Upload
others
View
5
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
UT3 TEORIA DE FATIGA 1A-PARTE-CARGA VARIABLE
Diseno de Maquinas
Posgrado: Ingenieria Mecatronica MC. Daniel Ramirez Villarreal 1
1
�����������
�� ������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
������2
���������� �������������� �������������������������������������� ���������� ����� �������� ��� �������� ������� ��� ����������������������� �����������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
3
������������� ���������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal4
������������� ��������������� ��������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
UT3 TEORIA DE FATIGA 1A-PARTE-CARGA VARIABLE
Diseno de Maquinas
Posgrado: Ingenieria Mecatronica MC. Daniel Ramirez Villarreal 2
5
� ����� ��������������� �
���� ���� ��� ��� ��� �������� ���������� ��������������� ������� ������������������������������������������������������������ �������� ��� ������������ �� ���������������� �������� ��� ������ ������������������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal6
� � ��� ����������������� � ������ ��������� ��� �������� ��������� ��������� !����"�����
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
7
!��� ��� ����� � �� ��� ������
���#�����������������������
���$�� ���������������������
���%����������������&����������������������������������������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal8
!�����������"����� ������
' � ������� ������� ���� ���� ������� ������� ������ ���� ��� (���)������ ������ ��������� ����*���������������� ��������� ������������� �������������� ��� ����������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
UT3 TEORIA DE FATIGA 1A-PARTE-CARGA VARIABLE
Diseno de Maquinas
Posgrado: Ingenieria Mecatronica MC. Daniel Ramirez Villarreal 3
9
#�$������%��������
+���� ������� ��� ���������� �������������������������������������������� �(��������������� ������*�������� ��������� �� ��� �������������������� ����� ����������������������������������������������,��
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal10
%������,��+����������������������������� ��
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
- ������������������������������������������� �!����� �� ���� ��� ��� ������� ��� ����������� ��� ��� ������ ����������� ��� �����$������%���� �����������������������
11
��� ��$���� ��%���� ���� ��������������"� �������� ���� ���� �������& ����� �� ��� ������ ��� ���� ������������������������������������������������������ ������������ ���� ������� ��� �������������������������� ������������������������������������������������������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal12
+�������������������� ��� ����������������$������%�������� !� ��� �������� ������������������������������������ �������'�(����������������� �� ����������������� ��������������������������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
UT3 TEORIA DE FATIGA 1A-PARTE-CARGA VARIABLE
Diseno de Maquinas
Posgrado: Ingenieria Mecatronica MC. Daniel Ramirez Villarreal 4
13
!�������� ��"���� �����
%�������������*�������������� ������������� ����� �������������� ��� ��������� ���������� ���� ����� ��� ��������� ��������!�������������������������������������������������(����������� �����!�������������������������������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal14
&������ ��� ����� ��� ������ �� ��� ���������������������������� �������������,�����*��
������������������� �������������������� ������ !� ��� ������� ��� ��������� ����������������������
&������ ��� ���� ������� ��� ��������� ���������� ��������������� !�����������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
15
. ������ �� ��� ������������ ���� ������������������� ��� ��� ����� ��� ����� ���������������� ��� ����"�� !� ��� ������� ������������������$���������"� ���������������� �� ����������� ��� ������ �� ����)�� ��� ���� ������ ������� ��� ��������� � �� ����������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal16
�����$��"�
$��� ��� ��� ���� ������� �� ��� ������ ������������������$��&������������$��&���������""�� ���������������� ����������� ����������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
UT3 TEORIA DE FATIGA 1A-PARTE-CARGA VARIABLE
Diseno de Maquinas
Posgrado: Ingenieria Mecatronica MC. Daniel Ramirez Villarreal 5
17
+������������/ ���������������� ���������������������������� ����������������������� ����������� ��� ,/000 �� � � ��� ������ �������������������� ��� ����"�����������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
+�� ������� ��� ���������� ��� �� �������� ��� �������� ��� ��� ��� ������ ���,0 *1 ��,0 *2 �������� ����������
18
%������/ �+������� ������������� ��� �� ����������� ��� �������������� ��������� ��� ��������� +�� �� ������� ��� ���� �������������� �������� ������������������������
Estrías
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
19
� ����� ������� ��"��� ��������������"��
+�� ��� ����������� ��� ��� ����������������� !��������������������� ���(������ ��� ������� ������� !� ��� �������� ��������� �����!����� �����
� �������"�������$��&� ������������������������ �������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal20
��#�� ����������"��
+�� ��� ����������� ��� ��� ���������������� !� ��� �������� ��������� ��� (������ ��� ������� ������� !� ��� �������� ���������������!����� �����
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
UT3 TEORIA DE FATIGA 1A-PARTE-CARGA VARIABLE
Diseno de Maquinas
Posgrado: Ingenieria Mecatronica MC. Daniel Ramirez Villarreal 6
21
#���$�
��� ������� ������� ���������� ��� ��������"���� ��� ����� �� ���������� �������� ��������� !3�� �� ��������� ��� �������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal22
' �� (������� ������� ��� ������� ���������� ��� ������� ��� ����������� ������������ ) ��� ��� ����� ��� ��� ������ �������� ��� ��� ���������� �� ��� ��������� ������������ )� !� ��� ��� ���������� ������ ������������ �� �������� �������� ��� �������� �������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
23
� ��������������
+������������4��������������� ��������� �������������� ������*�"��������"�!�������������������� ������*�"�+�����"��
+�� ��� ������� 2��� �� !� �� ��� ������������������� �� ��������� ��� ��������� ����������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal24
Modo de falla por fatiga
Figura 3 a) Flecha con cuñero de acero 1040 a flexión girando. b) Cigüeñal con falla a flexión-torsión
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
UT3 TEORIA DE FATIGA 1A-PARTE-CARGA VARIABLE
Diseno de Maquinas
Posgrado: Ingenieria Mecatronica MC. Daniel Ramirez Villarreal 7
25
� ��������������
%������ 2�� 5� ��������� ��� ��������� ��� ������� ��������������������������������!�������������"����������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal26
%������ 2�� 5� ��������� ��� ��������� ��� ������� ��������������������������������!�������������"����������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
27
%������ 2�� 5� ��������� ��� ��������� ��� ������� ��������������������������������!�������������"����������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal28
+������������4��������������������������� ����������� �������� !� ���� �������+( ��� ������ �� ��� ����������� !� ������������ ���������� ��������������������������� ��������� ��� ������� ��� ��� ������� �������������������� ��������������������� �������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
UT3 TEORIA DE FATIGA 1A-PARTE-CARGA VARIABLE
Diseno de Maquinas
Posgrado: Ingenieria Mecatronica MC. Daniel Ramirez Villarreal 8
29
� �����������������
������������������������� �������������6�
�!�������� ����������, ���$��&��-�.�
��!�������� ����������,����� ��"����.�
�� !� ������� ����� �� ��%��� ������$���%����������/!#� �
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal30
0� � ���������
5�� ����������� ������ ��� ������ ��� ������ ������������������������ ����������������� ����������������������������6
a) 7)����� ��� ������� ��� �'�����'� �/�#�������� � N = 103 � �� �
b) 7)����� ��� ������� ��� �������'� �1 �#���!���� � N = 103 � �� �
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
31
�������� ��������$��&�����
8 ����� ��� � ����������� ��� ������� �����������'��&���������������,04 ��������������������������
+���� ������� ��� ��� ������������� ������� �������������� !3�� ��� �� ������������������� ����������������������� ���� ���������� �������� ������� ������������������� ��������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal32
��������� ���������� ��"�����
5�� � ����� ������� ��� ����������� ��� ��������� � ��������������� ���� ����������������������������������!�������� ������������������ ��� ������� ��� �'�����'��� ��� ������������ ���� ���������� ����������!� ���������������������������� ���������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
UT3 TEORIA DE FATIGA 1A-PARTE-CARGA VARIABLE
Diseno de Maquinas
Posgrado: Ingenieria Mecatronica MC. Daniel Ramirez Villarreal 9
33
�� ������� ����� �� � ��%��� ������$���%�����������
5�� � ����� ��� ������ ��� ������� ��� ��"�������"�����������������������������������������!� ��������� ��� ������� ��� ��������� ������������ ���� �������� ��� ����� �������� ��� ��������������������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal34
�������������� �� ����2� �� 3$���
$���� ��� �!����� ��� ���� ���������������� �������������� �� ������� ��� � �������� ������ �������$��&��-�.� ������� ����� ��� ����� ��������� ������ ������� ������������������������������'���
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
35
�� �������
9 � ��� ��� ������� ������ ��� � ������ ���������*��� �6�
�� $���� ��������� ��������6� � ��������������!��� �����
�� +�� �� ��� ��������6� ���������� ����� ������!��������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal36
#������3$�����$+��������
�� ' ������
�� : �����������������������������*��� ��
�� ; ����� ������ ��� ������� ������������*������������ ��������������� ������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
UT3 TEORIA DE FATIGA 1A-PARTE-CARGA VARIABLE
Diseno de Maquinas
Posgrado: Ingenieria Mecatronica MC. Daniel Ramirez Villarreal 10
37
�� �� 3$����������
%������������������*��� �6
%������< ��$�������������������������������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal38
#$����������$��&����� ��4
. ����; σσσσa +���������������σσσσm +��������������� ������σσσσmax +��������� ��σσσσmin +������������∆σ∆σ∆σ∆σmax 7�������������������
' �����
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
39
7������������������������������������6
σσσσa = (σσσσmax- σσσσmin )/2
σσσσm = (σσσσmax + σσσσmin )/2
∆σ∆σ∆σ∆σ = = = = σσσσmax- σσσσmin
R= σσσσmin/ σσσσmax 7��������������������A= σσσσa/ σσσσm 7������������ �����
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal40
&����������� ����0 !��6�
a) &������ ��� ��������� ��� ��������������������6 05�� y �5 αααα
b) &����������� �����6 056 y �5�
c) &������ ���� ���������� � ��� !� �������������������������0 !�� ���� ���������!�0���� �!������������������ �������������������,�
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
UT3 TEORIA DE FATIGA 1A-PARTE-CARGA VARIABLE
Diseno de Maquinas
Posgrado: Ingenieria Mecatronica MC. Daniel Ramirez Villarreal 11
41
�� ����3$��������������
+�� ������ ������ ��� ����������� ������ ���������� ��� ���� ������� � ��� ��������������� �� ����)�� ��� � ���������������� ��� ��������� �� � ������� ��"�����������������������
+�� ��� ������� <� ��� �������� �������������� ��� �� ���������� ��������*��� ����������������� ������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal42
%������< ������&�������������������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
43
%������< ������&����������������������������������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal44
%������< ������&�������������' �������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
UT3 TEORIA DE FATIGA 1A-PARTE-CARGA VARIABLE
Diseno de Maquinas
Posgrado: Ingenieria Mecatronica MC. Daniel Ramirez Villarreal 12
45
��������� �� �����"� �� �� ���������� �
���� �� ��� ��� ����!��� ��� ������ ������������ ��� ����������� !� ������ �� ��������� ��� ���� ����������� ���� ��� ����������6�
�� +���!����������' ����� +���!��������������� ������ +���!���������������������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal46
7������"��� ���������$��&��
+���� ���������� ��� ������ �� ������ ��� ������������������=���� ������������ !�������������� � ��� !� �� ��������� ������� ����������������'���1 �#��������'���1 �#�
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
47
> ������������ ��� � ��� ���*��� ��������� ������������������������������������!�������������������535�� ��������������.(�������? �
���� ������� ��� ������� ���� ������������������� ��� ����������������,/�(���� ������������ 106 ������ !�(�����20����� ��� 108 �������
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal48
%������? ���> ����������*��� ���&�������� ������� ����������� ���"����� ��� -$� 8966:���� ��� �������� ����������!� ������.
DiseDiseñño de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarrealo de Maquinas MC. Daniel Ramirez Villarreal
2A-P-CV-FAT