PROYECTO DE CURSO

PROYECTO DE CURSO DISEÑO DE SOLDADURA DE UNA ESTRUCTURA Y DISEÑO DE COJINETE DE UNA TRANSPORTADORA

Soldadura para uniones de perfiles









Estructura principal
En la estructura se encuentran la soldadura en ángulo, ya que los otros como soldadura a tope pueden actuar solo en tracción y en compresión, mientras que las que en ángulo soportan esfuerzos cortantes como a tracción y compresióny, a veces además, flexión. La soldadura se realiza por el arco eléctrico o con gas, aunque el primer método es más usado.

Resistencia de las soldaduras en ángulo
Para el cálculo de la resistencia de la soldadura en ángulo, se definen varias dimensiones características de la misma, la soldadura debe tener anchuras de cordón o catetos iguales y la garganta. La garganta es igual al producto de laanchura del cordón por el sen 45º. Es costumbre suponer que solo hay que considerar la resistencia al cortante de esas soldaduras, pues el fallo se suele producir por cortante a 45º en la garganta. Por ello se toma la resistencia de la soldadura igual al producto del área total en la garganta por la tensión de trabajo admisible a cortante en el material.

En la soldadura en ángulo el cordón es enla dirección de la carga. A veces se añade un cordón perpendicular en esa dirección en el extremo de la placa más estrecha, además de los representados. De acuerdo con los estudios realizados por el Welding Research Council Americano, los cordones perpendiculares a la dirección de la carga aplicada son algo más fuertes (por unidad de longitud de soldadura) que los que siguen a la carga, sinembargo, es costumbre considerar ambos tipos como si tuvieran la misma resistencia.

Tensiones de trabajo en las soldaduras
El código de soldaduras por fusión de la Sociedad Americana de Soldadura (A.W.S). Determina las resistencias de trabajo siguientes para las soldaduras de estructuras (traducidas a unidades métricas y redondeados sus valores):
Tensión cortante 790 Kg/cm2
Tensión de tracción 910Kg/cm2
Tensión de compresión 1260 Kg/cm2
La tensión admisible en cortante está fijada de modo que en unidades americanas corresponda una fuerza de 1000 libras por pulgada de longitud, para una soldadura de 1/8 de pulgada de cateto. En unidades métricas se podría fijar aproximadamente que para una soldadura en ángulo de 1cm de cateto o 0.707cm de garganta, la carga admisible es de 560Kg/cm de longitudde junta, por lo que pueden considerarse las cargas admisibles siguientes por unidad de longitud.
280 kg para un cordón de 5 mm.
448 kg para un cordón de 8 mm.
560 kg para un cordón de 10 mm.
670 kg para un cordón de 12 mm.

Recomendaciones para el uso de electrodos
De acuerdo a las propiedades del acero estructural según ASTM A36, se recomienda realizar la soldadura con los electrodos: E6010,E6011, E6012, E6013, E6027, en posiciones de soldadura: plana, horizontal y filete. Preferentemente precalentadas entre 90 a150 ºC.
Soldadura en ángulo


Cálculo de la resistencia de la soldadura del soporte
Como la cadena de la banda transportadora se mueve a una baja velocidad, la carga sobre este elemento se considera estática:
F = 9.27 Kgf =20.44lbf
Planchas de acero ASTM A36
Empleo delelectrodo E6010
Factor de seguridad de diseño igual 3.0
Soldadura de filete de 3/8 pulg.
“Propiedades mínimas del metal de aporte “
Sy =50 kpsi Sut =62 kpsi
“Propiedades a la flexión de soldaduras de filete”
h = 0.375pulg.
d = 4.64pulg
Modelo matemático


Determinación del área de la garganta mediante la fórmula:




Donde:
A = Área de la soldadura [pulg2]
h = Espesor del cordónde la soldadura [plg]
d = Longitud del cordón de la soldadura [plg]

Reemplazando datos:


A = 2.46 [pulg2]

Determinación del segundo momento del área unitaria mediante la fórmula:


Donde:
Iu = Segundo momento del área unitaria [pulg3]
d = Longitud del cordón de la soldadura [plg]
Reemplazando datos:


Iu = 16.65 [pulg3]

Determinación del segundo momento del área I, con base en el...