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7/22/2019 TRABAJO PRACTICO N2 ELEMENTOS DE MAQUINAS
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Universidad Tecnolgica Nacional - Facultad Regional TucumnCtedra: Elementos de MquinasAlumno: Asan, Maximiliano Lucas Matas Legajo N: 32289Trabajo Prctico N: 2 Tema: Uniones Soldadas
__________________________________________________________________________________________
1) La unin de un perfil con una chapa se realiza con dos cordones de soldadura. Determinar las secciones del perfil yla chapa cuando estn sometidos a una carga esttica de traccin. Calcular la longitud de los cordones y su espesor.
Seleccionar tipo y cantidad en peso de los electrodos. F = 18 Tn = 18000 [kg].
Seleccionamos para la planchuela un Acero SAE 1010, cuya resistencia a la fluencia es .Podemos considerar:
As, el rea resistente de la planchuela ser:
Por catlogo obtenemos para la planchuela las siguientes dimensiones:
e = 15,8 [mm] = 5/8 h = 127,0 [mm] = 5 Areal= 2007 [mm2]
De este modo:
El Perfil Normal L ser del mismo material que la planchuela, un Acero SAE 1010, considerando:
.Ahora el rea resistente del perfil valdr:
De la tabla de Perfiles Normalizados seleccionamos:
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Perfil Normal L de alas iguales N 5 b = 55 [mm] d = 10 [mm] APreal= 1010 [mm2] e = 17,2 [mm]
Determinaremos las dimensiones del cordn de soldadura, para ello realizamos el siguiente anlisis:
Si la lnea de accin de la fuerza de traccin F es en el centro G del perfil, consideramos el siguiente valor de momento
en torno a l punto A:
Como ,con ella determinaremos las caractersticas del cordn, es decir, longitud, espesor, etc.Segn AWS * + Del catlogo de CONARCO seleccionamos el tipo de electrodo:
Conarco 10AWS E6010punta plateada, dimetro d = 4 [mm], Longitud l = 350 [mm], .Por lo tanto:
Donde recomendado por la AWS.As:
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De este modo L1 ser:
Del mismo modo L2 ser:
Con estos valores determinamos el volumen necesario en soldadura:
El volumen que aporta cada electrodo, sabiendo que posee un rendimiento del 65%, ser:
La cantidad de electrodos que se necesita ser:
La cantidad en peso est dada por:
[ ]
2) Calcular las dimensiones del doble cordn de soldadura en una polea de acero fundido montada sobre su eje comose indica en el dibujo que transmite una fuerza de 5000 [kg]. El material de la polea SAE 1045 (acero fundido) y del
eje SAE 1045. Determinar el tipo de electrodo y cantidad, tipo de soldadura, resistencia del material aportado.
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Sabemos que el Acero SAE 1045 (recocido) tiene
y segn la AWS:
Como , donde:
, de donde D = d + 2.a = 85 + 2.a
As
Pero el valor de a debe ser un valor tal que I. Adoptamos a = 5 [mm]
( )
II. Adoptamos a = 10 [mm]
( )
III. Adoptamos a = 15 [mm]
(
)
Por lo tanto adoptamos a = 15 [mm].
Seleccionamos como tipo de electrodo:
CONARCO 10 punta plateada AWS E6010 Dimetro d = 3,25 [mm] Longitud l = 350 [mm] * + *
+ * + * +
* + Rendimiento
Procedemos a calcular el volumen del cordn de soldadura, el cual es igual volumen del cono truncado menos el
volumen del cilindro interno, es decir:
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Donde:
r = 42,5 [mm] R = r + a = 57,5 [mm]
Por lo tanto El volumen aportado por cada electrodo es:
As la cantidad de electrodos ser:
La cantidad en peso ser:
[ ]
Nota: Los valores antes calculados son solo para un cordn de soldadura.
3) Calcular la unin de dos chapas soldadas de secciones rectangulares sometidas a un esfuerzo de flexin y traccin,seleccionar tipo y tamao de chapa, como as tambin tipo y cantidad de electrodo para el caso de carga elstica. Mf
= 600 [kg . mm] y F = 1000 [kg].
Para la planchuela seleccionamos un Acero SAE 1030 con Suponiendo, por lo tanto, que:
Por otro lado el
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Como el mayor esfuerzo se presenta en b, el cual es un esfuerzo combinado de flexin y traccin, cual ser:
Donde:
Por lo tanto: De este modo hemos obtenido una expresin que solamente est en funcin de b. Ahora adoptaremos valores para b,
logrando que el esfuerzo obtenido sea menor a la tensin admisible a la flexin.
Para b = 20 [mm]
[
]
Para b = 30 [mm] [ ]
Para b = 35 [mm]
[
]
De esta manera adoptamos b = 35 [mm], de donde: El esfuerzo generado en la planchuela no debe sobrepasar el tanto del material como del cordn, segn la AWS: [ ]
Con este valor de , seleccionamos del catlogo de CONARCO el tipo de electrodo: Conarco 10 Punta Plateada AWS E6010 Dimetro d = 4 [mm] Longitud l = 350 [mm] * + Rendimiento
Como el espesor de la planchuela es b = 35 [mm], este valor es superior a 19 [mm], entonces se debe achaflanar las
puntas a unir, tal como se indica en la figura:
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Consideramos los siguientes valores k = 3[mm]y e=3[mm]
Por lo tanto el volumen del cordn de soldadura ser:
El volumen de aporte de cada electrodo ser:
De esta forma, el nmero de electrodos ser:
La cantidad en peso es:
[ ]