Comparacion de materiales para elaboración de Fuselaje Y Tren de aterrizaje


UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE GUAYMAS




31 de Enero del 2014 Guaymas, Sonora.






Caso de estudio 1:

La empresa XX es una organización de giro aeroespacial, cuenta con un total de 540 empleados y sus operaciones las realiza los 365 días del año en sus turnos de trabajo.
Actualmente, se tiene la necesidad en el área de ingeniería derealizar una mejora en el proceso actual del proceso actual del producto principal de esta en base en la evolución de materiales que permitan obtener el producto final con las características deseadas.
Por lo anterior se debe elegir materiales que tienen aplicación en la manufactura del fuselaje del avión y el tren de aterrizaje.
El fuselaje debe soportar diversas cargas como son: fuerza detracción, de compresión, de torsión, entre otras. Para ellos es indispensable evaluar aleaciones férreas (con hierro), las aleaciones ligerearas (de aluminio, titanio o magnesio) y materiales compuestos.








INTRODUCCION: Los diseñadores están buscando constantemente materiales más ligeros, resistentes y duraderos.



Como podemos observar en la imagen anterior los diseñadores delsector aeronáutico buscan implementar su eficiencia en todos los aspectos posibles. Claramente se puede observar que el uso en % queda bien establecido;
Carga Útil (14%)
Portacargas (7%)
Avión (47%)
Combustible (28%
Uso disponible extra (4%)
Hecho así, el avión queda bien constituido en lo que respecta al reparto de materiales de manera uniforme para el buen funcionamiento y reparto desecciones.
Como es bien sabido, la manera más eficaz de reducir el peso del fuselaje y mejorar su rendimiento consiste en reducir la densidad y aumentar las propiedades mecánicas. Se ha estimado que las reducciones en la densidad del material son alrededor de 3 a 5 veces más eficaces que el aumento de la fuerza a la tracción, módulo o tolerancia de daño. Para las turbinas de motores a reacción, losavances en materiales han permitido significativos aumentos en las temperaturas de operación, que se traducen en mayores niveles de empuje, aumentando nuevamente el rendimiento.




Información sobre el tren de aterrizaje

El tren de aterrizaje, es la parte de cualquier aeronave encargada de absorber la energía cinética producida por el contacto entre la aeronave y la pista durante la fasede aterrizaje.
Durante el aterrizaje, el tren debe absorber la energía cinética producida por el impacto. La cubierta es el primer elemento que absorbe tal impacto, pero no es suficiente; así el tren de aterrizaje debe poseer un sistema de amortiguación para poder disminuir el impacto.
La velocidad de descenso de un avión en el aterrizaje, en el momento de impacto con el suelo, es decisiva para laabsorción de trabajo de los amortiguadores.
La expresión “energía de descenso” se emplea frecuentemente y es la energía cinética arbitrariamente asociada con la velocidad vertical. El sistema debe absorber la energía cinética, equivalente a la caída libre del peso del avión desde 80 cm de altura.
El peso total del avión, su distribución sobre las ruedas principales y la proa ó popa, la velocidadvertical de aterrizaje, la cantidad de unidades de ruedas, las dimensiones y presión de las cubiertas y otros, son los factores que influyen sobre la amortiguación del choque y ésta debe ser tal que la estructura del avión no esté expuesta a fuerzas excesivas.
Entonces, la función del amortiguador del tren de aterrizaje es reducir la velocidad vertical del avión a cero, en tal forma que lareacción del suelo nunca exceda de un cierto valor, generalmente un múltiplo del peso del avión, en el aterrizaje.



Estímulos a los que está sometido:

El diseño de un tren moderno debe atender distintos problemas técnicos. Debe ser ligero y a la vez robusto, de construcción sencilla, de fácil mantenimiento y de producción económica. El peso de la estructura del tren no debe ser mayor del 6%...