Catarinas

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA
MECÁNICA Y ELÉCTRICA
SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E
INVESTIGACIÓN

“DETERMINACIÓN DE LOS ESFUERZOS EN DIENTES DE UNA
RUEDA TIPO CATARINA POR LOS MÉTODOS FOTOELÁSTICO Y DEL
ELEMENTO FINITO”

TESIS DE MAESTRÍA
QUE COMO REQUISITO PARA OBTENER EL GRADO DE
MAESTRO EN CIENCIAS CON ESPECIALIDAD
EN INGENIERÍA MECÁNICAPRESENTA:
ING. JORGE RODRÍGUEZ VALDEZ

DIRIGIDO POR:
M. EN C. GABRIEL VILLA Y RABASA

México D.F. 2006

AGRADECIMIENTOS

Al INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Por haberme formado profesionalmente a lo largo de todos estos años

A LA SEPI ESIME ZACATENCO
Por ser mi centro de formación en estos últimos años

AL CIIDIR OAXACA
Por el apoyo brindado en la realización de este proyecto

A MISSINODALES
Dr. Guillermo Urriolagoitia Calderón
Dr. Luís Héctor Hernández Gómez
M. en C. Gabriel Villa y Rabasa
M. en C. Luis Silva Santos
M. en C. Raúl Delgado Nieto
Dr. José Martínez Trinidad
Por sus comentarios, consejos y revisiones, con los cuales se llevo a buen termino
el desarrollo de la presente tesis.

A los M. en C. Juan Manual Sandoval y M. en C. Rubén Góngora Corte por elapoyo prestado para la elaboración este trabajo.

DEDICATORIAS

A mis padres:

Mercedes Valdez
y
Juan Carlos Rodríguez

Por haberme brindado a lo largo de toda mi vida
siempre su apoyo, además de que me dieron las
herramientas necesarias para poder sobrevivir en
este mundo.

A mis hermanos:

Juan Carlos, Gerardo y Salvador

Por haberme brindado su apoyo y compañía en
todos losmomentos que hemos pasado juntos

A mis amigos
Por haberme brindado esa gran amistad y aprecio

ÍNDICE GENERAL
PÁG.
ÍNDICE GENERAL

I

ÍNDICE DE TABLAS

V

ÍNDICE DE FIGURAS Y FOTOGRAFÍAS

VI

RESUMEN

IX

ABSTRACT

X

OBJETIVO

XI

JUSTIFICACIÓN

XII

ANTECEDENTES

XIII

INTRODUCCIÓN

XV

SIMBOLOGÍA

XVII
CAPÍTULO I

ESTUDIO DE LAS TRANSMISIONESTIPO CADENA CATARINA
1.1 TRANSMISIONES DE CADENA

2

1.1.1 Cadenas para elevación

3

1.1.2 Cadenas para transporte

3

1.1.3Cadenas de transmisión de potencia

4

1.2 RUEDAS CATARINAS

6

1.2.1 Tipos de ruedas catarinas

6

1.2.2 Características dimensionales de las ruedas catarinas

7

1.2.3 Selección de la cantidad de dientes de la catarina

10

1.3 BASES PARA LASELECCIÓN DE UNA TRANSMISIÓN POR CADENA

10

1.3.1 Parámetros de diseño para una transmisión por cadena

12

1.3.2 Lubricación

14

1.3.3 Procedimiento básico para la selección por cadena

16

1.4 COMPARACIÓN DE LAS RUEDAS PARA CADENAS DE RODILLOS Y LOS
ENGRANES DE DIENTES RECTOS

16

1.5 PRINCIPALES FALLOS EN LAS RUEDAS PARA CADENAS DE RODILLOS 17

TESIS DE GRADO

IÍNDICE GENERAL

1.6 EXPOSICIÓN DE LA PROBLEMÁTICA A RESOLVER

21

1.7 REFERENCIAS

23

CAPÍTULO II
CONCEPTOS DEL MÉTODO FOTOELASTICO
2.1 GENERALIDADES

25

2.2 LUZ Y POLARIZACION

26

2.2.1 Naturaleza de la luz

26

2.2.2 Polarización de la luz

27

2.2.3 Obtención de luz polarizada plana

28

2.2.4 Obtención de luz polarizada circular

30

2.3 AparatosFotoelásticos

31

2.4 TEORÍA DE LA FOTOELASTICIDAD

33

2.4.1 Refracción

33

2.4.2 Birrefringencia fenómeno de aparición

34

2.4.3 Retraso relativo

35

2.4.4 Relaciones básicas de la birrefringencia en materiales.

36

2.4.5 Deducción de la fórmula fundamental de la fotoelasticidad

37

2.4.6 Familias de franjas en el método fotoelástico

38

2.4.7 Determinación del ordende franja

41

2.4.8 Método de compensación de Tardy

43

2.4.9 Propiedades del material utilizado para la fotoelasticidad bidimensional
2.4.10 Materiales más utilizados en la fotoelasticidad bidimensional

43

44

2.4.10.1 Homalite 100

44

2.4.10.2 Policarbonato

45

2.4.10.3 Resinas epóxicas.

45

2.4.10.4 Goma de uretano.

45

2.4.11 Método de compensación...