Maquina De Fatiga

INTRODUCCION
La falla de fatiga es generada en los materiales debido a la propagación de una grieta o de un poro microscópico la cual es incrementada por la fluctuación de las cargas dinámicas, lo cual provoca una disminución considerable en el área y finalmente la fractura.
Este trabajo se realizo con el propósito de calcular y diseñar una máquina para realizar ensayos de fatiga la cual seacapaz de realizar un millón de ciclos en un tiempo de cuatro horas con cargas alternantes las cuales se aplican por medio de pesas y un mecanismo de palancas, las probetas a las cuales se les va a realizar el ensayo están estandarizadas según la norma ASTM E466-82.
Esta máquina fue diseñada pensando en utilizarla en la obtención de datos para poder llegar a realizar los diagramas de las curvasde esfuerzos vs numero de ciclos y de esta manera poder observar el comportamiento que tiene el material al someterlo al ensayo de fatiga.

Objetivos
Objetivo general
* Calcular y hacer el diseño de una máquina para ensayos de fatiga que soporte un millón de ciclos en cuatro horas.
Objetivos específicos
* Revisar antecedentes.
* Realizar el QFD
* Realizar los cálculos de cadauna de las partes.
* Realizar el esquema del montaje.
* Realizar los planos de cada pieza.
* Realizar el análisis de costos.

ANTECEDENTES
1. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA MÁQUINA DE FATIGA POR FLEXIÓN ROTATIVA

En el presente trabajo se describe el diseño y la construcción de una máquina de ensayo de fatiga flexo-rotativa, desarrollada para un Laboratorio de PropiedadesMecánicas de la Universidad Nacional del Comahue.

Consiste en una máquina de flexión en cuatro puntos para caracterizar materiales a la fatiga. Esta fue diseñada para obtener la curva S-N de aleaciones ferrosas con probetas normalizadas según la norma ASTM E466-82 – 1986 de 5mm a 8mm de diámetro, alcanzando tensiones máximas superiores a los 800 MPa para probetas de hasta 8 mm. Las cargas se aplicanmediante pesas y un mecanismo de palanca. Para se enfatizo en el diseño y construcción de las mordazas para asegurar un correcto centrado de las probetas. La máquina está equipada con un motor asincrónico de 2900 rpm controlado por un variador de frecuencia comercial que permite realizar ensayos con distintas velocidades. Dispone de un contador de ciclos y un interruptor de parada por rotura dela probeta.

Introducción

Esta máquina fue construida con el propósito de tener una herramienta idónea para la obtención de curvas S-N o de Wöhler, de donde se puede estimar el límite a la fatiga de un material, así como el número de ciclos a los que el mismo falla cuando es sometido a un estado tensional variable (σmax-σmin)/2, con un valor de R=σmin/σmax=-1, o una tensión media de σm=0. Lamáquina fue diseñada para cumplir con el procedimiento normalizado ASTM E466-82 – 1986.

A pesar de la dispersión que pueden presentar los resultados de estos ensayos, es posible delinear una curva de Wöhler de manera aceptable ensayando sólo de ocho a doce probetas de un mismo material y con distintas amplitudes de tensiones. Acoplando la probeta al giro del eje de un motor eléctrico, seintroducen alternativamente tensiones de tracción y compresión sobre la pieza. Mediante un mecanismo de contrapesos y palancas se consigue flexión pura sobre la probeta.

Desarrollo

Se partió de una maquina desechada, la cual había sido construida sólo para fines didácticos. Se comenzó por el desarmado del aparato y el posterior relevamiento de las dimensiones y de los parámetroscaracterísticos. Estos son: momento máximo, tensión máxima, dimensiones admisibles de las probetas (diámetro de ensayo y diámetro de agarre) y número de ciclos por minuto del motor.

Teniendo en cuenta los parámetros de las máquinas comerciales y conservando la geometría original (distancia (m) entre el punto de apoyo y punto de aplicación de la carga sobre los semiejes, distancia (n) entre las cargas...