Análisis Numérico De Un Hilo De Un Birlon De Transporte Pesado

ANÁLISIS NUMÉRICO DE UN HILO DE BIRLO DE TRANSPORTE PESADO
A. Mayorga Benitez, G. Urriolagoitia Sosa, G. Urriolagoitia Calderón, L. H.
Hernández Gómez y J. A. Beltrán Fernandez
Instituto deCiencia y
Tecnología del
GDF

Instituto
Politécnico
Nacional

1. INTRODUCCION
Este estudio tiene la finalidad de determinar
los esfuerzos máximos y predecir la zona de
riesgo del primer hilode un birlo M22x1.5
cuando solo se le aplica una torsión inicial
de 502 Nm, una carga inicial de 133.400
kN, seguida de una torsión final y por
último la tensión final de 276.2 kN (de
acuerdo conla norma SAE J1965-DEC971),
en donde las torsiones se aplican a la tuerca,
ocasionando precargas en el birlo. Lo
anterior se analizará por medio del
programa ANSYS basado en el Método delElemento Finito; aplicando teorías de falla
(Esfuerzo cortante máximo, Energía de
Distorsión y el Esfuerzo Principal Máximo).

Presión sobre el primer hilo

Placa

Figura 1. Montaje del tuercaTuerca

Figura 3. Modelado de la mitad del hilo

3. RESULTADOS

200 GPa
0.3

Resistencia a la Cedencia: σy

Tensión

Birlo

Módulo de elasticidad: E
Coeficiente de Poisson: νEnsamble de la
Tuerca
Tensión

2. MÉTODO
2.1.- Modelado del primer hilo del birlo
Una vez calculado el esfuerzo total que
actúa sobre el primer hilo del birlo (carga
total de 250.557 kN entre 15hilos del birlo
que están en contacto con los hilos de la
tuerca, el resultado se multiplica por dos, ya
que el primer birlo soporta el doble de su
carga (sobre el área del perfil izquierdo delprimer hilo de 1.123746x10-5 m2, se obtiene
la presión que se aplica al primer hilo . El
material que se utiliza para este tipo de
tornillos, posee las características que se
presentan acontinuación:

940 MPa

451.845 MPa

2.2.- Condiciones de frontera del modelo
Después de caracterizar el modelo en 2D
(figura 3). El modelo se dividió en elementos
finitos para luego aplicarle las...