Elementos de máquinas 1

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Tarea 1: Fatiga

IME 356-1 Elementos de máquinas 1

                                                                                                                               Nombre: Gino Paolo Pontigo Muñoz

                                                                                                                               Docente: Ángel Alexander Rodríguez Soto

                                                                                                                               Asignatura: IME 356-1

                                                                                                                               Fecha: 04/10/202

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D.C.L[pic 4]

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Cálculo de reacciones

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Cálculo de momentos

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Gráfico de momento flector

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Material AISI C1035 Laminado Simple

Datos del material

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Como nos pide el problema debemos revisar los cinco puntos B, C, E, F, G y observar en cual ocurre falla por fatiga y falla por fluencia estática de primer ciclo.

Punto B

• Factor de confiabilidad ()[pic 73]

Se sabe por los datos entregados que la relación de supervivencia es del 98%, por lo tanto,  [pic 74]

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• Factor de tamaño ()[pic 77]

Es una sección circular giratoria

Diámetro de AB = 42

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Según la tabla del Shigley nuestro diámetro cabe en el rango de , por lo tanto, ocupamos la formula[pic 83]

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• Factor de acabado superficial ()[pic 85]

Nuestro acabado superficial es un laminado simple, por lo tanto, ocupamos

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A y b los obtenemos a través de tablas entregadas por el profesor en clases, entonces

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• Factor de temperatura ()[pic 90]

como en el enunciado no señala que haya un aumento en la temperatura, por ende, tomamos que

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• Factor ambiental ()[pic 92]

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• Otros factores

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• Influencia de varios factores ()[pic 95]

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• Cálculo de  en flexión para el punto B[pic 98]

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Para obtener A y b ocupamos la siguiente tabla.

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De donde para encontrarlos debemos tener D/d el cual correspondería al diámetro BF / diámetro AB

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Como podemos observar el valor de D/d no se encuentra en la tabla, por ende, debemos interpolar para encontrar sus valores de A y b

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Ahora podemos reemplazar en la fórmula y calcular  [pic 106]

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• Calculo de  en torsión para el punto B [pic 108]

al igual que en el caso anterior debemos utilizar D/d pero en una tabla de torsión y debemos calcular igualmente los valores de A y b

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Ahora con los valores de A y b remplazamos en la fórmula

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Para calcular la sensibilidad de Entalla (q) en flexión, se realiza mediante la fórmula de Kuhn – Hardrath, con la constante de Neuber (a) y el radio de la muesca (r)

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En el caso de los aceros, con  en kpsi podemos:[pic 116]

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Ahora remplazamos en la fórmula con  [pic 119]

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Ahora para calcular la sensibilidad de Entalla en torsión se realiza exactamente lo mismo con la única diferencia que al  en kpsi se le suman 20 kpsi[pic 121]

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Coeficiente de reducción de la resistencia a la fatiga

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Ahora calculamos

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ahora aplicamos Von Mises

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Aplicamos los criterios de falla en el punto B

• Fórmula de Gerber

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• Fórmula de Langer

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Punto C

Los factores de confiabilidad, de acabado superficial, de temperatura, ambiental como  van a ser siempre los mismo en cualquier punto del eje por lo tanto nos evitamos el tener que calcularlo debido a que lo calculamos para el punto B [pic 142]

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• Factor de tamaño ()[pic 148]

Es una sección circular giratoria

Diámetro de BF=53

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Según la tabla del Shigley nuestro diámetro cabe en el rango de , por lo tanto, ocupamos la formula[pic 150]

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