ESTRUCTURAS ¡¡se debe hacer lo que esta ESCRITO y ESCRIBIR lo que se hace!!
Profesor Julio Erik Carabali Temc 1864
AMM Aircraft Maintenance Manual • Este manual esta subdividido en ATAS (especificación 100). Cada capítulo esta desglosado en: tópicos y subtópicos. Tópicos: descripción & operación (D/O) pagina 01 - 100 solución de problemas (T/S) 101 - 200 prácticas de mantenimiento (M/P) 201 - 300. Subtópicos: servicios (SERV.) 301 - 400 remoción e instalación (R/I) 401 - 500 ajuste y prueba (A/T) 501 - 600 inspección y chequeo (I/C) 601 - 700 limpieza y pintura (C/P) 701 - 800 reparaciones aprobadas (AR) 801 - 900
REPARACION? • Es devolverle a un componente sus características con las q fue diseñada, que a perdido por diferentes esfuerzos a los que haya sido sometido para devolverlo a su respectiva función.
ARMAZON (AIRFRAME) • La estructura de un avión esta Dividida estructuralmente por cinco partes: - el fuselaje - los planos - tren de aterrizaje. - el grupo propulsor - el empenaje • > Esta construido de una gran variedad de materiales que se unen entre si por medio de (Sujetadores) • - pernos - remaches tornillos - pegantes • - soldaduras. (muy pocas)
FUSELAGE • Es el cuerpo central de la aeronave, se le denomina GRUPO TRANSPORTADOR y cuya función principal es Proporcionar cavidad para tripulacion y pasajeros, llevar la carga, además de servir de soporte principal al resto de los componentes. Los fuselajes que ofrecen menor resistencia aerodinámica son los de sección circular, elíptica u oval y de forma ahusada. • Ahusado: que tiene forma alargada y se estrecha en el extremo. • Hay tres tipos: TRUSS (armazón), MONOCOQUE (monocasco) y SEMIMONOCOQUE (semimonocasco).
FUSELAGE TRUSS •
Usualmente se arma con tubos de acero soldados de tal forma que todos los componentes, que lo conforman, soporten la tensión y compresión. Es muy rígido y se recubre con tela para fuselaje y para no aumentar más el peso, Generalmente se usa en aeronaves ligeras, de vuelo lento. • En la actualidad, principalmente en aviones pequeños, se ocupan tubos de aluminio que pueden ser apernados o remachados formando un solo conjunto y completando con barras o tubos como riostras para darle rigidez. ¡¡LA ESTRUCTURA ES LA UNICA QUE SOPORTA LOS ESFUERZOS!!
FUSELAGE MONOCOQUE • El fuselaje monocasco basa su fuerza en el revestimiento para soportar casi todos los esfuerzos, pero su superficie no debe sufrir deformaciones o hendiduras. • Con los mamparos, marcos y anillos formadores forma el esqueleto del fuselaje, pero es el revestimiento quien soporta las cargas y le da rigidez al fuselaje. Esto supone un recubrimiento muy grueso con el consiguiente aumento en el peso. • Nota: diseño muy poco usado por las características de un mantenimiento muy dispendioso y muy pesado.
SEMIMONOCOQUE • El fuselaje es construido básicamente de aleaciones de aluminio y magnesio. En las áreas de alta temperatura se usa titanio y acero. En la actualidad se esta ocupando materiales compuestos. • Al igual que el mono coque utiliza componentes verticales (marcos, cuadernas y anillos formadores), pero se agregan componentes longitudinales: los largueros(spars) que son de una pieza o varias piezas unidas entre si en el avión y los larguerillos (stringers) más pequeños y delgados que los anteriores y usados en gran cantidad. Ambos previenen la tensión y compresión generadas por la flexión (bending) del fuselaje.
SEMIMONOCOQUE • El revestimiento, mucho más delgado, se aperna, remacha o pega a todos los componentes que forman la estructura, su espesor dependerá del lugar de instalación, conformando un tubo aerodinámico, fuerte y rígido: el fuselaje. • En los componentes verticales su peso y tamaño también estará de acuerdo al lugar que ocupa en el sistema. Será más grueso donde hay uniones: alas, motores, estabilizadores, etc. • En el fuselaje todos los componentes se reparten las cargas o esfuerzos, empezando por la piel, larguerillos, largueros, cuadernas, lo cual significa que puede resistir un impacto considerable y aún así mantener su forma.
MAMPARO • En los aviones presurizados existen dos mamparos llamados de presión que dan principio y fin al fuselaje y en los monomotor es esta el mamparo corta fuego para separar la cabina de la planta de poder. • Los fuselajes se hacen de varias secciones. Los aviones pequeños tienen 2 ó 3 y los grandes aviones comerciales pueden tener hasta 6. • La construcción del fuselaje se facilita con los mamparos. Tiene numerosas puertas, tapas de inspección o servicio para facilitar el trabajo de mantenimiento.
DOUBLERS • REFUERZOS DE LA PIEL (DOUBLERS): estos refuerzos se colocan a una distancia predeterminada entre cada uno de ellos a lo largo y ancho de todo el fuselaje, por el lado interior de la piel, formando una retícula fail safe longitudinal y circular. • También se les conoce como tear o crack stoppers, debido a que limitarían cualquier rajadura del revestimiento. • La separación entre ellos es de 10 pulgadas.
SEMIMONOCOQUE
WINGS • Son el elemento primordial de cualquier aeronave, en ellas es donde se originan las fuerzas que hacen posible el vuelo. • El diseño dependerá de muchos factores tales como el uso, el peso y tamaño del avión; la velocidad deseada en vuelo y en el aterrizaje, y razón de ascenso estimada. • En la aviación comercial la mayoría de las alas son del tipo cantiléver. En la aviación general se encuentran aviones que usan algún tipo de soporte (BRACING) para el ala, el que llevará parte de las cargas aerodinámicas y las del aterrizaje. • En su construcción se utilizan aleaciones de Al y Mg. ,en la actualidad ya se están empleando materiales compuestos y puede que sea la tónica en el futuro.
WING •
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Perfil: es la forma de la sección del plano. Borde de ataque: es el borde delantero del plano, es la parte que primero toma contacto con el flujo de aire. Borde de salida: es el borde posterior del plano, parte por donde el flujo de aire que a sido perturbado por el plano retorna a la corriente libre. Extradós: parte superior del plano comprendida entre los bordes de ataque y salida. Intradós: parte inferior del plano comprendida entre los bordes de ataque y salida. Espesor: distancia máxima entre el extradós y el intrados. Cuerda: Es la línea recta imaginaria trazada entre los bordes de ataque y de salida de cada perfil. Cuerda media: es la relación entre todas las cuerdas de los perfiles del plano, ya que los perfiles del plano van disminuyendo a medida que se alejan de la raíz de plano. Línea del 25% de la cuerda: Línea imaginaria que se obtendría al unir todos los puntos situados a una distancia del 25% de la longitud de la cuerda de cada perfil, distancia medida comenzando por el Borde de ataque. Curvatura: es la curvatura del borde de ataque y de salida en los intradós y extradós. Superficie alar: Superficie total correspondiente a los planos. Envergadura: Distancia entre los dos extremos del ala. Alargamiento: cociente entre la envergadura y la cuerda media del plano, este dato afecta a la resistencia inducida de forma que a mayor alargamiento menor resistencia inducida.
TERMINOLOGIA GENERAL DE LOS ELEMENTOS DEL PLANO
PLANO CANTILEVER (FULL CANTILEVER) • Es un tipo de construcción en el cual los planos poseen todos sus refuerzos en la parte interna en la raíz del plano, derivando todo el esfuerzo en la estructura interna y su revestimiento (lamina).
PLANO SEMICANTILEVER • Es un tipo de plano que posee refuerzos externos los cuales son los que le ayudan a soportar los planos, por medio de tensores y varillas. Plano usado básicamente en aeronaves livianas con revestimiento de tela y de vuelo lento. Nota: se usa en aeronaves de vuelo lento por que los tensores y varillas ofrecen mucha resistencia al avance de la aeronave.
PLANO EXTERNALLY BRACED • Este tipo de construcción presenta dos planos y todos los elementos de sujeción se encuentran externos.
ANGULO FLECHA • angulo que forman las alas(más concretamente la línea del 25% de la cuerda)respecto del eje transversal del avión. • La flecha positiva(extremos de las alas orientados hacia atrás respecto a la raíz del plano),neutra los planos nivelados y negativa(extremos adelantados).
ANGULO DIEDRO • Visto el avión de frente, ángulo en forma de "V" que forman los planos con respecto al horizonte. El ángulo diedro puede ser positivo, neutro, o negativo.
FORMA DE PLANOS •
Las alas pueden tener las formas más variadas: estrechándose hacia los extremos (tapered) o recta (straight), en la parte del borde de ataque (leading) o del borde de salida (trailing), o cualquier combinación de estas; en forma de delta, en flecha, etc. • Si la velocidad es el factor principal, un ala "tapered" es más eficiente que una rectangular (straight) porque produce menos resistencia; pero un ala "tapered" tiene peores características en la pérdida salvo que tenga torsión (ángulo de incidencia decreciente hacia el borde del ala).
COMPOSICION DE PLANOS • Internamente esta compuesta por vigas, delantera y trasera, y larguerillos. Ambos están a lo largo de ella. Costillas, que le dan su forma combada, se ubican a lo ancho del ala. • Durante la operación del avión las cargas son aplicadas , inicialmente en el recubrimiento, luego en las costillas y finalmente en las vigas. Las vigas además soportan las cargas provenientes del fuselaje, tren de aterrizaje y motores, cuando estos van en el ala. • Componente principales Componentes Secundarios - larguero (spar) - larguerillo (stringer) - costillas - Costillas falsas - Revestimiento - refuerzos - herrajes
SPARS • Son los componentes principales del ala y van instaladas a lo largo del eje longitudinal acoplándose al fuselaje o a la caja de torsión alar por medio de herrajes, vigas o algún otro tipo de unión. Cuando otro componente de el ala es sometido a carga, pasará a la viga la mayoría de ella. • Existe la viga delantera y la viga trasera, que por regla general, se ubica a 2/3 de la distancia hacia el borde de fuga. • Fueron construidos de madera y hoy en día se manufacturan de metal. La forma mayormente ocupada es la viga (I-beam), porque permite en ambos extremos, de la I, afianzar muy bien el recubrimiento. • El material más usado para su fabricación, actualmente, son aleaciones de aluminio.
SPAR IN THE WINGS • Existen tres tipos de construcción de alas: de una sola viga (monospar) prácticamente en desuso, multivigas (multispar) y la caja envigada (box beam) en la cual los larguerillos pueden ser reemplazados por recubrimiento corrugado. También se pueden combinar para mejorar la resistencia a la tensión y compresión. En este último tipo de construcción se pueden instalar bolsas (bladders) para almacenar combustible y si se hace un buen sellado interior el ala se transforma en estanque de combustible. • La punta del ala se puede remover de ella, soltando algunos tornillos. • En el ala se usa el material conocido como HONEYCOMB, en zonas de menos cargas y controles de vuelo.
SPARS • El tipo de viga (beam)usado se denomina a prueba de falla (fail safe). • Esto significa: si un componente de una estructura compleja falla, algún otro componente de esa estructura absorberá la carga del componente debilitado. • En la figura que viene a continuación se ve una viga de las características mencionadas. La parte superior (cap) va remachada al tramado (web) de la viga superior, la parte inferior es una pieza extruida, con su cap y web de la viga inferior. Estas dos piezas son empalmadas para formar la VIGA. Si una sección se debilita, la otra sección podrá absorber la falla.
TIPOS DE SECCION DE SPARS
SECION RECTANGULAR: es macizo, económico y sencillo SECCION EN T: es una sección que posee una platabanda superior y una inferior unidas mediante una paca o alma. SECION EN CANAL: es una sección que soporta mejor los esfuerzos, pero es muy inestable bajo esfuerzos de corte, solo es usado como larguero auxiliar SECCION EN DOBLE T: es un tipo de sección con buena resistencia a la flexión yes muy liviana. SECCION EN T COMPUESTA: es un tipo de sección compuesta por una platabanda superior y una inferior del mismo material, unidas mediante una placa o alma de diferente material y esta fija alas platabandas por medio de remaches.
RIBS • Las costillas van desde el borde de ataque hasta el borde de fuga de la superficie. Alas, alerones, elevadores, timones de dirección y profundidad, estabilizadores. • Fueron hechas de madera. Actualmente son de aleaciones de aluminio. Ambas se pueden usar con vigas de madera. Las de metal solo se usan con las vigas de metal. • Cuando el ala es húmeda, las costillas llevan orificios para permitir el movimiento, controlado, del combustible. También la finalidad de estos agujeros es restar peso. Funciones : - Mantener la forma de la sección - Difundir las cargas concentradas, en forma de carga distribuida a los elementos adyacentes. • - Disminuir la longitud efectiva de los larguerillos.
RIBS Parte de una costilla Tipos de costilla -Nervio superior -Costilla de compresión -Nervio inferior - costillas falsas - costillas comunes - costillas maestras • Costillas maestras: son las encargadas de mantener separados los largueros y proporcionar rigidez.
RIB
SKIN • Su función principal es la de dar y mantener la forma aerodinámica del plano contribuyendo a la resistencia estructural, existen dos tipos que son: • - No resistente o pasivo[tela o sintético] - Resistente o activo [Metálicos]
• HERRAGES:(FITTING) Son componentes de metal empleados para unir determinadas secciones del ala, de su cálculo depende buena parte la resistencia del ala como lo son las resistencias esfuerzos vibraciones y deflexiones. • LARGUERILLOS:(ESTRINGER) Son miembros longitudinales de las alas a lo largo de las mismas que transmiten la carga soportada por el recubrimiento y las costillas del ala. • PLACA O ALMA:( WED) Es una placa delgada soportada que proporciona rigidez a la estructura de los esfuerzos de deformación vertical y horizontal. • CARGA DE TORQUE: Es la encargada de mantener en su lugar las costillas del plano • ORIFICIOS ALIBIANADORES: Son orificios hechos para disminuir el peso del plano o estructura •
SUPERFICIES DE CONTROL O MANDO • Las superficies de mando y control modifican la aerodinámica del avión provocando un desequilibrio de fuerzas, una o más de ellas cambian de magnitud. Este desequilibrio , es lo que hace que el avión se mueva sobre uno o más de sus ejes ,incremente la sustentación, o aumente la resistencia. NOTA: Se le denominan superficies aerodinámicas, primarias a las que proporcionan control de la aeronave y secundarias a las que modifican la sustentación.
SUPERFICIES PRIMARIAS •
Son superficies aerodinámicas movibles que, accionadas por el piloto a través de los mandos de la cabina, modifican la trayectoria del avión provocando el desplazamiento de este sobre sus ejes y de esta manera el seguimiento de la trayectoria de vuelo deseada. Las • Superficies de control son tres: • 1.Alerones • 2.timón de profundidad(elevador) 3.Timón de dirección( rudder) NOTA: Los mecanismos usados para el movimiento de las superficies primarias en aeronaves pequeñas son por medio de: 1)Guayas 2)Cadenas 3)Piñones 4)Tubos 5)Poleas ( fabricadas con un material llamado baquelita, hierro)
SUPERFICIES SECUNDARIAS • Las superficies secundarias se utilizan en general para modificar la sustentación del avión y hacer más fáciles muchas maniobras. Las superficies secundarias son: 1.Flaps 2.Slats 3.Spoilers o aerofrenos. NOTA: Todas estas superficies (primarias y secundarias) se mueven por medios eléctricos e hidráulicos o servos. La razón es obvia; por el tamaño de la envergadura hace que las superficies de control sean mayores y más difíciles de manejar con los mandos de control manual, para reducir el esfuerzo físico
FLAPS • Los flaps son dispositivos hipersustentadores, cuya función es la de aumentarla sustentación del avión cuando este vuela a velocidades inferiores a aquellas para las cuales se ha diseñado el ala. • Los flaps únicamente deben emplearse en las maniobras de despegue, aproximación y aterrizaje, o en cualquier otra circunstancia en la que sea necesario volar a velocidades más bajas que con el avión "limpio". • NOTA: • En general, deflexiones de flaps de hasta unos 15º aumentan la sustentación con poca resistencia adicional, pero deflexiones mayores incrementan la resistencia en mayor proporción que la sustentación.
- AUMENTO DE LA RESISTENCIA. - AUMENTO DE LA SUSTENTACION. - POSIBILIDAD DE VOLAR A VELOCIDADES MAS BAJAS SIN ENTRAR EN PERDIDA. - CREAN UNA TENDENCIA A PICAR. - LA SENDA DE APROXIMACION SE HACE MAS PRONUNCIADA.
VARIOS TIPOS DE FLAPS
Sencillo: Es el más utilizado en aviación ligera. Es una porción de la parte posterior del ala. De intradós: Situado en la parte inferior del ala (intradós) su efecto es menor dado que solo afecta a la curvatura del intradós. Zap: Similar al de intradós, al deflectarse se desplaza hacia el extremo del ala, aumentando la superficie del ala además de la curvatura. Fowler: Idéntico al flaps zap, se desplaza totalmente hasta el extremo del ala, aumentando enormemente la curvatura y la superficie alar. Ranurado: Se distingue de los anteriores, en que al ser deflectado deja una o más ranuras que comunican el intradós y el extradós, produciendo una gran curvatura a la vez que crea una corriente de aire que elimina la resistencia de otros tipos de flaps. Krueger: Como los anteriores, pero situado en el borde de ataque en vez del borde de salida.
SPOILERS • Al contrario que los anteriores, el objetivo de esta superficie es disminuir la sustentación del avión. Se emplean sobre todo en reactores que desarrollan altas velocidades y sirven para frenar el avión en vuelo, perder velocidad y facilitar el aterrizaje, ayudar a frenar en tierra, y en algunos aviones como complemento de los alerones para el control lateral y los virajes en vuelo.
NACELES OR PODS • Es la barquilla donde va instalado el motor. Debe ser aerodinámica y su forma depende del tipo de motor que se utiliza. Se toma del PYLON o TRUSS. • La conforman: las capotas, componentes estructurales, corta fuego, puntos de sujeción del motor y recubrimiento. • El corta fuego es un mamparo que separa al motor de resto del avión. Construido de acero inoxidable o de titanio. • Los puntos de sujeción del motor están en el cortafuego y el motor se une a ellos por medio pernos, tuercas y absorbedores de vibración. Permiten bajar /subir el motor como un todo, facilitando el trabajo de mantenimiento.
COWLING • Las capotas son fabricadas con aleaciones de aluminio. También se puede usar acero inoxidable, magnesio o titanio. En general son del tipo semimonocoque y el recubrimiento va remachado a la armazón. • Las capotas, que se pueden abrir y cerrar fácilmente, permiten acceso al motor, a sus componentes exteriores, a los puntos de sujeción y al corta fuego. • Algunas de ellas tienen puertas para alcanzar componentes importantes o para hacer servicios, evitando así la necesidad de abrirlas.
DOORS • Las puertas permiten la entrada y salida de tripulantes y pasajeros, la carga y descarga del equipaje, otras son operadas por mantenimiento para alcanzar unidades o sectores en el interior del avión, las hay al interior del fuselaje como son la que separa la cabina de mando y la cabina de pasajeros, la puerta de los baños. • La ubicación de las puertas viene por las estaciones y con sus nombres y en otros pueden venir numeradas.
Puertas de acceso
DOORS • Otra función de las puertas y no menos importante es la mantener la aerodinámica del avión y evitar las perdidas de presurización. • Las más conocidas son: pasajeros (FWD/AFT) lado izquierdo, servicio en el lado derecho, emergencia ubicadas a ambos lados del avión también son conocidas como ventanillas o salidas de emergencia. • El número de puertas depende del número de pasajeros y del fabricante.
Puertas de acceso
WINDOWS • Las ventanas van ubicadas en la cabina de mando, en la cabina de pasajeros, en las puertas de entrada y en algunos visores. • En al cabina de mando existen dos tipos: las fijas y las deslizantes y ocupan posiciones equidistantes a la izquierda y derecha del eje vertical del avión. • Los parabrisas y las ventanas que van detrás de los pilotos son las fijas y las encontramos en casi todos los aviones de pasajeros. En algunos de ellos hay ventanillas sobre la cabeza del piloto y del copiloto. • Van montados en la estructura del fuselaje y dependerá del fabricante si su instalación/remoción es por dentro o por fuera de la cabina. El AMM da el procedimiento.
WINDOWS • La ventana que va a los costados de los pilotos es deslizante, se conoce como ventanilla de visión clara, la cual permite ventilar el cockpit, tener comunicación con la tripulación de tierra y como escape o emergencia. • Montada en un marco por el cual se puede deslizar. El marco va instalado en la estructura del fuselaje. • Estas ventanas en caso de emergencia se pueden abrir desde el exterior
WINDOWS • CABINA DE PASAJEROS: mayormente las ventanas son fijas, excepto las escotillas de emergencia (EMERGENCY HATCH) que también se les llama ventanas o salidas de emergencia. • Se instalan entre los marcos (FRAME) del fuselaje. • Consiste de tres paneles acrílicos: exterior, medio e interior. El exterior y el del medio soportan la presión diferencial y el interno es solo protector contra la intervención del pasajero. El del medio actúa de seguridad, ya que esta diseñado para soportar mucho más que la presión normal de trabajo. Este panel lleva un orificio para evitar el empañamiento de la ventana, al permitir la circulación del aire entre los vidrios.
SISTEMAS DE UBICACION • Los fabricantes usan algún tipo de medidas para ubicar los distintos componentes del aeroplano. • En general se les denomina estaciones. Así encontramos estaciones de: fuselaje, alas, estabilizadores, controles de vuelo y naceles de motor. Mayor información encuentran en el AMM ATA6 dimensions & areas correspondiente al avión en que vayan a trabajar. • Fuselage station (FS): se numeran, en pulgadas, desde una referencia (datum) la cual es un plano vertical, imaginario, en la nariz del avión o en algún punto delante de ella y se mide horizontalmente hacia la cola. • Buttock line (BL): se ubican, a la derecha o a la izquierda, en paralelo a la línea vertical central.
SISTEMAS DE UBICACION • Water line (WS): es la altura en pulgadas, perpendicular a un plano horizontal, sito bajo la parte más inferior del fuselaje. • Aileron station (AS): se mide hacia la punta del ala, paralelo a su borde interior y perpendicular a la viga trasera del ala. • Flap station (FS): ubicada perpendicularmente a la viga trasera del ala y paralelo, hacia el extremo del ala, al borde interno del flap. • Nacelle station (NS):se mide a partir de la viga delantera o trasera del ala y perpendicular a una línea de flotación. • Wing station (WS): la estación cero esta ubicada en la línea central del fuselaje (BL) y van en incrementos de una pulgada hacia el extremo del ala.
SISTEMAS DE UBICACION • Airbus y Boeing (767) divide sus aviones en zonas y subzonas. • Las zonas son: fuselaje inferior 100, fuselaje superior 200, empenaje 300, motores 400, ala derecha 500, ala izquierda 600, trenes 700 y puertas 800. • Las subzonas están dentro de cada una de las zonas.
PARA REPARACIONES ESTRUCTURALES Y MANTENIMIENTO
ESTRUCTURA • La estructura esta protegida contra la corrosión y líquidos. Hay zonas que están expuestas a mayor contaminación, otras a mayor condensación y otras que son de materiales distintos que se traslapan. • En la parte de metal el tratamiento protector es contra la corrosión y por daños, por la acción de líquidos corrosivos e impedir la erosión. • En los materiales compuestos la protección es contra los rayos, la radiación UV y la erosión. • Cuando un procedimiento de reparación o limpieza elimina o degrada la protección original esta debe ser renovada según el AMM.
ESTRUCTURA • En la parte exterior se encuentran zonas que no son pintadas debido a que el material, por fabricación, es resistente a la corrosión. Ejemplo de lo anterior: borde ataque de los slats, borde ataque de la capota de entrada del motor, las aéreas externas del pilón, el umbral de las puertas de pasajeros y de carga, tomas estáticas, etc.
CORROSION • Se genera en presencia de una solución conductora, generalmente agua. Hay un flujo de electrones entre metales diferentes o entre distintos puntos o áreas en al superficie de un metal con diferencia de potencial eléctrico (voltaje). • TIPOS DE CORROSION • Superficial: visible como un grabado en la superficie del metal como resultado directo de la acción química. • Galvánica: aparece como si el metal estuviera picado. Se genera entre metales distintos o puntos de unión en el cual puede haber diferencia de potencial.
CORROSION • Picado: serie de pequeños orificios en la superficie del metal en un área pequeña y definida. • Filiforme: como su nombre lo indica tiene la apariencia de hilos, se desarrolla bajo la capa protectora del metal. usualmente, pero no siempre, adyacente a la cabeza de tornillos o los bordes. • Tensión: trizaduras menores encontradas en aleaciones que son susceptibles a ellas cuando están expuestas a • un ambiente corrosivo mientras están bajo tensión. • Rozamiento: cuando dos componentes se rozan pueden dañar la capa protectora de uno o ambos.
CORROSION • Intergranular: se forman ampollas o hinchazones en la superficie del metal. Se genera en la diferencia de potencial entre los límites de los granos que componen el metal. • Microbiológicas: se desarrolla en el sistema de combustible. • causado por bacterias y hongos, Crecen en el agua/combustible formando colonias cuyos detritos se depositan en el metal corroyéndolo.
Explicacion en la siguiente Diapositiva
ESTRUCTURA • • • • •
Las zonas interiores van pintadas y tratadas y en el caso de AIRBUS lo dividen en categorías: A, zona en contacto con el aire y agua B, tanques de combustible C1, zona donde es posible el contacto con el agua o condensación C2, área bajo el piso alrededor de las puertas, cocinas y baños Areas donde el contacto con fluidos, hidráulico, lubricantes, aguas servidas, es posible.
CABLES DE CONTROL DE SUPERFICIES
• Son fabricadas de acero al carbono con aleaciones que los hacen más resistentes a los esfuerzos y a la corrosión están constituidos básicamente por: 1)Core: núcleo 2)Strands: cordones metálico 3)Wires: cables TIPOS 1) TWRC: cables de controles independientes 2)WIRE STRAND: cables de cordones metálicos 3)FIVER: fibras de nucleó sintético NOTA: Los cables varían en un diámetro desde:3/8 a 3/16octavos de pulgada, los diámetros están basados en el número de cordones metálicos y el número de hilos o cables en el cordón. La herramienta usada para medir el calibre del cordón es el (PIE DE REY)
Para tomar el diámetro correcto del cordón: Se coloca el pie de rey revisando que sus superficies estén tocando un solo cordón metálico de cada lado para tomar la medida exacta del diámetro.
NOTA: El diámetro de los cables 7x19 es de: (1/8), (5/32), (7/32) El diámetro de los cables 7x7 es de: (1/16), (3/32)
INSPECCIONES DE LOS CABLES La inspección de los cables se realiza pasando por la superficie del mismo un trapo o media velada, para detectar si se han presentado rupturas de hilos. Puesto que al pasar el trapo es se te quedara enredado en el hilo roto NOTA - El reemplazo de un cable solo se realiza si el mismo se encuentra ya en unas condiciones de desgate superior al 50% de su diámetro - Si el desgaste es del30% del diámetro del cable se remplaza en el próximo chequeo, pero se le mantiene un seguimiento. - Si el desgaste es poco, se deja, pero se mantiene chequeando en qué nivel va el desgaste. - Todo esto se sigue dependiendo lo que especifique el manual o entidad explotadora de la aeronave - El chequeo de las guayas consiste n en hacer mover las superficies móviles que el cable mueve, para observar las partes de la guaya que se encuentran debajo de la polea o mecanismo usado
ESFUERZOS ESTRUCTURALES • En el diseño de un avión, cada componente se debe considerar en relación a las características físicas del material que lo conforma. Cada parte del avión debe soportar la carga para la cual fue planificada, esto se conoce como análisis de esfuerzo. Indudablemente esto no es función del técnico de mantenimiento, pero no es menos cierto de que debe estar al tanto de los esfuerzos que ocurren en el aeroplano. Así se evitará que se hagan cambios o reparaciones incorrectas en el diseño original. Mientras se sigan los pasos dados por el manual de mantenimiento jamás se tendrán problemas. • Cualquier reparación estructural se debe ceñir al manual de reparaciones estructurales del avión. • Los esfuerzos que encontramos en el aeroplano son cinco: - tracción – compresión - Ef. corte – flexión – torsión – esfuerzos de contacto.
FUERZAS DE CONTACTO • Aparecen en las superficies en contacto de las piezas transmitiendo los esfuerzos de una pieza a otra, son muy importantes en el cálculo de las aeronaves y reparaciones estructurales.
NOTA: La aeronave en tierra por acción de la gravedad al estar quieta,(parqueada) los esfuerzos que actúan sobre ella se invierten. Excepto el esfuerzo de corte.
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES •
1.dureza 2.fragilidad 3.maleabilidad 4.ductilidad 5.tenacidad 6.elasticidad 7.esfuerzos de tracción máxima
• DUREZA: Es la capacidad que tiene un material para resistir la abrasión, penetración, corte y deformación, Se mide mediante procesos de ensayo. NOTA :Dureza (BRINELL) se emplea en Europa Dureza (ROCKWELL) se emplea en los EE.UU FRAGILIDAD: Se dice que un material es frágil cuando llega a la ruptura, con muy poca o nula deformación. EJ: el vidrio no tiene deformación, se rompe sin deformarse NOTA: En la aviación, en la parte estructural de la aeronave no hay material es que presenten una fragilidad como la del vidrio. No porque una pieza sea frágil significa que no sea fuerte. •
Abrasión: es el proceso por el cual se desgasta un material con otro. MALEABILIDAD: Es la capacidad opuesta a la fragilidad, es decir un material que se es maleable, permite una buena fabricación de las piezas, dado que se deja moldear sin llegar a la ruptura (laminas) DUCTILIDAD: Es una característica muy parecida a la maleabilidad, se emplea en la fabricación de cables, guayas etc.
•
TENACIDAD: Es la capacidad que tiene un material de adsorber energía de deformaciones antes de llegar a la ruptura (materiales muy duros). DENSIDAD: Es el peso de un volumen de unidad de un material. FUSIBILIDAD: La fusibilidad se define como la habilidad que tiene un metal de convertirse en líquido por medio de la aplicación del calor. Los metales se fundan para la soldadura. Los aceros se funden alrededor de2.500ºf y las aleaciones de aluminio a aproximadamente1.220°f.
CONDUCTIVIDAD: La conductividad es la propiedad que le permite a un metal conducir calor o electricidad, importante en la soldadura. ELASTICIDAD: Es la propiedad de un material para retornar a su estado original una vez se haya retirado la fuerza que la deformaba. Cuenta con un límite de elasticidad ESFUERZO DE TRACCIÓN MÁXIMA: Es el esfuerzo asociado a la ruptura del material, es una de las propiedades que mas intervienen en el cálculo de las estructuras de aviación
CLASES DE MATERIALES AERONAUTICOS • Los materiales de aviación se clasifican en cuatro: • - Aleaciones férreas: hierro - Aleaciones ligeras: se clasifican en tres : -Aleaciones de aluminio - Aleaciones de titanio - Aleaciones de manganeso - Materiales compuestos. - Materiales auxiliares: El plástico, La goma, Madera. etc. ALEACIONES LIGERAS: Se le consideran aleaciones ligeras por que el peso de estos materiales es considerable mente menor al de los materiales ferrosos MATERIALES COMPUESTOS: Están compuestos por hilos o fibras de material de gran resistencia embebida en una matriz plástica, cuya principal función es disminuir el peso de los componentes pero manteniendo una resistencia mecánica.
MATERIALES COMPUESTOS
MATERIALES AUXILIARES: Son el campo más extenso de los materiales puesto que a este grupo hacen parte los materiales como: El plástico La goma Madera. etc.
CARTERISTICAS DE USO DE LAS ALEACIONES DE ACERO • •
El tipo de acero se caracteriza por sus: - Propiedades - Tratamiento - composición química. Son clasificados dentro de un sistema llamado (S.A.E.) – (A.I.S.I), que significan:
• •
(SAE): Society of Automotive Engineers (Sociedad Norteamericana de Ingenieros Automotores) (AISI): American Iron and Steel Institute el acero)
• •
(Instituto americano del Hierro y
NOTA: En el sistema S.A.E. - A.I.S.I, los aceros se clasifican con cuatro dígitos XXXX. Los primeros dos números se refieren a los dos elementos de aleación más importantes y los dos o tres últimos dígitos dan la cantidad de carbono presente en la aleación. EJ: Un acero 1040 AISI es un acero con 0.4%C; un acero 4340 AISI, es un acero aleado que contiene o.4%C, el 43 indica la presencia de otros elementos aleantes. ACERO AL CARBONO: Los aceros al carbono más usados en fundición, Sólo ocasionalmente se emplean para piezas aceros con carbono superior al 0.45%.El carbono le proporciona mayor dureza al acero
• ACERO BAJO AL CARBONO: • El acero que contiene carbono en porcentajes que varían de0.10 a0.30%,está clasificado como acero de bajo carbono. Los números SAE equivalentes, varían de 1010 a 1030.Los aceros de este grado se usan para hacer artículos tales como: • - Alambres de seguridad • -Ciertas tuercas • -Bujes de cables • -Extremos de Varillas roscadas • -Piezas segundarias de una estructura NOTA: Este acero en forma de lámina se usa para piezas estructurales secundarias y abrazaderas, y en forma tubular, para piezas estructurales sometidas a tensión moderada.
• ACERO DE CONTENIDO MEDIO DE CARBONO: Es un acero al carbón con un porcentaje entre de0.30 a 0.50%C, clasifica como un acero SAE 1035 Este acero es especialmente adaptable para trabajosa máquina o de forjaduras usadas se hacen de aceros como: • extremos de varilla y forjaduras livianas. ACERO DE ALTO CONTENIDO DE CARBONO: El acero que contiene carbono en porcentaje que varían de0.50 a 1.05%estáclasificado como acero de alto contenido de carbono. La adición de otros elementos en cantidades variables aumenta la dureza de este acero.
NOTA: El acero SAE 1095, Tiene un uso limitado en la aviación, en forma de lámina se usa para hacer resortes planos y, en forma de alambre, para hacer resortes en espirales. ACERO AL NIQUEL: Es un tipo de acero combinado con carbono, que contiene un 3 a 3.75% níquel, se clasifica en un acero SAE 2.330,que proporciona mayor dureza, la resistencia a la tensión y el límite elástico del acero se utiliza en la fabricación de: - Pernos - Terminales - Cuñas - Abrazaderas - Pasadores
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NOTA: Los materiales como tornillos, pernos, turcas etc., en la aviación se usan un baño de níquel, con el fin de hacerlos disimiles. Puesto que cuando una pieza de un material dentra en contacto con otro de su mismo material, se puede llegar a generar un abrasión entre los materiales, es decir un desgaste por fricción. ACERO AL CROMO: Es un tipo de acero el cual posee propiedades de dureza, resistencia y oposición a la corrosión usado para la fabricación de: - Bolas (balines) - Rodillos - Cojinetes anti fricción ACERO AL CROMO NIQUEL O INOXIDABLE: Es un tipo de acero con cualidades resistentes a la corrosión, aumenta la resistencia al desgaste mejora la templabilidad. El componente principal del acero inoxidable es el cromo, En la fabricación de aviones se conoce como acero18-8 Posee un 18% de cromo y un 8% de níquel, es usado en la fabricación de: Resortes, Piezas estructurales NOTA: Los aceros inoxidables también son llamados: Inoxidables carpenter, ResistalKA2, en duro 18-8 y metal Allegheny. NOTA: Debido a que estos aceros se expanden aproximadamente el 50% más que el acero dúctil y conducen el calor con una rapidez aproximada de solo el 40%que el acero dúctil, estos aceros son más difíciles del soldar.
• ACERO AL CROMO VANADIO: Es un tipo de acero el cual posee aproximadamente un 18% de vanadio y un1% de cromo, se trata térmicamente para obtener resistencia, tenacidad y oposición al desgaste y a la fatiga La clasificación SAE -6150 es la usada generalmente para hacer: • - resortes En un cromo con alto contenido de carbono se clasifica dentro del sistema SAE-6195 es usada para la fabricación: • - cojinetes de bola o rodillos
ACERO AL CROMO MOLIBDENO: Es un tipo de acero con bajo porcentaje de cromo, contiene 0.25 a 0.555. De carbono, 0.15 a 0.25% de molibdeno y 0.10% de cromo. Adaptable a la soldadura, es usado para las piezas de conjuntos estructurales que son soldados. NOTA: Han reemplazado al acero el carbono para la fabricación de: Tuberías Bancadas del motor Trenes de aterrizaje, etc.
CLASIFICACIÓN NUMÉRICA DE LOS ACEROS SEGÚN SU TIPO Los aceros de clasifican en tres que son: - Acero de bajo al carbono - Acero de contenido medio de carbono - Acero de alto contenido de carbono
No hay aceros numerados 7xxx porque estos aceros resistentes al calor prácticamente no se fabrican. Se observa entonces que si el primer número es 1 se sabe que es un acero al carbono; si el dígito siguiente es el 0, o sea que la designaciones 10xx, se trata de un acero ordinario al carbono. NOTA: El grupo de tungsteno y silicio- manganeso, no se aplica a la aviación por poseer una cualidad demasiado pesada.
TRATAMIENTOS BASICOS DEL ACERO •
TEMPLE: Es un tratamiento térmico que consiste en calentar el acero a una temperatura por encima de la temperatura crítica (600°c Y 700°c) con el fin de dilatar el acero. Luego se enfría el acero, sumergiéndolo en sales o agua rápidamente, con el fin de conseguir máxima dureza y resistencia a la tracción. REVENIDO: Es un tratamiento consiste en calentar el acero por debajo del punto crítico, que alivia las tenciones de máxima dureza y resistencia a la tracción, aumentando la ductilidad del material pero a costa de disminuir la dureza y resistencia mecánica. RECOSIDO: Es un tratamiento que consiste en calentar por encima del punto crítico, disminuyendo la temperatura gradualmente con el fin de aumentar la ductilidad, proporcionando más dureza al acero.
ALEACIONES LIGERAS DE ALUMINIO: Son aquellas en las que se emplean aleaciones la combinación con el cobre(Cu), manganeso (Mn) y magnesio (Mg).con el fin de proporcionarle cualidades de peso y resistencia mecánica al componente de una aeronave ALCLAD O PURECLAD: Los términos Alclad y Pureclad se usan para designar laminas que consisten en un núcleo de aleación de aluminio bañado con una capa de aluminio puro a una profundidad de 5.5 % aproximado en cada lado del espesor del material. •
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TIPOS DE PLÁSTICOS - Termo estable: es un tipo de plástico el cual no acepta alteraciones en su forma. - Termo resistente: es un tipo de plástico el cual se le puede cambiar su forma, por calor, etc.
PIN TYTE O TIPOS DE CLECOS Son sujetadores provisionales, para sujetar una pieza a otro material mientras se trabaja, sus tipos son: 1.De rosca (mariposa) 2.De resorte 3.Especiales de borde (prensa) Se clasifican los clecos de resorte según el color con sus medidas: 1.Dorados 3/16} • 2.Plateados 3/32} • 3.Café 1/8 4.Negro 5/32
de resortes
Para usar los clecos se emplea una pinza clequiadora
CLASIFICACION DE LOS REMACHES • Para remaches avellanados se usa Buterola plana y para los de cabeza universal se usa uno de acuerdo con la medida de la cabeza del remache, hay dos tipos de clasificación que son: • 1. AN: naval.(470)= remache de cabeza universal. • 2. MS: militar estándar. (426)= remache de cabeza avellanada.
• BUKEN BAR :AGUANTADORES O DOLEX Son
componentes de hierro que es usado soportar el remache cuando se está remachando. CALIBRE DE LÁMINAS 0.16, 0.20, 0.25, 0.32, 0.40, 0.62 NOTA: Los remaches estampados solo se usan hasta las láminas de 0.40 de espesor y de o.40 en adelante solo se usan remaches avellanados.
CLASIFICACION DE LOS ALUMINIOS NOTA: El aluminio se extrae de la bauxita y alúmina. NOTA: En el sistema S.A.E. - A.I.S.I, los aceros se clasifican con cuatro dígitos XXXX. El primer número indica el elemento que contiene por lo menos 99% de aluminio puro, el segundo indica el número de controles que tiene la aleación en cuanto a impurezas • El (0) no tiene controles de purezas del material • Del (1-9) el numero de controles de pureza que le hicieron al materia Los últimos dígitos no tienen significado especial, sirven para diferenciarlas aleaciones entre el mismo grupo, generalmente estos Dígitos son los mismos usados anteriormente para designar la misma aleación. Ej. El2014, era antes 14s. NOTA: Es difícil encontrar una aleación de aluminio que tenga la (x) de primera, pero en un caso significa que es un material en fase experimental.
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NOTA: La palabra duren viene del nombre de una localidad de España llamada así. BONIFICADO DE LAS ALECIONES DE ALUMINIO: Es un tratamiento térmico que consiste en calentar el aluminio a unatemperatura elevada de 430° y 55°c2 de tal modo que haya, una SOLUBILISACION, es decir, la disolución completa del material de aleación en el aluminio.
NOTA: Las aleaciones que más se usan en la construcción de aviones son endurecidas por tratamiento térmico en lugar de trabajo en frío. El más usado es el T3=2040 REMACHES (RIVET) Un remache es un cierre mecánico consistente en un tubo cilíndrico (el vástago) que en su fin dispone de una cabeza. La Longitud y el diámetro de un remache :En la dimensión de la longitud de un remache siempre se manejara como referencia de 1/16 avos de pulgada.
En la dimensión del diámetro de un remache siempre se manejara como referencia de 1/32 avos de pulgada.
FIN !! SIEMPRE TRABAJAR LENTO (CALMA) PARA QUE VUELE RAPIDO !!
