformacinresultante. 6s> fuer(as!ecompresinotorsin> aplica!assobrealg,n material> generan !eformaciones 0ue son transmiti!as a una galgae8tensom:trica> respon!ien!o :sta con una variacin !e su propia resistencia. .asgalgasseutili(anampliamenteen!iversasaplicacionesanivel in!ustrial> !einvestigacin> ingeniera> instrumentacin biom:!ica> en sistemas !e pesajeautom/tico)ento!osloscampos!on!esere0uieranme!icionesprecisas!efuer(a aplica!a sobre alguna superficie. 'n el presente trabajo se !etallageneralmentela!efinicin!elasgalgase8tensom:tricas)el par/metrom/simportante 0ue es el Bfactor !e galgaC. Tambi:n se !escribe el acon!icionamiento!e la se4al por la !eformacin !e la galga> las !iferentes etapas !el circuito comoel amplifica!or !e instrumentacin ) el filtra!o. Fe muestra la importancia !e lasgalgase8tensom:tricas)las!iferentesaplicaciones!eestetrans!uctor enla#e!icina.7MARCO TE!RICO'n este aparta!o se ver/ la !efinicin formal ) el factor !e galga !e estetrans!uctor.I).'t(#+i/n 0. G#)1#' E2ten'o"3t(i+#'Gna galga e8tensom:tricas o Bstrain gageC ;en ingl:s? es un !ispositivo trans!uctoruniversal 0ueseutili(aparalame!icinelectrnica!e!iversas magnitu!esmec/nicas> como pue!en ser: presin> carga> tor0ue> !eformacin> posicin> etc.Feentien!eporstrainoesfuer(o> alacanti!a!!e!eformacin!euncuerpo!ebi!a a la fuer(a aplica!a sobre :l. Fi se lo pone en t:rminos matem/ticos> strain;H? se !efine como la fraccin !e cambio en longitu!> como !e !emuestra la figura* a continuacin:I).'t(#+i/n 4.E'-.e(5o e Poi''on . 6ARRI7ABALAGA8 4999: %'l par/metrostrainpue!eser positivo;tensin? onegativo;compresin?D estevalor es a!imensional. 'n la pr/ctica> la magnitu! !e me!i!a !e una galga es mu)pe0ue4a por lo 0ue usualmente se e8presa como micro !eformacin ;IH?.%uan!o una barra es tensiona!a por una fuer(a unia8ial> como en la figura 5> unfenmeno conoci!o como esfuer(o !e -oisson causa 0ue la parte transversal !ela barra se contraiga en la !ireccin perpen!icular.'8iste un par/metro fun!amental entre las caractersticas !e las galgase8tensom:tricas> 0ueeslasensibili!a!!eelongacinollama!osimplementefactor !e galga ;9?. 'l factor !e galga es !efini!o como la relacin !e variacinfraccional !eresistenciael:ctrica)lavariacinfraccional !elongitu!> comose!escribe en la siguiente ecuacin:E+.#+i/n 0.6ARRI7ABALAGA8 4999: 'l factor !e galga ;9? !e un con!uctor met/lico !epen!e en gran parte !e lascaractersticas !e la aleacin en particular: trabajo en fro> nivel !e impure(as en laaleacin ) elrango !e !eformaciones sobre elcualse mi!e. 'lfactor !e galgatpico para un galga e8tensom:trica met/lica es !e apro8ima!amente 5. 6continuacin se muestra una tabla con algunas sensibili!a!es. ;6RR5+++?.!T#$)# 0. F#+to(e' e 1#)1#' +o".ne'.CIRCUITO DE MEDIDA DE LAS GALGAS..a me!icin !e 9algas '8tensom:tricas es un caso especial!e me!icin !e lavariacin 0ue tienen en su resistencia. Fe re0uiere utili(ar un puente resistivo parapo!er me!ir los pe0ue4os cambios en su resistenciaD para ello se utili(a el puente!e JAeastone> inventa!o por el fsico ingl:s %Aarles JAeastone en *243.;='R#6F 5++5?ESFUER7O Y DEFORMACI!N'l esfuer(o se !efine a0u como la intensi!a! !e las fuer(as componentes internas!istribui!as0ueresistenuncambioenlaforma!euncuerpo. 'l esfuer(ose!efine en t:rminos !e fuer(a por uni!a! !e /rea. '8isten !os clases !e esfuer(os:normales ) !e corte. 'l esfuer(o se computa sobre la base !e las !imensiones !elcorte transversal !e una pie(a antes !e la aplicacin !e la carga> 0ue usualmentese llaman !imensiones originales..a !eformacin se !efine como el cambio !e forma !e un cuerpo> el cual se !ebeal esfuer(o> al cambiot:rmico> al cambio!eAume!a!oaotrascausas. 'nconjuncinconel esfuer(o!irecto> la!eformacinsesuponecomouncambiolineal ) se mi!e en uni!a!es !e longitu!. 'n los ensa)os !e torsin se acostumbrame!ir la !eformacin cmo un /ngulo !e torsin ;en ocasiones llama!os!estruccin? entre !os secciones especifica!as.%uan!o la !eformacin se !efine como el cambio por uni!a! !e longitu! en una!imensin lineal !e un cuerpo> el cual va acompa4a!o por un cambio !e esfuer(o>10se !enomina !eformacin unitaria !ebi!a a un esfuer(o. 's una ra(n o n,merono !imensional> ) es> por lo tanto> la misma sin importar las uni!a!es e8presa!as;figura KK?> su c/lculo se pue!e reali(ar me!iante la siguiente e8presin:=eLE+.#+i/n 4. Re)#+i/n e e-o("#+i/n3n!e: L3eformacin unitariae L3eformacin. L .ongitu! !el elementoIlustracin 3 De-o("#+i/n e .n e)e"ento *o( +#(1#' e Ten'i/n8 Co"*(e'i/n ; Co(teFi un cuerpo es someti!o a una carga !e tensin o compresin en una !ireccin!a!a> no solo ocurre !eformacin en esa !ireccin ;!ireccin a8ial? sino tambi:n!eformaciones unitarias en !irecciones perpen!iculares a ella ;!eformacinlateral?. 3entro !el rango !e accin el/stica la compresin entre las !eformacioneslateral )a8ial encon!iciones!ecargaunia8ial ;es!ecir enunsoloeje? es11!enomina!a relacin !e -oisson. .a e8tensin a8ialcausa contraccin lateral> )viceversa. ;9OM )lano7absorcin!eenerga !urante la variacin cclica !el esfuer(o. 'l efecto !e absorcinpermanente!eenergabajoesfuer(occlico!entro!el rangoel/stico>llama!o12Aist:resisel/sticaosaturacinfriccional> esilustra!opor la!eca!encia!elaamplitu! !e las vibraciones libres !e un resorte el/sticoD estos !os fenmenos noconstitu)en necesarios criterios sobre la propie!a! !e la elastici!a! ) realmenteson in!epen!ientes !e ella.-ara me!ir la resistencia el/stica> se Aan utili(a!o varios criterios a saber: el lmiteel/stico> el lmite proporcional ) la resistencia a la ce!encia. 'l lmite el/stico se!efine como el ma)or esfuer(o 0ue un materiales capa( !e !esarrollar sin 0ueocurra la !eformacin permanente al retirar el esfuer(o. 'l lmite proporcional se!efinecmoel ma)or esfuer(o0ueunmaterial escapa(!e!esarrollar sin!esviarse !e la proporcionali!a! rectilnea entre el esfuer(o ) la !eformacinD seAa observa!o 0ue la ma)ora !e los materiales e8Aiben esta relacin lineal entre elesfuer(o ) la !eformacin !entro !el rango el/stico. 'l concepto !eproporcionali!a!entreel esfuer(o)la!eformacinesconoci!ocomo.e)!eOooPe> !ebi!o a la Aistrica generali(acin por Robert OooPe !e los resulta!os !esus observaciones sobre el comportamiento !e los resortes. ;#OOR'> *&52?.RESISTENCIA +ti)e' 'o"etio' #ten'i/n.aresistenciaalacompresinesel m/8imoesfuer(o!ecompresin0ueunmaterial es capa( !e !esarrollar. %on un material 0uebra!i(o 0ue falla encompresin por ruptura> la resistencia a la compresin posee un valor !efini!o. 'nel caso !e los materiales 0ue no fallan en compresin por una fractura!esmoronante ;materiales !,ctiles> maleables o semi7viscosos?> el valor obteni!opara la resistencia a la compresin es un valor arbitrario 0ue !epen!e !el gra!o !e!istorsinconsi!era!ocomofallaefectiva!el material. .afiguraKKmuestra!iagramas caractersticos !e esfuer(o ) !eformacin para materiales !,ctiles ) no!,ctiles en compresin:14Ilustracin 5 Di#1(#"# E'-.e(5o=De-o("#+i/n *#(# "#te(i#)e' >+ti)e' ; no >+ti)e' 'o"etio' #+o"*(e'i/n.a!ure(aeslaoposicin0ueofrecenlosmaterialesaalteracionescomolapenetracin> la abrasin> el ra)a!o> la corta!ura> las !eformaciones permanentes>entre otras> en t:rminos generales> consi!erarse como una funcin !elesfuer(ore0ueri!oparapro!ucir alg,ntipoespecifica!o!e!eformacinsuperficial. .a!ure(a se e8presa simplemente como un valor arbitrario> tal como la lectura !e lab/scula !el instrumento particular usa!o. ;%6FT..O> *&&$?PRENSASFeg,n el sistema !e transmisin !e la energa se !istinguen las prensasmec/nicas ) las prensas Ai!r/ulicas:LAS PRENSAS MECNICASFe basan en el principio biela7cigQe4al. 'l giro !el cigQe4al arrastra la biela> a la0ue se une la ma(a> 0ue en una vuelta !el cigQe4al reali(a un ciclo !e subi!a )baja!a. 6mbas presentan un volante !e inercia acumula!or !e energa.Ilustracin 6 P(en'# Me+?ni+# e2+3nt(i+#15Fon !e una ma)or rapi!e( !e funcionamiento )> generalmente> !e menor precio0ue las prensas Ai!r/ulicas e0uivalentes> son las m/s utili(a!as> !a!o 0uepermiten alcan(ar gran!es veloci!a!es !e pro!uccin.%onstan !e un motor el:ctrico 0ue Aace girar un volante !e inercia 0ue sirve !eacumula!or !e energa. .a energa se entrega a la parte mvil !e la prensa ;carro?me!iante un embrague o acoplamiento. .a entrega !e la energa es r/pi!a ) totalgastan!o en ca!a golpe una fraccin !e la capaci!a! !e trabajo acumula!a. Feusan para trabajos !e corte> estampacin> forja ) pe0ue4as embuticiones.;9MJ6G#'> 5++5?IlustracinP(en'# Me+?ni+# E2+3nt(i+# e 'i"*)e e-e+toPARTES FUNDAMENTALES DE UNA PRENSA MEC@NICA T(oA.e): Fe !enomina tro0uel al conjunto 0ue forman el pun(n ) la matri(. M#t(i5: 's la parte fija !el tro0uel. P.n5/n: 's la parte mvil !el tro0uel. Co((ee(#: 's el elemento principal mvil !e la prensa> 0ue reali(a un movimientoalternativo ;generalmente vertical?> ) sobre el cual se acopla el pun(n. Vo)#nteeine(+i#:'sel elemento!elaprensaencarga!o!eacumular laenerga cin:tica para transmitirla posteriormente al tro0uel me!iante un1mecanismo!ebiela7manivela7corre!era> convirtien!oel movimientocircular !elvolante en el movimiento alternativo !e la corre!era. E"$(#1.e:'s el mecanismo 0ue se usa para transmitir el movimiento !es!e elvolante !e inercia a la corre!era. F(eno: 's el mecanismo 0ue> normalmente por friccin> est/ !estina!o a !etener) sujetar la corre!era cuan!o el embrague est/ !esembraga!o.I).'t(#+i/n B P#(te' -.n#"ent#)e' e .n# P(en'# Me+?ni+#TIPOS DE PRENSAS MEC@NICAS PRENSAS MECNICAS DE REVOLUCIN PARCIAL 'n estas prensas el cabe(al> anima!o por un movimiento alternativo> es arrastra!opor unembrague0uegeneralmentees!efriccin> man!a!opor unsistemaneum/tico. 'ste cabe(al pue!e ser !eteni!o en cual0uier punto !el recorri!o !e!escenso> !esembragan!o ) frenan!o los elementos mviles. 's !ecir> !isponen!e un tipo !e embrague 0ue pue!e ser embraga!o o !esembraga!o en cual0uierpunto !el ciclo !e la corre!era. PRENSAS MECNICAS DE REVOLUCIN TOTAL Fon un tipo !e prensas 0ue !isponen> en la ma)ora !e los casos> !e un basti!or!e cuello !e cisne> ) en las cuales el cabe(al anima!o !e un movimientoalternativo> es acciona!o por un sistema !e embrague mec/nico o B!e cAavetaC.'n ellas> una ve( inicia!o el ciclo !e pro!uccin no es posible !etenerlo antes !e17la vuelta !elcabe(alalpunto muerto superior. 'sto es> el tipo !e embrague !el0ue !isponen> una ve( puesto en marcAa o activa!o> no pue!e ser !esembraga!oAasta 0ue la corre!era Aa)a reali(a!o un ciclo completo. Fon :stas las prensas0ue comportan un nivel !e riesgo ma)or. ;6R6..OM'> *&&$?PRINCIPALES RIESGOS .aprincipal (ona!epeligroenestasm/0uinasseencuentraenel punto!eoperacin> esto es> el tro0uel. .os riesgos son> principalmente> !e tipo mec/nico>como aplastamiento> ci(allamiento> corte o seccionamiento> engancAe> arrastre oatrapamiento> as como pro)ecciones !e objetos ) flui!os a alta presin. -or otrola!o> el uso!eestose0uipos!etrabajoconlleva> aun0ueenmenor me!i!a>riesgos !e tipo el:ctrico> t:rmico> o por la e8posicin a rui!o ) vibraciones.RECUISITOS DE SEGURIDAD YDO MEDIDAS PREVENTIVAS .asme!i!aspreventivas0ueseproponenacontinuacinvanencamina!asaproteger las principales (onas!e peligro en lasprensas mec/nicas tro0ueles )/rea asocia!a> as como a0uellas /reas fuera !e los tro0ueles: a? Tro0ueles cerra!os: !eben ser intrnsecamente seguros. Fus aberturas )!istancias !e seguri!a! correspon!ientes b? Resguar!os fijos perimetrales. Sstos !ebenestar firmementesujetos alam/0uina o a otra estructura rgi!a o al suelo. c? Resguar!os con !ispositivos !e enclavamiento ) blo0ueo. !? Resguar!os asocia!os al man!o con !ispositivo !e blo0ueo. e? Resguar!os con !ispositivos !e enclavamiento !e apertura prematura. f? '0uipos!eproteccinelectro7sensible;'F-'s? 0ueutili(an!ispositivos!eproteccin opto7electrnicos activos ;6O-3s? en forma !e cortinas !e lu(. g? 3ispositivos !e man!o a !os manos. A? 3ispositivos !e man!o sensitivo> con veloci!a! lenta !e cierre ;igual o menor0ue *+ mm1s?.1%ESTUDIO DE APLICABILIDAD.aaplicabili!a!!e la prensa para me!irla fle8inen vigas Aasta !on!e se Aapo!i!o apreciar est/ en un rango mu) aceptable !e aplicabili!a! )a 0ue es unainvencin mu) importante 0ue nos aAorrara el c/lculo manual> con un gra!o !efalla!espreciable)ten!ramosgranventajaencuantoal tiempo)a0ueestam/0uina nos aAorrara mucAo tiempo a la !e reali(ar el c/lculo !e la fle8in.'nlo0uerespectaaloscostos!elama0uinaesta> al estar ecAa!eformaartesanal esm/srentablepor lo0ueloscostossere!ucen)sevuelvem/srentable para una posterior implementacin.'lcampo !e aplicacin !e esta m/0uina se po!ra !ar en la in!ustria constructorapara!eterminarlasfle8ionesm/8imas0uepue!en!arenlas!iferentesvigasparasuposterioran/lisiseimplantacin!elasmismas.6s comocomoenlain!ustria automotri(> en la in!ustria metal mec/nica> en la in!ustria mec/nica ) enla in!ustria macarrnica con el fin !e !eterminar la fle8in en vigas.1!PROCEDIMIENTO* Feleccionar el material ;-erfil %*++8*+.2?Ilustracin ! Ac"r# A$365 %ortar en !iferentes partes !e acuer!o alas me!i!as !el !ise4o !elmecanismo.3 Reali(ar agujeros en los patines !el perfil % para po!er utili(ar unos pernoscomopasantes)sostener labase!e!on!esecolocaralaprobeta;a!iferentes alturas?.4 Fol!ar las pie(as para formar el marco ) se utili(aron perfilescua!rangulares comobases para 0ue el mecanismo se mantenga fijo en elsuelo.20Ilustracin %& Pr#c"s# '" s#l'a'ura (MA) utili*a'# "n la "la+#racin'" la ,-.uina.5 Fol!ar resortes !e 5+cm en la parte superior !e la estructura en !on!e lagata ejerce presin ) tambi:n a los gancAos !e la corre!era en !on!e seefectuaralafuer(asobrelaprobetapara0ueestapue!aregresarasuposicin inicial una ve( termina!o el proce!imiento !e fle8in. 21Ilustracin %% C#l#cacin '" l#s r"s#rt"s" 6coplar la gata Ai!r/ulica !e *+ Ton al mecanismo. Ilustracin %/ I,0l","ntacin '" la 1ata 2i'r-ulica.22Co)o+#( )o' #*o;o' ti*o An1.)o # )# #)t.(# e'e## *#(# *o'te(io("ente+o)o+#( .n# *(o$et#. Ilustracin %3 C#l#cacin '" l#s -n1ul#s '" a0#3#.$ 6coplar lacel!ael:ctrica0ueseencarga!eme!ir la!eformacin0ueten!r/laprobeta)enviar !atoscensa!osalacomputa!ora!on!esegenerar/ una gr/fica !e !eformacin.23Ilustracin %4 Ac#0la,i"nt# '" la 0art" "l"ctrnica "n la ,-.uina.24Di'eEo Di'eEo e )# &i1# '.*e(io(Fe consi!erar/ una carga central !e +.4 tonela!as fuer(a.3atos:P=0.4 tonf 1000kgf1tonf=400kgfP=400 kgf 9.81N1kgf=3924 N#aterial !e la viga ser/: 63" cu)o Sy=248 MPa.E=200GPa.a longitu! la viga ser/ !e 5& cm.RA=RB=P2=1962 NA 1=A 2=1962N29.5c m1m100cmA 1=A 2=578.79 NmMmx=578.79 Nmd=Su8d=248 MPa8d=31 MPa( 8)=MS =578.79NmS31106Nm2=578.79 NmS25S=578.79m331106 10003mm31m3S=18670.6mm3Ilustracin %5. 4ia1ra,as '" '"5#r,acin.Fe eligi un perfil en % cu)os !atos son:Fe espera 0ue cumpla 0ue el esfuer(o calcula!o sea menor al !e !ise4o con lasiguiente comprobacin:c=MS =578.79 Nm20128mm3 10003mm31m3c=28.76MPac !ebi!o a 0ue laseccin !el elemento 0ue entra en contacto con la probeta es circular ) al ser laviga ;probeta? relativamente !elga!a> los puntos !e contacto son !os.Ilustracin %!4"5#r,acin '" la 0r#+"ta.%/lculos ) !iagramas resultantes !e la viga carga!a Di#1(#"# e -.e(5#'0y=0R1+R5+2P=0R1+R5=2710,3 )NR1=R5=710,3 )N Di#1(#"# e -.e(5#' +o(t#nte'37 Di#1(#"# e "o"ento' -)e+to(e' Di#1(#"# e -)e2i/n C#)+.)o e )# -)e2i/n en )# &i1# "ei#nte e) "3too e )# -/(".)# @le8in en el punto me!io !e la viga ;punto 3?'n el !iagrame po!emos observar 0ue la fle8in m/8ima se encuentra en el centro!e la viga> por lo tanto proce!emos a calcularla.3%$ =,*312 =( 0,0175m0,01853)12=9 x109m4a=22,5mm 3istacia entre los puntos * ) 5> 4 ) 5 ymax= Pa24E$(( 3L2)( 4a2) )ymax= 710348,525 N0.0225m24207 x109Nm29 x 109m4(( 30.12m2) (40.02252m2) )ymax=447,12 Nm544712 Nm4ymax=0.01m=10mm'l resulta!o calcula!o es mu) similar al calcula!o por el softUare ;-." 3 45+!)mm6> Aa) 0ue consi!erar 0ue las !imensiones ingresa!as al softUare no son tan precisas !ebi!o a 0ue son mu) pe0ue4as ) 0ue los valores !ecimales ingresa!os fueron apro8ima!os por el softUare !an!o error !e re!on!eo lo cual vari mnimamente la magnitu! !e la fle8in m/8ima3! %alculo !e la !eformacin en los puntos !eaplicacin !e la carga ;puntos 5 ) 4?y2 y4=Pa26E$( ( 3L)( 4a) )ymax=710348,525 N0.02252m26207 x109Nm29 x109m4( ( 30,1m)( 40,0225m) )ymax=75,518 Nm511178 Nm4ymax=0,00675m=6.75mmMuevamente el resulta!o es el mismo al calcula!o por el softUare ;-."3!5+!mm?lo cual nos in!ica 0ue nuestro an/lisis fue correcto.40@inalmente> toman!o en cuenta 0ue la fuer(a ejerci!a por la prensa Ai!r/ulica noser/ la misma en to!o momento> )a 0ue al accionar su palanca la fuer(aaumentar/ ) por en!e la fle8in.-or lo cual se !eja e8presa!o la fuer(a en funcin !e la fle8in 0ue sufra la viga>!eestamanerasepo!r/!eterminar lafuer(aaplica!aenca!acaso0uese!esee. P=y14 x109Tomar en cuenta 0ue esta e8presin es v/li!a solamente para una vigarectangular !e acero 6FT# 63$ ;viga 0ue se utili(ara para la !emostracin? conlas mismas !imensiones !a!as anteriormente.Di'eEo e)e+t(/ni+o e inte(-#5 1(?-i+# Ilustracin /& Circuit# a i,0l","ntar41Ilustracin /% Int"r5a* 1r-9ca. 42Ilustracin // 4ia1ra,a i,0l","nta'#43P(o+ei"iento e en'#;o e -)e2i/n* %olocamos el acople en la prensa Ai!r/ulica.Ilustracin /3 M#nta:" 0r"nsa 2i'r-ulica Ilustracin /4 Ac#0l" 0r"nsa 2i'r-ulica5 6justamos la gata Ai!r/ulica en el centro !e la prensa para obtener un resulta!o m/s e8acto.44Ilustracin /5 C"ntra'# 0r"nsa 2i'r-ulica3 'legimos el material para anali(ar ) obtenemos una muestra a!ecua!a para el canal !e *+ cm !e longitu!> !on!e la probeta ser/ simplemente apo)a!a.4 %entramos la probeta con relacin al eje 0ue ejercer/ presin ) a la cel!a !e carga 0ue me!ir/ la presin.Ilustracin /6 C"ntra'# Pr#+"ta5 -roce!emos a cargar la muestra." Observamos en la interfa( !e usuario la !eformacin 0ue se va !an!o en lamuestra.45CONCLUSIONES .uego !elas pruebas) resulta!os obteni!os se conclu)e 0ue>ele0uipopermitereali(ar me!iciones!efle8in!eunmaterial conungra!o!ecali!a! aceptable> permitien!o reali(ar procesos e8perimentales. 'n la fabricacin !e los !iferentes componentes 0ue componen la m/0uina>no e8iste ma)or compleji!a! !el mismo ) en parte son !e f/cil obtencin enel merca!o nacional. Fe !emostr 0ue con el trabajo conjunto ) el inter:s Aacia un bien com,nse pue!en lograr pro)ectos mu) importantes para el!esarrollo intelectual!e los estu!iantes en la rama !e la mec/nica !e materiales.RECOMENDACIONES -ara elaborar el presente pro)ecto se recomien!a 0ue no to!os losmateriales sean compra!os tambi:n pue!en incluirse materiales recicla!oscon esto optimi(aremos costos ) tambi:n a)u!amos al me!io ambiente> ennuestro caso en la fabricacin !e la prensa po!emos utili(ar materiales !ebuen esta!o ) cali!a!> !ebe cumplir esto para 0ue no colapse el marco !ela misma. 'srecomen!ableparalafabricacin!el pro)ectoutili(ar unacero63"por0ue son !e bajo costo ) tambi:n por ser el m/s utili(a!o en laconstruccin !e estructuras met/licas> por su caracteri(acin !el po!er seruni!as a otros materiales me!iante casi to!os los procesos !e sol!a!ura. Tener enclaroto!oloapren!i!oenlaasignatura!emec/nica!elosmateriales para po!erlas implementar> seg,n va avan(an!o la reali(acin!e pro)ecto ) po!er al mismo tiempo comprobarlas> si no se tiene claro algocon respecto a la asignatura ) se necesita> no improvisar ) buscar la !ebi!ainformacin. Fiempre comprobar los !atos tericos obteni!os con los !atos !e lapracticaennuestrocasotenemosunsistemaelectrnico0uenos!aaconocer!atos!elaprensa)!el material conestoreali(arlosc/lculosrespectivos> en la comparacin !e los !atos po!er !eterminar el margen !eerror> procurar reali(ar correctamente to!os los proce!imientos para 0ue elmargen !e error sea mnimo ) el pro)ecto sea el i!eal.BIBLIOGRAFFA:4 R'6. F6.3R96F> '.> V #R6#='.. 6RR '. ;5+++?. 'stu!ioe8perimental !el comportamientoafle8in!evigas!eaceroino8i!able.Oormign ) 6cero> ;5*"?. ='R#6F 6. 9algas e8tensom:tricas.7Teora ) aplicacin. %ap. l> p/g> 4. 'ugene 6. 6vallone. B#anual !el ingeniero mec/nica #arPsC> '!itorial #c.9raU Oill. &W e!icin. MOR#6 GM'7'M "&5:5++"X6*:5++&. #/0uinas7Aerramienta. -rensasmec/nicas. Feguri!a!. 9injaume> 6. 5++5. 'jecucin !e procesos !e mecani(a!o> conforma!o )montaje. '!. TAomson -araninfo> #a!ri!. 9OM O.@. D YOooPeZs .aU of stress an! strainY. n: 6FT#> vol. 52> pt . *>*&52> pp. 3234. %6FT..O #.> O.D %6FT..O J.> 6.O. D Y6n/lisis ) !ise4o !e estructurasY.Tomo *: Resistencia !e materiales. 6lfaomega. #:8ico 3.@.> *&&$.345 p.Ane2o'47Ilustracin / Ela+#racin '" la ,-.uina. 4%Ilustracin /8 I,0l","ntacin '" la 0art" "l"ctrnica;.Ilustracin /!. C#n"