FACULTAD FACULTA D DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DEPARTAMENT O DE INGENIERÍA MECÁNICA Laboratorio de procesos de fabricación I Mauricio Carmona Veliz
[email protected] Profesor: José Castillo.
Experiencia Nº 1
"CALIBRACION DE DINAMOMETRO HERRAMIENTAS DE TORNO" INTRODUCCION En esta experiencia de laboratorio se van a conocer las componentes horizontales y verticales que se presentan en una falsa herramienta de corte, cuando le aplicamos determinadas cargas a la falsa herramienta, herramienta , obtendremos información acerca de su 1 deformación que se presenta. También con los datos obtenidos se trazaran graficas de carga.
OBJETIVO Demostrar el funcionamiento, montaje y calibración del dinamómetro.
1
C H IL E
INSTRUMENTOS Y ACCESORIOS -
Dinamómetro “TECQUIMENT PE.1” Indicadores de cuadrante “MERCER” Falsa herramienta Plantilla de posición de la herramienta Marco de carga y porta pesas Pesas de 5 y 10 [Kgf]
Material No se usara material
Procedimiento 1.- Montar el dinamómetro sobre la mesa de una limadora de modo que se pueda calibrar la componente vertical
2.- Ensamblar la falsa herramienta en la perforación cuadrada del dinamómetro fijándola en su posición adecuada por medio de la plantilla
3.- Colocar el indicador de cuadrante en cero y el marco de carga sobre la falsa herramienta, por medio de una bolita de acero.
4.- Cargar el dinamómetro por intermedio del porta pesas con incrementos de carga de 10 kilogramos, anotando la deflexión producida por los instrumentos de carga aplicados
6.- Repetir el procedimiento para la componente horizontal, comprobando por medio de un nivel la posición horizontal del dinamómetro. Durante el desarrollo de esta experiencia se produjeron algunos inconvenientes al momento de instalar el dinamómetro para la componente horizontal, debido a una posición errónea en la base, también se tuvo que realizar la medición de deformación 2 veces, ya que, se golpeó accidentalmente la carga cuando estaba en suspensión y esto provoco que el dinamómetro marcara una medición errónea.
5.- Repetir la lectura y anotaciones al descargar el dinamómetro.
Tablas y gráficos Deflexión componente vertical Pesos
Carga[mm] Descarga[mm]
0
0,000
0,003
10
0,004
0,007
20
0,009
0,011
30
0,013
0,016
40
0,017
0,020
50
0,022
0,024
60
0,026
0,028
70
0,030
0,032
80
0,035
0,036
90
0,039
0,039
Componente Vertical 0.045 0.040
y = 0,0005x R² = 0,9759
0.035 ] 0.030 m m0.025 [ s a 0.020 g r a C 0.015
Carga Descarga Linear (Descarga)
0.010 0.005 0.000 0
20
40
60
80
100
Pesos [Kgf]
Deflexión componente horizontal Pesos[Kgf] Carga[mm] Descarga[mm] 0
0,000
0,000
10
0,004
0,004
20
0,008
0,008
30
0,012
0,013
40
0,016
0,018
50
0,021
0,022
60
0,026
0,027
70
0,030
0,031
80
0,034
0,035
90
0,040
0,040
Componente Horizontal 0.045 0.040
y = 0,0004x R² = 0,9991
0.035 ] 0.030 m m0.025 [ s a 0.020 g r a C 0.015
Carga Descarga Linear (Descarga)
0.010 0.005 0.000 0
20
40
60
80
100
Pesos [Kgf]
no debe confundirse con una balanza de platillos (instrumento utilizado para comparar masas).
Tema a interrogar: Dinamómetro “
”
El dinamómetro es un instrumento utilizado para medir fuerzas o para pesar objetos. El dinamómetro tradicional, inventado por Isaac Newton, basa su funcionamiento en el estiramiento de un resorte que sigue la ley de elasticidad de Hooke en el rango de medición. Al igual que una báscula con muelle elástico, es una balanza de resorte, pero
Estos instrumentos constan de un muelle, generalmente contenido en un cilindro que a su vez puede estar introducido en otro cilindro. Los dinamómetros llevan marcada una escala en el cilindro hueco que rodea el muelle. Al colgar pesos o ejercer una fuerza sobre el gancho exterior, el cursor de ese extremo se mueve sobre la escala exterior, indicando el valor de la fuerza. El dinamómetro funciona gracias a un resorte o espiral que tiene en el interior, el cual puede alargarse cuando se aplica una fuerza sobre él. Una aguja o indicador suele mostrar, paralelamente, la fuerza.
como la deformación de la probeta en un ensayo de tracción, la penetración en un ensayo de dureza o el número de ciclos en un ensayo de fatiga. También se usan en ortodoncia para medir las fuerzas aplicadas durante el tratamiento. Otra definición de “banco de potencia”
Aplicaciones Existen dinamómetros diseñados para diversas aplicaciones. Una de ellas es la de pesar, es decir, para medir el peso de algo
y
por
equivalencia
determinar
su masa. Esto conlleva la necesidad de calibrar el instrumento cada vez que se cambia de ubicación, especialmente en medidas de precisión, debido a la variación de la relación entre la masa y el peso, que es la aceleración de la gravedad y depende del emplazamiento. Dónde:
“Dinamómetro”
o
El dinamómetro ha estado probando el poder mecánico de las personas y las máquinas desde la primera mitad del siglo XIX. El dispositivo fue inventado por el mismo hombre que invento el "atrapa vacas", el artefacto puntiagudo al frente de las locomotoras de vapor que quitaba a los posibles ladrones y sus obstrucciones para detener a la locomotora, las rocas y los árboles caídos y, por supuesto, las vacas de las vías del ferrocarril de los siglo XIX y XX. El dinamómetro ha sido usado en las industrias de ferrocarriles, automóviles, aviones, botes y de transporte de carretera, e incluso por la medicina, por más de 170 años.
P es el peso, cuya unidad básica en el Sistema Internacional es el newton;
m es la masa, cuya unidad básica es el kilogramo;
g es la aceleración de la gravedad, cuya unidad básica es el m/s².
Algunas máquinas de ensayo de materiales someten las probetas a esfuerzos que pueden ser medidos con dinamómetros u otros instrumentos de medición de fuerzas, como una célula de carga. Además miden otras magnitudes
Función Un dinamómetro mide la potencia mecánica dinámica. Se usa para medir caballos de fuerza, velocidad y potencia de frenado en todo tipo de vehículos.
También se utiliza para medir la fuerza del control de un paciente en medicina.
Historia Charles Babbage utilizó un rudimentario dinamómetro para registrar la fuerza ejercida sobre un vagón por los frenos de locomotoras y trenes en el Gran Ferrocarril del Oeste de Gran Bretaña en 1839. El dinamómetro de Babbage registró la fuerza de tracción de la locomotora sobre el tiempo, así como el temblor del vagón sobre el que estaba montado.
Dinamómetros de motor Los dinamómetros de motor comprueban los caballos de fuerza de un motor girando un eje en un ambiente cerrado, a través de un rango de entradas. Equipados para medir sólo motores, su uso requiere removerlos de los vehículos. Luego son conectados directamente al motor, con o sin transmisión, utilizando juntas especiales.
Dinamómetros de chasis Los dinamómetros de chasis no requieren quitar el motor del vehículo. Se asegura al vehículo completo en una celda de pruebas, donde se colocan las ruedas de tracción sobre rodillos u otro equipo especializado. Se utilizan sensores para medir los caballos de fuerza transmitidos a las ruedas de tracción o la velocidad, como la velocidad máxima de un auto con un motor en particular.
Dinamómetros médicos El dinamómetro médico, también conocido como ergómetro, es utilizado
para medir el poder de los músculos en pacientes ortopédicos que han sufrido lesiones óseas o de articulaciones. Los neurólogos usan el dinamómetro en pacientes que sufren de ciertas enfermedades neurológicas, como miastenia gravis, para diagnosticarla.
Conclusión En vista de los resultados se aprecia que hubo una deformación lineal a medida que se ejerce más carga, y cuando se quita la carga la deflexión decrece. Viendo el grafico que se genera en dicho experimento se puede concluir que la pendiente que se crea es constante y se produce una curva descendente y que el material tiende a volver a su estado natural más lento, de lo que se deforma.
Bibliografía 1.- “Teoría y práctica de las herramientas de corte” Blampain E. 2.- " Tecnología mecánica I" Pezzano P. 3.- “Fundamentos del corte de metales y de las maquinas herramientas” Boothroyd G. 4.- “Fundamentos de Manufactura Moderna” Groover M. 5.- Wikipedia “dinamómetro”
