Caracterizacion De Uniones Atornilladas

CARACTERIZACIÓN EXPERIMENTAL DEL COMPORTAMIENTO DE UNIONES ATORNILLADAS SOMETIDAS A TRACCIÓN

Índice
1 Introducción y objetivos .................................................................................................... 6

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Fundamentos teóricos ....................................................................................................... 7 2.1 Teoría de las unionesatornilladas .............................................................................. 7 Presentación de las uniones atornilladas ............................................................ 7 Par de apriete, autorretención y rendimiento .................................................... 9 Dimensionados de tornillos sujetos a cargas estáticas ...................................... 18Comportamiento de uniones pretensadas antes fuerzas separadoras .............. 27

2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.2

Teoría de extensometría .......................................................................................... 33 Fundamentos de extensometría....................................................................... 33 Aparatos de medida. El puente deWheatstone................................................ 38

2.2.1 2.2.2

3

Diseño de la unión atornillada para la práctica ................................................................ 40 3.1 Diseño de los elementos mecánicos......................................................................... 40 Elementos de unión ......................................................................................... 40 Piezasunidas y método de aplicación de la fuerza separadora ......................... 41 Utillaje de conexión de la unión atornillada a la máquina de tracción ............... 47 Montaje completo ........................................................................................... 49

3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.2

Circuitoextensométrico........................................................................................... 50

4

Cálculo del comportamiento de la unión atornillada........................................................ 52 4.1 4.2 Calculo del par de apriete para una tensión determinada ........................................ 52 Modelos teóricos de los elementos de la unión atornillada. ..................................... 55 Modelo para la rigidez deltornillo.................................................................... 55 Modelo para la rigidez de las piezas unidas ...................................................... 57 Modelo de esfuerzos en la unión atornillada ante una fuerza separadora ........ 58 Otros modelos para la rigidez de las piezas unidas ........................................... 64

4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3

Modelos deelementos finitos para la rigidez de los elementos. ............................... 65 Cálculo de la rigidez del tornillo mediante los desplazamientos del MEF .......... 69 Cálculo de la rigidez de los casquillos mediante los desplazamientos del MEF .. 70

4.3.1 4.3.2

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CARACTERIZACIÓN EXPERIMENTAL DEL COMPORTAMIENTO DE UNIONES ATORNILLADAS SOMETIDAS A TRACCIÓN

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Guión de lasprácticas para el alumno ............................................................................. 73 5.1 Primera parte de la práctica ..................................................................................... 73 Cálculos previos a la primera parte de la práctica ............................................. 73 Calibración del circuitoextensométrico............................................................ 73 Ensayo de Par de apriete-Fuerza de apriete. .................................................... 74

5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.2

Segunda parte de la práctica .................................................................................... 75 Cálculos previos a la segunda parte de la práctica ............................................ 75 Calibración del circuito...