PREOCESOS DE MANUFACTURA MANUFACTURA I
ESTUDIANTES: Isabel Acebey Torrico Sergio Castillo Pereira Rodrigo Velasquez Vargas
Docente: Ing. Francisco Montaño
Fecha de entrega: 12 de agosto del 2014
Capítulo 2 Comportamiento mecánico, ensayos y propiedades de manufactura de los materiales
Síntesis, diseño y proyectos
2.52 Liste y explique las propiedades mecánicas de (a) un cable de elevador, (b) un sujetador para papel, (c) un muelle de un sistema de suspensión para un camión, (d) una ménsula para un librero, (e) una cuerda para piano, (f) un gancho de alambre metálico para ropa, (g) un álabe para turbina de gas, y (h) una grapa.
Teoria: http://www.bekaert.com/esMX/Product%20Catalog/Products/E/Elevator%20rope%20wire.aspx http://www.aficionadosalamecanica.net/suspension2.htm http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/1960_idplasticosr2.pdf
a) Este tipo de cables tienen una excelente ductilidad para cumplir la tarea de pasar por las poleas en un elevador, por tanto tendrá un rendimiento óptimo a largo plazo. También son adecuados para que tengan una doble torsión cuando el elevador tenga que subir o bajar y provoque un efecto de rotación del cable. Tienen una variación 2
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de resistencia a la tensión de: 1370N/mm , 1570N/mm , 1770N/mm . b) La atribución más importante de un sujetapapeles es que tenga un coeficiente de flexión y de elasticidad alto ya que necesitaremos en especial esta propiedad para que se pueda doblar, por otra parte tiene que ser de un material dúctil porque no queremos que llegue al punto de fractura en un corto tiempo y/o intervalo(coeficiente de plasticidad alto). c) Estos están compuestos de un muelle de ballesta que tiene la propiedad mecánica de elasticidad muy desarrollada, justamente por las elevaciones que hace el auto al desplazarse de un lugar a otro para adaptarse a las imperfecciones del terreno por el que se va. d) Una ménsula debe tener coeficientes altos de tensión y de flexión, y a que debe soportar un peso de un mueble librero y el peso también de los libros por t anto necesitamos que sea también duro, mayormente estas ménsulas se las hace de aceros con bajo carbono y con un proceso de cocido, para que así también tenga un porcentaje de flexión también.
e) Son aceros con alto contenido de carbono, estos aceros tienen que soportar altas tensiones por tanto su coeficiente de tensión debe ser alto para no pasar el límite de elasticidad, ya que si la cuerda no vuelve al su estado original deja de servir. f) Los ganchos deber ser duros pero a la ves flexibles, porque si bien tienen que ser duros para poder agarrar la ropa de manera eficaz en un tendedero que no se encuenta al nivel del piso, deben ser flexibles para que se puedan abrir fácilmente para que una persona estándar adulta pueda abrirlos. g) Está hecho de materiales ductiles y de altos niveles de tensión y compresión ya que debe soportar presiones del gas que pasará por los espacios entre sí de estos álabes. h) La grapa es flexible y elástica, pero a la vez es dura porque tiene que enganchar varios papeles, pero también tiene que poder doblarse de manera que se enganche detrás de los papeles.
2.53 Al hacer una hamburguesa, ¿ha observado el tipo de grietas mostradas en la figura 2.19d? ¿Qué puede hacer para evitar esas grietas? Nota: Haga la prueba comprimiéndola a diferentes temperaturas y observe la trayectoria de las grietas (es decir, a través de las partículas de grasa, de las partículas de carne o de su interfaz). La falla es uno de los aspectos más importantes del comportamiento de los materiales, porque influye directamente en la selección de un material para una aplicación particular, en los métodos de manufactura y en la vida útil del componente. Debido a los muchos factores involucrados, la falla y la fractura de los materiales son un área de estudio compleja; esta sección sólo se concentra en los aspectos de la falla que tienen una importancia particular en la selección y el procesamiento de los materiales. Hay dos tipos generales de falla : 1. Fractura: mediante agrietamiento interno o externo. La fractura se clasifica además en dos categorías generales, como dúctil y frágil (figs. 2.19 y 2.20).
Resp.-si, cuando uno hace una hamburguesa se puede notar que en ella se forman unas grietas debido al abarrilamiento y compresión que uno ejerce sobre ella al moldearla con la mano para definir su estructura como hamburguesa. Para evitar esas gritas lo mas aconsejable es incluir en la
receta el pan molido ,para que de esta forma la de la hamburguesa adquiera una mejor consistencia,y se evite formar las grietas.
2.56 En la sección 2.6.1 describimos el ensayo de dureza Mohs. Consiga piezas pequeñas de diferentes materiales metálicos y no metálicos, incluyendo piedras. Tállelas una contra las otras, observe las rayaduras y ordénelas de manera similar al sistema de numeración de Mohs. Dureza Mohs. Desarrollada en 1822 por F. Mohs, esta prueba se basa en la capacidad de un material para rayar otro. La dureza Mohs se basa en una escala del 1 al 10, siendo 1 la medida para el talco y 10 la del diamante (la sustancia más dura conocida).Un material con un número más grande de dureza Mohs siempre raya a otro que tiene un número menor. Los metales blandos tienen una dureza Mohs de 2 a 3; los aceros endurecidos, aproximadamente 6, y el óxido de aluminio (utilizado para herramientas de corte y como abrasivo en las piedras para rectificado), 9. Aunque la escala Mohs es cualitativa y la utilizan sobre todo los mineralogistas, se correlaciona bien con la dureza Knoop. Resp.- las piezas pequeñas que conseguimos para realizar este experimento fueron: una tapa de marcador ,un borrador de lápiz , una piedra y una bolita de acero Objeto Borrador de lápiz Tapa de marcador Llave de auto Bolita de acero
Numeración de Mohs 1 2 4 5
Se pudo observar que al tallar uno contra otros las rayaduras tanto de la llave de auto ,como el de la bolita de acero fueron más notables y mayoras que las rayaduras del borrador de lápiz y la tapa de marcador, esto de debe a la capacidad de dureza que presenta cada material
2.62 Oprimiendo una bola de rodamiento sobre la superficie superior de varios materiales (como arcilla, masa,etc.), observe con una lupa la forma de la indentación, similar a las mostradas en las figuras 2.13a y b. Ensayo Brinell. Presentada por J. A. Brinell en 1900, este ensayo consiste en oprimir una bola de acero o de carburo de tungsteno de 10 mm (0.4 pulgadas) de diámetro contra una superficie, con una carga de 500, 1500 o 3000 kg . El número de dureza Brinell (HB) se define como la relación de la carga P a la superficie curvada del área de indentación. Cuanto más duro sea el material por ensayar, menor será la impresión; de ahí que suela recomendarse una carga de 1500 o 3000 kg a fin de obtener impresiones suficientemente grandes para medirlas con precisión. Según las condiciones del material, se desarrolla uno de dos tipos de impresión sobre la superficie después de realizar esta prueba (fig. 2.13) o cualquiera de las otras descritas en esta sección. En general, las impresiones en los metales recocidos tienen un perfil redondo (fig. 2.13a); en los metales trabajados en frío, ese perfil es afilado (fig. 2.13b). En las figuras 2.13a y b se muestran los métodos correctos para medir el diámetro de la indentación ( d ). El indentador, que tiene un módulo
elástico finito, también sufre una deformación elástica bajo la carga aplicada; el resultado es que las mediciones de dureza pueden no ser tan precisas como se espera. Un método para minimizar este efecto es utilizar bolas de carburo de tungsteno. Debido a su alto módulo de elasticidad, se distorsionan menos que las de acero. En general, las bolas de carburo se recomiendan para números de dureza Brinell mayores a 500.
Resp.- se pudo observar que la bola de rodamiento sobre la superficie superior de la masa provoco que esta sufriera una deformacion, es decir un hundimiento por la taryectoria por donde paso la bola de rodamiento, esto debido a la presion y dureza que ejercia la bola de rodamiento sobre un material mas blando y facilmente moldeable como es la masa de harina.
