DISEÑO DE UN EXTRACTOR DE MUESTRAS PARA ENSAYOS DE ...

INFORME FINAL DE TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-27

DISENtildeO DE UN EXTRACTOR DE MUESTRAS

PARA ENSAYOS DE LABORATORIO DE SUELOS

Y PAVIMENTOS BAJO NORMATIVIDAD INVIAS

CARLOS ENRIQUE SOTO LOPEZ

SERGIO ALEXANDER TROCHES FORONDA

Programa Acadeacutemico

INGENIERIA ELECTROMECANICA

Director(es) del trabajo de grado

LUIS FERNANDO CARDONA SEPULVEDA

INSTITUTO TECNOLOacuteGICO METROPOLITANO

2017

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2

RESUMEN

En las diferentes obras civiles tales como edificaciones tuacuteneles presas viacuteas estabilizacioacuten de terrenos y en todo aquel proceso que lleve un estudio ingenieril se deben obtener datos de laboratorio confiables para el posterior disentildeo de las obras civiles Los diversos laboratorios de geotecnia yo pavimentos realizan diferentes ensayos normalizados basados en criterios establecidos en las normas de la asociacioacuten americana de prueba de materiales (ASTM por sus siglas en ingleacutes) yo sus equivalentes como el Instituto Nacional de Viacuteas (INVIAS) y Las Normas Teacutecnicas Colombianas (NTC) Estas normas estipulan seguacuten el tipo de ensayo equipos a utilizar y meacutetodos para la preparacioacuten de la muestra Uno de los requerimientos maacutes comunes y presentes en estas normas es la implementacioacuten de un equipo extractor o extrusor de muestras ya sean para testigos de suelos agregados o pavimentos para la adecuada ejecucioacuten de cada ensayo y la obtencioacuten de datos veraces y confiables para los disentildeos ingenieriles En este trabajo se realizoacute el disentildeo conceptual y de detalle de un equipo extractor de muestras de laboratorio Para realizar el disentildeo conceptual se realizoacute la divisioacuten del equipo en subsistemas y se evaluaron las mejores alternativas para cada uno de ellas dependiendo de su funcioacuten dentro del equipo Para realizar el disentildeo de detalle se realizoacute el dimensionamiento de las partes que componen cada uno de los elementos del equipo y se consultaron las dimensiones de las partes comerciales Al final del trabajo se obtuvo planos generales del equipo una descripcioacuten del funcionamiento de cada una de las partes que componen asiacute como los planos de construccioacuten de cada una de las partes que compone el equipo de extraccioacuten de muestras de laboratorio Palabras clave Extractor muestras Shelby disentildeo mecaacutenico maacutequina universal ensayos suelos

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RECONOCIMIENTOS Dedico este proyecto de tesis a Dios y a mis padres A Dios porque ha estado conmigo a cada paso que doy cuidaacutendome y daacutendome fortaleza para continuar en todo este proceso de mi educacioacuten A mis padres y familia quienes a lo largo de mi vida han velado por mi bienestar y educacioacuten siendo mi apoyo en todo momento Depositando su entera confianza en cada reto que se me presentaba sin dudar ni un solo momento en mi inteligencia y capacidad Es por su apoyo incondicional que soy la persona y profesional que soy ahora Este proyecto es el resultado del esfuerzo conjunto de todos los que formamos el grupo de trabajo

Por esto agradezco a nuestro director de proyecto profesor LUIS FERNANDO CARDONA SEPULVEDA

quien a lo largo de este tiempo han puesto a prueba sus capacidades y conocimientos en el

desarrollo de este proyecto de grado

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TABLA DE CONTENIDO

1 INTRODUCCIOacuteN 6

11 GENERALIDADES 6

12 EQUIPOS ENCONTRADOS EN EL MERCADO 8

13 EQUIPOS ENCONTRADOS EN DIFERENTES LABORATORIOS 15

14 OBJETIVOS 18

2 MARCO TEOacuteRICO 20

21 SUELOS 20

22 PERFORACIOacuteN Y MUESTREO 22

23 NORMAS DE REFERENCIA PARA EJECUTAR ENSAYOS DE MUESTRAS DE SUELOS

OBTENIDAS MEDIANTE TUBOS SHELBY 30

24 NORMAS DE REFERENCIA PARA EJECUTAR ENSAYOS DE SUELOS UTILIZANDO

ENERGIA DE COMPACTACIOacuteN EN CILINDROS 33

25 SIMULACIOacuteN MEDIANTE EL MEacuteTODO DE ELEMENTOS FINITOS 41

26 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LOS SUBSISTEMAS helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43

3 METODOLOGIacuteA 57

31 EVALUACIOacuteN DEL DISENtildeO DE EQUIPOS COMERCIALES 57

32 SELECCIOacuteN DEL SISTEMA DE APLICACIOacuteN DE CARGA PARA EXTRAER LAS MUESTRAS

59

33 SISTEMA DE SUJECIOacuteN PARA LOS CILINDROS Y TUBOS SHELBY 61

34 SISTEMA DE POSICIONAMIENTO DE SUJECIOacuteN SEGUacuteN LA LONGITUD DEL CILINDRO

O TUBO SHELBY A EXTRAER 62

35 ESTRUCTURA DEL EQUIPO SEGUacuteN EL SISTEMA DE APLICACIOacuteN DE CARGA

SELECCIONADO 64

36 SISTEMA DE CONTROL PARA LA APLICACIOacuteN DE CARGA POSICIONAMIENTO DE

SUJECIOacuteN Y PARO DE EMERGENCIA 66

4 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN 69

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5

41 DISENtildeO DE SISTEMA HIDRAacuteULICO DE APLICACIOacuteN DE CARGA 69

42 DISENtildeO DE SISTEMA DE SUJECIOacuteN PARA LOS CILINDROS Y TUBOS SHELBY 82

43 DISENtildeO DE SISTEMA DE POSICIONAMIENTO DE SUJECIOacuteN SEGUacuteN LA LONGITUD DEL

CILINDRO O TUBO SHELBY A EXTRAER 85

44 DISENtildeO DE ESTRUCTURA DEL EQUIPO SEGUacuteN EL SISTEMA DE APLICACIOacuteN DE CARGA

SELECCIONADO 92

45 DISENtildeO DE SISTEMA DE CONTROL PARA LA APLICACIOacuteN DE CARGA

POSICIONAMIENTO DE SUJECIOacuteN Y PARO DE EMERGENCIA 100

CONCLUSIONES RECOMENDACIONES Y TRABAJO FUTURO 103

REFERENCIAS 104

ANEXOS 105

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1 INTRODUCCIO N

11 GENERALIDADES En las diferentes obras civiles tales como edificaciones tuacuteneles presas viacuteas estabilizacioacuten de terrenos y en todo aquel proceso que lleve un estudio ingenieril se deben obtener datos de laboratorio confiables para el posterior disentildeo y ejecucioacuten de las obras civiles Los laboratorios de geotecnia yo pavimentos realizan ensayos normalizados de laboratorio con el fin de elaborar disentildeos ingenieriles Estos disentildeos se basan en criterios establecidos en las normas como el Instituto Nacional de Viacuteas (INVIAS) Estas normas estipuladas seguacuten el tipo de ensayo contienen dentro de sus numerales especificaciones tales como equipos a utilizar y meacutetodos para la preparacioacuten de la muestra En el numeral de equipos de algunas de las normas INVIAS se referencia la implementacioacuten de un equipo extractor o extrusor de muestras ya sean para testigos de suelos agregados o pavimentos para la adecuada ejecucioacuten del ensayo y la obtencioacuten de datos veraces y confiables para los disentildeos ingenieriles En los laboratorios de ingenieriacutea civil se realizan dos tipos de extraccioacuten de muestras por lo consiguiente dos tipos de equipos los cuales cumplen la funcioacuten extraer o forzar la salida de la muestra alojada en su interior sin perturbar su estructura o condiciones naturales (in situ) tales equipos son los siguientes

Extractor de tubos de pared delgada (Shelby) Este tipo de extractores es utilizado para muestras de suelo inalterado y debe ser capaz de extraer el nuacutecleo de suelo del tubo de pared delgada en la misma direccioacuten de desplazamiento en que entroacute el tubo y con la menor alteracioacuten posible a esta Si el nuacutecleo no es extraiacutedo verticalmente debe tratarse de evitar esfuerzos de flexioacuten sobre el nuacutecleo debido a la gravedad Las condiciones existentes en el momento de extraer la muestra pueden dictar la direccioacuten de extraccioacuten pero lo maacutes importante en mantener un grado de alteracioacuten miacutenimo

Figura1 Extractor horizontal de tubos de pared delgada (Shelby) wwwpinzuarcomco[15]

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Extractor de muestras universal Este tipo de extractor es utilizado generalmente en los laboratorios de pavimentos y es llamado universal ya que es capaz de extraer muestras de varios tipos de moldes estos son de forma ciliacutendrica con diaacutemetros y alturas normalizadas seguacuten el tipo de ensayo a ejecutar Las muestras son alojadas en el interior de los moldes por medio de una energiacutea de compactacioacuten (esta energiacutea cambia respecto al ensayo a ejecutar) Las muestras compactadas son extraiacutedas de los moldes en algunos casos para su anaacutelisis y otro posterior al ensayo

Figura2 Extractor universal Pavimentos wwwelecom[13]

Los laboratorios de suelos yo de pavimentos para lograr una buena ejecucioacuten de ensayos y obtencioacuten de resultados veraces las muestras o testigos a ensayar se deben manipular con extremo cuidado para minimizar su alteracioacuten cambios de seccioacuten transversal o variacioacuten en el contenido de humedad dado el caso Las muestras de suelos obtenidas seguacuten la norma INVIAS INV E-105-13 OBTENCIOacuteN DE MUESTRAS SUELO MEDIANTE TUBOS DE PARED DELGADA se deben tratar con mucho cuidado ya que estas representan las condiciones in situ del terreno La mayoriacutea de estas muestras se obtienen mediante equipos de perforacioacuten y obtener una nueva muestra incrementa los costos del proyecto En los distintos laboratorios de la ciudad de Medelliacuten ya sean de las diferentes universidades o del sector privado se cuentan con equipos de extraccioacuten de muestras mecaacutenicos sean por medio de una volante con un tornillo sin fin o por medio de gatos hidraacuteulicos manuales En estos laboratorios se cuenta con diferentes tipos de extractor de muestras dependiendo del tipo de ensayo a ejecutar ya que las muestras poseen distintas dimensiones y estructura por lo tanto se manejan diferentes tipos de moldes o tubos de muestreo cambiando tanto en su diaacutemetro como en su longitud En la mayoriacutea de los casos donde se utiliza un equipo de extraccioacuten manual para la correcta extraccioacuten de las muestras se requiere de dos o hasta tres operarios en el proceso uno o dos

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operarios aplicando la fuerza mecaacutenica para desplazar la muestra de su molde o tubo de muestreo y otra recibiendo la muestra para que no sufra ninguacuten dantildeo en su estructura especialmente en las muestras inalteradas las cuales poseen las condiciones in situ Los equipos comerciales y encontrados en la mayor parte de Colombia prestan el servicio para una de las dos condiciones uacutenicamente sea suelos o pavimentos En este trabajo se realizaraacute el disentildeo de un equipo versaacutetil que permitiraacute la extraccioacuten de muestras de suelos y pavimentos utilizando un mismo equipo y ahorrando espacio dentro del laboratorio lo cual permitiraacute disminuir la mano de obra durante la extraccioacuten dado que un solo operario con el miacutenimo esfuerzo podraacute operar la maacutequina en ambos casos de extraccioacuten (suelos o pavimentos)

12 EQUIPOS ENCONTRADOS EN EL MERCADO En el mercado se encuentra gran cantidad de empresas dedicadas a la fabricacioacuten y disentildeo de diversos equipos de laboratorio para el aacuterea de geotecnia y pavimentos tomando un muestreo de estas empresas se hace referencia de tres empresas internacionales (HUMBOLDT CONTROLS y ELE (SOILTEST)) y a dos empresas nacionales (DIRIMPEX y PINZUAR)

121 Equipos HUMBOLDT

EQUIPO ESPECIFICACIONES

EYECTOR DE MUESTRA HORIZONTAL H-4185

Figura 3 Eyector de Muestra Horizontal HUMBOLDT H-4185 wwwhumboldtmfgcom [14]

Extractor de muestras horizontal de accionamiento hidraacuteulico estaacute disentildeado para una raacutepida expulsioacuten de muestras de los tubos de pared delgada (Tubos Shelby) de 3 (762 mm) de diaacutemetro de 30 (762 mm) y 36 (914 mm) de longitud El sistema de unidad hidraacuteulica controla con precisioacuten el pistoacuten horizontal aplicando 5600 lbf (249 kN) de fuerza para expulsar la muestra sin problemas El eyector utiliza 17 gpm en la bomba hidraacuteulica accionada por un motor eleacutectrico 1 hp Y proporciona 25 gal de capacidad (95 L) Esta expulsioacuten de la muestra tambieacuten se puede utilizar tubos shelby con diaacutemetros de 2 in o 25 in utilizando el kit de conversioacuten correspondiente para cada diaacutemetro Dimensiones generales son 84 (2134 mm) de largo x 23 (584 mm) W x 18 (457 mm) H

Ventajas

Faacutecil aplicacioacuten de la fuerza

Operado por una solo persona

Desventajas

Solo sirve para extraccioacuten de muestras de tubo shelby

Diaacutemetros limitados

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EYECTOR DE MUESTRAS MOTORIZADO H-4150

Figura 4 Eyector de Muestras Motorizado HUMBOLDT

H-4150 wwwhumboldtmfgcom [14]

Los eyectores de muestra motorizados H-4150 y H-41504F estaacuten disentildeados para extraer muestras a partir de moldes yo tubos Cuentan con una capacidad de 5 toneladas con bomba hidraacuteulica motorizado en el pistoacuten el montaje incorporar barras verticales largas con el fin de dar cabida a ambos estaacutendar de 4 o 6 moldes de compactacioacuten de asfalto [14] Dimensiones totales excluyendo bomba 13 W x 6 D x 29 H (330 x 152 x 737mm) El Modelo H-4150 consta de los siguientes componentes principales 11 H-41502 - Conjunto de la bomba 12 H-415021 - bastidor de montaje 16 Una placa de plaacutestico con cuello Un conjunto de 4 discos y 3 anillos de eyeccioacuten

Ventajas

Faacutecil aplicacioacuten de fuerza

Piezas intercambiables para diferentes diaacutemetros


Desventajas

Solo sirve para extraccioacuten de muestras de pavimentos en moldes


EYECTOR DE MUESTRAS DE OPERACIOacuteN MANUAL H-4155A

Figura 5 Extractor universal manual CONTROLS 16-T0082A wwwcontrols-groupcom[11]

Este equipo estaacute disentildeado para extraer muestras de los moldes y tubos con una fuerza de eyeccioacuten de hasta 3 toneladas se puede aplicar con el gato hidraacuteulico que permite una raacutepida la extraccioacuten de las muestras con el miacutenimo dantildeo [14]

Ventajas


Desventajas

Solo sirve para extraccioacuten de muestras de pavimentos

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122 Equipos CONTROLS EQUIPO ESPECIFICACIONES

EXTRACTOR UNIVERSAL MANUAL 16-T0082A


A este aparato se pueden conectar tubos de muestras U4 estaacutendar y toda una gama de adaptadores para extraer muestras de suelo de 38 101 y 151 mm de diaacutemetro Tambieacuten puede utilizarse para obtener muestras Marshall Proctor y CBR Especificaciones Capacidad de carga maacutexima 60 kN (6000 kgf) Recorrido del pistoacuten 480 mm Dimensiones 1140x300x370 mm Peso aproximado 50 kg (sin accesorios)

Ventajas

Piezas intercambiables para diferentes diaacutemetros tubos y moldes

Desventajas

Longitud del vaacutestago muy corta par los tubos shelby

Aplicacioacuten de carga del pistoacuten manual


EXTRACTOR UNIVERSAL 16-T0080

Figura 7 Extractor universal manual CONTROLS 16-T0080 wwwcontrols-groupcom[11]

Se utiliza principalmente para extraer muestras de 4 y 6 pulgadas de moldes Marshall Proctor y CBR Capacidad 30 kN Recorrido del pistoacuten 197 mm (pistoacuten) + 68 mm tornillo [11]

Ventajas

Faacutecil mantenimiento y aplicacioacuten de la carga

Desventajas

Sirve solo para 3 tipos de moldes

Solo sirve para extraccioacuten de muestras de pavimento

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EXTRACTOR DE MANO PARA MUESTRAS DE 38 MM DE DIAacuteMETRO 16-T00108

Figura 8 Extractor de mano para muestras de 38 mm de

diaacutemetro CONTROLS wwwcontrols-groupcom[11]

Tipo tornillo se puede utilizar con el tubo de muestra largo modelo 16-T00106 de acero inoxidable 38 mm de diaacutemetro interno y 230 mm de longitud Peso aproximado 1 kg

Ventajas

Ocupa poco espacio

Portaacutetiles de poco peso

Desventajas

Sirven para un solo diaacutemetro

Aplicacioacuten de carga del vaacutestago manual y de poca palanca para aplicar la misma


EXTRACTOR HIDRAacuteULICO CON MOTOR 16-T0083A Figura 9 Extractor hidraacuteulico con motor CONTROLS 16-T0083A wwwcontrols-groupcom[11]

Los tubos de muestra se mantienen en su posicioacuten mediante un soporte en ldquoVrdquo ajustable que puede extraer tanto en posicioacuten horizontal como vertical El conjunto de cilindro hidraacuteulico y la plataforma de recepcioacuten pueden abatirse faacutecilmente en el costado de la maacutequina para ahorrar espacio cuando no se estaacute utilizando La maacutequina se suministra sin adaptadores de tubos que deberaacuten solicitarse por separado Especificaciones -Corriente 230 V 50 Hz monofaacutesico -Carga maacutex 60 kN (6000 kgf) -Carrera maacutexima del pistoacuten 900 mm -Diaacutemetro externo maacuteximo de los tubos de muestras 160 mm -Dimensiones totales - Posicioacuten de funcionamiento horizontal 2370 x 409 x 1180 mm - Posicioacuten de funcionamiento vertical 1025 x 409 x 1080 mm (sin accesorios) Peso aproximado neto 160 kg

Ventajas

Raacutepida aplicacioacuten de la carga Motor eleacutectrico

Trabaja en posicioacuten horizontal y vertical

Trabaja con diferentes diaacutemetros y longitudes

Desventajas

Ocupa demasiado espacio

Altos costos de Importacioacuten

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123 Equipos ELE (SOILTEST)


Eyector Muestra Horizontal 23-1370

Figura 10 Eyector Muestra Horizontal ELE (SOILTEST 23-

1370) wwwelecom[13]

Con el eyector de muestra horizontal las muestras pueden ser empujadas de manera uniforme desde los tubos de muestreo hasta que se alcanza la longitud deseada Equipado con separadores y soportes intercambiables el eyector puede acomodar tubos de muestras que variacutea en longitud de 4 a 24 (102 mm a 610 mm) El eyector estaacutendar se suministra con soportes de tubos y mordazas para 2 y 3 (508 mm y 762 mm) de diaacutemetro Especificacioacuten Descripcioacuten de la muestra Horizontal eyector Capacidad de 2 y 3 de diaacutemetro (508 y 762 mm) x 4 a 24 L Construccioacuten Base I-Beam Caja de engranajes del cojinete de empuje unidad de montaje manivela Mesa o banco de montaje Peso neto 130 libras (59 kg) Shpg 162 libras (736 kg)

Ventajas

Diferentes diaacutemetros y longitudes de tubos shelby

Costos maacutes asequibles

Desventajas


Es necesario dos personas para extraccioacuten

Aplicacioacuten de fuerza manual

Solo sirve para tubos shelbys


Eyector Muestra 23-4085

Figura 11 Eyector Muestra ELE (SOILTEST 23-4085) wwwelecom[13

Extrusioacuten raacutepida y expulsioacuten de muestras de suelo de moldes y longitudes cortas de tubo de la muestra se llevan a cabo por el eyector de muestra ELE Disentildeado en un estilo de banco de trabajo pesado para su uso tanto en el laboratorio como en campo el eyector tiene una fuerza de empuje de 6000 lbf (267 kN) que se desarrolla a traveacutes de un gato hidraacuteulico accionado manualmente La unidad se suministra con accesorios para expulsar muestras de 2 (508 mm) y 3 (762 mm) tubos Shelby 4 (1016 mm) o 6 (1524 mm) moldes hasta 7 (178 mm) de largo [13] Especificaciones Fuerza de empuje 6000 lbf (267 kN) Gato hidraacuteulico de accionamiento manual 7 (178 mm) Carrera Construccioacuten Todo el metal extrusioacuten plateada sobre la vivienda y la bomba Dimensiones 10-1 2 w x 8 d x 22 -12 h (267 x 203 x 571 mm) Peso neto 64 libras (29 kg) Shpg 75 libras (34 kg)

Ventajas

Raacutepida aplicacioacuten de la carga

Diferentes diaacutemetros de moldes

Desventajas

Longitud del vaacutestago limitado


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124 Equipos DIRIMPEX


Extractor horizontal de muestras de tubos Shelby P-107

Figura 12 Extractor horizontal de muestras de tubos Shelby (DIRIMPEX SAS P-107) wwwdirimpexcom[12]

Extractor horizontal de muestras de tubos shelby equipado con tornillo sin fin volante para maniobra eacutembolos y mordazas para tubos de pared delgada de 1-12 a 3 de diaacutemetro

Ventajas

Diferentes diaacutemetros y longitudes de tubos

Costos asequible

Desventajas




Solo sirve para tubos shelby


Extractor de muestras de moldes para compactacioacuten P-103

Figura 13 Extractor de muestras de moldes para compactacioacuten (DIRIMPRX SAS P-103)

wwwdirimpexcom[12]

Extractor de muestras de moldes para compactacioacuten equipado con gato hidraacuteulico de 2 Ton de capacidad y platos de 4 y 6 de diaacutemetro

Ventajas

Faacutecil adquisicioacuten

Desventajas



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Extractor universal de muestras P-120

Figura 14 Extractor universal de muestras (DIRIMPRX

SAS P-120) wwwdirimpexcom[12]

Para muestras de ensayos con tubos Shelby CBR Proctor Marshall y Suelo cemento bull Empuje hidraacuteulico de 44 kN de capacidad maacutexima bull Versaacutetil se puede utilizar vertical y horizontalmente bull Con palanca para controlar la velocidad de extraccioacuten y una vaacutelvula de dos posiciones que controla el movimiento de extrusioacuten y retorno bull Se puede detener en cualquier punto de su recorrido bullDisentildeado para tubos shelby de 2rdquo 25rdquo y 3rdquo

Ventajas

Extrae todas las diferentes muestras sea de shelby o muestras compactadas o de cilindro

Equipo compacto

Desventajas

Operacioacuten manual

Demasiadas piezas intercambiables

125 Equipos PINZUAR


Figura 15 Eyector Muestras horizontal wwwpinzuarcomco[15]

Se utiliza para empujar la muestra contenida en los tubos de pared delgada (shelby) con el fin de eliminar la necesidad de cortar los tubos sacamuestras para recuperar la muestra a ensayar Especificaciones teacutecnicas - Tornillo sinfiacuten con manivela manual - Construido sobre viga de alta resistencia - Capacidad para tubo de 2rdquo Oslash - 2 frac12rdquo Oslash y 3rdquo Oslash - Mordazas con anillos intercambiables y posicioacuten moacutevil

Ventajas



Desventajas





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Figura 16 Extractor vertical para proctor cbr y Marshall wwwpinzuarcomco [15]

Se utiliza para extraer las muestras del molde CBR y Proctor Especificaciones teacutecnicas Discos extractores para 4rdquoOslash y 6rdquo Oslash con gato de 5 t

Ventajas

faacutecil adquisicioacuten

Desventajas

solo sirve para extraccioacuten de muestras de pavimentos

longitud del vaacutestago limitado

aplicacioacuten de carga manual

13 EQUIPOS ENCONTRADOS EN DIFERENTES LABORATORIOS


Figura 17 Extractor Horizontal para tubos shelby proctor cbr y Marshall Universidad de Medelliacuten Fuente

los autores

Equipo de extraccioacuten horizontal para muestras de tubos shelby proctor cbr y Marshall

Sistema de aplicacioacuten de carga para extraer las muestras es por tornillo de potencia manual

Cuenta con piezas intercambiables para cada diaacutemetro de cilindro o tubo shelby y herramientas menores para el cambio de estas

Cuanta con base independiente no requiere de un mesoacuten para su instalacioacuten

Se requiere de dos teacutecnicos de laboratorio para realizar la extraccioacuten

Equipo no anclado al piso lo cual genera que el equipo se incline cuando se genera la fuerza para extraer la muestra

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Figura 18 Extractor Horizontal para shelby SENA CENTRO DEL

HABITAT Y LA CONSTRUCCIOacuteN Medelliacuten Fuente los autores

Equipo de extraccioacuten horizontal para muestras de tubos shelby


Cuenta con piezas intercambiables para cada diaacutemetro de tubo shelby y herramientas menores para el cambio de estas

Requiere de un mesoacuten para su instalacioacuten y estar anclado a este



Figura 19 Extractor Horizontal para shelby CONSULCIVIL SAS

Medelliacuten Fuente los autores







Figura 20 Extractor Horizontal para shelby

UNIVERSIDAD NACIONAL Medelliacuten Fuente los autores






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LABORATORIO CIVIL EPM Medelliacuten Fuente los autores


Sistema de aplicacioacuten de carga para extraer las muestras es por unidad hidraacuteulica y cilindro




Requiere de gran espacio en el laboratorio su longitud es de dos metros se requiere de por lo menos tres metros lineales para realizar la extraccioacuten


Figura 22 Extractor Horizontal para shelby INTEINSA SA








Figura 23 Extractor vertical para proctor cbr y Marshall

INTEINSA PAVIMENTOS SAS Medelliacuten Fuente los autores

Equipo de extraccioacuten vertical para proctor cbr y Marshall

Sistema de aplicacioacuten de carga para extraer las muestras es cilindro hidraacuteulico manual

Cuenta con piezas intercambiables para cada diaacutemetro de cilindro y herramientas menores para el cambio de estas

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Figura 24 Extractor Horizontal para shelby CONSUAS

SAS Manizales Fuente los autores







Figura 25 Extractor vertical para shelby proctor cbr y

Marshall DEACIVIL SAS Medelliacuten Fuente los autores

Equipo de extraccioacuten vertical para muestras de tubos shelby





Carrera del cilindro demasiada corta se utiliza cilindro de aluminio y madera para alcanzar extraer la totalidad de la muestra del tubo

14 OBJETIVOS

141 General

Disentildear un equipo de extraccioacuten de muestras con una capacidad de 5 toneladas en el que se unifique la extraccioacuten de muestras de suelos y pavimentos de forma ciliacutendrica

142 Especiacuteficos

Evaluar las ventajas de disentildeo de los diferentes equipos comerciales para seleccionar cual seraacute la forma maacutes eficiente y compacta para disentildear la estructura del equipo

Seleccionar el sistema de aplicacioacuten de carga para extraer las muestras

Disentildear estructura del equipo seguacuten el sistema de aplicacioacuten de carga seleccionado

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Disentildear sistema de sujecioacuten para los cilindros y tubos shelby

Disentildear sistema de posicionamiento de sujecioacuten seguacuten la longitud del cilindro o tubo shelby a extraer

Disentildear sistema de control para la aplicacioacuten de carga posicionamiento de sujecioacuten y paro de emergencia

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2 MARCO TEO RICO El equipo a disentildear tendraacute la funcioacuten de extraer muestras de suelos y de pavimento compactadas en el laboratorio

21 SUELOS

211 Investigacioacuten de suelos para propoacutesitos de ingenieriacutea INV E ndash 101 ndash 13

Los meacutetodos para el muestreo y la investigacioacuten de suelos son basados en procedimientos normalizados El muestreo y la identificacioacuten de materiales del subsuelo implican teacutecnicas simples y complejas acompantildeadas de procedimientos e interpretaciones diferentes las cuales estaacuten influenciadas por las condiciones geoloacutegicas y geograacuteficas por el propoacutesito de la investigacioacuten y por los conocimientos la experiencia y el entrenamiento del ingeniero Antes de comenzar cualquier trabajo de exploracioacuten de campo el sitio debe ser estudiado para comprobar si existen conexiones de servicios puacuteblicos bajo tierra En caso de que se encuentren evidencias de materiales contaminados o condiciones peligrosas que puedan surgir en el curso de la investigacioacuten el trabajo se debe interrumpir hasta el instante en que las circunstancias hayan sido evaluadas y se reciban nuevas instrucciones antes de reiniciar el trabajo La investigacioacuten de suelos requiere la toma de muestras representativas y de calidad tal que permitan determinar la clasificacioacuten del suelo o el tipo mineraloacutegico de la roca o ambos asiacute como las propiedades de ingenieriacutea pertinentes al disentildeo propuesto

212 Equipos a usar en la exploracioacuten de suelos

El tipo de equipo requerido para la investigacioacuten sub-superficial depende de diferentes factores entre los que se pueden mencionar el tipo de material que se encuentre la profundidad hasta la cual se debe llevar la exploracioacuten la naturaleza del terreno y el uso que va a tener la informacioacuten obtenida

Los equipos de manejo manual resultan apropiados para la ejecucioacuten de exploraciones hasta aproximadamente 5 m (15 pies) de profundidad

Los equipos de movimiento de tierras como retroexcavadoras y dragas de arrastre permiten el examen de los depoacutesitos de suelos directamente en el terreno asiacute como el muestreo de materiales que contiene partiacuteculas de gran tamantildeo

Los equipos mecaacutenicos de perforacioacuten pueden alcanzar profundidades hasta de 100 m (300 pies) en suelos y auacuten mayores en rocas

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213 Descripcioacuten e identificacioacuten de suelos (procedimiento visual y manual) INV E ndash

102 ndash 13

Esta norma describe un procedimiento para identificar suelos con base en el sistema unificado de clasificacioacuten de suelos (SUCS) La identificacioacuten se hace mediante un examen visual y ensayos manuales Al suelo se le puede dar una identificacioacuten asignaacutendole un(os) siacutembolo(s) de grupo y un nombre Los diagramas de flujo para suelos de grano fino y para suelos de grano grueso se pueden usar para asignar siacutembolos de grupo y nombres apropiados Tipos de muestras de suelo

Muestras Alteradas Es aquella muestra de suelo que es representativa del suelo conservan su composicioacuten mineraloacutegica y algo de humedad natural pero no conserva la estructura y las demaacutes condiciones que teniacutea en el terreno (condiciones in situ)

Muestras Inalteradas Es aquella muestra del suelo que conserva las condiciones in situ composicioacuten mineraloacutegica contenido de humedad y principalmente su estructura este tipo de muestras se obtienen mediante tubos shelby o bloques de suelo

Existe una nomenclatura fundamental comuacuten vaacutelida en todos los casos que coloca los suelos existentes dentro de alguno de cinco grandes grupos gravas arenas limos arcillas y suelos altamente orgaacutenicos Esta es la que se puede llamar ldquoClasificacioacuten Primaria de Suelosrdquo A continuacioacuten se exponen detalles de cada uno de estos tipos de suelos y las claves que suelen usarse para su clasificacioacuten primaria Cascajos o gravas (G - Gravel) Son partiacuteculas de roca resultantes baacutesicamente de la desintegracioacuten fiacutesica de la misma Se les asigna la letra inicial G por Gravel Tienen un diaacutemetro menor que 762 mm y mayor que 476 mm es decir pasan la malla de 3rdquo y se retienen en la malla No4

o Las gravas gruesas son aquellas que pasan el tamiz de 75 mm (3) y quedan retenidas sobre el tamiz de 19 mm (34)

o Las gravas finas son las que pasan el tamiz de 19 mm (34) y quedan retenidas sobre el tamiz de 475 mm (No4)

Arenas (S - Sand) Partiacuteculas de roca resultantes de la desintegracioacuten mecaacutenica o fiacutesica de las mismas Se le asigna la letra inicial S por Sand Comprende tamantildeos menores que 476 mm y mayores que 0074 mm es decir incluye suelos que pasan la malla No 4 y se retienen en la No 200

o Las arenas gruesas pasan el tamiz de 475 mm (No4) y quedan retenidas sobre el tamiz de 200 mm (No10)

o Las arenas medias pasan el tamiz 200 mm (No10) y quedan retenidas sobre el tamiz de 425 microm (No40)

o Las arenas finas pasan el tamiz de 425 microm (No40) y quedan retenidas sobre tamiz de 75 microm (No200)

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Los cascajos o gravas junto con las arenas forman el grupo de los llamados suelos grueso granulares o simplemente gruesos o granulares en razoacuten del tamantildeo de sus granos predominantemente gruesos Las gravas gruesas y finas y las arenas gruesas incluyen tanto los materiales de grano redondeado como los angulosos y los aplanados o alargados Estos aspectos si bien no son importantes en la clasificacioacuten como tal aportan informacioacuten importante sobre las caracteriacutesticas geoteacutecnicas de los suelos tales como la permeabilidad la compresibilidad y la resistencia al corte entre otras Limos (M - Mo) Suelo fino que puede presentar poca plasticidad o ninguna y que cuando se encuentra en estado seco es muy fraacutegil Se le asigna la letra inicial M por Mo Normalmente comprende tamantildeos de partiacuteculas menores que 0074 mm y mayores que 0002 mm aunque actualmente no se considera adecuado diferenciarlo por el tamantildeo de sus granos mientras que si por sus caracteriacutesticas de plasticidad entre otras Arcillas (C - Clay) Suelo fino que presenta plasticidad si tiene un contenido de humedad adecuado y que en estado seco presenta una resistencia muy alta Se le asigna la letra inicial C por Clay Normalmente comprende tamantildeos de partiacuteculas menores que 0002 mm aunque igual que en el caso de los limos actualmente no se considera adecuado diferenciarlas por el tamantildeo de sus granos mientras que siacute por sus caracteriacutesticas de plasticidad entre otras Los limos y las arcillas son llamados suelos fino granulares o finos si estaacuten formados de partiacuteculas llamadas arbitrariamente finas o si la proporcioacuten de estas en el agregado es tal que su influencia en el comportamiento del suelo predomina sobre la de los granos gruesos Suelos altamente orgaacutenicos (O ndash Organic) Son suelos que por su alto contenido de materia orgaacutenica deben ser diferenciados de los demaacutes grupos de suelos Son faacutecilmente identificables por su olor color sensacioacuten esponjosa y por su textura fibrosa

22 PERFORACIOacuteN Y MUESTREO

Se deben obtener muestras representativas de suelo de cada material encontrado que sea de importancia para el disentildeo y la construccioacuten El tamantildeo y el tipo de las muestras dependen de los ensayos que se vayan a efectuar o del porcentaje de partiacuteculas gruesas en la muestra asiacute como de las limitaciones del equipo de ensayo por emplear Se debe identificar cuidadosamente cada muestra en relacioacuten con la respectiva perforacioacuten o calicata y con la profundidad a la cual fue tomada Se coloca una etiqueta impermeable dentro del recipiente o bolsa se cierra eacutesta en forma segura se protege del manejo rudo y se marca

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exteriormente con una identificacioacuten apropiada Las muestras destinadas a la determinacioacuten de la humedad natural se deben guardar en recipientes sellados para evitar peacuterdidas de la misma El transporte de las muestras del campo al laboratorio se debe realizar de acuerdo con las normas INV Endash103 e INV Endash113 Los procedimientos usados con mayor frecuencia para el muestreo en el sitio la identificacioacuten y los ensayos son los siguientes

221 Calicatas apiques y trincheras

Excavaciones a cielo abierto hasta la profundidad deseada tomando las precauciones necesarias para evitar el desprendimiento de material de las paredes que pueda afectar la seguridad del trabajador o contaminar la muestra que se espera obtener Es el meacutetodo maacutes barato de exploracioacuten superficial Los pozos se pueden excavar manualmente empleando mano de obra local pero las pequentildeas excavadoras mecaacutenicas en un tractor son si estaacuten disponibles localmente econoacutemicas y raacutepidas Ventaja - Extraccioacuten de muestras alteradas e inalteradas - Visualizacioacuten directa de la estratigrafiacutea Desventaja - Profundidad limitada - Paredes inestables ante la presencia de agua

Figura26 Calicatas y trincheras Universidad Nacional de Ingenieriacutea Dr Ing Jorge E Alva Hurtado

Figura 27 Apiques Universidad del Cauca Mec Suelos I (Geo tecnologiacutea) Prof Lucio Gerardo Velasco

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222 Obtencioacuten de muestras de suelo mediante tubos de pared delgada (norma INV Endash

105)

Esta norma presenta un procedimiento para el uso de un tubo metaacutelico de pared delgada para la obtencioacuten de muestras relativamente inalteradas de suelos apropiadas para realizar sobre ellas pruebas de laboratorio destinadas a establecer las propiedades empleadas en los estudios y disentildeos de ingenieriacutea tales como resistencia compresibilidad permeabilidad y densidad Los tubos de pared delgada usados en tomamuestras de tipo pistoacuten tapoacuten o rotatorio El meacutetodo descrito en esta norma se limita a suelos que puedan ser penetrados por el tubo de pared delgada No se recomienda para el muestreo de suelos que contengan grava partiacuteculas cementadas de gran tamantildeo o suelos muy duros Se obtiene una muestra relativamente inalterada al presionar un tubo de pared delgada dentro del suelo in-situ en el fondo de una perforacioacuten removiendo posteriormente el tubo lleno de suelo y sellando las superficies del suelo para prevenir movimientos de la muestra y cambios en su humedad Los tubos de pared delgada deben ser manufacturados con las dimensiones que se muestran en la Figura28 Deben tener un diaacutemetro exterior de 508 a 1270 mm (2 a 5rdquo) y ser de un metal lo suficientemente resistente para su uso en los suelos y formaciones por muestrear Los tubos deben estar limpios y libres de cualquier irregularidad en su superficie incluyendo protuberancias en las soldaduras Se pueden usar otros diaacutemetros pero las dimensiones del tubo deben ser proporcionales al disentildeo del tubo presentado en esta norma

Figura 28 Tubo de pared delgada para muestras ldquoObtencioacuten de muestras suelo mediante tubos de pared

delgadardquo norma INV E-105-13 [5] paacuteg 105-4

Los tres diaacutemetros recomendados en la Tabla 1 se presentan con fines de normalizacioacuten y no intentan indicar que los tubos muestreadores de diaacutemetros intermedios o mayores no sean aceptables Las longitudes de tubos que se muestran son ilustrativas Las longitudes apropiadas se deberaacuten determinar seguacuten las condiciones del terreno

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Tabla 1 Tubos de acero de pared delgada de tamantildeos apropiados para muestreo ldquoObtencioacuten de muestras suelo mediante tubos de pared delgadardquo norma INV E-105-13 [5] paacuteg 105-4

Procedimiento

Se avanza la perforacioacuten hasta la profundidad de muestreo Se retira el material suelto que esteacute dentro del revestimiento o de la tuberiacutea de vaacutestago hueco tan cuidadosamente como sea posible para no perturbar el material que va a ser muestreado Si se encuentran aguas freaacuteticas se debe mantener el liacutequido en el orificio al mismo nivel o a un nivel superior durante la operacioacuten de perforacioacuten y muestreo

No se permite el uso de brocas de descarga por el fondo Se pueden usar brocas de descarga lateral con cautela No se permite la inyeccioacuten de agua a presioacuten a traveacutes de un muestreador de tubo abierto para limpiar el orificio hasta la profundidad del muestreo

Se consiguen brocas de rodillos en configuraciones de inyeccioacuten descendente o inyeccioacuten difusa

No se aceptan brocas de inyeccioacuten descendente Las configuraciones de inyeccioacuten difusa son por lo general aceptables

Se coloca el tubo de muestreo de manera que su extremo descanse en el fondo del orificio Se registra la profundidad hasta el fondo del tubo muestreador redondeada a 003 m (01 pie)

El tubo de muestreo se debe mantener en posicioacuten vertical durante su descenso previniendo asiacute que su borde cortante raspe la pared del orificio

Se inserta el tomamuestras mediante un movimiento continuo y relativamente raacutepido sin rotacioacuten y se registra la longitud de avance con aproximacioacuten a 25 mm (1rdquo)

Se fija la longitud de avance dependiendo de la resistencia y de las condiciones del terreno pero la longitud nunca debe pasar de 5 a 10 diaacutemetros del tubo en arenas o de 10 a 15 diaacutemetros del tubo en arcillas En ninguacuten caso la longitud penetrada puede ser mayor que la longitud del tubo muestreador menos un margen para la cabeza del muestreador y un miacutenimo de 762 mm (3rdquo) para cortes y desperdicios

Cuando el suelo es demasiado duro para usar el muestreador de empuje se puede usar un martillo para hincarlo o emplear la norma INV E-109 Si se usan meacutetodos de hincado por golpes se deberaacute anotar el peso y la altura del martillo y la profundidad de penetracioacuten

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alcanzada Ademaacutes se debe marcar el tubo de manera bien visible con una etiqueta que diga ldquomuestreador hincado a golpesrdquo

Se retira el muestreador tan cuidadosamente como sea posible con el fin de minimizar la alteracioacuten de la muestra El tubo se puede rotar lentamente para separar la muestra del fondo yo aliviar la presioacuten o la succioacuten del agua asiacute como para mejorar la recuperacioacuten de la muestra Donde haya suelos blandos el retardo en la extraccioacuten del tubo muestreador (generalmente de 5 a 30 minutos) puede mejorar la recuperacioacuten de la muestra

223 Ensayo de penetracioacuten normal (SPT) y muestreo de suelos con el tubo partido

(norma INV Endash111)

Este meacutetodo describe el procedimiento conocido como Ensayo Normal de Penetracioacuten (Standard Penetration Test ndash SPT) el cual consiste en conducir un muestreador de tubo partido dentro del suelo para obtener muestras alteradas representativas con fines de identificacioacuten y medir la resistencia del suelo a la penetracioacuten del muestreador La perforacioacuten por percusioacuten es uno de los procedimientos maacutes antiguos para avanzar perforaciones profundas en la mayoriacutea de suelos rocas y es notablemente superior a otros procedimientos para penetrar depoacutesitos de grava gruesa formaciones que contienen grandes cantos y rocas muy fisuradas o con cavernas Es relativamente lenta en arcillas y en lutitas pegajosas y es praacutecticamente imposible de usar en arena fina suelta La utilizacioacuten exclusiva del procedimiento de percusioacuten no es conveniente como meacutetodo general de exploracioacuten por las dificultades para detectar la presencia de estratos delgados y pequentildeos cambios en las caracteriacutesticas del suelo ademaacutes los barrenos pueden alterar el suelo objeto del muestreo La utilizacioacuten de pequentildeas cargas explosivas para romper o aflojar obstrucciones ocasionales o formaciones duras puede considerarse como una variante de este procedimiento Las muestras obtenidas por este meacutetodo son alteradas y sirven para realizar ensayos de contenido de humedad e identificacioacuten del suelo en laboratorio No se deben usar para definir propiedades geomecaacutenicas del suelo mediante ensayos avanzados de laboratorio pues el proceso de introduccioacuten del muestreador altera el suelo y modifica sus propiedades ingenieriles Para tal efecto es mejor emplear en suelos blandos las muestras extraiacutedas mediante el tubo de pared delgada (Norma INV Endash105) que son mucho menos remoldeadas En suelos duros es preferible extraer nuacutecleos que realizar ensayos de SPT a menos que se trate de un suelo cementado el cual se podriacutea deshacer por accioacuten del agua durante la extraccioacuten Se permite el empleo de cualquier equipo de perforacioacuten que realice simultaacuteneamente con el muestreo un orificio adecuado antes de la insercioacuten del tomamuestras y que no altere el suelo antes de la penetracioacuten del tubo muestreador

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Figura 29 Equipo SPT Universidad del Cauca Mec Suelos I (Geo tecnologiacutea) Prof Lucio Gerardo Velasco

La perforacioacuten debe avanzar por incrementos de manera que permita el muestreo intermitente o continuo Generalmente los intervalos y profundidades de los ensayos se definen con anticipacioacuten El intervalo tiacutepico es de 15 m (5 pies) o menos en estratos homogeacuteneos con toma de muestra adicional en cada cambio de estrato La profundidad de la perforacioacuten de debe anotar con una aproximacioacuten de 005 m (o 01 pie) Se acepta cualquier procedimiento de perforacioacuten que proporcione un agujero limpio y estable antes de insertar el muestreador y que garantice que el ensayo de penetracioacuten se efectuacutea sobre suelos esencialmente inalterados Para escoger el meacutetodo de perforacioacuten es importante analizar previamente las condiciones sub-superficiales esperadas Cuando se alcanza la profundidad deseada para el muestreo se limpia el fondo de la perforacioacuten retirando los residuos o detritos de la misma y se registra la profundidad de limpieza con una aproximacioacuten de 005 m (o 01 pie) Para efectuar el ensayo se sigue el siguiente procedimiento

Se conecta el tomamuestras de tubo partido a la tuberiacutea de perforacioacuten y se baja suavemente dentro del hueco No se debe permitir que el tubo muestreador caiga dentro del suelo que va a ser ensayado

Se coloca el martillo en posicioacuten y se instala el yunque en la parte superior de la tuberiacutea de muestreo Esto se puede hacer antes de bajar la tuberiacutea y el tomamuestras

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Se dejan descansar suavemente el muestreador la tuberiacutea el yunque y el peso de hinca sobre el fondo de la perforacioacuten Se anota la profundidad de inicio con una aproximacioacuten de 005 m (o 01 pie) Cuando los residuos encontrados en el fondo de la perforacioacuten son excesivos eacutesta se debe volver a limpiar previo retiro del tomamuestras y de la tuberiacutea

Se marcan los tubos de perforacioacuten en tres incrementos sucesivos de 015 m (6) de manera que se pueda observar faacutecilmente el avance del muestreador bajo el impacto del martillo para cada incremento

Se hinca el tomamuestras a golpes del martillo de 623 N (140 lbf) y se cuenta el nuacutemero de golpes aplicados en cada incremento de 015 m (6) hasta que se presente una de las siguientes condiciones

Que se haya aplicado un total de 50 golpes en cualquiera de los tres incrementos de 015 m (6)

Que se haya aplicado un total de 100 golpes

Que no se observe avance del tomamuestras durante la aplicacioacuten de 10 golpes sucesivos del martillo

Que el tubo muestreador avance los tres incrementos completos [045 m (18)] sin que se haya presentado ninguna de las situaciones descritas anteriormente

Si el muestreador se hunde bajo el peso del martillo el peso de la tuberiacutea o de ambos se registra la longitud recorrida con aproximacioacuten de 005 m (o 01 pie) y se continuacutea hincando el muestreador a traveacutes del tramo que queda de ese intervalo Si se hunde el intervalo completo se detiene la perforacioacuten se retiran el tomamuestras y la tuberiacutea de muestreo y se avanza la perforacioacuten a traveacutes del suelo muy blando o suelto hasta la siguiente profundidad de muestreo

224 Exploracioacuten y muestreo de suelos mediante barrenas (norma INV Endash112)

Este meacutetodo se refiere al empleo de barrenos distintos al de vaacutestago hueco para la investigacioacuten de suelos y muestreo a poca profundidad donde se puedan utilizar muestras alteradas El procedimiento es uacutetil para la determinacioacuten del nivel freaacutetico La perforacioacuten mediante barrenas representa a menudo el meacutetodo maacutes simple de exploracioacuten y muestreo del suelo Mediante su ejecucioacuten se obtienen muestras alteradas del terreno ademaacutes son de utilidad para determinar la posicioacuten del nivel freaacutetico y para detectar los cambios de estrato en el perfil asiacute como para el avance de perforaciones para la ejecucioacuten de ensayos de penetracioacuten normal y muestreo con tubo partido (Meacutetodo de ensayo INV Endash111) y para el muestreo de suelos con el tubo de pared delgada (norma INV Endash105) El equipo requerido es simple y de faacutecil adquisicioacuten Sin embargo la profundidad de perforacioacuten con barrenas estaacute limitada por las condiciones del agua subterraacutenea y por las caracteriacutesticas del suelo y del equipo utilizado

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Figura 30 Barrenas Universidad Nacional de Ingenieriacutea Dr Ing Jorge E Alva Hurtado

Figura 31 Muestreo Universidad del Cauca Mec Suelos I (Geo tecnologiacutea) Prof Lucio Gerardo Velasco

225 Perforaciones con broca de diamante para investigaciones del sitio (norma INV E-

108)

Esta norma se refiere al equipo y al procedimiento empleados para realizar perforaciones con brocas de diamante con el fin de obtener nuacutecleos de roca y de algunos suelos que no pueden ser muestreados mediante los meacutetodos usuales por ser demasiado duros El procedimiento de perforacioacuten por rotacioacuten es el de mayor aceptacioacuten para perforaciones de variada finalidad en roca y materiales duros y en una extensa gama de profundidades y diaacutemetros Permite obtener muestras continuas y la velocidad de avance es mayor que la obtenida con cualquier otro meacutetodo Sin embargo su empleo no es aconsejable o se vuelve lento en depoacutesitos que contengan gravas de gran tamantildeo fragmentos de roca y cantos en matriz de mala cementacioacuten o en rocas muy fisuradas o cavernosas Se deben usar procedimientos de perforacioacuten por rotacioacuten para toma de nuacutecleos cuando las formaciones encontradas sean demasiado duras para utilizar meacutetodos normales de muestreo de suelos Una penetracioacuten igual o menor de 254 mm (1) en 50 golpes en el ensayo de penetracioacuten normal (norma INV Endash111) (notas 1 y 2) indica que los meacutetodos normales de muestreo de suelos no son aplicables Cuando se requiere una muestra de suelo para ensayo e identificacioacuten de un material con una resistencia a la penetracioacuten estaacutendar (N) entre 50 y 100 golpes por pulgada es necesario realizar

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una perforacioacuten por rotacioacuten para la toma de nuacutecleos En materiales como arcillas muy riacutegidas o lutitas meteorizadas se pueden obtener muestras usando tubos tomamuestras como el muestreador de tubo doble tipo Denison Es posible incrementar el muestreo mediante el uso de aire como medio de perforacioacuten y el empleo de brocas con dientes de acero endurecido

Equipo

Maacutequina de perforacioacuten rotatoria ndash Capaz de proporcionar un movimiento rotatorio con alimentacioacuten y retraccioacuten accionados mecaacutenica o hidraacuteulicamente

Bomba de agua o de lodos para perforacioacuten ndash O compresor de aire que pueda producir un volumen y una presioacuten de fluido de perforacioacuten suficiente para el tamantildeo (diaacutemetro y profundidad) del orificio que se va a perforar

Tubos toma muestras como sean requeridos

Brocas saca nuacutecleos ndash Son de diversos tipos impregnadas con partiacuteculas de diamante con insercioacuten de piezas de carburo de tungsteno o de otros materiales duros similares apropiados para enfrentar la dureza de los materiales que se perforan Este refuerzo estaacute distribuido en patrones con disentildeos en X en M o cualquier otro que cumpla los requerimientos

23 NORMAS DE REFERENCIA PARA EJECUTAR ENSAYOS DE MUESTRAS DE

SUELOS OBTENIDAS MEDIANTE TUBOS SHELBY Los diferentes laboratorios para la correcta ejecucioacuten de los ensayos siguen al pie de la letra la norma asociada al tipo de prueba sea esta internacional o nacional A continuacioacuten se referencia algunas de estas normas y los numerales en los que se enuncia la utilizacioacuten de un equipo extractor y extrusor de muestras de suelo

231 Consolidacioacuten unidimensional de los suelos INV E ndash 151 ndash 13

En estas pruebas de laboratorio se toma una muestra de suelo se confina lateralmente y se carga en direccioacuten axial con incrementos de esfuerzo total Cada incremento de carga se mantiene constante hasta cuando el exceso de presioacuten de poros se haya disipado Esta situacioacuten se identifica por medio de la interpretacioacuten del comportamiento tiempo-deformacioacuten bajo esfuerzo total constante y se basa en la premisa de que el suelo estaacute 100 saturado Durante el ensayo se mide el cambio de altura de la muestra y se determina la relacioacuten entre el esfuerzo axial efectivo y la relacioacuten de vaciacuteos o la deformacioacuten unitaria Cuando se toman las lecturas de tiempo-deformacioacuten durante la aplicacioacuten de un incremento de carga se puede calcular la velocidad de consolidacioacuten con el coeficiente de consolidacioacuten Los datos del ensayo de consolidacioacuten se emplean para estimar la magnitud y velocidad de los asentamientos diferenciales y totales de una estructura o de un terrapleacuten Estos datos son esenciales para disentildear las estructuras civiles y evaluar su comportamiento Se deberaacuten obtener y emplear muestras relativamente inalteradas para el ensayo de consolidacioacuten a causa de que la utilidad de los resultados del mismo disminuye grandemente con la alteracioacuten de la muestra La norma INV E ndash105 cubren procedimientos y equipo que se deben usar para obtener muestras satisfactorias para los ensayos

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232 Compresioacuten inconfinada en muestras de suelos INV E ndash 152 ndash 13

El objetivo baacutesico del ensayo de compresioacuten Inconfinada es obtener de manera raacutepida un valor de la resistencia a la compresioacuten de aquellos suelos que tienen la cohesioacuten suficiente para ser ensayados en condicioacuten Inconfinada Resistencia a la compresioacuten Inconfinada (qu) ndash Miacutenimo esfuerzo compresivo al cual falla una muestra no confinada de suelo de forma ciliacutendrica en condiciones normalizadas En este meacutetodo la resistencia a la compresioacuten Inconfinada se toma como la maacutexima carga por unidad de aacuterea alcanzada durante el ensayo o la carga por unidad de aacuterea cuando se alcanza el 15 de deformacioacuten axial lo que ocurra primero durante la ejecucioacuten del ensayo El extractor de muestra es capaz de extraer el nuacutecleo de suelo del tubo de muestreo a una velocidad uniforme y con miacutenima alteracioacuten en la misma direccioacuten en que la muestra entroacute al tubo Las condiciones en el momento de la extraccioacuten de la muestra pueden indicar la direccioacuten de su extraccioacuten pero la principal preocupacioacuten es mantener en un miacutenimo su grado de alteracioacuten Las muestras de tubo se pueden ensayar sin labrar excepto sus extremos si las condiciones de la muestra justifican este procedimiento Las muestras se deben manejar cuidadosamente para prevenir cualquier alteracioacuten cambios en la seccioacuten transversal o peacuterdidas en el contenido de agua Si el aparato de extraccioacuten puede causar compresioacuten o cualquier otro tipo de alteracioacuten notoria de la muestra el tubo de muestreo se debe dividir a lo largo o cortar en secciones pequentildeas para facilitar la remocioacuten del espeacutecimen con una alteracioacuten miacutenima

233 Ensayo de compresioacuten triaxial sobre suelos cohesivos INV E ndash 153 ndash 13

La presente norma se refiere a la ejecucioacuten de dos ensayos de compresioacuten triaxial sobre muestras de suelos cohesivos (1) prueba no consolidada no drenada UU y (2) prueba consolidada no drenada CU Ensayo triaxial no consolidado no drenado UU Se describe el procedimiento para determinar la resistencia y el comportamiento esfuerzo-deformacioacuten de un espeacutecimen ciliacutendrico inalterado o remoldeado de suelo cohesivo sometido a una presioacuten de confinamiento dentro de una caacutemara triaxial y sin posibilidad de drenaje durante la prueba El espeacutecimen se falla bajo compresioacuten sin drenaje y a una velocidad constante de deformacioacuten unitaria axial (deformacioacuten unitaria controlada) Mediante este ensayo se determinan las propiedades de resistencia no drenada y las relaciones esfuerzo-deformacioacuten de los suelos Los resultados se entregan en teacuterminos de esfuerzos totales aplicados al espeacutecimen es decir en el caacutelculo de esfuerzos no se tiene en cuenta la presioacuten de poros Ensayo triaxial consolidado no drenado CU Se describe el procedimiento para determinar la resistencia y la relacioacuten esfuerzo - deformacioacuten unitaria de un espeacutecimen ciliacutendrico de un suelo cohesivo saturado inalterado o reconstituido Las probetas se consolidan isotroacutepicamente y despueacutes se fallan bajo compresioacuten sin drenaje a una velocidad constante de deformacioacuten axial (deformacioacuten controlada)

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Este meacutetodo proporciona los datos correspondientes a carga axial deformacioacuten axial y presioacuten del agua de poros a partir de los cuales se calculan los esfuerzos efectivos y totales y la compresioacuten axial El extractor de muestras (para los ensayos UU y CU) debe ser capaz de extraer la probeta de suelo del tubo de muestreo a una velocidad uniforme en la misma direccioacuten en la que fue introducida la muestra dentro del tubo y con una miacutenima alteracioacuten posible Si el espeacutecimen no es extraiacutedo verticalmente se deben evitar esfuerzos de flexioacuten sobre la probeta debido a la gravedad

234 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten triaxial no consolidada no drenada

en suelos cohesivos norma teacutecnica colombiana NTC 2041

El extractor de muestra debe ser capaz de extraer o forzar hacia fuera del tubo de muestreo el nuacutecleo de suelo en la misma direccioacuten de desplazamiento en que entro el tubo y con la menor alteracioacuten posible a esta Si el nuacutecleo no es extraiacutedo verticalmente debe tratarse de evitar esfuerzos de flexioacuten sobre el nuacutecleo debido a la gravedad Las condiciones existentes en el momento de extraer la muestra pueden dictar la direccioacuten de extraccioacuten pero lo maacutes importante en mantener un grado de alteracioacuten miacutenimo [7] Las muestras se deben manipular con extremo cuidado para minimizar su alteracioacuten cambios de seccioacuten transversal o variacioacuten en el contenido de humedad Si ocurre compresioacuten o alguacuten tipo de alteracioacuten apreciable debido el dispositivo de extraccioacuten se divide el tubo de pared delgada en sentido longitudinal o se corta en secciones adecuadas para facilitar la extraccioacuten de la muestra con la menor alteracioacuten posible [7]

235 Ensayo de corte directo en condicioacuten consolidado drenado (CD) INV E ndash 154 ndash 13

Esta norma tiene por objeto establecer el procedimiento de ensayo para determinar la resistencia al corte de una muestra de suelo consolidada y drenada empleando el meacutetodo de corte directo La prueba se lleva a cabo deformando una muestra a velocidad controlada cerca de un plano de corte determinado por la configuracioacuten del aparato de ensayo Generalmente se ensayan tres o maacutes especiacutemenes cada uno bajo una carga normal diferente para determinar su efecto sobre la resistencia al corte y al desplazamiento Los resultados de una serie de ensayos se combinan para determinar propiedades de resistencia del suelo como las envolventes de resistencia de Mohr El ensayo de corte directo es adecuado para la determinacioacuten relativamente raacutepida de las propiedades de resistencia de materiales consolidados y drenados Debido a que las trayectorias de drenaje a traveacutes de la muestra son cortas se permite que el exceso de presioacuten en los poros se disipe con mayor rapidez que en otros ensayos drenados Los especiacutemenes se deben preparar a partir de muestras grandes inalteradas o de muestras obtenidas de acuerdo con la norma INV Endash105 u otros procedimientos de muestreo inalterado con tubos Las muestras inalteradas se deben preservar y transportar como se define para las muestras de los grupos C o D en la norma INV Endash103 Los especiacutemenes se deben manejar con cuidado para minimizar la alteracioacuten los cambios en la seccioacuten transversal o la peacuterdida de humedad Si hay lugar

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a compresioacuten o cualquier otro tipo de alteracioacuten notoria a causa del uso del extractor el tubo de muestreo se deberaacute partir longitudinalmente o cortar en secciones

236 Medida del potencial de colapso de un suelo parcialmente saturado INV E ndash 157 ndash

13

El meacutetodo de ensayo consiste en colocar un espeacutecimen de suelo con el contenido natural de humedad en un consolidoacutemetro aplicando una presioacuten vertical predeterminada e inundaacutendolo con un fluido para inducirle el potencial de colapso El fluido debe ser agua destilada y desionizada cuando se esteacute evaluando el iacutendice de colapso Ie El fluido puede simular el agua de los poros del espeacutecimen u otra condicioacuten de campo tal como sea necesario cuando se esteacute evaluando el potencial de colapso El colapso es la disminucioacuten de altura que experimenta un suelo confinado lateralmente y sometido a un esfuerzo vertical constante en el momento de ser inundado Un suelo con susceptibilidad al colapso puede experimentar deformaciones verticales pequentildeas bajo el efecto de esfuerzos verticales importantes mientras su contenido en humedad sea bajo sin embargo puede sufrir asentamientos (que pueden ser de gran magnitud) luego de ser inundado sin que el esfuerzo vertical se incremente No es necesario que los esfuerzos verticales sean de gran magnitud para que un suelo pueda colapsar

Se deben usar muestras relativamente inalteradas para determinar el potencial de colapso Ic Puesto que los suelos susceptibles al colapso son sensibles a los meacutetodos de muestreo usando fluidos las muestras deben ser tomadas usando meacutetodos secos Meacutetodos de muestreo en seco incluyendo barrenos de doble tubo y tallado a mano de bloques resultan satisfactorios Los especiacutemenes se deben preparar de acuerdo con las instrucciones de la norma INV Endash151

24 NORMAS DE REFERENCIA PARA EJECUTAR ENSAYOS DE SUELOS

UTILIZANDO ENERGIA DE COMPACTACIOacuteN EN CILINDROS

241 Relaciones humedad ndash peso unitario seco en los suelos (ensayo normal de

compactacioacuten) INV E ndash 141 ndash 13

Los siguientes meacutetodos de ensayo se emplean para determinar la relacioacuten entre la humedad y el peso unitario seco de los suelos (curva de compactacioacuten) compactados en un molde de 1016 o 1524 mm (4 o 6) de diaacutemetro con un martillo de 245 N (55 lbf) que cae libremente desde una altura de 305 mm (12) produciendo una energiacutea de compactacioacuten aproximada de 600 kNndashmm3 (12 400 lbfndashpiepie3) Esta norma presenta tres alternativas para la ejecucioacuten del ensayo (Tabla 2) El meacutetodo por utilizar deberaacute ser el indicado en la especificacioacuten para el material por ensayar Si la especificacioacuten no indica un meacutetodo la eleccioacuten se deberaacute realizar en funcioacuten de la granulometriacutea del material

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Tabla 2 Meacutetodos para realizar el ensayo normal de compactacioacuten

Se coloca en tres capas una muestra de suelo con una humedad de moldeo seleccionada dentro de un molde sometiendo cada capa a 25 o 56 golpes de un martillo de 245 N (55 lbf) que cae desde una altura de 305 mm (12) produciendo una energiacutea de compactacioacuten aproximada de 600 kN-mm3 (12 400 lbf-piepie3) Se determina el peso unitario seco resultante El procedimiento se repite con un nuacutemero suficiente de humedades de moldeo para establecer una curva que relacione las humedades con los respectivos pesos unitarios secos obtenidos Esta curva se llama curva de compactacioacuten y su veacutertice determina la humedad oacuteptima y el peso unitario seco maacuteximo para el ensayo normal de compactacioacuten Moldes Los moldes deberaacuten ser ciliacutendricos de paredes soacutelidas fabricados con metal y con las dimensiones y capacidades mostradas maacutes adelante Deberaacuten tener collares ajustables de aproximadamente 60 mm (2373) de altura que permitan la preparacioacuten de muestras compactadas de mezclas de suelo con agua con la altura y el volumen deseados El conjunto de molde y collar deberaacute estar construido de tal manera que pueda encajar firmemente en una placa de base hecha del mismo material Un molde de 1016 mm (4) - Con una capacidad de 943 plusmn 14 cmsup3 (130 plusmn 00005 piesup3) con un diaacutemetro interior de 1016 plusmn 04 mm (4000 plusmn 0016) y una altura de 1164 plusmn 05 mm (4584 plusmn 0018) se muestra a continuacioacuten

MEacuteTODO A B C

DIAacuteMETRO

DEL MOLDE1016 mm (4) 1016 mm (4) 1524 mm (6)

MATERIAL Pasa tamiz de 475 mm (No 4) Pasa tamiz de 95 mm (38) Pasa tamiz de 190 mm (34)

CAPAS 3 3 3

GOLPESCAPA 25 25 56

USO

Si 25 o menos de la masa

del material queda retenida

en el tamiz de 475 mm (No

4) (Ver numeral 14)



en el tamiz de 95 mm

(38rdquo) (Ver numeral 14)



en el tamiz de 190 mm (frac34rdquo)

(Ver numeral 14)

OTRO USO

Si este requisito de

granulometriacutea no se puede

cumplir se debe usar el

Meacutetodo C




Meacutetodo C

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Figura 32 Molde ciliacutendrico de 1016 mm (40rsquorsquo) para ensayos de suelos RELACIONES HUMEDAD ndash PESO

UNITARIO SECO EN LOS SUELOS (ENSAYO NORMAL DE COMPACTACIOacuteN) INV E-141-13 [2] Paacuteg E 141-10

Un molde de 1524 mm (6) ndash Con una capacidad de 2124 plusmn 25 cmsup3 (equivalente a 11333 plusmn 00009 piesup3) con un diaacutemetro interior de 1524 plusmn 07 mm (6 plusmn 0026) y una altura de 1164 plusmn 05 mm (4584 plusmn 0018) se presenta a continuacioacuten

Figura 33 Molde ciliacutendrico de 1524 mm (60rsquorsquo) para ensayos de suelos RELACIONES HUMEDAD ndash PESO UNITARIO SECO EN LOS SUELOS (ENSAYO MODIFICADO DE COMPACTACIOacuteN) INV E-142-13 [3] paacuteg E 142-9

El suelo se debe compactar en tres capas maacutes o menos iguales Antes de la compactacioacuten se coloca aproximadamente un tercio de la sub-muestra en estado suelto dentro del molde y se reparte para que deacute lugar a una capa uniforme En seguida se oprime suavemente su superficie hasta que el suelo no presente un estado esponjoso o suelto usando el martillo de operacioacuten manual o un

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cilindro de unos 50 mm (2) de diaacutemetro Tras la compactacioacuten de las dos primeras capas cualquier porcioacuten de suelo que no haya quedado compactada debe ser escarificada con un cuchillo u otro elemento adecuado El suelo escarificado se deberaacute descartar La cantidad total de suelo usada deberaacute ser tal que la tercera capa compactada sobrepase el borde del molde quedando dentro del collar de extensioacuten pero en una longitud que no exceda de 6 mm (frac14) Si se excede este liacutemite se deberaacute descartar el punto de compactacioacuten Adicionalmente el punto de compactacioacuten se deberaacute descartar cuando el uacuteltimo golpe del martillo para la tercera capa tiene como resultado que el fondo del martillo llega maacutes abajo del borde superior del molde de compactacioacuten a menos que el suelo sea suficientemente manejable de manera que esta superficie pueda ser forzada maacutes arriba del borde del molde de compactacioacuten durante el enrasado La probeta compactada se enrasa cuidadosamente con el borde superior del molde empleando la regla metaacutelica dispuesta para tal fin Los pequentildeos orificios que queden en la superficie de la probeta se deberaacuten rellenar con suelo no usado o desbastado de la muestra presionaacutendolo con los dedos y pasando nuevamente la regla a ras con el borde del molde Se determina y anota la masa del molde con la probeta compactada con aproximacioacuten de 1 g A continuacioacuten se extrae del molde la probeta compactada Por medio gato con marco u otro dispositivo adecuado para extraer las muestras compactadas de los moldes Se obtiene una muestra de ella para determinar la humedad sea tomando el total de la muestra (meacutetodo preferido) o una porcioacuten de ella

242 Relaciones humedad ndash peso unitario seco en los suelos (ensayo modificado de



MEacuteTODO A B C

DIAacuteMETRO DEL MOLDE 1016 mm (4) 1016 mm (4) 1524 mm (6)


CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO




4) Sin embargo si en este

tamiz queda retenida entre 5

y 25 de la masa se puede

usar el Meacutetodo A pero se

requeriraacute la correccioacuten por

sobretamantildeos (Ver numeral

14) y en este caso el uso del

Meacutetodo A no reportaraacute

ninguna ventaja



en el tamiz de 95 mm (38rdquo)

Sin embargo si en este tamiz

queda retenida entre 5 y 25

de la masa se puede usar el

Meacutetodo B pero se requeriraacute la

correccioacuten por sobretamantildeos

(Ver numeral 14) En este

caso la uacutenica ventaja de usar

el Meacutetodo B en lugar del

Meacutetodo C es que se necesita

menos cantidad de muestra y

el molde pequentildeo es maacutes faacutecil

de usar




(34)

OTRO USO



cumplir se deben usar los

Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

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Tabla 3 Meacutetodos para realizar el ensayo modificado de compactacioacuten

Moldes Los moldes deberaacuten ser ciliacutendricos de paredes soacutelidas fabricados con metal y con las dimensiones y capacidades mostradas maacutes adelante Deberaacuten tener collares ajustables de aproximadamente 60 mm (2373) de altura que permitan la preparacioacuten de muestras compactadas de mezclas de suelo con agua con la altura y el volumen deseados El conjunto de molde y collar deberaacute estar construido de tal manera que pueda encajar firmemente en una placa de base hecha del mismo material Un molde de 1016 mm (4) - Con una capacidad de 943 plusmn 14 cmsup3 (130 plusmn 00005 piesup3) con un diaacutemetro interior de 1016 plusmn 04 mm (4000 plusmn 0016) y una altura de 1164 plusmn 05 mm (4584 plusmn 0018) se muestra a continuacioacuten

Figura 34 Molde ciliacutendrico de 1016 mm (40rsquorsquo) para ensayos de suelos RELACIONES HUMEDAD ndash PESO UNITARIO SECO EN LOS SUELOS (ENSAYO NORMAL DE COMPACTACIOacuteN) INV E-141-13 [2] Paacuteg E 141-10

Un molde de 1524 mm (6) ndash Con una capacidad de 2124 plusmn 25 cmsup3 (equivalente a 11333 plusmn 00009 piesup3) con un diaacutemetro interior de 1524 plusmn 07 mm (6 plusmn 0026) y una altura de 1164 plusmn 05 mm (4584 plusmn 0018) se muestra a continuacioacuten

MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

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UNITARIO SECO EN LOS SUELOS (ENSAYO MODIFICADO DE COMPACTACIOacuteN) INV E-142-13 [3] paacuteg E 142-9

El suelo se debe compactar en tres capas maacutes o menos iguales Antes de la compactacioacuten se coloca aproximadamente un tercio de la sub-muestra en estado suelto dentro del molde y se reparte para que deacute lugar a una capa uniforme En seguida se oprime suavemente su superficie hasta que el suelo no presente un estado esponjoso o suelto usando el martillo de operacioacuten manual o un cilindro de unos 50 mm (2) de diaacutemetro Tras la compactacioacuten de las dos primeras capas cualquier porcioacuten de suelo que no haya quedado compactada debe ser escarificada con un cuchillo u otro elemento adecuado El suelo escarificado se deberaacute descartar La cantidad total de suelo usada deberaacute ser tal que la tercera capa compactada sobrepase el borde del molde quedando dentro del collar de extensioacuten pero en una longitud que no exceda de 6 mm (frac14) Si se excede este liacutemite se deberaacute descartar el punto de compactacioacuten Adicionalmente el punto de compactacioacuten se deberaacute descartar cuando el uacuteltimo golpe del martillo para la tercera capa tiene como resultado que el fondo del martillo llega maacutes abajo del borde superior del molde de compactacioacuten a menos que el suelo sea suficientemente manejable de manera que esta superficie pueda ser forzada maacutes arriba del borde del molde de compactacioacuten durante el enrasado La probeta compactada se enrasa cuidadosamente con el borde superior del molde empleando la regla metaacutelica dispuesta para tal fin Los pequentildeos orificios que queden en la superficie de la probeta se deberaacuten rellenar con suelo no usado o desbastado de la muestra presionaacutendolo con los dedos y pasando nuevamente la regla a ras con el borde del molde Se determina y anota la masa del molde con la probeta compactada con aproximacioacuten de 1 g Luego se extrae del molde la probeta compactada Por medio gato con marco u otro dispositivo adecuado para extraer las muestras compactadas de los moldes Se obtiene una muestra de ella para determinar la humedad sea tomando el total de la muestra (meacutetodo preferido) o una porcioacuten de ella

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243 CBR de suelos compactados en el laboratorio y sobre muestra inalterada INV E ndash

148 ndash 13

Esta norma describe el procedimiento de ensayo para la determinacioacuten de un iacutendice de resistencia de los suelos de subrasante suacutebase y base denominado CBR (California Bearing Ratio) Este meacutetodo de ensayo estaacute proyectado aunque no limitado para la evaluacioacuten de la resistencia de materiales que contengan tamantildeos maacuteximos de partiacuteculas de menos de 19 mm (frac34) El ensayo se realiza normalmente sobre una muestra de suelo preparada en el laboratorio en determinadas condiciones de humedad y densidad Los pesos unitarios secos de los especiacutemenes corresponden generalmente a un porcentaje del peso unitario seco maacuteximo obtenido en el ensayo normal de compactacioacuten (INV Endash141) o en el ensayo modificado (INVndash142) pero tambieacuten se puede operar en forma anaacuteloga sobre muestras inalteradas tomadas del terreno (Ver ldquoAnexo Ardquode esta norma que se explica maacutes adelante en esta seccioacuten) El ensayo CBR se utiliza en el disentildeo de pavimentos En el ensayo un pistoacuten circular penetra una muestra de suelo a una velocidad constante El CBR se expresa como la relacioacuten porcentual entre el esfuerzo requerido para que el pistoacuten penetre 254 o 508 mm (01 o 02) dentro de la muestra de ensayo y el esfuerzo que se requirioacute para penetrar las mismas profundidades una muestra patroacuten de grava bien gradada

Figura 36 Elementos para determinar el CBR CBR DE SUELOS COMPACTADOS EN EL LABORATORIO Y SOBRE

MUESTRA INALTERADA INV E ndash 148 ndash 13

Moldes Cada molde deberaacute ser un cilindro de un metal riacutegido de 1524 mm plusmn 066 mm (6 plusmn0026) de diaacutemetro interior y de 1778 plusmn 046 mm (7 plusmn 0018) de altura provisto de un collar suplementario de no menos de 508 mm (20) de altura y una placa de base de 953 mm (38) de espesor con

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perforaciones La base se deberaacute poder ajustar a cualquier extremo del molde Las perforaciones de la base deberaacuten ser por lo menos 28 uniformemente distribuidas dentro del ciacuterculo que va a ser ocupado por el molde de 159 mm (116) de diaacutemetro Al ensamblar el molde con el disco espaciador en su interior el molde deberaacute tener un volumen interno (sin considerar el collar de extensioacuten) de 2124 plusmn 25 cm3 (0075 plusmn 00009 pies3) Si se desea obtener el CBR con el contenido oacuteptimo de humedad y a un determinado porcentaje del peso unitario seco maacuteximo se preparan tres especiacutemenes con el contenido oacuteptimo de agua plusmn 05 y empleando el meacutetodo de compactacioacuten especificado pero aplicando un nuacutemero diferente de golpes por capa a cada espeacutecimen Dicho nuacutemero de golpes por capa deberaacute variar lo necesario para que los pesos unitarios secos resultantes presenten valores por encima y por debajo del valor deseado Tiacutepicamente si se desea obtener el CBR de un suelo al 95 de compactacioacuten resulta satisfactorio compactar especiacutemenes con 56 25 y 10 golpes por capa La penetracioacuten se deberaacute realizar sobre todos ellos Se preparan especiacutemenes salvo que todos los especiacutemenes usados para desarrollar la curva de compactacioacuten deberaacuten ser penetrados Ademaacutes se deberaacuten desarrollar relaciones completas entre el contenido de agua y el peso unitario seco para 25 golpes y 10 golpes por capa y cada espeacutecimen de prueba compactado deberaacute ser penetrado Todas las compactaciones se deben realizar en moldes de CBR En casos en los cuales el peso unitario especificado estaacute en o cerca del 100 del peso unitario seco maacuteximo puede ser necesario incluir un esfuerzo de compactacioacuten mayor de 56 golpes por capa Si el espeacutecimen va a ser sometido a inmersioacuten se toma una muestra representativa del material para la determinacioacuten de humedad de acuerdo con la norma INV Endash122 Si el espeacutecimen no va a ser sometido a inmersioacuten se toma una muestra para el contenido de humedad de acuerdo con las normas INV Endash141 o INV Endash142 si se desea el contenido promedio de humedad Terminada la compactacioacuten se quita el collar de extensioacuten y se enrasa el espeacutecimen con la regla metaacutelica dispuesta para ello Cualquier hueco superficial producido al eliminar partiacuteculas gruesas durante el enrase se rellenaraacute con material sobrante sin gruesos comprimieacutendolo con la espaacutetula Se desmonta el molde de la placa de base y se determina la masa del molde con el espeacutecimen compactado Penetracioacuten de la muestra Se aplica una carga de 44 N (10 lbf) para que el pistoacuten asiente Se monta el dial medidor de manera que se pueda medir la penetracioacuten del pistoacuten y seguidamente se situacutean en cero los diales medidores el del anillo dinamomeacutetrico (u otro dispositivo para medir la carga) y el de control de la penetracioacuten Se aplica la carga sobre el pistoacuten de penetracioacuten mediante el gato o mecanismo correspondiente de la prensa de manera de producir una velocidad de penetracioacuten uniforme de 127 mm (005) por minuto Las prensas manuales no preparadas para trabajar a esta velocidad de forma automaacutetica se controlaraacuten mediante el deformimetro de penetracioacuten y un cronoacutemetro Se anotan las lecturas de la carga para las siguientes penetraciones del pistoacuten dentro del suelo 064 mm (0025) 127 mm (0050) 191 mm (0075) 254 mm (0100) 318 mm (0125) 381 mm (0150) 445 mm (0175) 508 mm (0200) 762 mm (0300) 1016 mm (0400) y 1270 mm (0500) Si la carga

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maacutexima ocurre a una penetracioacuten menor de 1270 mm (0500) se haraacute la anotacioacuten correspondiente Se desmonta el molde de la prensa y si el espeacutecimen fue sometido previamente a inmersioacuten se toma una muestra para determinar su humedad de los 25 mm (1) superiores en la zona proacutexima a donde se hizo la penetracioacuten Su masa deberaacute ser al menos de 100 g si el suelo ensayado es de grano fino y de 500 g si es granular Anexo a procedimiento para el ensayo sobre muestras inalteradas En el caso de muestras inalteradas se procede como sigue Empleando un molde de filo cortante de 1524 mm (6) de diaacutemetro se sigue el procedimiento indicado en el numeral 33 de la norma INV E-104 para tomar la muestra inalterada para el ensayo la cual se traslada luego al laboratorio Cuando se vaya a efectuar el ensayo se quita la parafina de ambas caras y con ayuda de la prensa y del disco espaciador o de un extractor de muestras se deja un espacio vaciacuteo en el molde equivalente al del disco espaciador enrasando el molde por el otro extremo A continuacioacuten se procede como con las muestras preparadas en el laboratorio La operacioacuten para dejar ese espacio vaciacuteo no es necesaria si se utiliza un molde de 11643 mm de altura en vez de los 1778 mm y se monta el collar antes de proceder al ensayo de penetracioacuten A voluntad del responsable la muestra puede ser ensayada por un extremo con la humedad natural recieacuten retirada la parafina en el laboratorio y por el otro extremo luego de someterla a un periacuteodo de inmersioacuten

25 SIMULACIOacuteN MEDIANTE EL MEacuteTODO DE ELEMENTOS FINITOS El meacutetodo de elementos finitos es un meacutetodo computacional para anaacutelisis de resistencia y deformacioacuten de materiales En este meacutetodo el sistema analizado se descompone en pequentildeos subsistemas cuyo modelado sea maacutes sencillo para luego ensamblar resultados parciales y obtener el comportamiento global Los pasos globales que se siguen en el meacutetodo de elementos finitos se describen brevemente a continuacioacuten

251 Discretizacioacuten

Es el proceso de transformar el dominio geomeacutetrico continuo en una malla de elementos finitos En este proceso se determina el tipo la forma y el tamantildeo del elemento Los elementos estaacuten unidos entre siacute mediante un nuacutemero finito de nodos ubicados en el contorno de los elementos El meacutetodo de los finitos el continuo es dividido por puntos liacuteneas o superficies imaginarias obteniendo asiacute forma geomeacutetricas sencillas En el caso lineal el dominio es dividido por puntos en el caso bidimensional por liacuteneas y en caso tridimensional por superficies En 1-D los elementos finitos son segmentos de liacutenea

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Figura 37 Elementos finitos lineales Tomado de meacutetodos numeacutericos para disentildeo en ingenieriacutea de la

universidad politeacutecnica salesiana Ecuador

En 2-D son figuras geomeacutetricas de cualquier nuacutemero de lados por facilidad se usan triaacutengulos y cuadrilaacuteteros

Figura 38 Elementos finitos bidimensionales a) Cuadrilaacutetero b) Triangular Tomado de meacutetodos numeacutericos

para disentildeo en ingenieriacutea de la universidad politeacutecnica salesiana Ecuador

En 3-D los elementos finitos so poliedros de cualquier nuacutemero de caras los maacutes usados son los tetraedros hexaacutegonos dependiendo del problema a analizar

Figura 39 Elementos finitos tridimensionales a) Tetraedro b) Hexaedro regular Tomado de meacutetodos

numeacutericos para disentildeo en ingenieriacutea de la universidad politeacutecnica salesiana Ecuador

Existen elementos que son incorrectos o son muy pobres por lo tanto no deben ser escogidos ya que proporcionan una solucioacuten incorrecta o simplemente no proporcionan solucioacuten

Figura 40 Elementos Incorrectos Tomado de meacutetodos numeacutericos para disentildeo en ingenieriacutea de la


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Figura 41 Mallado conectado Tomado de meacutetodos numeacutericos para disentildeo en ingenieriacutea de la universidad

politeacutecnica salesiana Ecuador

252 Determinacioacuten de las ecuaciones para cada elemento y ensamble

En esta etapa se aplica a cada elemento las ecuaciones que gobiernan el problema de la misma manera se aplican las condiciones de frontera del problema a tratar Para estos procesos se cuenta con varios meacutetodos como meacutetodo de galerkin de los miacutenimos cuadrados de colocacioacuten etc Por ejemplo en este trabajo se realiza un anaacutelisis estaacutetico estructural el cual determina los desplazamientos esfuerzos deformaciones y fuerzas en los componentes de una estructura causados por cargas que no inducen inercia significativa en el sistema Este tipo de anaacutelisis asume que la respuesta de la estructura a la carga es muy lenta respecto al tiempo y se desprecia cualquier comportamiento no-lineal del material Las ecuaciones que se obtienen en este caso en particular se explican en detalle en el manual de teoriacutea del ANSYS Mechanical (ANSYS 2013) capiacutetulo 2 Luego de obtener los sistemas que nos proporcionan las ecuaciones de cada elemento a continuacioacuten se ensamblan en un solo sistema El meacutetodo de elementos finitos debe cumplir condiciones de continuidad en las fronteras entre loe elementos Con este proceso de logra obtener una matriz cuyo tamantildeo es igual al nuacutemero de nodos de la malla por el nuacutemero de grados de libertad

253 Solucioacuten y postprocesado

Se soluciona el sistema matricial para calcular el valor de las variables y luego se grafican los resultados para analizar por ejemplo el comportamiento de una estructura ante cargas estaacuteticas deflexiones y factores de seguridad Aunque la solucioacuten y el postprocesado se puede efectuar en programas diferentes los softwares maacutes actuales permiten realizar ambas tareas en la misma ventana

26 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LOS SUBSISTEMAS

261 Sistemas de aplicacioacuten de carga

Los equipos encontrados en el mercado funcionan con dos sistemas diferentes de aplicacioacuten de carga para los extractores de muestras los cuales son

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2611 Sistemas de tornillos de potencia (tornillo sin fin)

Los tornillos de potencia son aquellos destinados a la transmisioacuten de potencia y movimiento y que generalmente se utilizan para convertir un movimiento angular o de giro en un movimiento de traslacioacuten o lineal acompantildeado ademaacutes de una transmisioacuten de esfuerzo

Figura 42 Tornillo de potencia httpingemecanicacomtutorialsemanaltutorialn131html

Los tornillos de potencia se usan en muchas aplicaciones como tornillos de avance en maacutequinas herramientas mordazas gatos mecaacutenicos para elevacioacuten de vehiacuteculos prensas y otros dispositivos de elevacioacuten de cargas maacutequinas universales de traccioacuten y compresioacuten etc En este sentido es muy usual el empleo de mecanismos constituidos por tornillos de potencia para la elevacioacuten o traslado de cargas debido a que permiten desarrollar grandes fuerzas a lo largo de su eje Este sistema de tornillo de potencia es el maacutes utilizado en los laboratorios de la ciudad de Medelliacuten y gran parte de Colombia ya que es un sistema muy simple de faacutecil fabricacioacuten y bajo costo Los extractores de muestras encontrados en el mercado que utilizan el sistema de tornillos de potencia son disentildeados solo para le extraccioacuten de muestras de suelos obtenidas mediante tubos shelby son de operacioacuten manual donde el giro del tornillo se realiza mediante una volante y se requiere de gran esfuerzo fiacutesico por parte de los teacutecnicos de laboratorio

2612 Sistemas neumaacuteticos-hidraacuteulicos de aplicacioacuten de carga

Los equipos de extraccioacuten de muestras con sistema hidraacuteulico los podemos encontrar para extraccioacuten de tubos shelby o para cilindros de compactacioacuten algunos son de operacioacuten manual y otros controlados por unidades hidraacuteulicas compactas El principio de funcionamiento del sistema es el de llenar un cilindro con un fluido con una presioacuten determinada existen dos tipos de fluidos para llenar el cilindro

Sistema Neumaacutetico Los sistemas de aire comprimido proporcionan un movimiento controlado con el empleo de cilindros y motores neumaacuteticos y se aplican en herramientas vaacutelvulas de control y posicionadores martillos neumaacuteticos pistolas para pintar motores neumaacuteticos sistemas de empaquetado elevadores herramientas de impacto prensas neumaacuteticas robots industriales vibradores frenos neumaacuteticos etc Las ventajas que presenta el uso de la neumaacutetica son el bajo coste de sus componentes su facilidad de disentildeo e implementacioacuten y el bajo par o la fuerza escasa que puede desarrollar a las bajas presiones con que trabaja (tiacutepico 6 bar) lo que constituye un factor de seguridad Otras caracteriacutesticas favorables son el riesgo nulo de explosioacuten su conversioacuten faacutecil al movimiento

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giratorio asiacute como al lineal la posibilidad de transmitir energiacutea a grandes distancias una construccioacuten y mantenimiento faacuteciles y la economiacutea en las aplicaciones Entre las desventajas figura la imposibilidad de obtener velocidades estables debido a la compresibilidad del aire los altos costes de la energiacutea neumaacutetica y las posibles fugas que reducen el rendimiento La neumaacutetica precisa de una estacioacuten de generacioacuten y preparacioacuten del aire comprimido formada por un compresor de aire un depoacutesito un sistema de preparacioacuten del aire (filtro lubricador y regulador de presioacuten) una red de tuberiacuteas para llegar al utilizador y un conjunto de preparacioacuten del aire para cada dispositivo neumaacutetico individual Los sistemas neumaacuteticos se complementan con los eleacutectricos y electroacutenicos lo que les permite obtener un alto grado de sofisticacioacuten y flexibilidad Utilizan vaacutelvulas solenoide sentildeales de realimentacioacuten de interruptores magneacuteticos sensores e interruptores eleacutectricos de final de carrera El PLC (programmable logic controller) les permite programar la loacutegica de funcionamiento de un cilindro o de un conjunto de cilindros realizando una tarea especiacutefica

Figura 43 Preparacioacuten del aire Creus A (2011) Neumaacutetica e hidraacuteulica segunda edicioacuten

Sistema Hidraacuteulico La hidraacuteulica utiliza baacutesicamente los fluidos hidraacuteulicos como medios de presioacuten para mover los pistones de los cilindros En la figura 25 se representa el movimiento tiacutepico de un pistoacuten dentro del cilindro gracias a la energiacutea proporcionada por un sistema hidraacuteulico formado por una bomba un depoacutesito y un conjunto de tuberiacuteas que llevan el fluido a presioacuten hasta los puntos de utilizacioacuten Dentro de estos sistemas se encuentran los motores hidraacuteulicos con velocidades que abarcan desde 05 rpm hasta 10000 rpm y el par que proporcionan va desde 1 Nm (baja velocidad) hasta 20000 Nm (alta velocidad) (Creus A 2011)

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Figura 44 Circuito tiacutepico de un pistoacuten dentro de un cilindro en un sistema hidraacuteulico Creus A (2011)

Neumaacutetica e hidraacuteulica segunda edicioacuten

Los sistemas hidraacuteulicos se aplican tiacutepicamente en dispositivos moacuteviles tales como maquinaria de construccioacuten excavadoras plataformas elevadoras aparatos de elevacioacuten y transporte maquinaria para agricultura y simuladores de vuelo Sus aplicaciones en dispositivos fijos abarcan la fabricacioacuten y montaje de maacutequinas de todo tipo liacuteneas transfer aparatos de elevacioacuten y transporte prensas maacutequinas de inyeccioacuten y moldeo maacutequinas de laminacioacuten ascensores y montacargas Tienen las siguientes ventajas Gran potencia transmitida con pequentildeos componentes posicionamiento preciso arranque con cargas pesadas movimientos lineales independientes de la carga ya que los liacutequidos son casi incompresibles y pueden emplearse vaacutelvulas de control operacioacuten suave e inversa buen control y regulacioacuten y disipacioacuten favorable de calor Y entre sus desventajas figuran Polucioacuten del ambiente con riesgo de incendio y accidentes en el caso de fuga de aceite sensibilidad a la suciedad peligro presente debido a las excesivas presiones dependencia de la temperatura por cambios en la viscosidad Anaacutelogamente a los sistemas neumaacuteticos los sistemas hidraacuteulicos se complementan con los eleacutectricos y electroacutenicos mediante dispositivos tales como vaacutelvulas solenoide sentildeales de realimentacioacuten de interruptores magneacuteticos sensores e interruptores eleacutectricos de final de carrera Es faacutecil en particular en sistemas complejos acoplarles un PLC (programmable logic controller) que les permite programar la loacutegica de funcionamiento de varios cilindros En determinadas aplicaciones tales como en movimientos de aproximacioacuten raacutepido y avance lento tiacutepicos de las fresadoras y rectificadoras en la sujecioacuten de piezas utilizada en los cortes a alta velocidad sobre materiales duros y en la automatizacioacuten de procesos de produccioacuten se combinan los sistemas neumaacutetico hidraacuteulico y eleacutectrico (Creus A 2011)

Unidad de potencia hidraacuteulica

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Los sistemas hidraacuteulicos proporcionan pares y fuerzas elevados y un buen control del movimiento y esta es su principal ventaja frente a los sistemas neumaacuteticos y eleacutectricos Los fluidos hidraacuteulicos son virtualmente incompresibles y gracias a las altas presiones con que trabajan (35 a 350 bares) permiten un control del caudal lo suficientemente preciso para el actuador Sus desventajas son el coste elevado y la necesidad de acondicionar contener y filtrar el fluido hidraacuteulico a temperaturas seguras y en centrales hidraacuteulicas o unidades de potencia (power pack) Las aplicaciones tiacutepicas residen en vehiacuteculos elevadores gruacuteas hidraacuteulicas maquinas herramientas simuladores de vuelo accionamiento de timones en los aviones etc En un sistema hidraacuteulico la bomba aporta la presioacuten necesaria sobre el fluido hidraacuteulico para que el circuito pueda proporcionar la potencia requerida por los equipos que alimenta mientras que el cilindro o el motor realizan el trabajo externo requerido por una carga (Creus A 2011) Entre los tipos de motores (bomba) hidraacuteulicos se encuentran

Motor de paletas Son las maacutes populares si bien tienen algunas limitaciones en el par de arranque y a bajas velocidades debido al alto porcentaje de deslizamiento o a las fugas internas de fluido Asimismo no pueden emplearse en sistemas de muy alta presioacuten (Creus A 2011)

Figura 45 Motor de paletas Creus A (2011) Neumaacutetica e hidraacuteulica segunda edicioacuten

Motor de pistoacuten axial o radial El axial tiene los pistones dispuestos a lo largo de un eje mientras que en el radial estaacuten posicionados radialmente a la generacioacuten de energiacutea Son maacutes caros pero pueden adaptarse mejor a alto par bajas velocidades de operacioacuten y en aplicaciones de alta presioacuten (Creus A 2011)

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Figura 46 Motor de pistoacuten axial o radial Creus A (2011) Neumaacutetica e hidraacuteulica segunda edicioacuten

Motor de engranajes Son los maacutes baratos pero los maacutes ruidosos Pueden trabajar a altas velocidades pero de forma anaacuteloga a los motores de paletas su rendimiento cae a bajas velocidades (Creus A 2011)

Figura 47 Motor de engranajes Creus A (2011) Neumaacutetica e hidraacuteulica segunda edicioacuten

Motor gerotor Son motores de engranajes con engranajes internos de diferente nuacutemero de dientes Son excelentes motores de baja velocidad alto par gracias a su inherente operacioacuten reducida de los engranajes (Creus A 2011)

Figura 48 Motor gerotor Creus A (2011) Neumaacutetica e hidraacuteulica segunda edicioacuten

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Cilindro telescoacutepico Los cilindros telescoacutepicos se caracterizan por conseguir largas carreras (mucha longitud de trabajo) utilizando una camisa relativamente corta pudiendo se estos cilindros de doble efecto y de simple efecto En los cilindros de simple efecto telescoacutepicos el cilindro sale cuando se le aplica presioacuten y el retroceso normalmente es por fuerza externa En los cilindros de doble efecto telescoacutepicos tanto el avance como el retroceso es mediante el fluido hidraacuteulico

Figura 49 Cilindro telescoacutepico de simple efecto

Figura 50 Cilindro telescoacutepico de doble efecto

Comparacioacuten entre Neumaacutetica e Hidraacuteulica Los sistemas neumaacuteticos no pueden soportar una carga riacutegidamente como lo hace el sistema hidraacuteulico ya que el aire es compresible y el fluido hidraacuteulico no lo es Los sistemas neumaacuteticos tienden a ser maacutes simples que los hidraacuteulicos pero los costos de operacioacuten tienden a ser maacutes elevados haciendo que la hidraacuteulica sea maacutes rentable a largo plazo En la siguiente tabla se presentan las caracteriacutesticas comparativas entre los sistemas neumaacuteticos e hidraacuteulicos (Creus A 2011)

Caracteriacutesticas Neumaacutetica Hidraacuteulica

Efecto de las fugas Solo peacuterdida de energiacutea Contaminacioacuten

Influencia del ambiente A prueba de explosioacuten Insensible a la temperatura

Riesgo de incendio en caso de fuga Sensible a cambios de la temperatura

Almacenaje de energiacutea Faacutecil Limitada

Transmisioacuten de energiacutea Hasta 1000 m Caudal v = 20 ndash 40 ms Velocidad de la sentildeal 20 ndash 40 ms

Hasta 1000 m Caudal v = 2 ndash 6 ms Velocidad de la sentildeal hasta 1000 ms

Velocidad de operacioacuten V = 15 ms V = 05 ms

Coste de la alimentacioacuten Muy alto Alto

Movimiento lineal Simple con cilindros Fuerzas limitadas Velocidad dependiente de la carga

Simple con cilindros Buen control de velocidad Fuerzas muy grandes

Movimiento giratorio Simple ineficiente alta velocidad Simple par alto baja velocidad

Exactitud de posicioacuten 110 mm posible sin carga Puede conseguirse 1 mm

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Estabilidad Baja el aire es compresible Alta ya que el aceite es casi incompresible ademaacutes el nivel de presioacuten es maacutes alto que en el neumaacutetico

Fuerzas Protegido contra sobrecargas Fuerzas limitadas por la presioacuten neumaacutetica y el diaacutemetro del cilindro (F = 30 kN a 6 bar)

Protegido contra sobrecargas con presiones que alcanzan los 600 bar y pueden generarse grandes fuerzas hasta 3000 kN

Tabla 4 Caracteriacutesticas comparativas entre los sistemas neumaacuteticos e hidraacuteulicos Creus A(2011)


262 Sistema de sujecioacuten para los cilindros y tubos shelby

Los equipos encontrados en el mercado cuentan con calzas para cada diaacutemetro sea para tubos shelby o cilindros de compactacioacuten Se debe contar con herramientas para sujetar cada cilindro ya sea para sujetar los tubos en las mordazas o para intercambiar los diaacutemetros de calzas Para el extractor de muestras se va abolir todas estas piezas intercambiables y la utilizacioacuten de herramientas menores para sujetar los cilindros y shelbys Para lograr esto se utilizaraacute el principio de funcionamiento de los mandriles de brida el cual es centrar y sujetar piezas ciliacutendricas

Figura 51 Mordazas de Autocentrado platos de Torno Para Madera cuarto Eje CNC Mesa Giratoria Alibaba Group

La maacutequina roscadora utiliza un mandril de brida para sujetar y central los tubos en el proceso de generar la rosca Baacutesicamente las roscadoras de tubos son maacutequinas eleacutectricas activadas por un motor el cual cumple la funcioacuten de centrar y sujetar un tubo en una unidad de mandril a los efectos de hacer girar ese tubo para efectuarle no soacutelo una operacioacuten de roscado sino tambieacuten si la maacutequina lo permite de corte y escariado

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Figura 52 SQ100F 4 maacutequina roscadora de tubos automaacuteticamaacutequina de hilo Alibaba Group

La roscadora eleacutectrica cuenta con dos mandriles de bridas mandril delantero sujeta y centra la tuberiacutea a ser roscada cerca a la terraja que fabrica la rosca mandril trasero centra la tuberiacutea en la parte posterior y asiacute garantizar que la tuberiacutea este centrada en su eje El principio de funcionamiento del mandril delantero es el sistema de sujecioacuten que se desea utilizar en el equipo de extraccioacuten

Figura 53 Mandril de brida roscadora eleacutectrica fotografiacutea tomada por los autores

El mandril de la roscadora eleacutectrica consta de cuatro piezas

a Cuerpo o base del mandril de brida b Mordazas de sujecioacuten c Espira que genera el movimiento uniforme de las mordazas d Manigueta que gira la espira y aprieta las mordazas al tubo

Dispositivo de centrado trasero

(Conjunto de mandril trasero)

Mandril delantero

w mandiacutebulas

Volante de carro

Depoacutesito

de aceite

Cortador

Cabeza

terraja

Palanca de cambio

de velocidad

Escariador

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263 Sistema de posicionamiento de sujecioacuten seguacuten la longitud del cilindro o tubo

shelby a extraer

2631 Tornillos de potencia

Los tornillos de potencia se usan en muchas aplicaciones como tornillos de avance en maacutequinas herramientas mordazas gatos mecaacutenicos para elevacioacuten de vehiacuteculos prensas y otros dispositivos de elevacioacuten de cargas maacutequinas universales de traccioacuten y compresioacuten etc En tornillos de potencia las roscas maacutes empleadas en el fileteado del tornillo son la rosca Cuadrada la rosca ACME y la rosca Unificada

Figura 55 Tipos de rosca de los tornillos de potencia

httpingemecanicacomtutorialsemanaltutorialn131html

2632 Sistema de engranajes para generar el giro del tornillo de potencia

Los engranes son ruedas ciliacutendricas dentada para trasmitir movimiento y potencia de un eje giratorio a otro la mayor parte de las transmisiones con engrane causan un cambio de la velocidad de salida del engrane en relacioacuten con la del engrane de entrada Algunos de los tipos maacutes comunes de engranes son rectos helicoidales coacutenicos y sin fincremallera (robert L Mott 2006)

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Figura 56 Par de engranajes rectos El pintildeoacuten impulsa al engranaje (robert L Mott 2006)

Engranes rectos Los engranes rectos tienen dientes rectos y paralelos al eje del aacuterbol que los sostiene La forma curva de las caras de los dientes de engrane rectos tiene una geometriacutea especial llamada curva involuta Con esta forma es posible que dos engranes trabajen juntos con una transmisioacuten de potencia uniforme y positiva Engrane helicoidal Los dientes de los engranes helicoidales forman un aacutengulo con respecto al eje de aacuterbol El aacutengulo se llama aacutengulo de heacutelice y puede ser virtualmente cualquier aacutengulo Los aacutengulos tiacutepicos van desde unos 10 hasta unos 30deg pero son praacutecticos los aacutengulos hasta de 45deg Los dientes helicoidales trabajan con maacutes uniformidad que los dientes rectos y los esfuerzos son menores En consecuencia se puede disentildear un engrane helicoidal menor para determinada capacidad de transmisioacuten de potencia en comparacioacuten con los engranes rectos Engranes coacutenicos Los engranes coacutenicos tienen dientes colocados como elementos sobre la superficie de un cono Los dientes de los engranes coacutenicos rectos parecen semejantes a los del engrane recto pero tiene lados inclinados entre siacute son maacutes anchos en el exterior y maacutes estrechos hacia la parte superior al cono en forma tiacutepica operan en ejes a 90deg entre siacute En realidad con frecuencia esta es la causa para especificar engranes coacutenicos en un sistema de transmisioacuten Especialmente los engranes coacutenicos disentildeados pueden trabajar en ejes que formen cierto aacutengulo entre siacute distintos de 90 Cuando se fabrican los engranes coacutenicos con sus dientes formando un aacutengulo de heacutelice similar al de los engranes helicoidales se les llama engranes coacutenicos espirales Trabajan en forma maacutes constante que los coacutenicos rectos y pueden ser menores para determinada capacidad de transmisioacuten de potencia

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2633 Sistema de polea para generar el giro del tornillo de potencia

Una banda es un elemento flexible de transmisioacuten de potencia que asienta firmemente en un conjunto de poleas Cuando se usa la banda para reducir la velocidad que es el caso tiacutepico la polea menor se monta en el eje de alta velocidad que puede ser el eje de un motor eleacutectrico la polea mayor se monta en la maquina impulsada La banda se disentildea para montarse en las dos poleas

Figura 57 Geometriacutea baacutesica de una transmisioacuten por bandas (robert L Mott 2006)

La banda se instala el colocarlas alrededor de las poleas mientas se reduce la distancia entre centros en ellas A continuacioacuten se separan las poleas y se ponen la banda en una tensioacuten inicial bastante alta cuando la banda transmite potencia la friccioacuten hace que se agarre a la polea impulsora e incrementa la tensioacuten en un lado que es el ldquolado tensordquo de la transmisioacuten La fuerza de tensioacuten en la banda ejerce una fuerza tangencial en la polea conducida con lo que se aplica un par torsional al eje conducido El lado contrario de la banda se encuentra todaviacutea en tensioacuten pero con un valor menor (robert L Mott 2006) Un sistema de transmisioacuten por correa es un conjunto de dos poleas acopladas por medio de una correa con el fin de transmitir fuerzas y velocidades angulares entre aacuterboles paralelos que se encuentran a una cierta distancia

Figura 58 Tipos de bandas (robert L Mott 2006)

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En este caso se va usar los sistemas de banda asiacutencrona o de tiempo por su alta eficiencia a la hora de trasmitir Cuando se requiere transmitir elevados reacutegimen de potencia en transmisiones que son compactas lo cual va a suponer el empleo de poleas de reducido diaacutemetro y elevadas velocidades de giro lo normal es utilizar poleas dentadas o siacutencronas Las poleas dentadas garantizan una relacioacuten de transmisioacuten constante al disminuir el riesgo de deslizamiento sobre la polea Por otro lado la incorporacioacuten del dentado a la correa le confiere de una mayor flexibilidad longitudinal lo que le permite poder adaptarse a poleas de diaacutemetros maacutes pequentildeos En definitiva para aplicaciones donde se requiera exactitud en la relacioacuten de transmisioacuten unido a exigencias de altas velocidades de giro o que por consideraciones de disentildeo no sea posible el engrase o lubricacioacuten de los componentes de la transmisioacuten entonces el empleo de correas dentadas o siacutencronas es la mejor opcioacuten

264 Sistema de control para la aplicacioacuten de carga posicionamiento de sujecioacuten y paro

de emergencia

Un control eleacutectrico es un conjunto de elementos eleacutectricos o electroacutenicos que accionan contactos todos interconectados eleacutectricamente a traveacutes de conductores con el propoacutesito de establecer una funcioacuten de control sobre un equipo o conjunto de equipos Los elementos que conforman un sistema de control eleacutectrico se pueden clasificar de acuerdo a la funcioacuten que desempentildean Se definen las siguientes funciones dentro del sistema de control eleacutectrico

Maniobras

Mando Manual

Mando Auxiliar o Automaacutetico

Para la ejecucioacuten de cada una de estas funciones existen elementos especializados Dentro del sistema de control eleacutectrico tenemos Elementos de maniobras elementos de mando elementos auxiliares de mando elementos de sentildealizacioacuten y elementos de proteccioacuten Elementos de Maniobras En los circuitos de control eleacutectrico la funcioacuten de maniobras consiste en energizar o desenergizar los equipos de potencia del sistema tales como motores eleacutectricos cargas de alumbrado calentadores etc Elementos de maniobras manuales Son aparatos que requieren la accioacuten de un operador para ejecutar la operacioacuten de energizacioacuten o desenergizacioacuten de una carga o equipo eleacutectrico Estos dispositivos pueden tener poder de corte o no El poder de corte se refiere a la capacidad que posee el aparato para interrumpir una corriente o para conectar una carga La capacidad de corte se expresa por lo general en amperios o Kilo-amperios Los principales elementos de maniobras manuales usados en controles eleacutectricos son los siguientes bull Interruptores son aparatos con cierto poder de corte para abrir yo cerrar circuitos bajo carga normal y circunstancialmente en condiciones de sobrecarga Puede soportar cierto tiempo las condiciones anormales de corriente durante un cortocircuito pero no las interrumpe bull Pulsadores Son aparatos de maniobra con cierto poder de corte Se diferencian de los interruptores porque cierran o abren circuitos mientras actuacutea sobre ellos una fuerza externa (del

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operador o usuario) en el mecanismo de accionamiento el dispositivo retoma su posicioacuten de reposo una vez que cesa la fuerza aplicada En los circuitos de control eleacutectrico son usados maacutes a menudo como elementos de mando que como elementos de maniobras Elementos de Maniobras Automaacuteticos Son dispositivos disentildeados para abrir yo cerrar circuitos en funcioacuten de las magnitudes que alcanzan ciertas variables fiacutesicas tales como corriente voltaje frecuencia temperatura presioacuten espacio tiempo etc Los maacutes importantes son los interruptores automaacuteticos que son aparatos de conexioacuten - desconexioacuten de circuitos capaces de establecer soportar e interrumpir corrientes bajo condiciones normales del circuito asiacute como establecer soportar durante un tiempo determinado e interrumpir corrientes de cortocircuito Al producirse cualquiera de estas anomaliacuteas desconectan automaacuteticamente la fuente de alimentacioacuten del circuito Para volver a recuperar el circuito se procede a una accioacuten de rearme manual Uno de los interruptores automaacuteticos maacutes usado es el breaker el cual protege los circuitos ramales y alimentadores de instalaciones eleacutectricas Los contactores tambieacuten pueden ser agrupados dentro de los aparatos automaacuteticos de maniobras Aparatos de proteccioacuten Son dispositivos destinados a interrumpir la alimentacioacuten del circuito cuando se presenta una irregularidad en su funcionamiento particularmente sobrecargas y cortocircuitos Dentro de esta categoriacutea se ubican dos elementos particulares

Fusibles Son conductores calibrados para permitir el paso de una determinada magnitud de corriente de manera tal que al producirse una sobre-corriente el conductor se fundiraacute y desconecta la fuente de alimentacioacuten de la carga En los circuitos de control eleacutectrico se usan comuacutenmente los fusibles como elementos de proteccioacuten contra cortocircuitos y no contra sobrecargas

Proteccioacuten automaacuteticos proteccioacuten contra sobrecargas se usan en combinacioacuten con los contactores para despejar los problemas de sobrecarga en el circuito Los maacutes utilizados son los releacutes teacutermicos termo-magneacuteticos y electromagneacuteticos

Microswitch son pequentildeos interruptores se usan como fin de carrera o detectores de alguacuten movimiento tambieacuten suelen usarse como botoneras

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3 METODOLOGI A

Para disentildear el equipo completo se siguioacute una metodologiacutea de dividir el equipo en subsistemas y disentildear cada uno de ellos A grandes rasgos los pasos seguidos fueron 1 Recoleccioacuten de informacioacuten sobre equipos comerciales

2 Anaacutelisis del principio de funcionamiento de los equipos

3 Evaluar y seleccionar el principio de funcionamiento maacutes adecuado para cada subsistema

4 Disentildeo del subsistema

5 Disentildeo del equipo

31 EVALUACIOacuteN DEL SENTIDO DE EXTRACCIOacuteN DE LOS EQUIPOS

COMERCIALES Despueacutes de analizar las ventajas y desventajas de los diferentes equipos de extraccioacuten encontrados en el mercado y en algunos laboratorios de suelos y pavimentos de la ciudad de Medelliacuten se encontroacute que existen dos sentidos de orientacioacuten para realizar la extraccioacuten de las muestras horizontal y vertical

311 Sentido de extraccioacuten horizontal

El sentido de orientacioacuten maacutes comuacuten para extraer los tubos shelby pero no la maacutes compacta ni acta para realizar la extraccioacuten Seguacuten la NORMA TEacuteCNICA COLOMBIANA NTC 2041 en el numeral 59 Extractor de muestras si el nuacutecleo no es extraiacutedo verticalmente debe tratarse de evitar esfuerzos de flexioacuten sobre el nuacutecleo debido a la gravedad Las condiciones existentes en el momento de extraer la muestra pueden dictar la direccioacuten de extraccioacuten pero lo maacutes importante en mantener un grado de alteracioacuten miacutenimo

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Figura 59 Extraccioacuten muestra sentido horizontal Fotografiacutea tomada por los autores

312 Sentido de extraccioacuten vertical

Los equipos que trabajan de forma vertical son comuacutenmente utilizados para extraer muestras de los cilindros de compactacioacuten y son de poca carrera se encontroacute uno para realizar la extraccioacuten de muestras de tubos shelby en la empresa DEACIVIL SAS pero con la limitante de la carrera lo cual no permite la extraccioacuten de las muestras de forma continua Seguacuten la norma INV E ndash 153 ndash 13 ENSAYO DE COMPRESIOacuteN TRIAXIAL SOBRE SUELOS COHESIVOS en el Numeral 416 Extractor de muestras (Ensayos UU y CU) este aparato debe ser capaz de extraer la probeta de suelo del tubo de muestreo a una velocidad uniforme en la misma direccioacuten en la que fue introducida la muestra dentro del tubo y con una miacutenima alteracioacuten posible Si el espeacutecimen no es extraiacutedo verticalmente se deben evitar esfuerzos de flexioacuten sobre la probeta debido a la gravedad

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Figura 60 Extraccioacuten muestra sentido vertical fotografiacutea tomada por los autores

Se selecciona el sistema de extraccioacuten de muestras en sentido vertical ya que las normas NTC 2041 e INV E ndash 153 ndash 13 sugieren la extraccioacuten en forma vertical para evitar esfuerzos de flexioacuten sobre el nuacutecleo debido a la gravedad y en la misma direccioacuten en la que fue introducida la muestra dentro del tubo los meacutetodos de exploracioacuten de campo son de forma vertical y las muestras obtenidas son tomadas en este mismo sentido

32 SELECCIOacuteN DEL SISTEMA DE APLICACIOacuteN DE CARGA PARA EXTRAER

LAS MUESTRAS El sistema de aplicacioacuten de carga para lograr la extraccioacuten de las muestras alojadas en el interior

de los moldes o de tubos shelbys debe ser de forma constante para garantizar la miacutenima

alteracioacuten de la muestra en el mercado podemos encontrar varios sistemas que cumplen con los

requerimientos antes mencionados entre estos sistemas podemos encontrar

Sistema de Tornillo de Potencia

Sistema Neumaacutetico

Sistema Hidraacuteulico

321 Anaacutelisis Sistema de Tornillo de Potencia

Los equipos de extraccioacuten encontrados en el mercado que utilizan este sistema son solo para extraccioacuten de tubos shelby

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Los extractores de muestras que utilizan este sistema de aplicacioacuten de carga de tornillo de potencia por lo general la forma de generar el giro de la volante es manual donde la fuerza necesaria para extraer la muestra es generada por el laboratorista o personal teacutecnico

Utilizar un sistema eleacutectrico de moto reductora o poleas para realizar el giro de la volante y la fuerza necesaria para que el tornillo de potencia realice el desplazamiento y extraiga la muestra alojada en el cilindro

Desventajas

Longitud del equipo El tornillo de potencia debe de tener una longitud superior a las muestras a extraer la cual es de 10 metros el equipo a disentildear quedariacutea con una altura de maacutes de 20 metros lo cual dificultariacutea al momento de la extraccioacuten de muestra poder sujetarla y evitar la alteracioacuten de la misma

Mantenimiento El tornillo de potencia al ingresar a los tubos shelby por lo general quedan con residuos de suelo en ellos por lo cual el mantenimiento debe ser maacutes constante que otros tipos de sistemas de aplicacioacuten de carga

Carga Este sistema es de compleja visualizacioacuten de la carga aplicada lo cual limita la generacioacuten de un paro de emergencia por sobre carga del equipo

Ventajas

Faacutecil adquisicioacuten o fabricacioacuten

Bajo costo Resultado El sistema de tornillo de potencia no es el maacutes adecuado para el disentildeo ya que la altura final del equipo quedariacutea de maacutes de 20 metros lo que hace que el equipo no sea compacto y dificulta la extraccioacuten de muestra de 10 metros de longitud

322 Anaacutelisis sistema Neumaacutetico

Los equipos encontrados en el mercado ninguno funciona con sistema neumaacutetico

Los cilindros neumaacuteticos de movimiento lineal podemos encontrar de doble efecto simple efecto guiado de impacto y de rotacioacuten de estos cilindros se puede utilizar los de simple o doble efecto

Utilizar un sistema neumaacutetico para generar la carga de extraccioacuten de las muestras

Desventajas

El sistema hidraacuteulico no cuenta con la capacidad para alcanzar la carga maacutexima de 5 toneladas (4903 kN)

Al utilizar un cilindro de simple o doble efecto igual que en el sistema de tornillo de potencia el equipo en su disentildeo quedariacutea demasiado alto

El equipo de extraccioacuten tendraacute que contar con una unidad neumaacutetica lo cual ocupa otro espacio maacutes en el laboratorio

Ventajas


Costo moderado Resultado El sistema neumaacutetico no es el maacutes apto para utilizar en el equipo de extraccioacuten por no contar con la fuerza maacutexima de extraccioacuten el disentildeo con este sistema el equipo queda con demasiada altura y la unidad neumaacutetica hace que el equipo de extraccioacuten de muestras no sea compacto

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323 Anaacutelisis Sistema Hidraacuteulico

Los equipos encontrados en el mercado funcionan de operacioacuten manual y algunos por unidades hidraacuteulicas

Los cilindros hidraacuteulicos de movimiento lineal podemos encontrar Cilindro de simple efecto con retorno por muelle y gravedad doble efecto y cilindros telescoacutepicos

Unidades hidraacuteulicas se encuentran unidades compactas para cilindros de simple y doble efecto estas unidades son de faacutecil adquisicioacuten

Utilizar una unidad compacta y un cilindro telescoacutepico para generar la fuerza de extraccioacuten de las muestras

Ventajas

Facilidad de las unidades hidraacuteulicas compactas para generar la fuerza requerida para extraer las muestras

Los cilindros telescoacutepicos contienen otros cilindros en su interior de diaacutemetros menores y cada uno de estos se extiende por etapas lo cual hace que un cilindro de poca longitud alcance grandes recorridos

La unidad hidraacuteulica y el cilindro son de poca dimensioacuten logran que el equipo de extraccioacuten sea de una altura de trabajo razonable permitiendo la extraccioacuten de muestras de 10 metros de longitud

Desventajas

Costo de compra o fabricacioacuten maacutes elevada

Por trabajar con un fluido inflamable existe la posibilidad incendio y accidentes en el caso de fuga del fluido

Explosioacuten por sobrecarga del sistema Resultado El sistema hidraacuteulico con un cilindro telescoacutepico es la opcioacuten maacutes apta para generar la fuerza necesaria para extraer las muestras y alcanzar la extraccioacuten de muestras de 10 metros de longitud

33 SELECCIOacuteN SISTEMA DE SUJECIOacuteN PARA LOS CILINDROS Y TUBOS

SHELBY El sistema de sujecioacuten debe soportar la maacutexima carga generada por la unidad hidraacuteulica y transmitida a la muestra por medio del cilindro telescoacutepico y tan versaacutetil que pueda sujetar todos los diferentes diaacutemetros de los tubos y cilindros a extraer su muestra

331 Anaacutelisis sistema de calzas o placas para reducir el diaacutemetro

Este sistema de calzas intercambiables es el maacutes utilizado en los equipos comerciales encontrados

Sistema funcional para los diferentes diaacutemetros Ventajas

Se encuentra tanto en los extractores de tubos shelby como en los de los cilindros de compactacioacuten y muestreo


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Desventajas

Demasiadas piezas sueltas sujetas a peacuterdida de las maacutes pequentildeas

Uso de herramientas menores para el intercambio de las piezas

Resultado Este sistema de sujecioacuten a pesar de ser el maacutes utilizado y que cumple con su trabajo no aporta una solucioacuten a la cantidad de piezas intercambiables y a la utilizacioacuten de herramientas menores

331 Anaacutelisis sistema de mandril de brida

Este sistema de sujecioacuten es muy utilizado en la industria metal mecaacutenica para sujetar piezas de forma ciliacutendrica para su posterior mecanizado

Sujeta y centra el cilindro para su mecanizado

En cado de la roscadora eleacutectrica se encuentra una gran variedad de equipos que trabajan para realizar la rosca a diferentes dimensiones de tuberiacutea

Ventajas

No se requiere de herramientas menores para el montaje y desmontaje del cilindro

Sujeta y centra el cilindro para realizar le extraccioacuten de la muestra Desventajas

No se encontroacute equipo de roscado comercial que para los diaacutemetros requeridos que van de seis pulgadas a dos pulgadas

Fabricacioacuten de las piezas del sistema Resultado La seleccioacuten de este tipo de sujecioacuten de tuberiacuteas corresponde a que no se requiere ninguacuten tipo de piezas intercambiables y de herramientas menores para sujetar los tubos ya que tan solo girar la manigueta esta automaacuteticamente hace girar en el mismo sentido la espira la cual estaacute unida a las mordazas por medio de roscas lo cual garantiza que las mordazas salgan al mismo tiempo y la misma distancia para sujetar la tuberiacutea

34 SELECCIOacuteN SISTEMA DE POSICIONAMIENTO DE SUJECIOacuteN SEGUacuteN LA

LONGITUD DEL CILINDRO O TUBO SHELBY A EXTRAER Para el sistema de posicionamiento se analizan los diferentes sistemas mecaacutenicos y se opta que el sistema de tornillo de potencia (tornillo sin fin) es el ideal para cumplir con la funcioacuten de subir y bajar el cabezal ya que este trabajaraacute sometido a una carga constante de 56 kg (masa del cabezal) una presioacuten de extensioacuten de 50kN generada por la bomba por la presioacuten ejercida por el cilindro extrayendo la muestra

341 Anaacutelisis de sistema de Tornillos de potencia

La rosca cuadrada es la que posee mayor rendimiento aunque se prefiere comuacutenmente la rosca ACME con un aacutengulo de 29deg por su buen ajuste ademaacutes tomando en consideracioacuten que la rosca cuadrada no estaacute normalizada mientras que la ACME es de faacutecil construccioacuten mediante todos los procedimientos existentes

El tornillo de potencia con rosca ACME es de faacutecil adquisicioacuten en el mercado o mecanizado de sus piezas

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La gran mayoriacutea de equipos de extraccioacuten utilizan los tornillos de potencia para la extraccioacuten de sus muestras

Obtencioacuten de un buen posicionamiento en un movimiento axial

Alta resistencia mecaacutenica a la friccioacuten con otros metales

Figura 61 Tornillo de potencia Solid Edge ST8 Autores

Teniendo ya el escogido el sistema que se encargara de subir y bajar el cabezal procedemos a escoger el sistema para hacer girar los tornillos para generar el posicionamiento del cabezal Para este sistema encontramos dos mecanismos de trasmisioacuten de potencia Engranaje Polea

342 Anaacutelisis Sistema de engranajes para generar el giro del tornillo de potencia

El sistema de engranajes es muy usado en la transmisioacuten de potencia de alto esfuerzo Los engranes son maacutes comunes en moto reductores o en cajas cerradas por su necesidad de mantenerse siempre lubricados Desventajas

- Poco espacio para la instalacioacuten de los engranajes ya que en el centro de los tornillos de potencia va instalado un cilindro de aplicacioacuten de carga

- Costos fabricacioacuten Ventajas

- Durabilidad - Alta eficiencia en el momento de transmisioacuten de potencia

Resultado El sistema de engranajes no cumple en el disentildeo planteado ya que el espacio que se ofrece para los engranajes es muy limitado y se deben instalar otros sistemas para la aplicacioacuten de carga por lo cual se impide acoplar los engranajes de los tornillos de potencia con el motor impulsor


El sistema de polea es muy comuacuten en la transmisioacuten de potencia de alta velocidad y de poco esfuerzo

por lo cual es muy comuacuten encontrarlas en los equipos electromecaacutenicos que tengan alguacuten sistema

de transmisioacuten de potencia Las poleas y bandas son comerciales y de faacutecil adquisicioacuten en el

mercado

Desventajas

Mantenimiento con una rutina maacutes frecuente

Desgate de la banda con frecuencia

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Ventajas

Eficiencia al conducir transmisioacuten de potencia

Piezas comerciales de faacutecil adquisicioacuten

Resultados Se escoge el sistema de transmisioacuten de potencia por banda asiacutencrona por su faacutecil adquisicioacuten de repuestos y su eficiencia al transmitir potencia Este sistema nos cumple con el propoacutesito del disentildeo por la faacutecil de acomodacioacuten de los componentes

Figura 62 Sistema de poleas Solid Edge ST8 Autores

35 ESTRUCTURA DEL EQUIPO SEGUacuteN EL SISTEMA DE APLICACIOacuteN DE

CARGA SELECCIONADO La estructura del equipo de extraccioacuten de muestras seguacuten el numeral 31 el equipo debe ser de sentido vertical de extraccioacuten y cumplir con los siguientes paraacutemetros

Alojar en su interior el sistema de aplicacioacuten de carga unidad hidraacuteulica mangueras y cilindro telescoacutepico

Poseer espacio para incorporar el sistema de posicionamiento del sistema de sujecioacuten tornillos sin fin poleas correas y motor eleacutectrico

Poseer un sistema de control para el funcionamiento de la unidad hidraacuteulica y sistema de posicionamiento

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Resultado Para dar cumplimiento a las exigencias del disentildeo anteriormente mencionadas se fabrica una

estructura vertical la cual estaacute compuesta por una base principal de 485 mm x 4044 mm que llevaraacute

en sus extremos laterales dos soportes de 630mm de altura que estaraacute ubicado a 150 mm de la

espalda de la base y a 185 mm del frente de la base

o En su parte superior lleva una base que cumple con la funcioacuten de guiacutea de alineamiento de

los ejes de potencia en su parte inferior va fijada a la base y a 25 mm de altura lleva otra

base guiacutea donde se soportaran los ejes de potencia

o En su parte delantera va ubicada la bomba hidraacuteulica con sus mangueras hacia el cilindro

telescoacutepico que estaacute alojado en el medio de la base guiacutea inferior Tambieacuten en su parte

delantera van ubicados los pedales de control del sistema hidraacuteulico y del sistema de

posicionamiento

o En su parte trasera estaraacute ubicada una base como espaldar del equipo fijado a la base

principal En el espaldar se ubica el motor que brindara el movimiento a los tornillos de

potencia este motor va a 360 mm de altura de la base principal A esa altura en los tornillos

de potencia van ubicadas un par de poleas que son las que van en conjunto con el motor

para dar movimiento a los tornillos que seraacuten los encargados de posicionar el cabezal

dependiendo el tubo a extraer Esta base llevaraacute una cubierta que taparaacute y protegeraacute los

sistemas del polvo humedad y contactos del operario con estos sistemas electromecaacutenicos

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Figura 63 Estructura del equipo Solid Edge ST8 Autores

36 SISTEMA DE CONTROL PARA LA APLICACIOacuteN DE CARGA

POSICIONAMIENTO DE SUJECIOacuteN Y PARO DE EMERGENCIA El sistema de control que se desea implementar debe cumplir con las siguientes condiciones

Sistemas de seguridad para evitar que el cabezal se salga de los tornillos de potencia

Con un control independiente para funcioacuten a cumplir dentro del sistema

Faacutecil manipulacioacuten del operario

Sistema de apagado de todo el sistema

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Figura 64 Sistema de control Solid Edge ST8 Autores Para el sistema de seguridad del cabezal se opta por usar finales de carrera en cada extremo de los tornillos de potencia que pararan el motor que genera el movimiento rotatorio se instalan dos pulsadores para las funciones de subir y bajar el motor cada uno seraacute accionado por un pedal instalado en la parte inferior del equipo al igual que para el sistema de aplicacioacuten de carga y un paro de emergencia Al motor que moveraacute los tornillos de potencia se le instalara una proteccioacuten teacutermica contra corriente al igual que a la bomba hidraacuteulica

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Figura 65 Sistema de pedales de control Solid Edge ST8 Autores

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4 RESULTADOS Y DISCUSIO N

41 DISENtildeO DE SISTEMA HIDRAacuteULICO DE APLICACIOacuteN DE CARGA El sistema hidraacuteulico consta de tres partes principales unidad de potencia cilindro y control

411 Caacutelculo del cilindro

Las fuerzas generadas en un cilindro en la extensioacuten del pistoacuten son

Siendo P = Presioacuten de operacioacuten (MPa o bar) D = Diaacutemetro interior del cilindro (mm) d = Diaacutemetro del vaacutestago del pistoacuten (mm) 09 = Coeficiente de rozamiento de rodamientos juntas y partes moacuteviles del cilindro El factor de carga es la relacioacuten entre la carga real y la fuerza teoacuterica de salida del cilindro La tabla indica la relacioacuten entre el factor de carga y la velocidad del pistoacuten

Velocidad del pistoacuten (mms)

Factor maacuteximo de carga

8 a 100 70

101 a 200 30

201 a 300 10 Tabla 5 Relacioacuten entre el factor de carga y la velocidad del pistoacuten Creus A (2011) Neumaacutetica e hidraacuteulica

segunda edicioacuten

Para calcular el diaacutemetro miacutenimo del cilindro para el equipo de extraccioacuten se tendraacute en cuenta lo siguiente

La carga de disentildeo del equipo de extraccioacuten es de 50 kN

La presioacuten de servicio es de 70 MPa seguacuten el numeral 414 Seleccioacuten Unidad Hidraacuteulica

Velocidad del pistoacuten = 100 mms para un Factor de carga = 70

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Calculo del diaacutemetro miacutenimo del cilindro Datos Carga = 50000 N Presioacuten de servicio = 70 MPa = 700 bar (Numeral 414 Seleccioacuten Unidad Hidraacuteulica) Velocidad del pistoacuten = 100 mms Factor de carga = 70 Para calcular la fuerza de salida del cilindro se toma la carga de disentildeo y se divide por el factor de carga Carga 50000 N Factor de carga F = 70 = 07 Presioacuten de servicio = P = 70 MPa = 700 bar (Numeral 414 Seleccioacuten Unidad Hidraacuteulica) F = 5000007 = 7142857 N

D= radic4lowast119865(119873)

09lowast120587lowast119875(119872119875119886) = radic

4lowast7142857(119873)

09lowast120587lowast70(119872119875119886) = 3799 mm

Se considera un diaacutemetro comercial de 15 pulgadas (381 mm) Calculo Fuerza de extensioacuten Al forzar las muestras a salir de los moldes el cilindro hidraacuteulico experimenta una fuerza de extensioacuten por lo cual se utiliza la siguiente formula

119865 = 119875 lowast 120587lowast1198632

4lowast 09

P = Presioacuten de servicio = 70 MPa = 700 bar (Numeral 414 Seleccioacuten Unidad Hidraacuteulica) D = Diaacutemetro interno del cilindro hidraacuteulico = 381 mm

119865 = 70 119872119875119886 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09 119865 = 70

119873

1198981198982 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09

119865 = 718257851 119873 = 71825 kN

412 Carrera del pistoacuten

Existen liacutemites en la carrera del pistoacuten en diversos montajes para prevenir que el vaacutestago se doble cuando ejerce una determinada fuerza contra una carga No se encontraron tablas de curvas de liacutemite de carrera para el pistoacuten a la presioacuten a utilizar Como estos elementos del cilindro son largos y esbeltos y van a estar sometidos a cargas de compresioacuten que pueden hacer que los cilindros se flexionen lateralmente hacia los lados generando pandeo Con frecuencia el pandeo de una columna puede causar falla repentina de la extructura Seguacuten R C Hibbeler Mecaacutenica De Materiales Edicion 6 la ecuacioacuten de pandeo se puede formuar como sigue

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Pcr = 1205872 119864119868

1198712

Pcr = Carga axial criacutetica o maacutexima sobre la columna justo antes de que se comience a pandear E = Moacutedulo de elasticidad del material I = Momento de inercia miacutenimo del area transversal de la columna L = Longitud no soportada de la columna cuyos extremos estan articulados Esta formula de Euler fue deducida para el caso de una columna con extremos articulados o libres de girar En otras palabras L en la ecuacion representa la distancia no soportada entre puntos con momento cero A esta distancia se le llama longitud efectiva de la columna Para la columna con un extremo libre y otro empotrado se encontro que la curva de deflexion fue la mitad de la columna con sus extremos articulados cuya longitud es 2L como se muestra a continuacioacuten

Figura 66 Columnas con diferentes tipos de apoyo en sus extremos R C HIbbeler Mecaacutenica De Materiales

Edicioacuten 6 Para calcular la longitud efectiva de la columna se usa un coeficiente adimensional llamado factor de longitud efectiva K que se define como 119871119890 = 119870119871 La figura 61 incluye valores especificos de K Con base en esta generalizacion la formula de Euler se puede escribir como

119875119888119903 =1205872119864119868

(119870119871)2

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El esfuerzo critico que es es el esfuerzo promedio en la columna justo antes de que se pandee Este es un esfuerzo elastico

120590119888119903 =119875119888119903

119860

Tabla 6 Constantes fiacutesicas de materiales DISENtildeO EN INGENIERIacuteA MECAacuteNICA DE SHIGLEY Octava edicioacuten

Calculo carga axial criacutetica o maacutexima (Pcr) φint = 381 mm = 00381 m φext =444 mm = 00444 m 119864 = 2070 GPa = 207 000 000 kNmsup2

119868 = 1

4 120587(empty119890119909119905)4 minus

1

4120587(empty119894119899119905)4

119870 = 2 119871 = 574 mm = 0574 m

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2) (1

4 120587(00444119898)4 minus

1

4120587(00381119898)4)

(2(0574 m))2

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2 ) (13973 11990910minus6 1198984)

1317 1198982

119875119888119903 =2854681 119896119873

1317 rarr 119875119888119903 = 2167564 119896119873

Esfuerzo Criacutetico

120590119888119903 = 119875119888119903119860

120590119888119903 =2167564 119896119873

120587

4(00444 119898)2minus

120587

4(00381 119898)2

120590119888119903 = 52867414634 kNm2

El factor de seguridad (Fs) en este caso se calcula de la siguiente manera

119865119904 = 119875119888119903

119865119906119890119903119911119886 119889119890 119890119909119905119890119899119904119894119900119899 119865119904 =

2167564 119896119873

71825 119896119873 119865119904 = 3018

El espesor de cilindro moacutevil analizado se dio por la seleccioacuten de los sellos comerciales de pistoacuten lo que hace que el factor de seguridad sea elevado

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413 Disentildeo cilindro telescoacutepico de simple efecto

El cojunto de piezas y sellos del cilindro telescoacutepico esta formado por cuatro piezas y 4 sellos Cada cilindro esta unido al otro por medio de los sellos que impiden la fuga de aceite y por lo tanto de presion El conjunto de piezas son las siguientes

Base y cilindro fijo

Cilindro moacutevil

Pistoacuten

Sellos

Disentildeo de la base y cilindro fijo

El cilindro fijo consta de una base unida a un cilindro que permite el ingreso y salida del fluido

hidraacuteulico en el interior del cilindro fijo se alojan el cilindro moacutevil y el pistoacuten La unidad hidraacuteulica

ingresa fluido hidraacuteulico por la base este fluido desplaza el pistoacuten y luego el cilindro moacutevil hasta

llenar completa mente el interior de los dos cilindros huecos

Figura 67 Cilindro fijo Solid Edge ST8 Autores

Este cilindro en su interior alojara los dos cilindros moacuteviles un cilindro hueco de 4444 mm de diaacutemetro externo y 381 mm interno y otro cilindro macizo de 3174 mm La base se une al cilindro fijo por medio de rosca permitiendo el ingreso de fluido hidraacuteulico al interior del sistema por medio de la unidad hidraacuteulica

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Figura 68 Cilindro fijo y base Solid Edge ST8 Autores

El cilindro fijo lleva un sello limpiador en el extremo contrario a la base Se utiliza un sello comercial tipo o-ring AS 5686A SIZE A0031

Tabla 7 Diaacutemetros comerciales Catalogo O-Ring AS 568A httpwwwgmorscom

Capacidad de aceite del cilindro fijo

V = b h = (120587lowast(5396 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) V= 1303492747 cmᵌ

1303492747 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900

1cmᵌ = 130349 litros

Disentildeo cilindro hueco movil

Seguacuten el caacutelculo del numeral 411 el diaacutemetro interno del cilindro es de 15 pulgadas (381 mm) Se disentildeoacute un cilindro de 40 mm de diaacutemetro interno y 495 mm de externo con una longitud de 574 mm para una carrera del pistoacuten de 53629 mm

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Figura 69 Cilindro hueco moacutevil Solid Edge ST8 Autores

El cilindro hueco movil consta de

Dos guias de 51 mm de diaacutemetro para dar estabilidad al cilindro al momento de realizar la extensioacuten o retraccioacuten

Un sello tipo U-Copas de varilla labial doble cargada de alto rendimiento que va ubicado en medio de las dos guias

Un sello tipo oring este sello cumple la funcion de limpiar y sellar


Sello tipo U-Copas de varilla labial doble de alto rendimiento La funcioacuten principal de un sello de pistoacuten es proveer la estanqueidad suficiente para mantener la presioacuten hidraacuteulica necesaria que hace mover al pistoacuten sin embargo debe permitir una cierta

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peliacutecula de aceite para minimizar la friccioacuten y el desgaste La seleccioacuten del sello de pistoacuten adecuado para una aplicacioacuten dada depende principalmente de coacutemo opera el cilindro Para cilindros que son exclusivamente de simple efecto es mejor seleccionar un sello disentildeado para proporcionar cualidades de sellado oacuteptimas para funciones de simple efecto con la peliacutecula lubricante maacutes delgada posible que pueda pasar a traveacutes del aacuterea de contacto entre el sello y la superficie del tubo del cilindro

Figura 71 U-Copas de varilla labial doble de alto rendimiento httpwwwtheoringstorecom

Para el cilindro se selecciono el sello RTUL187-1750-375B Rod U-Cups con labio doble de alto rendimiento 1-3 4 ID X 2-1 8 OD X 316 W 38 H que utiliza una carcasa de poliuretano activada por una junta toacuterica flexible de alta especificacioacuten Con cero o baja presioacuten la junta toacuterica ayuda a aumentar la fuerza de sellado evitando cualquier bypass A medida que aumenta la presioacuten la fuerza de sellado aumenta y la junta toacuterica asegura el funcionamiento completo de los labios en la mayoriacutea de las condiciones Sello tipo o-ring Se selecciona un sello comercial AS 5686A SIZE A0026


Capacidad de aceite cilindro hueco movil

V = b h = (120587lowast(381 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) = 6498523 cmᵌ

6498523 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900


Capacidad total de aceite requerida por el cilindro telescopico Capacidad de aceite del cilindro fijo 130349 litros Capacidad de aceite cilindro hueco movil 064985 litros Capacidad total de aceite requerida 195334 litros

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Seguacuten el numeral 414 Seleccioacuten de la unidad hidraacuteulica esta trabaja con un volumen de aceite utilizable de 4 litros por tanto el cilindro telescopico solo utiliza el 50 de la capacidad del aceite de la unidad hidraulica

Figura 72 Ensamble cilindro fijo y cilindro hueco moacutevil Solid Edge ST8 Autores

Disentildeo cilindro macizo o pistoacuten

Este cilindro macizo de 3174 mm de diaacutemetro 570 mm de longitud y 53943 mm de carrera Se encuentra en el interior del cilindro moacutevil hueco Al momento de ejercer presioacuten en el cilindro telescoacutepico por medio de la unidad hidraacuteulica este pistoacuten seraacute el primero en salir hasta completar la carrera y forzar la salida del cilindro moacutevil para muestras de tubos shelby en el caso de muestras de cilindro de compactacioacuten seraacute el uacutenico en salir del conjunto de cilindros que conforman el telescoacutepico Este pistoacuten tambieacuten contiene dos guiacuteas y un sello en la parte inferior que cumplen la misma funcioacuten que en el cilindro moacutevil

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Figura 73 Pistoacuten yo vaacutestago Solid Edge ST8 Autores

Sello tipo U-Copas de varilla labial doble de alto rendimiento Para el cilindro macizo o pistoacuten se seleccionoacute el sello RTUL125-1250-250B Rod U-Cups con labio doble de alto rendimiento 1250 ID X 1500 OD X 125 CS X 250 H Cilindro telescoacutepico

Una vez disentildeado cada componente de cilindro telescoacutepico y seleccionado los sellos se procede a ensambla cada componente en su lugar El cilindro completamente extendido tendraacute una altura de 1679 metros y retraiacutedo de 0599 metros con una carrera para extraer las muestras de 1081 metros Para las tolerancias el ajuste que se toma para el cilindro es H8f7 ajustes tomados y calculado de DISENtildeO EN INGENIERIacuteA MECAacuteNICA DE SHIGLEY Octava edicioacuten se encuentran las tolerancias para cada uno de los cilindros telescoacutepico hidraacuteulicos

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Figura 74 Cilindro telescoacutepico Solid Edge ST8 Autores

Se realiza un anaacutelisis mediante el software ansys de resistencia a la tensioacuten simulando su maacuteximo

esfuerzo que seraacute de 50000 N

Figura 75 Resultados del anaacutelisis con las cilindro (von-mises) Ansys 181 Autores

Como se puede apreciar en la imagen se tenemos un esfuerzo maacuteximo y un esfuerzo miacutenimo que

en la imagen se nos presenta como negativos pero que en realidad lo que nos estaacute indicando es la

direccioacuten del vector el maacuteximo esfuerzo principal se nos presenta en la unioacuten entre el cilindro moacutevil

y el cilindro superior macizo pero no superando la resistencia del material

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Figura 76 Resultados del anaacutelisis del cilindro moacutevil Ansys 181 Autores

A continuacioacuten se realiza el anaacutelisis del cilindro simulalndo su maacuteximo esfuerzo al cual va estar

sometido arrojando los siguientes datos positivos para el disentildeo ya que sus esfuerzos equivalentes

vos mises no superan a los que resiste el materia

Grafica 1analisis del cilindro

414 Seleccioacuten de la unidad hidraacuteulica

En el mercado existe una gran variedad de unidades hidraacuteulicas las cuales generan diferentes presiones y capacidad de almacenamiento del fluido hidraacuteulico Para la seleccioacuten de la unidad hidraacuteulica tenemos en cuenta que la presioacuten de operacioacuten sea lo suficiente para alcanzar las 5

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

15000 20000 25000 30000 35000 40000

esfuerzo von mises vs de elementos

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toneladas fuerza para extraer la muestra y la capacidad de almacenamiento del fluido supere el volumen del cilindro y las mangueras de conexioacuten y demaacutes accesorios La serie HPE 103 de electrobombas hidraacuteulicas de dos etapas es adecuada para generar la presioacuten hidraacuteulica para extraer la muestra Son unidades hidraacuteulicas con motor eleacutectrico monofaacutesico de 110 o 240 Voltios Ofrecen ademaacutes vaacutelvulas de control manuales o eleacutectricas de 23 oacute 4 viacuteas con caracteriacutesticas adicionales disponibles como disentildeos de vaacutelvulas de centro abierto centrado cerrado y vaacutelvulas de bloqueo

Figura 77 Electrobomba HI FORCE serie HEP 103 httpwwwciedecolombiacomproductosbombas-

hidraulicas

La presioacuten maacutexima de trabajo es de 700 bares (70 MPa) con cambio automaacutetico de baja presioacuten a alta presioacuten Todos los modelos se suministran completos con un manoacutemetro hidraacuteulico de glicerina un depoacutesito lleno de 4 litros de aceite utilizable con un indicador visual de nivel de aceite y un asa de transportadora integrada para el faacutecil transporte de estas bombas ligeras compactas y versaacutetiles al lugar donde deban utilizarse La unidad hidraacuteulica marca HI FORCE de referencia HEP 103041 es la adecuada para el sistema de aplicacioacuten de carga la cual tiene la siguiente especificacioacuten

Modelo nuacutemero

Tensioacuten motor

Presioacuten maacutexima

Maacutexima velocidad de caudal lmin

Presioacuten de

cambio

Funcioacuten de control

remoto

Vol De aceite

utilizable Peso

1ordf Etapa 2ordf Etapa

HEP103041 110V 1 Ph

700 bar 25 035 150 bar motor onoff

4 litros 181 kg

Tabla 9 Ficha teacutecnica electrobomba Marca HI FORCE Cotizacioacuten DC-20255 CIE DE COLOMBIA SAS

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Figura 78 Electrobomba Marca HI FORCE Cotizacioacuten DC-20255 CIE DE COLOMBIA SAS

42 DISENtildeO DE SISTEMA DE SUJECIOacuteN PARA LOS CILINDROS Y TUBOS

SHELBY El sistema de sujecioacuten se denominaraacute ldquoCabezalrdquo donde se instalaraacute las mordazas espira y manigueta

421 Base cabezal

Figura 79 Base cabezal Solid Edge ST8 Autores

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La base del cabezal es de forma ciliacutendrica cuanta con las siguientes caracteriacutesticas

450 mm de diaacutemetro externo

160 mm de diaacutemetro interno

60 mm de espesor

Cuatro orificios o cavidades perpendicularmente para alojar las mordazas

Dos orificios roscados para subir a bajar el cabezal mediante el tornillo de potencia

422 Mordazas

Las mordazas son cuatro elementos de acero estructural las cuales cumplen la funcioacuten de sujetar y centrar los diferentes diaacutemetros de tubos shelby y cilindros de compactacioacuten Estas mordazas sujetan cilindro desde 6 pulgadas a 2 pulgadas este rango es suficiente para los diferentes diaacutemetros de los shelby y cilindros

Figura 80 Mordazas y base del cabezal Solid Edge ST8 Autores

Las mordazas en la parte superior constaran de una rosca en espiral para controlar y forzar la salida de las mismas Las mordazas saldraacuten de la base uniformemente a la misma velocidad y mismo recorrido hasta chocar y sujetar el cilindro o shelby

423 Espira

La espira es un aro diametro interno de 2508 mm 310 mm de diametro externo y una altura de 22 mm En la parte inferior de la espira existe una rosca en forma de espira que hace contacto con las mordazas que tienen el mismo tipo de rosca y paso de la misma En la cara superior existe dos pestantildeas que al entrar en contacto con el gira de la manigueta hace girar la espira

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Figura 81 Espira mordazas y base Solid Edge ST8 Autores

424 Manigueta

Figura 82 Manigueta Solid Edge ST8 Autores

425 Cabezal

Figura 83 Cabezal Solid Edge ST8 Autores

Anaacutelisis de esfuerzos del cabezal en el programa Ansys 181 Se le realiza un anaacutelisis al cabezal poniendo como parte fija la manigueta y el porta-espira que por donde van guiadas las mordazas y se le aplica una carga a la cara frontal de las mordazas de 50000 N dividida entre las 4 mordazas del cabezal Se le realiza un mallado al cabezal con paraacutemetros por defecto y relevancia igual a 100 para obtener un resultado maacutes preciso y se le calcula su resistencia maacutexima a partir del esfuerzo maacuteximo de Von-Mises Primero se analiza con las mordazas a 2 pulg por fuera del cabezal se le aplica la carga y los resultados son

- Tensioacuten max 20777 Mpa - tensioacuten min 183336 Mpa

El caacutelculo se le realiza con acero estructural A-36 que tiene una resistencia a la fluencia de 250 Mpa con estos resultados hallamos el factor de seguridad

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Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20777119872119901119886 Fs= 1203

Figura 84 Anaacutelisis del Cabezal con mordazas una pulgada por fuera ANSYS 181 Autores

Se analiza el cabezal con las mordazas con una pulgada por fuera Se le realiza un mallado de 96449

elementos para analizar y se obtiene que

- Tensioacuten max 85797 Mpa - Tensioacuten min 16689Mpa -

Con estos resultados obtenidos hallamos el factor de seguridad

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

85797119872119901119886 Fs= 2913

Figura 85 Anaacutelisis del Cabezal con mordazas dos pulgadas por fuera ANSYS 181 Autores

43 DISENtildeO DE SISTEMA DE POSICIONAMIENTO DE SUJECIOacuteN SEGUacuteN LA

LONGITUD DEL CILINDRO O TUBO SHELBY A EXTRAER

431 Caacutelculo del tornillo de potencia

Para este disentildeo se opta por emplear un sistema de tornillo de potencia por su alta resistencia mecaacutenica y su gran capacidad de carga Para este disentildeo los tornillos de potencia seraacuten sometidos a una fuerza de compresioacuten de 566 kg y a otra de tensioacuten de 50kN

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Figura 86 Sistema impulsado por tornillo Acme para subir y bajar una compuerta Robert L Mott 2006

El sistema constara de dos tornillos de potencia con rosca Acme con las siguientes caracteriacutesticas

Diaacutemetro externo (Dex) =1 18acuteacute (28575mm)

Numero de rosca n = 5 roscas por pulg

Paso de p = 0200acuteacute (508mm)

Diaacutemetro medio (Dm) = 0 9967acuteacute (253161 mm)

F = 566 kg teniendo en cuenta que son dos tornillos los que van a soportar la carga la F es dividida en dos F = 283 kg

Coeficiente de friccioacuten = 015 (superficie lubricada) Para el caso de un tornillo de filete sencillo el avance es igual al paso lo cual se puede ver en siguiente la tabla o calcular L = p = 1n

Tabla 10 Diaacutemetros preferidos para roscas Acme Robert L Mott 2006

Los tornillos estaraacuten sometidos a dos tipos de torque uno para hacer ascender y otro para descender la carga por lo cual aplicamos las siguientes formulas Torque necesario para mover la carga rosca arriba

119879 =FlowastDp

2(

cosαlowasttanβ+f

cosαminusflowast tanβ )

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Donde tanβ = L(πDp) β = 119905119886119899minus1(000508π lowast 002531) β = 36556 β es el aacutengulo de avance (aacutengulo que forma la tangente a la heacutelice de la rosca y el plano transversal) Dado que f gt tan(β) el tornillo es autobloqueante (015 vs 00639 respectivamente) Teniendo ya el valor de beta hallamos el torque necesario para subir la carga

119879 =283kg 00253161m

2(

cos(145)lowasttan(36556)+015

cos(145)minus015lowasttan (36556)) 119879 = 00787119896119892 minus 119898

Convertimos en lb-pulgadas para poder hallar el potencia necesaria para la elevacioacuten de la carga y a N ndash m para para calcular su resistencia mecaacutenica y su factor de seguridad

119879 = 00787119896119892 minus 119898 8679lbminuspulg

1kgminusm= 68308lb minus pulg

T = 68308lb-pulg o113 Nminusm

1 lbminuspulg = 0771686 N-m

Par torsional para mover la carga rosca abajo

119879 =119865 lowast 119863119901

2(

119891 minus 119888119900119904120572 lowast 119905119886119899120573

119888119900119904120572 + 119891 lowast 119905119886119899120573 )

119879 =283kg 00253161m

2(

015 minus cos(145) lowast tan(36556)

cos(145) + 015 lowast tan (36556)) = 00322 119896119892 minus 119898

Convertimos kg-m a lb-pulg

T = 00322kg-m 8679lbminuspulg

1kgminusm T = 28 lb-pulg

Y luego convertimos de lb-pulg a N ndash m

T = 28 lb-pulg 0113 119873minus119898

1 lbminuspulg T= 0317 N-m

Se desea que el sistema tarde se demore un minuto en subir el cabezal a lo largo del tornillo que seraacute de 1 m el recorrido del cabezal para llegar a lo maacutes alto Teniendo en cuenta el tornillo tiene 5 roscas x pulg entonces la carga se moveraacute 15 de pulg en

cada revolucioacuten 02 pulg 00254119898

1pulg = 508 119909 10minus3119898

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N = 1 119898

min

1 119903119890119907

508 119909 10minus3119898 n = 19685 rpm

Luego hallamos la potencia que requiere el sistema para mover su mayor torque formula extraiacuteda del libro de Robert L Mott disentildeo y elementos de maquinas

119875 =119879119899

63000 119875 =

6830 119897119887minus119901119906119897119892lowast 19685 119903119901119898

63000 P = 00213HP

Multiplicamos por este resultado por 2 ya que el motor moveraacute dos tornillos de potencia para elevar la carga Ptotal motor = 002132 Ptotal motor = 00426 HP Despueacutes de obtenidos los resultados de la potencia necesaria para elevar una carga con los tornillos de potencia procesemos a analizar su resistencia maacutexima con el meacutetodo de Von-Mises para lo cual usamos la foacutermula

σacute = radic(σ(x)2 + σ(y)2 minus σ(x) lowast σ(y) + 3120591(xy)2) donde 119889119903 = 119889 minus 119901 = 28575 minus 508 = 23495119898119898

120591 =16119879

1205871198891199033 =(16)(0771686119873minus119898)

120587(23495

1000119898)

3 120591 = 0303 119872119875119886

σ(x)= 6119865

120587119889119903119899119905119901

Algunos experimentos muestran que la primera rosca en contacto soporta 038 de la carga la segunda 025 la tercera 018 y la seacuteptima estaacute libre de carga Al estimar los esfuerzos de las tuercas con las ecuaciones anteriores sustituyendo 038F por F y haciendo nt igual a 1 se obtendraacute el nivel maacuteximo de esfuerzos en la combinacioacuten rosca-tuerca

σ(x) = 6(038)119865

120587119889119903119899119905119901 σ(x) =

(6)(038)lowast(028kN)103

120587(23495)(1)(508) σ(x) = 1705 MPa

Sabiendo que solo existen esfuerzos cortantes sobre el eje x la ecuacioacuten queda de la siguiente forma

σacute = radic(17052 + 02 minus 1705 lowast 0 + 3(0305)2) σacute= 1784 Mpa Obtenido el esfuerzo cortante bajo el meacutetodo de von mises procedemos a hallar el factor de seguridad

119873 =119878119910

σacute 119873 =

250

1784 N= 140134

El factor de seguridad es sobre-dimensionado pero se escoge el tornillo por ser una pieza comercial y de faacutecil adquisicioacuten

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432 Caacutelculo de bandas y poleas

De acuerdo con el procedimiento a seguir sugerido en el libro de Robert L Mott ldquodisentildeo y elementos de maacutequinasrdquo se identifica la velocidad a la cual operara el sistema de la polea conducida que para este caso es de 19685rpm y se halloacute la velocidad de la polea motriz para realizar la seleccioacuten del motor o en nuestro caso motor reductor El equipo trabajaraacute aproximadamente 15h por diacutea y sabiendo que la potencia que consumiraacute el tipo de impulsor para elevar su carga seraacute de 00426HP Esa potencia la multiplicamos por el factor de servicio que en este caso va ser 12 y nos da por resultado la potencia de disentildeo

Tabla 11 Factor de servicio Robert L Mott disentildeo y elementos de maquinas

Potencia de disentildeos es igual a Pd = Pm x fs Pd= 00426 HP 12 Pd = 005112 HP teniendo ya la potencia de disentildeo y la potencia de la polea menor y en nuestro caso polea motriz procedemos a seleccionar el paso de la correa

Tabla 12Guiacutea para la seleccioacuten del paso de bandas siacutencronas Robert L mott

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Ya escogiendo el paso de la banda procedemos a seleccionar los diaacutemetros de la polea basaacutendonos en la tabla de un fabricante de bandas siacutencronas para transmisioacuten de potencia

httpwwwintermeccomcopdftabla_diametros_poleas_sincronicaspdf

Tabla 13 Diaacutemetros de poleas dentadas para correas siacutencronas Basados en la tabla anterior para seleccionar el paso para la correa siacutencrona y se escoge el paso de 5mm Despueacutes de seleccionar el paso parasemos a escoger la polea basaacutendonos en las tablas y se escoge para el motor impulsor una polea de 383mm y para el lado conducido 6093mm diaacutemetro externo Se escogen estas poleas por su faacutecil adquisicioacuten en el mercado Aplicaacutendole los caacutelculos con las propiedades conocidas encontramos que D1n1 = D2n2 3865mm n1 = 6093mm 19685 rpm

1198992 =6093mm lowast 19685rpm

3865mm

n1 = 310325 rpm Teniendo ya las dimensiones de las poleas hallamos la longitud de la banda La distancia entre centros tentativa 1198632 lt 119862 lt 3(1198631 + 1198632) 6093ltC lt 3(3865+6093) 6093lt C lt 29874

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Ya plasmado los limites tomamos una distancia tentativa de la distancia entre poleas guiaacutendonos por el disentildeo en Solid Edge hallamos la distancia entre diagonal entre los centros

Figura 87 Diagonal entre centros Solid Edge ST8 Autores

ℎ2=radic1198862 + 1198872 h = radic10272 + 13352 h= 1684 mm Conociendo la distancia que se tiene de se le da un valor a la distancia entre centro Se toma C = 164mm La longitud de la banda estaacute dada por la ecuacioacuten

119871 = 2119862 + 157(1198632 + 1198631) +(1198632 minus 1198631)2

4119862

119871 = 2 lowast 164119898119898 + 157(6093119898119898 + 3865119898119898) +(6093119898119898 + 3865119898119898)2

4 lowast 164119898119898

Convertimos mm a pulg L = 492486mm x 1acuteacute

254119898119898 L = 1938acuteacute

Teniendo en cuenta esta longitud nos vamos a la taba de referencia de correa y escogemos la maacutes aproximada a nuestro resultado que para este caso se escoge la correa de referencia 500-5M-15

httpwwwintermeccomcopdfcorreas_sincronicaspdf

Tabla 14 referencias de correas

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44 DISENtildeO DE ESTRUCTURA DEL EQUIPO SEGUacuteN EL SISTEMA DE

APLICACIOacuteN DE CARGA SELECCIONADO

Figura 88 Placa base Solid Edge ST8 Autores

En la figura anterior se muestra la base de la estructura donde iraacuten soportado todos los sistemas del extractor que se disentildeoacute sistema hidraacuteulico tanto la bomba como el cilindro telescoacutepico la base del motor del sistema de posicionamiento y las bases laterales que iraacuten sujetas a los lados con tornillos de 8 mm de diaacutemetro La placa tiene unas dimensiones de 4004mm x 485 mm x 15mm esta medida estaacute dividida por unas entradas donde se ajustaraacuten las diferentes bases

Figura 89 Lateral base Solid Edge ST8 Autores

En la anterior figura se muestra la base lateral donde se va instalar un par de guiacuteas para alinear los tornillos de potencia Esta placa tiene una forma de tabla con un extremo maacutes delgado que el otro Lado ancho 150mm Lado delgado 80mm Largo total 630mm Y tiene en sus extremos unos orificios por donde pasan los tornillos que lo sujetan a la base y a sus ves sujetan las guiacuteas de los tornillos

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Figura 90 Soporte ejes inferior Solid Edge ST8 Autores

Este soporte inferior es donde estaraacuten ubicados dos rodamientos coacutenicos para los tornillos de potencia en la parte inferior tiene un largo de 3704 mm y un ancho de 30mm Esta tiene 3 orificios por donde pasaran los tornillos de potencia y la base del cilindro telescoacutepico en sus extremos tiene de a dos orificios de los cuales ira sujeta a las bases laterales

Figura 91 Soporte ejes superior Solid Edge ST8 Autores

El soporte superior cumple la funcioacuten de soporte y de guiacutea para tener alineador a los tornillos de potencia y el cilindro telescoacutepico en los orificios de los tornillos de potencia iraacuten ubicados 2 rodamientos de 28575mm de diaacutemetro interno y el orificio del medio tendraacute un diaacutemetro de 51mm por donde pasara el cilindro

Figura 92 Soporte motor base Solid Edge ST8 Autores

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La base del motor estaraacute sujeta a la base del extractor por medio de tres tornillos en su parte inferior tiene una altura de 630mm y un ancho de 250 la base tiene un espesor de 15mm y los orificios para los tornillos tienen un diaacutemetro de 10mm Esta base tambieacuten cumple funcionara de soporte para la tapa de la base del extractor

Figura 93 Ensamble estructura Solid Edge ST8 Autores

En la figura anterior se muestra la estructura de la base del extractor ensamblada con su base del motor y cilindro telescoacutepico soportes de los tornillos de potencia

Figura 94 Unidad Hidraacuteulica Solid Edge ST8 Autores

En la anterior imagen se muestra la bomba hidraacuteulica dibujada bajo medidas del fabricante modificando la palanca para liberar la presioacuten del sistema para poder adaptarla al disentildeo y de faacutecil acceso a la hora de operarla

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Figura 95 Sistema de control por pedales Solid Edge ST8 Autores

En la anterior imagen se muestra el sistema de control de pedales el cual funcionara para subir y bajar el cabezal y para accionar la bomba hidraacuteulica Este sistema va ubicado en la parte frontal del equipo para brindarle al operario mayor facilidad de operacioacuten de la maacutequina y poder tener sus manos libres para estar pendiente de la extraccioacuten de la muestra Los pedales tendraacuten un resorte que haraacuten que se devuelva le pedal a su estado normal que es normalmente de los pulsadores que controlaran los sistemas

Figura 96 Ensamble bomba hidraacuteulica y control por pedales Solid Edge ST8 Autores

Asiacute seraacute el ensamble del todo los sistemas asiacute garantizando que lo uacutenico que el operario manipula con la mano es la palanca para liberar la presioacuten de resto el equipo se opera por medio de los pedales ubicados en la parte inferior del equipo

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Figura 97 Cubierta equipo de extraccioacuten Solid Edge ST8 Autores

La anterior imagen muestra la cubierta de la base del extractor de la cual solo sobresalen los pedales de control y la palanca de liberacioacuten de la presioacuten de la bomba hidraacuteulica Eacutesta cubierta cuenta con una altura de 633 mm x 4034mm x 485mm unos de sus extremos en parte superior tiene una forma ovalada en donde va ir ubicada la palanca de libracioacuten de presioacuten

Figura 98 Equipo de extraccioacuten de muestras Solid Edge ST8 Autores

La anterior figura muestra el ensamble total del equipo extractor de muestras de suelos que tendraacute una altura de 1640mm A este equipo se le realizaron sus debidas verificaciones de resistencia para soportar la carga a extraer Usando el programa de anaacutelisis de estructuras ANSYS181 por el meacutetodo de elementos finitos se

le realizaron los caacutelculos necesarios para garantizar una excelente resistencia cuando esteacute sometido

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a una carga tensioacuten alta Analizando el equipo en su punto maacutes criacutetico se garantiza que cuando el

equipo esteacute operando bajo otras fuerzas de menor magnitud su factor de seguridad seraacute alto y asiacute

brindarle una seguridad y satisfaccioacuten al operario El disentildeo del programa se realizoacute en SolidEdge

ST8 totalmente compatible con ANSYS181

Se selecciona ldquostatic struturalrdquo para analizar la estructura del bajo el meacutetodo de elementos finitos

que analizara la mayor cantidad de puntos posibles dentro de la estructura

Figura 99 Llamado de Solid Edge ST8 conjunto a Ansys 181 Autores

Se analiza el equipo simulado un tubo Shelby de 2rdquo de diaacutemetro por lo cual cada mordaza se deberaacute

desplazar 2rdquo por fuera del cabezal para para abrazar el tubo y evitar que se mueva el tubo Se le

aplica una fuerza de 50000N y se podar evidenciar su reaccioacuten a esta fuerza vertical de todo el

equipo El equipo seraacute fabricados en acero estructural y basaacutendonos en las propiedades del material

tomado del libro disentildeo y elementos de maacutequinas de Robert L Mott se analiza y se entrega un

resultado

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Figura 100 Estructura con el extractor con las mordazas a 2pul Ansys181 Autores

Despueacutes de aplicarles la carga al equipo se procedioacute analizar sus resultados bajo el meacutetodo de Von-

Mises realizaacutendole un mallado o divido en elementos finitos 134243 elementos para ser analizado

maacutes minuciosamente cada elemento Los resultados arrojados son

Figura 101 Resultados del anaacutelisis con las mordazas a 2pul (von-mises) Ansys 181 Autores

Tensioacuten maacutexima principal 20934 Mpa y estaacute situada en la raiacutez de la mordaza

Tension min 5532 Mpa alojada en gran parte del equipo

Seguacuten el libro de disentildeo y elementos de maacutequinas de RL Mott en su anaacutelisis de resistencia de los materiales

Tabla 11 Propiedades de los aceros estructurales

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Tomando la resistencia a la fluencia se tiene que el factor de seguridad en el peor de los escenarios

es

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20934119872119901119886 Fs= 1194

El equipo despues de ser sometido a la tension maxima y en su punto mas critico de trabajo para la

cual fue disentildeada se evidencia teoricamente que resistente los esfuezos sometidos Se procede a

realizar otra pueba con las mordas del cabezal esta vez mas adentro a 1rdquo por fuera del cabezal

simulando un cilindro de 4rdquo

Figura 102 Anaacutelisis estructura mordazas 1 pulgada por fuera del cabezal Ansys v181 Autores

Tension principal max 10898 Mpa localizada en la parte de la raiz de la mordaza y en los tornillos

de potencia

Tension min 80406 Mpa

Con esta tension hallamos el factor de seguridad cuando el equipo este sometido a a las condiciones

anteriores

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250 119872119901119886

10898119872119901119886 Fs=229

Se realiza el analisis del equipo simulando su punto mas critico al que va estar sometido el equipo

que es con 50 kN y con las mordazas a 2rdquo y analizamos su comportamiento con el enmallado mas

refinado

Se nota que entre mas refinada sea la maya sus esfuerzon van disminuyendo

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TRABAJO DE GRADO

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100

Grafica 2analisis de la estructura


POSICIONAMIENTO DE SUJECIOacuteN Y PARO DE EMERGENCIA Para el sistema de control se emplean dos pulsadores para para arrancar el motor seguacuten el sentido de giro que se desee en el momento ya sea en sentido anti-horario para subir o horario para bajar Se disentildea el sistema de control para manejar las bobinas de un par de contactores Lo principal que se tiene son dos pulsadores dos microswitch y un teacutermico como proteccioacuten del motor y los microswitch como final de carrera del cabezal para evitar que se choque contra la base o se salga de los tornillos Esta es la parte del control que se necesita para el manejo del giro del motor se tiene un pulsador para accionar la subida del cabezal pero a su vez estaacute condicionado por los finales de carrera y por un contacto NC para evitar que cuando el motor este ejecutando una accioacuten reciba otra orden poniendo en corto el motor

Figura 103 Control giro derecha del motor zelio soft Autores

190

195

200

205

210

215

220

225

230

235

240

160000 180000 200000 220000 240000 260000 280000 300000 320000


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101

De igual manera se tiene condicionado el pulsador para bajar el motor con las mismas protecciones que el pulsador para subir el cabezal

Figura 104 Restricciones de pulsador zelio soft Autores

Acaacute evidenciamos la condicioacuten de los dos pulsadores accionado a la vez Observamos su reaccioacuten frente a este caso que es de apagar el motor y no cumplir ninguna condicioacuten hasta que solo se ordene una a la vez

Figura 105 Dos pulsaldores accionados a la vez Autores

Si el cabezal se sube maacutes de lo normal se activa un final de carrera que tiene en la parte superior para evitar que el cabezal se salga de los tornillos de potencia Lo mismo sucede si se tiene que el cabezal baja maacutes de lo normal ya que se activa el final de carrera de la parte inferior y evita que el cabezal sea chocado contra su base

Figura 106 Proteccioacuten final de carrera zelio soft Autores

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102

- Figura 107 Esquema de potencia motor elvador de cabezal Autores

Control bomba hidraulica Este control consta de un pulsador para encender el motor que se debera sostenes accionado para que la bomba trabaje y imnediatamente se suelte la bomba dejara de trabaja y un termico como protecion del motor por sobre corriente

Figura 108 Control motor bomba hidraulica zelio soft Autores

Figura 109 Control con restriccioacuten teacutermica activada zelio soft Autores

Figura 110 Esquema de potencia bomba hidraacuteulica Autores

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103

CONCLUSIONES RECOMENDACIONES Y TRABAJO FUTURO

El equipo disentildeado cumple con los requerimientos de las normas INVIAS para extraccioacuten de tubos shelby y cilindros aboliendo la necesidad de tener piezas intercambiables y herramientas menores para la extraccioacuten de las muestras

El sistema de pedales de control optimiza la utilizacioacuten del equipo ya que para la extraccioacuten de la muestra solo se requiere de un solo operario o personal teacutecnico para realizar la extraccioacuten de cualquiera de las muestras ya que sus manos quedaran libres y no requiere ninguacuten esfuerzo fiacutesico

Se utiliza el sistema de sujecioacuten de una rascadora industrial para facilitar la manipulacioacuten y evitar la manipulacioacuten de herramienta para apretar los cilindros y tubos shelby

Se realiza el caacutelculo de resistencia del equipo para dar cumplimiento a las especificaciones requeridas siendo satisfactorio el resultado en cada elemento analizado

TRABAJO FUTURO

Fabricar el equipo seguacuten planos y especificaciones dadas en este proyecto

El equipo de extraccioacuten tiene el mismo principio de funcionamiento de una prensa hidraacuteulica por lo que se puede convertir en una de ellas convirtieacutendose en una prensa universal para el laboratorio

Instalando una celda de carga en el cabezal un medidor de deformacioacuten y un sistema para controlar la velocidad de aplicacioacuten de carga se podraacute visualizar la carga recibida por el elemento fallado a compresioacuten rocas blandas o suelos duros

Se podraacute realizar la penetracioacuten de las muestras de los cilindros seguacuten la norma CBR DE SUELOS COMPACTADOS EN EL LABORATORIO Y SOBRE MUESTRA INALTERADA INV E ndash 148 ndash 13

Instalando un sistema de puntas seguacuten la norma ASTM D 2166-91 ENSAYO CARGA POR PUNTA PARA ROCAS se podriacutea realizar dicho ensayo

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104

REFERENCIAS

ANSYS V181

CBR DE LOS SUELOS COMPACTADOS EN EL LABORATORIO Y SOBRE MUESTRA INALTERADA INV E-148-13

CIE DE COLOMBIA SAS

COMPRESIOacuteN INCONFINADA EN MUESTRAS DE SUELOS INV E ndash 152 ndash 13

CONSOLIDACIOacuteN UNIDIMENSIONAL DE LOS SUELOS INV E ndash 151 ndash 13

CREUS A (2011) NEUMAacuteTICA E HIDRAacuteULICA segunda edicioacuten

DETERMINACIOacuteN DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIOacuteN TRIAXIAL NO CONSOLIDADA NO DRENADA EN SUELOS COHESIVOS NORMA TEacuteCNICA COLOMBIANA NTC 2041

DISENtildeO EN INGENIERIacuteA MECAacuteNICA DE SHIGLEY Octava edicioacuten

ENSAYO DE COMPRESIOacuteN TRIAXIAL PARA SUELOS COHESIVOS INV E ndash 153 ndash 13

ENSAYO DE CORTE DIRECTO EN CONDICIOacuteN CONSOLIDADO DRENADO (CD) INV E ndash 154 ndash 13

ESTABILIDAD Y FLUJO DE MAZCLAS ASFAacuteLTICAS EN CALIENTE EMPLEANDO EL EQUIPO MARSHALL INV E -748-13

INVESTIGACIOacuteN DE SUELOS Y ROCAS PARA PROPOacuteSITOS DE INGENIERIA INV E ndash 101 ndash 13

OBTENCIOacuteN DE MUESTRAS SUELO MEDIANTE TUBOS DE PARED DELGADA INV E-105-13

R C HIBBELER MECAacuteNICA DE MATERIALES EDICIOacuteN 6

RELACIONES HUMEDAD ndash PESO UNITARIO SECO EN LOS SUELOS (ENSAYO MODIFICADO DE COMPACTACIOacuteN) INV E-142-13

RELACIONES HUMEDAD ndash PESO UNITARIO SECO EN LOS SUELOS (ENSAYO NORMAL DE COMPACTACIOacuteN) INV E-141-13

ROBERT L MOTT DISENtildeO Y ELEMENTOS DE MAQUINAS 2006

SOLID EDGE ST8

WWWCONTROLS-GROUPCOM

WWWDIRIMPEXCOM

WWWELECOM

WWWGMORSCOM

WWWHUMBOLDTMFGCOM

WWWINTERMECCOMCO

WWWPINZUARCOMCO

WWWTHEORINGSTORECOM

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105

ANEXOS

A continuacioacuten se presentan los siguientes planos Plano 1 Base cilindro Plano 2 Cilindro fijo Plano 3 cilindro moacutevil Plano 4 pistoacuten + telescoacutepico Plano 5 bases sin fin y cilindro Plano 6 base estructura Plano 7 laterales Plano 8 ensamble estructura Plano 9 mandril Plano 10 Porta espira Plano 11 Espira Plano 12 base pedales Plano 13 Pedal Plano 14 equipo

troches-sotoDibujado

Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2

Salvo indicacioacuten contrariacotas en miliacutemetrosaacutengulos en grados

tolerancias plusmn05 y plusmn1ordm

Nombre Fecha

TiacutetuloBase Cilindro

A3Plano 1 Rev

Archivo Plano 1 Base cilindrodftEscala 11 Hoja 1

281117

A

ACORTE A-A

90

90

O76

2

O66

66

O12

5

40

90

O 125

25

15

65

15


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloCilindro Fijo

A3Plano

2Rev

Archivo Plano 2 Cilindro fijodftEscala 12 Hoja 1

281117

A

ACORTE A-A

5396

O

574

O66

66

4444

+0039

0O

666

6O

R159

31

11

Nuacutemerode

elemento

Nombre archivo (sinextensioacuten)

Autor Cantidad

1 cilindro fijo Troches-Soto 1

2 o-rin ext Troches-Soto 1

3 base cilindro Troches-Soto 1

659

1318

508

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloCilindro Movil

A3Plano

3Rev

Archivo plano 3 cilindro movildftEscala 12 Hoja 1

281117

A

A CORTE A-A

O51

R159

4444

+002

5-0

05

O

96

913

574

11

21

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad

1 cilindro fijo + base +sellos

Troches-Soto 1

2 cilindro movil + sellos Troches-Soto 1

317

4+0

039

0O

48

381

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloCilindro macizo o piston

A3Plano

4Rev

Archivo Plano 4 piston + telescopicodftEscala 12 Hoja 1

281117

O36

6

317

4+0

025

-005

O

10

6355

574

11

21

31

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1


3 piston nuevo Troches-Soto 1


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloBases Tornillo de potencia y cilindro telescopico

A3Plano

5Rev

Archivo plano 5 bases sin fin y cilindrodftEscala 12 Hoja 1

281117

3704

3704

954

954

O 2858 O 762 O 2858

O 2858 O 2858O 51

954

30

954

30

O8

O8

O8

O8

BaseInferior

BaseSuperior

254

254


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloBase Estructura

A3Plano

6Rev

Archivo Plano 6 base estructuradftEscala 15 Hoja 1

281117

150

185

4004

485

752 250

O 8O 8 O 8 15

185

15

15

100 100

O 8 O 8

100 25752 25


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloLaterales y trasera

A3Plano

7Rev

Archivo plano 7 lateralesdftEscala 15 Hoja 1

281117

150

15

80

R 35

300

150

250

15

15

615

15

O 8

630

220 9deg

100

250

Laterales

Trasera

50

100

25

475

75

50

15 O8

15

630

25

115

100 10025

75

120

110

150

O10

70


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloEnsamble Estructura

A3Plano

8Rev

Archivo plano 8 ensamble estructuradftEscala 110 Hoja 1

281117

21

51

11

31 6

1

41

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad

1 base Troches-Soto 1

2 base inferior Troches-Soto 1

3 lateral Troches-Soto 1

4 porta motor Troches-Soto 1

5 base motor Troches-Soto 1

6 motor1 Troches-Soto 1


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloMandril

A3Plano 9 Rev

Archivo Plano 9 mandrildftEscala 12 Hoja 1

281117

R80

R1254

R215

R22

0

R22

5

50

15

10

20

45

9066 5

468

9

20

15

9066

468

9

10


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloPorta espira

A3Plano

10Rev

Archivo Plano 10 Porta espiradftEscala 15 Hoja 1

281117

O45

0

O44

0

O420

O 390

O24

0

O25

08

O16

0

O31

1R

228 R

15

R 15

O2858

450O

240O

440O

50 20

1024

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad

1 Porta espira Troches-Soto 1

2 mandril Troches-Soto 4

545

5

40deg


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloManigueta y espira

A3Plano

11Rev

Archivo Plano 11 SPIRAdftEscala 15 Hoja 1

281117

24

41

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad



3 SPIRA Troches-Soto 1

4 manigueta Troches-Soto 1

O440

O450

R 20

O310

O275

O310O

275O

2508

175

45deg

12

Manigueta

Espira

45deg

A

ACORTE A-A

65

10

5

30

22

127O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloBese Pedales

A3Plano

12Rev

Archivo Plano 12 base pedalesdftEscala 12 Hoja 1

281117

40 2121

5

8

170

110

160

11

A

A

CORTE A-A

100

O127

40

R 10

65

O4

R5

123

7

1520

590

35

234832

5


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloPedales

A3Plano

13Rev

Archivo Plano 13 PedaldftEscala 12 Hoja 1

281117

10

R 1803

O12

7

R 10

R10

10

O8

O4

11

31

23

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad

1 base pedales Troches-Soto 1

2 Pedal Troches-Soto 3

3 eje pedales Troches-Soto 1

50

50

170

7

60

20

R10

45

7

10

5

120

1004R 1

R 3 5

20

O3


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloEquipo Completo

A3Plano

14Rev

Archivo Plano 14 equipodftEscala 110 Hoja 1

28111731

61

41

11

111

91

121

82

22

71

51

101

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




4 base superior Troches-Soto 1




8 eje Troches-Soto 2

9 CABEZAL Troches-Soto 1

10 sistema de pedales medio Troches-Soto 1

11 bomba completa Troches-Soto 1

12 cilindro nuevo completo Troches-Soto 1

PROPUESTA DE TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 088

Versioacuten 04

Fecha 2016-10-03

120

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

2

RESUMEN

En las diferentes obras civiles tales como edificaciones tuacuteneles presas viacuteas estabilizacioacuten de terrenos y en todo aquel proceso que lleve un estudio ingenieril se deben obtener datos de laboratorio confiables para el posterior disentildeo de las obras civiles Los diversos laboratorios de geotecnia yo pavimentos realizan diferentes ensayos normalizados basados en criterios establecidos en las normas de la asociacioacuten americana de prueba de materiales (ASTM por sus siglas en ingleacutes) yo sus equivalentes como el Instituto Nacional de Viacuteas (INVIAS) y Las Normas Teacutecnicas Colombianas (NTC) Estas normas estipulan seguacuten el tipo de ensayo equipos a utilizar y meacutetodos para la preparacioacuten de la muestra Uno de los requerimientos maacutes comunes y presentes en estas normas es la implementacioacuten de un equipo extractor o extrusor de muestras ya sean para testigos de suelos agregados o pavimentos para la adecuada ejecucioacuten de cada ensayo y la obtencioacuten de datos veraces y confiables para los disentildeos ingenieriles En este trabajo se realizoacute el disentildeo conceptual y de detalle de un equipo extractor de muestras de laboratorio Para realizar el disentildeo conceptual se realizoacute la divisioacuten del equipo en subsistemas y se evaluaron las mejores alternativas para cada uno de ellas dependiendo de su funcioacuten dentro del equipo Para realizar el disentildeo de detalle se realizoacute el dimensionamiento de las partes que componen cada uno de los elementos del equipo y se consultaron las dimensiones de las partes comerciales Al final del trabajo se obtuvo planos generales del equipo una descripcioacuten del funcionamiento de cada una de las partes que componen asiacute como los planos de construccioacuten de cada una de las partes que compone el equipo de extraccioacuten de muestras de laboratorio Palabras clave Extractor muestras Shelby disentildeo mecaacutenico maacutequina universal ensayos suelos

INFORME FINAL DE

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3





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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

4

TABLA DE CONTENIDO


11 GENERALIDADES 6



14 OBJETIVOS 18


21 SUELOS 20











59





SELECCIONADO 64




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

5






SELECCIONADO 92




REFERENCIAS 104

ANEXOS 105

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Fecha 2015-01-22

6

1 INTRODUCCIO N




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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

7




INFORME FINAL DE

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

8








Ventajas



Desventajas



INFORME FINAL DE

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

9






Ventajas




Desventajas






Ventajas


Desventajas


INFORME FINAL DE

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

10





Ventajas


Desventajas







Ventajas


Desventajas



INFORME FINAL DE

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

11






Ventajas

Ocupa poco espacio


Desventajas






Ventajas




Desventajas



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Fecha 2015-01-22

12





1370) wwwelecom[13]


Ventajas



Desventajas









Ventajas



Desventajas



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13






Ventajas


Costos asequible

Desventajas








wwwdirimpexcom[12]


Ventajas


Desventajas



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14






Ventajas


Equipo compacto

Desventajas



125 Equipos PINZUAR




Ventajas



Desventajas





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15




Ventajas


Desventajas







los autores







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16

























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17
























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18


















14 OBJETIVOS

141 General






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19




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20


21 SUELOS








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21


102 ndash 13











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105)





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25


Procedimiento










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108)


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Equipo









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13








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Fecha 2015-01-22

34



MEacuteTODO A B C

DIAacuteMETRO

DEL MOLDE1016 mm (4) 1016 mm (4) 1524 mm (6)


CAPAS 3 3 3

GOLPESCAPA 25 25 56

USO




4) (Ver numeral 14)








(Ver numeral 14)

OTRO USO




Meacutetodo C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

35






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

36





MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

37





MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

38




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

39


148 ndash 13





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

40


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

41





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

42












INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

43










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

44








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

45




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

46





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

47





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

48






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

49


















INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

50










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

51








Mandril delantero

w mandiacutebulas

Volante de carro

Depoacutesito

de aceite

Cortador

Cabeza

terraja

Palanca de cambio

de velocidad

Escariador

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

52



shelby a extraer







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

53



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

54






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

55



de emergencia


Maniobras

Mando Manual



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

56





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

57

3 METODOLOGI A










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

58




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

59













INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

60



Desventajas




Ventajas







Desventajas




Ventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

61






Ventajas




Desventajas











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

62

Desventajas








Ventajas










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

63
















mercado

Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

64

Ventajas










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

65











posicionamiento








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

66








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

67


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

68


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

69








8 a 100 70

101 a 200 30







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

70




4lowast7142857(119873)

09lowast120587lowast70(119872119875119886) = 3799 mm


119865 = 119875 lowast 120587lowast1198632

4lowast 09


119865 = 70 119872119875119886 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09 119865 = 70

119873

1198981198982 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09

119865 = 718257851 119873 = 71825 kN



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

71

Pcr = 1205872 119864119868

1198712




119875119888119903 =1205872119864119868

(119870119871)2

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

72


120590119888119903 =119875119888119903

119860



119868 = 1

4 120587(empty119890119909119905)4 minus

1

4120587(empty119894119899119905)4

119870 = 2 119871 = 574 mm = 0574 m

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2) (1

4 120587(00444119898)4 minus

1

4120587(00381119898)4)

(2(0574 m))2

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2 ) (13973 11990910minus6 1198984)

1317 1198982

119875119888119903 =2854681 119896119873

1317 rarr 119875119888119903 = 2167564 119896119873


120590119888119903 = 119875119888119903119860

120590119888119903 =2167564 119896119873

120587

4(00444 119898)2minus

120587

4(00381 119898)2

120590119888119903 = 52867414634 kNm2


119865119904 = 119875119888119903

119865119906119890119903119911119886 119889119890 119890119909119905119890119899119904119894119900119899 119865119904 =

2167564 119896119873

71825 119896119873 119865119904 = 3018


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

73




Cilindro moacutevil

Pistoacuten

Sellos








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

74





V = b h = (120587lowast(5396 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) V= 1303492747 cmᵌ

1303492747 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

75








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

76






V = b h = (120587lowast(381 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) = 6498523 cmᵌ

6498523 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

77





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

78




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

79









INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

80








160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

15000 20000 25000 30000 35000 40000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

81



hidraulicas


Modelo nuacutemero

Tensioacuten motor



Presioacuten de

cambio


remoto

Vol De aceite

utilizable Peso


HEP103041 110V 1 Ph


4 litros 181 kg


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

82




421 Base cabezal


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

83




60 mm de espesor



422 Mordazas




423 Espira


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

84


424 Manigueta


425 Cabezal





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

85

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20777119872119901119886 Fs= 1203






Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

85797119872119901119886 Fs= 2913






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

86











119879 =FlowastDp

2(

cosαlowasttanβ+f


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

87


119879 =283kg 00253161m

2(









119879 =119865 lowast 119863119901

2(

119891 minus 119888119900119904120572 lowast 119905119886119899120573

119888119900119904120572 + 119891 lowast 119905119886119899120573 )

119879 =283kg 00253161m

2(







T = 28 lb-pulg 0113 119873minus119898




1pulg = 508 119909 10minus3119898

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TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

88

N = 1 119898

min

1 119903119890119907

508 119909 10minus3119898 n = 19685 rpm


119875 =119879119899

63000 119875 =

6830 119897119887minus119901119906119897119892lowast 19685 119903119901119898

63000 P = 00213HP



120591 =16119879

1205871198891199033 =(16)(0771686119873minus119898)

120587(23495

1000119898)

3 120591 = 0303 119872119875119886

σ(x)= 6119865

120587119889119903119899119905119901


σ(x) = 6(038)119865

120587119889119903119899119905119901 σ(x) =

(6)(038)lowast(028kN)103

120587(23495)(1)(508) σ(x) = 1705 MPa



119873 =119878119910

σacute 119873 =

250

1784 N= 140134


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

89






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

90




1198992 =6093mm lowast 19685rpm

3865mm


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

91




119871 = 2119862 + 157(1198632 + 1198631) +(1198632 minus 1198631)2

4119862

119871 = 2 lowast 164119898119898 + 157(6093119898119898 + 3865119898119898) +(6093119898119898 + 3865119898119898)2

4 lowast 164119898119898


254119898119898 L = 1938acuteacute




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

92







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

93






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

94






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

95





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

96






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

97













resultado

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

98










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

99


es

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20934119872119901119886 Fs= 1194







de potencia



anteriores

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250 119872119901119886

10898119872119901119886 Fs=229



refinado


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

100





190

195

200

205

210

215

220

225

230

235

240

160000 180000 200000 220000 240000 260000 280000 300000 320000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

101







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

102






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

103






TRABAJO FUTURO






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

104

REFERENCIAS

ANSYS V181


CIE DE COLOMBIA SAS















SOLID EDGE ST8


WWWDIRIMPEXCOM

WWWELECOM

WWWGMORSCOM

WWWHUMBOLDTMFGCOM

WWWINTERMECCOMCO

WWWPINZUARCOMCO

WWWTHEORINGSTORECOM

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

105

ANEXOS



Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano 1 Rev


281117

A

ACORTE A-A

90

90

O76

2

O66

66

O12

5

40

90

O 125

25

15

65

15


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

2Rev


281117

A

ACORTE A-A

5396

O

574

O66

66

4444

+0039

0O

666

6O

R159

31

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




659

1318

508

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

3Rev


281117

A

A CORTE A-A

O51

R159

4444

+002

5-0

05

O

96

913

574

11

21

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1


317

4+0

039

0O

48

381

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

4Rev


281117

O36

6

317

4+0

025

-005

O

10

6355

574

11

21

31

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1




Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

5Rev


281117

3704

3704

954

954

O 2858 O 762 O 2858

O 2858 O 2858O 51

954

30

954

30

O8

O8

O8

O8

BaseInferior

BaseSuperior

254

254


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

6Rev


281117

150

185

4004

485

752 250

O 8O 8 O 8 15

185

15

15

100 100

O 8 O 8

100 25752 25


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

7Rev


281117

150

15

80

R 35

300

150

250

15

15

615

15

O 8

630

220 9deg

100

250

Laterales

Trasera

50

100

25

475

75

50

15 O8

15

630

25

115

100 10025

75

120

110

150

O10

70


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

8Rev


281117

21

51

11

31 6

1

41

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad








Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloMandril

A3Plano 9 Rev


281117

R80

R1254

R215

R22

0

R22

5

50

15

10

20

45

9066 5

468

9

20

15

9066

468

9

10


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

10Rev


281117

O45

0

O44

0

O420

O 390

O24

0

O25

08

O16

0

O31

1R

228 R

15

R 15

O2858

450O

240O

440O

50 20

1024

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad



545

5

40deg


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

11Rev


281117

24

41

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad





O440

O450

R 20

O310

O275

O310O

275O

2508

175

45deg

12

Manigueta

Espira

45deg

A

ACORTE A-A

65

10

5

30

22

127O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

12Rev


281117

40 2121

5

8

170

110

160

11

A

A

CORTE A-A

100

O127

40

R 10

65

O4

R5

123

7

1520

590

35

234832

5


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloPedales

A3Plano

13Rev


281117

10

R 1803

O12

7

R 10

R10

10

O8

O4

11

31

23

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




50

50

170

7

60

20

R10

45

7

10

5

120

1004R 1

R 3 5

20

O3


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

14Rev


28111731

61

41

11

111

91

121

82

22

71

51

101

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad














Coacutedigo FDE 088

Versioacuten 04

Fecha 2016-10-03

120

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

3





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

4

TABLA DE CONTENIDO


11 GENERALIDADES 6



14 OBJETIVOS 18


21 SUELOS 20











59





SELECCIONADO 64




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

5






SELECCIONADO 92




REFERENCIAS 104

ANEXOS 105

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

6

1 INTRODUCCIO N




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

7




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

8








Ventajas



Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

9






Ventajas




Desventajas






Ventajas


Desventajas


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

10





Ventajas


Desventajas







Ventajas


Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

11






Ventajas

Ocupa poco espacio


Desventajas






Ventajas




Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

12





1370) wwwelecom[13]


Ventajas



Desventajas









Ventajas



Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

13






Ventajas


Costos asequible

Desventajas








wwwdirimpexcom[12]


Ventajas


Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

14






Ventajas


Equipo compacto

Desventajas



125 Equipos PINZUAR




Ventajas



Desventajas





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

15




Ventajas


Desventajas







los autores







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

16

























INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

17
























INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

18


















14 OBJETIVOS

141 General






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

19




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

20


21 SUELOS








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

21


102 ndash 13











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

22




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

23






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

24


105)





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

25


Procedimiento










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

26






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

27





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

28











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

29




108)


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

30


Equipo









INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

31





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

32







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

33



13








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

34



MEacuteTODO A B C

DIAacuteMETRO

DEL MOLDE1016 mm (4) 1016 mm (4) 1524 mm (6)


CAPAS 3 3 3

GOLPESCAPA 25 25 56

USO




4) (Ver numeral 14)








(Ver numeral 14)

OTRO USO




Meacutetodo C




Meacutetodo C

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Fecha 2015-01-22

35






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

36





MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

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Fecha 2015-01-22

37





MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

38




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

39


148 ndash 13





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

40


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

41





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

42












INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

43










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

44








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

45




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

46





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

47





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

48






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

49


















INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

50










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

51








Mandril delantero

w mandiacutebulas

Volante de carro

Depoacutesito

de aceite

Cortador

Cabeza

terraja

Palanca de cambio

de velocidad

Escariador

INFORME FINAL DE

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Fecha 2015-01-22

52



shelby a extraer







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

53



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

54






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

55



de emergencia


Maniobras

Mando Manual



INFORME FINAL DE

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Fecha 2015-01-22

56





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

57

3 METODOLOGI A










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

58




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

59













INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

60



Desventajas




Ventajas







Desventajas




Ventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

61






Ventajas




Desventajas











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

62

Desventajas








Ventajas










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

63
















mercado

Desventajas



INFORME FINAL DE

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64

Ventajas










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

65











posicionamiento








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

66








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

67


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

68


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

69








8 a 100 70

101 a 200 30







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TRABAJO DE GRADO

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70




4lowast7142857(119873)

09lowast120587lowast70(119872119875119886) = 3799 mm


119865 = 119875 lowast 120587lowast1198632

4lowast 09


119865 = 70 119872119875119886 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09 119865 = 70

119873

1198981198982 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09

119865 = 718257851 119873 = 71825 kN



INFORME FINAL DE

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71

Pcr = 1205872 119864119868

1198712




119875119888119903 =1205872119864119868

(119870119871)2

INFORME FINAL DE

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Fecha 2015-01-22

72


120590119888119903 =119875119888119903

119860



119868 = 1

4 120587(empty119890119909119905)4 minus

1

4120587(empty119894119899119905)4

119870 = 2 119871 = 574 mm = 0574 m

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2) (1

4 120587(00444119898)4 minus

1

4120587(00381119898)4)

(2(0574 m))2

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2 ) (13973 11990910minus6 1198984)

1317 1198982

119875119888119903 =2854681 119896119873

1317 rarr 119875119888119903 = 2167564 119896119873


120590119888119903 = 119875119888119903119860

120590119888119903 =2167564 119896119873

120587

4(00444 119898)2minus

120587

4(00381 119898)2

120590119888119903 = 52867414634 kNm2


119865119904 = 119875119888119903

119865119906119890119903119911119886 119889119890 119890119909119905119890119899119904119894119900119899 119865119904 =

2167564 119896119873

71825 119896119873 119865119904 = 3018


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

73




Cilindro moacutevil

Pistoacuten

Sellos








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

74





V = b h = (120587lowast(5396 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) V= 1303492747 cmᵌ

1303492747 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

75








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

76






V = b h = (120587lowast(381 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) = 6498523 cmᵌ

6498523 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

77





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

78




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

79









INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

80








160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

15000 20000 25000 30000 35000 40000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

81



hidraulicas


Modelo nuacutemero

Tensioacuten motor



Presioacuten de

cambio


remoto

Vol De aceite

utilizable Peso


HEP103041 110V 1 Ph


4 litros 181 kg


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

82




421 Base cabezal


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

83




60 mm de espesor



422 Mordazas




423 Espira


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

84


424 Manigueta


425 Cabezal





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

85

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20777119872119901119886 Fs= 1203






Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

85797119872119901119886 Fs= 2913






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

86











119879 =FlowastDp

2(

cosαlowasttanβ+f


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

87


119879 =283kg 00253161m

2(









119879 =119865 lowast 119863119901

2(

119891 minus 119888119900119904120572 lowast 119905119886119899120573

119888119900119904120572 + 119891 lowast 119905119886119899120573 )

119879 =283kg 00253161m

2(







T = 28 lb-pulg 0113 119873minus119898




1pulg = 508 119909 10minus3119898

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

88

N = 1 119898

min

1 119903119890119907

508 119909 10minus3119898 n = 19685 rpm


119875 =119879119899

63000 119875 =

6830 119897119887minus119901119906119897119892lowast 19685 119903119901119898

63000 P = 00213HP



120591 =16119879

1205871198891199033 =(16)(0771686119873minus119898)

120587(23495

1000119898)

3 120591 = 0303 119872119875119886

σ(x)= 6119865

120587119889119903119899119905119901


σ(x) = 6(038)119865

120587119889119903119899119905119901 σ(x) =

(6)(038)lowast(028kN)103

120587(23495)(1)(508) σ(x) = 1705 MPa



119873 =119878119910

σacute 119873 =

250

1784 N= 140134


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

89






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

90




1198992 =6093mm lowast 19685rpm

3865mm


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

91




119871 = 2119862 + 157(1198632 + 1198631) +(1198632 minus 1198631)2

4119862

119871 = 2 lowast 164119898119898 + 157(6093119898119898 + 3865119898119898) +(6093119898119898 + 3865119898119898)2

4 lowast 164119898119898


254119898119898 L = 1938acuteacute




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

92







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

93






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

94






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

95





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

96






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

97













resultado

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

98










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

99


es

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20934119872119901119886 Fs= 1194







de potencia



anteriores

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250 119872119901119886

10898119872119901119886 Fs=229



refinado


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

100





190

195

200

205

210

215

220

225

230

235

240

160000 180000 200000 220000 240000 260000 280000 300000 320000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

101







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

102






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

103






TRABAJO FUTURO






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

104

REFERENCIAS

ANSYS V181


CIE DE COLOMBIA SAS















SOLID EDGE ST8


WWWDIRIMPEXCOM

WWWELECOM

WWWGMORSCOM

WWWHUMBOLDTMFGCOM

WWWINTERMECCOMCO

WWWPINZUARCOMCO

WWWTHEORINGSTORECOM

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

105

ANEXOS



Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano 1 Rev


281117

A

ACORTE A-A

90

90

O76

2

O66

66

O12

5

40

90

O 125

25

15

65

15


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

2Rev


281117

A

ACORTE A-A

5396

O

574

O66

66

4444

+0039

0O

666

6O

R159

31

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




659

1318

508

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

3Rev


281117

A

A CORTE A-A

O51

R159

4444

+002

5-0

05

O

96

913

574

11

21

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1


317

4+0

039

0O

48

381

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

4Rev


281117

O36

6

317

4+0

025

-005

O

10

6355

574

11

21

31

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1




Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

5Rev


281117

3704

3704

954

954

O 2858 O 762 O 2858

O 2858 O 2858O 51

954

30

954

30

O8

O8

O8

O8

BaseInferior

BaseSuperior

254

254


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

6Rev


281117

150

185

4004

485

752 250

O 8O 8 O 8 15

185

15

15

100 100

O 8 O 8

100 25752 25


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

7Rev


281117

150

15

80

R 35

300

150

250

15

15

615

15

O 8

630

220 9deg

100

250

Laterales

Trasera

50

100

25

475

75

50

15 O8

15

630

25

115

100 10025

75

120

110

150

O10

70


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

8Rev


281117

21

51

11

31 6

1

41

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad








Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloMandril

A3Plano 9 Rev


281117

R80

R1254

R215

R22

0

R22

5

50

15

10

20

45

9066 5

468

9

20

15

9066

468

9

10


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

10Rev


281117

O45

0

O44

0

O420

O 390

O24

0

O25

08

O16

0

O31

1R

228 R

15

R 15

O2858

450O

240O

440O

50 20

1024

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad



545

5

40deg


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

11Rev


281117

24

41

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad





O440

O450

R 20

O310

O275

O310O

275O

2508

175

45deg

12

Manigueta

Espira

45deg

A

ACORTE A-A

65

10

5

30

22

127O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

12Rev


281117

40 2121

5

8

170

110

160

11

A

A

CORTE A-A

100

O127

40

R 10

65

O4

R5

123

7

1520

590

35

234832

5


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloPedales

A3Plano

13Rev


281117

10

R 1803

O12

7

R 10

R10

10

O8

O4

11

31

23

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




50

50

170

7

60

20

R10

45

7

10

5

120

1004R 1

R 3 5

20

O3


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

14Rev


28111731

61

41

11

111

91

121

82

22

71

51

101

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad














Coacutedigo FDE 088

Versioacuten 04

Fecha 2016-10-03

120

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

4

TABLA DE CONTENIDO


11 GENERALIDADES 6



14 OBJETIVOS 18


21 SUELOS 20











59





SELECCIONADO 64




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

5






SELECCIONADO 92




REFERENCIAS 104

ANEXOS 105

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

6

1 INTRODUCCIO N




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

7




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

8








Ventajas



Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

9






Ventajas




Desventajas






Ventajas


Desventajas


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

10





Ventajas


Desventajas







Ventajas


Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

11






Ventajas

Ocupa poco espacio


Desventajas






Ventajas




Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

12





1370) wwwelecom[13]


Ventajas



Desventajas









Ventajas



Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

13






Ventajas


Costos asequible

Desventajas








wwwdirimpexcom[12]


Ventajas


Desventajas



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14






Ventajas


Equipo compacto

Desventajas



125 Equipos PINZUAR




Ventajas



Desventajas





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15




Ventajas


Desventajas







los autores







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16

























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17
























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18


















14 OBJETIVOS

141 General






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19




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20


21 SUELOS








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102 ndash 13











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105)





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Procedimiento










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108)


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Equipo









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33



13








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MEacuteTODO A B C

DIAacuteMETRO

DEL MOLDE1016 mm (4) 1016 mm (4) 1524 mm (6)


CAPAS 3 3 3

GOLPESCAPA 25 25 56

USO




4) (Ver numeral 14)








(Ver numeral 14)

OTRO USO




Meacutetodo C




Meacutetodo C

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MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

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MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

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148 ndash 13





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Mandril delantero

w mandiacutebulas

Volante de carro

Depoacutesito

de aceite

Cortador

Cabeza

terraja

Palanca de cambio

de velocidad

Escariador

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shelby a extraer







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de emergencia


Maniobras

Mando Manual



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3 METODOLOGI A










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Desventajas




Ventajas







Desventajas




Ventajas



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Ventajas




Desventajas











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Desventajas








Ventajas










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mercado

Desventajas



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Ventajas










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posicionamiento








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8 a 100 70

101 a 200 30







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4lowast7142857(119873)

09lowast120587lowast70(119872119875119886) = 3799 mm


119865 = 119875 lowast 120587lowast1198632

4lowast 09


119865 = 70 119872119875119886 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09 119865 = 70

119873

1198981198982 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09

119865 = 718257851 119873 = 71825 kN



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Pcr = 1205872 119864119868

1198712




119875119888119903 =1205872119864119868

(119870119871)2

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120590119888119903 =119875119888119903

119860



119868 = 1

4 120587(empty119890119909119905)4 minus

1

4120587(empty119894119899119905)4

119870 = 2 119871 = 574 mm = 0574 m

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2) (1

4 120587(00444119898)4 minus

1

4120587(00381119898)4)

(2(0574 m))2

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2 ) (13973 11990910minus6 1198984)

1317 1198982

119875119888119903 =2854681 119896119873

1317 rarr 119875119888119903 = 2167564 119896119873


120590119888119903 = 119875119888119903119860

120590119888119903 =2167564 119896119873

120587

4(00444 119898)2minus

120587

4(00381 119898)2

120590119888119903 = 52867414634 kNm2


119865119904 = 119875119888119903

119865119906119890119903119911119886 119889119890 119890119909119905119890119899119904119894119900119899 119865119904 =

2167564 119896119873

71825 119896119873 119865119904 = 3018


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Cilindro moacutevil

Pistoacuten

Sellos








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V = b h = (120587lowast(5396 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) V= 1303492747 cmᵌ

1303492747 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900




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Fecha 2015-01-22

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V = b h = (120587lowast(381 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) = 6498523 cmᵌ

6498523 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900



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Fecha 2015-01-22

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Fecha 2015-01-22

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Fecha 2015-01-22

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INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

80








160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

15000 20000 25000 30000 35000 40000


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Fecha 2015-01-22

81



hidraulicas


Modelo nuacutemero

Tensioacuten motor



Presioacuten de

cambio


remoto

Vol De aceite

utilizable Peso


HEP103041 110V 1 Ph


4 litros 181 kg


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Fecha 2015-01-22

82




421 Base cabezal


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Fecha 2015-01-22

83




60 mm de espesor



422 Mordazas




423 Espira


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Fecha 2015-01-22

84


424 Manigueta


425 Cabezal





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Fecha 2015-01-22

85

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20777119872119901119886 Fs= 1203






Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

85797119872119901119886 Fs= 2913






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119879 =FlowastDp

2(

cosαlowasttanβ+f


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119879 =283kg 00253161m

2(









119879 =119865 lowast 119863119901

2(

119891 minus 119888119900119904120572 lowast 119905119886119899120573

119888119900119904120572 + 119891 lowast 119905119886119899120573 )

119879 =283kg 00253161m

2(







T = 28 lb-pulg 0113 119873minus119898




1pulg = 508 119909 10minus3119898

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N = 1 119898

min

1 119903119890119907

508 119909 10minus3119898 n = 19685 rpm


119875 =119879119899

63000 119875 =

6830 119897119887minus119901119906119897119892lowast 19685 119903119901119898

63000 P = 00213HP



120591 =16119879

1205871198891199033 =(16)(0771686119873minus119898)

120587(23495

1000119898)

3 120591 = 0303 119872119875119886

σ(x)= 6119865

120587119889119903119899119905119901


σ(x) = 6(038)119865

120587119889119903119899119905119901 σ(x) =

(6)(038)lowast(028kN)103

120587(23495)(1)(508) σ(x) = 1705 MPa



119873 =119878119910

σacute 119873 =

250

1784 N= 140134


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1198992 =6093mm lowast 19685rpm

3865mm


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Fecha 2015-01-22

91




119871 = 2119862 + 157(1198632 + 1198631) +(1198632 minus 1198631)2

4119862

119871 = 2 lowast 164119898119898 + 157(6093119898119898 + 3865119898119898) +(6093119898119898 + 3865119898119898)2

4 lowast 164119898119898


254119898119898 L = 1938acuteacute




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Fecha 2015-01-22

92







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

93






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

94






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

95





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

96






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

97













resultado

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

98










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

99


es

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20934119872119901119886 Fs= 1194







de potencia



anteriores

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250 119872119901119886

10898119872119901119886 Fs=229



refinado


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

100





190

195

200

205

210

215

220

225

230

235

240

160000 180000 200000 220000 240000 260000 280000 300000 320000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

101







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

102






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

103






TRABAJO FUTURO






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

104

REFERENCIAS

ANSYS V181


CIE DE COLOMBIA SAS















SOLID EDGE ST8


WWWDIRIMPEXCOM

WWWELECOM

WWWGMORSCOM

WWWHUMBOLDTMFGCOM

WWWINTERMECCOMCO

WWWPINZUARCOMCO

WWWTHEORINGSTORECOM

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

105

ANEXOS



Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano 1 Rev


281117

A

ACORTE A-A

90

90

O76

2

O66

66

O12

5

40

90

O 125

25

15

65

15


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

2Rev


281117

A

ACORTE A-A

5396

O

574

O66

66

4444

+0039

0O

666

6O

R159

31

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




659

1318

508

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

3Rev


281117

A

A CORTE A-A

O51

R159

4444

+002

5-0

05

O

96

913

574

11

21

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1


317

4+0

039

0O

48

381

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

4Rev


281117

O36

6

317

4+0

025

-005

O

10

6355

574

11

21

31

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1




Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

5Rev


281117

3704

3704

954

954

O 2858 O 762 O 2858

O 2858 O 2858O 51

954

30

954

30

O8

O8

O8

O8

BaseInferior

BaseSuperior

254

254


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

6Rev


281117

150

185

4004

485

752 250

O 8O 8 O 8 15

185

15

15

100 100

O 8 O 8

100 25752 25


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

7Rev


281117

150

15

80

R 35

300

150

250

15

15

615

15

O 8

630

220 9deg

100

250

Laterales

Trasera

50

100

25

475

75

50

15 O8

15

630

25

115

100 10025

75

120

110

150

O10

70


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

8Rev


281117

21

51

11

31 6

1

41

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad








Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloMandril

A3Plano 9 Rev


281117

R80

R1254

R215

R22

0

R22

5

50

15

10

20

45

9066 5

468

9

20

15

9066

468

9

10


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

10Rev


281117

O45

0

O44

0

O420

O 390

O24

0

O25

08

O16

0

O31

1R

228 R

15

R 15

O2858

450O

240O

440O

50 20

1024

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad



545

5

40deg


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

11Rev


281117

24

41

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad





O440

O450

R 20

O310

O275

O310O

275O

2508

175

45deg

12

Manigueta

Espira

45deg

A

ACORTE A-A

65

10

5

30

22

127O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

12Rev


281117

40 2121

5

8

170

110

160

11

A

A

CORTE A-A

100

O127

40

R 10

65

O4

R5

123

7

1520

590

35

234832

5


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloPedales

A3Plano

13Rev


281117

10

R 1803

O12

7

R 10

R10

10

O8

O4

11

31

23

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




50

50

170

7

60

20

R10

45

7

10

5

120

1004R 1

R 3 5

20

O3


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

14Rev


28111731

61

41

11

111

91

121

82

22

71

51

101

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad














Coacutedigo FDE 088

Versioacuten 04

Fecha 2016-10-03

120

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

5






SELECCIONADO 92




REFERENCIAS 104

ANEXOS 105

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

6

1 INTRODUCCIO N




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

7




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

8








Ventajas



Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

9






Ventajas




Desventajas






Ventajas


Desventajas


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

10





Ventajas


Desventajas







Ventajas


Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

11






Ventajas

Ocupa poco espacio


Desventajas






Ventajas




Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

12





1370) wwwelecom[13]


Ventajas



Desventajas









Ventajas



Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

13






Ventajas


Costos asequible

Desventajas








wwwdirimpexcom[12]


Ventajas


Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

14






Ventajas


Equipo compacto

Desventajas



125 Equipos PINZUAR




Ventajas



Desventajas





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

15




Ventajas


Desventajas







los autores







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

16

























INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

17
























INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

18


















14 OBJETIVOS

141 General






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

19




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

20


21 SUELOS








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

21


102 ndash 13











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

22




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

23






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

24


105)





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

25


Procedimiento










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

26






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

27





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

28











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

29




108)


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

30


Equipo









INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

31





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

32







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

33



13








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

34



MEacuteTODO A B C

DIAacuteMETRO

DEL MOLDE1016 mm (4) 1016 mm (4) 1524 mm (6)


CAPAS 3 3 3

GOLPESCAPA 25 25 56

USO




4) (Ver numeral 14)








(Ver numeral 14)

OTRO USO




Meacutetodo C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

35






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

36





MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

37





MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

38




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

39


148 ndash 13





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

40


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

41





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

42












INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

43










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

44








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

45




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

46





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

47





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

48






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

49


















INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

50










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

51








Mandril delantero

w mandiacutebulas

Volante de carro

Depoacutesito

de aceite

Cortador

Cabeza

terraja

Palanca de cambio

de velocidad

Escariador

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

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Fecha 2015-01-22

52



shelby a extraer







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

53



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

54






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

55



de emergencia


Maniobras

Mando Manual



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

56





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

57

3 METODOLOGI A










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

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Fecha 2015-01-22

58




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

59













INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

60



Desventajas




Ventajas







Desventajas




Ventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

61






Ventajas




Desventajas











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

62

Desventajas








Ventajas










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

63
















mercado

Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

64

Ventajas










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

65











posicionamiento








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

66








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

67


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

68


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

69








8 a 100 70

101 a 200 30







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

70




4lowast7142857(119873)

09lowast120587lowast70(119872119875119886) = 3799 mm


119865 = 119875 lowast 120587lowast1198632

4lowast 09


119865 = 70 119872119875119886 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09 119865 = 70

119873

1198981198982 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09

119865 = 718257851 119873 = 71825 kN



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

71

Pcr = 1205872 119864119868

1198712




119875119888119903 =1205872119864119868

(119870119871)2

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

72


120590119888119903 =119875119888119903

119860



119868 = 1

4 120587(empty119890119909119905)4 minus

1

4120587(empty119894119899119905)4

119870 = 2 119871 = 574 mm = 0574 m

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2) (1

4 120587(00444119898)4 minus

1

4120587(00381119898)4)

(2(0574 m))2

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2 ) (13973 11990910minus6 1198984)

1317 1198982

119875119888119903 =2854681 119896119873

1317 rarr 119875119888119903 = 2167564 119896119873


120590119888119903 = 119875119888119903119860

120590119888119903 =2167564 119896119873

120587

4(00444 119898)2minus

120587

4(00381 119898)2

120590119888119903 = 52867414634 kNm2


119865119904 = 119875119888119903

119865119906119890119903119911119886 119889119890 119890119909119905119890119899119904119894119900119899 119865119904 =

2167564 119896119873

71825 119896119873 119865119904 = 3018


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

73




Cilindro moacutevil

Pistoacuten

Sellos








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

74





V = b h = (120587lowast(5396 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) V= 1303492747 cmᵌ

1303492747 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

75








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

76






V = b h = (120587lowast(381 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) = 6498523 cmᵌ

6498523 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

77





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

78




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

79









INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

80








160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

15000 20000 25000 30000 35000 40000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

81



hidraulicas


Modelo nuacutemero

Tensioacuten motor



Presioacuten de

cambio


remoto

Vol De aceite

utilizable Peso


HEP103041 110V 1 Ph


4 litros 181 kg


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

82




421 Base cabezal


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

83




60 mm de espesor



422 Mordazas




423 Espira


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

84


424 Manigueta


425 Cabezal





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

85

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20777119872119901119886 Fs= 1203






Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

85797119872119901119886 Fs= 2913






INFORME FINAL DE

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86











119879 =FlowastDp

2(

cosαlowasttanβ+f


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Fecha 2015-01-22

87


119879 =283kg 00253161m

2(









119879 =119865 lowast 119863119901

2(

119891 minus 119888119900119904120572 lowast 119905119886119899120573

119888119900119904120572 + 119891 lowast 119905119886119899120573 )

119879 =283kg 00253161m

2(







T = 28 lb-pulg 0113 119873minus119898




1pulg = 508 119909 10minus3119898

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Fecha 2015-01-22

88

N = 1 119898

min

1 119903119890119907

508 119909 10minus3119898 n = 19685 rpm


119875 =119879119899

63000 119875 =

6830 119897119887minus119901119906119897119892lowast 19685 119903119901119898

63000 P = 00213HP



120591 =16119879

1205871198891199033 =(16)(0771686119873minus119898)

120587(23495

1000119898)

3 120591 = 0303 119872119875119886

σ(x)= 6119865

120587119889119903119899119905119901


σ(x) = 6(038)119865

120587119889119903119899119905119901 σ(x) =

(6)(038)lowast(028kN)103

120587(23495)(1)(508) σ(x) = 1705 MPa



119873 =119878119910

σacute 119873 =

250

1784 N= 140134


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Fecha 2015-01-22

89






INFORME FINAL DE

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

90




1198992 =6093mm lowast 19685rpm

3865mm


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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

91




119871 = 2119862 + 157(1198632 + 1198631) +(1198632 minus 1198631)2

4119862

119871 = 2 lowast 164119898119898 + 157(6093119898119898 + 3865119898119898) +(6093119898119898 + 3865119898119898)2

4 lowast 164119898119898


254119898119898 L = 1938acuteacute




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

92







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

93






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

94






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

95





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

96






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

97













resultado

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Fecha 2015-01-22

98










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

99


es

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20934119872119901119886 Fs= 1194







de potencia



anteriores

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250 119872119901119886

10898119872119901119886 Fs=229



refinado


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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

100





190

195

200

205

210

215

220

225

230

235

240

160000 180000 200000 220000 240000 260000 280000 300000 320000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

101







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

102






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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

103






TRABAJO FUTURO






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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

104

REFERENCIAS

ANSYS V181


CIE DE COLOMBIA SAS















SOLID EDGE ST8


WWWDIRIMPEXCOM

WWWELECOM

WWWGMORSCOM

WWWHUMBOLDTMFGCOM

WWWINTERMECCOMCO

WWWPINZUARCOMCO

WWWTHEORINGSTORECOM

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TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

105

ANEXOS



Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano 1 Rev


281117

A

ACORTE A-A

90

90

O76

2

O66

66

O12

5

40

90

O 125

25

15

65

15


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

2Rev


281117

A

ACORTE A-A

5396

O

574

O66

66

4444

+0039

0O

666

6O

R159

31

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




659

1318

508

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

3Rev


281117

A

A CORTE A-A

O51

R159

4444

+002

5-0

05

O

96

913

574

11

21

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1


317

4+0

039

0O

48

381

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

4Rev


281117

O36

6

317

4+0

025

-005

O

10

6355

574

11

21

31

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1




Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

5Rev


281117

3704

3704

954

954

O 2858 O 762 O 2858

O 2858 O 2858O 51

954

30

954

30

O8

O8

O8

O8

BaseInferior

BaseSuperior

254

254


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

6Rev


281117

150

185

4004

485

752 250

O 8O 8 O 8 15

185

15

15

100 100

O 8 O 8

100 25752 25


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

7Rev


281117

150

15

80

R 35

300

150

250

15

15

615

15

O 8

630

220 9deg

100

250

Laterales

Trasera

50

100

25

475

75

50

15 O8

15

630

25

115

100 10025

75

120

110

150

O10

70


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

8Rev


281117

21

51

11

31 6

1

41

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad








Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloMandril

A3Plano 9 Rev


281117

R80

R1254

R215

R22

0

R22

5

50

15

10

20

45

9066 5

468

9

20

15

9066

468

9

10


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

10Rev


281117

O45

0

O44

0

O420

O 390

O24

0

O25

08

O16

0

O31

1R

228 R

15

R 15

O2858

450O

240O

440O

50 20

1024

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad



545

5

40deg


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

11Rev


281117

24

41

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad





O440

O450

R 20

O310

O275

O310O

275O

2508

175

45deg

12

Manigueta

Espira

45deg

A

ACORTE A-A

65

10

5

30

22

127O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

12Rev


281117

40 2121

5

8

170

110

160

11

A

A

CORTE A-A

100

O127

40

R 10

65

O4

R5

123

7

1520

590

35

234832

5


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloPedales

A3Plano

13Rev


281117

10

R 1803

O12

7

R 10

R10

10

O8

O4

11

31

23

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




50

50

170

7

60

20

R10

45

7

10

5

120

1004R 1

R 3 5

20

O3


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

14Rev


28111731

61

41

11

111

91

121

82

22

71

51

101

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad














Coacutedigo FDE 088

Versioacuten 04

Fecha 2016-10-03

120

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

6

1 INTRODUCCIO N




INFORME FINAL DE

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Fecha 2015-01-22

7




INFORME FINAL DE

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8








Ventajas



Desventajas



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9






Ventajas




Desventajas






Ventajas


Desventajas


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10





Ventajas


Desventajas







Ventajas


Desventajas



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11






Ventajas

Ocupa poco espacio


Desventajas






Ventajas




Desventajas



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12





1370) wwwelecom[13]


Ventajas



Desventajas









Ventajas



Desventajas



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13






Ventajas


Costos asequible

Desventajas








wwwdirimpexcom[12]


Ventajas


Desventajas



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14






Ventajas


Equipo compacto

Desventajas



125 Equipos PINZUAR




Ventajas



Desventajas





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15




Ventajas


Desventajas







los autores







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16

























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17
























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18


















14 OBJETIVOS

141 General






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19




INFORME FINAL DE

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20


21 SUELOS








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21


102 ndash 13











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TRABAJO DE GRADO

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22




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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23






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TRABAJO DE GRADO

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24


105)





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TRABAJO DE GRADO

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25


Procedimiento










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26






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TRABAJO DE GRADO

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27





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28











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29




108)


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30


Equipo









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33



13








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34



MEacuteTODO A B C

DIAacuteMETRO

DEL MOLDE1016 mm (4) 1016 mm (4) 1524 mm (6)


CAPAS 3 3 3

GOLPESCAPA 25 25 56

USO




4) (Ver numeral 14)








(Ver numeral 14)

OTRO USO




Meacutetodo C




Meacutetodo C

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35






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TRABAJO DE GRADO

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36





MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

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37





MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

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39


148 ndash 13





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43










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TRABAJO DE GRADO

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44








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TRABAJO DE GRADO

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45




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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46





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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47





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TRABAJO DE GRADO

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48






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

49


















INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

50










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

51








Mandril delantero

w mandiacutebulas

Volante de carro

Depoacutesito

de aceite

Cortador

Cabeza

terraja

Palanca de cambio

de velocidad

Escariador

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52



shelby a extraer







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TRABAJO DE GRADO

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53



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

54






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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55



de emergencia


Maniobras

Mando Manual



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Fecha 2015-01-22

56





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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57

3 METODOLOGI A










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58




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

59













INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

60



Desventajas




Ventajas







Desventajas




Ventajas



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TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

61






Ventajas




Desventajas











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TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

62

Desventajas








Ventajas










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

63
















mercado

Desventajas



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64

Ventajas










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

65











posicionamiento








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TRABAJO DE GRADO

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66








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

67


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

68


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

69








8 a 100 70

101 a 200 30







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70




4lowast7142857(119873)

09lowast120587lowast70(119872119875119886) = 3799 mm


119865 = 119875 lowast 120587lowast1198632

4lowast 09


119865 = 70 119872119875119886 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09 119865 = 70

119873

1198981198982 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09

119865 = 718257851 119873 = 71825 kN



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

71

Pcr = 1205872 119864119868

1198712




119875119888119903 =1205872119864119868

(119870119871)2

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TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

72


120590119888119903 =119875119888119903

119860



119868 = 1

4 120587(empty119890119909119905)4 minus

1

4120587(empty119894119899119905)4

119870 = 2 119871 = 574 mm = 0574 m

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2) (1

4 120587(00444119898)4 minus

1

4120587(00381119898)4)

(2(0574 m))2

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2 ) (13973 11990910minus6 1198984)

1317 1198982

119875119888119903 =2854681 119896119873

1317 rarr 119875119888119903 = 2167564 119896119873


120590119888119903 = 119875119888119903119860

120590119888119903 =2167564 119896119873

120587

4(00444 119898)2minus

120587

4(00381 119898)2

120590119888119903 = 52867414634 kNm2


119865119904 = 119875119888119903

119865119906119890119903119911119886 119889119890 119890119909119905119890119899119904119894119900119899 119865119904 =

2167564 119896119873

71825 119896119873 119865119904 = 3018


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

73




Cilindro moacutevil

Pistoacuten

Sellos








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

74





V = b h = (120587lowast(5396 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) V= 1303492747 cmᵌ

1303492747 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

75








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

76






V = b h = (120587lowast(381 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) = 6498523 cmᵌ

6498523 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

77





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

78




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

79









INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

80








160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

15000 20000 25000 30000 35000 40000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

81



hidraulicas


Modelo nuacutemero

Tensioacuten motor



Presioacuten de

cambio


remoto

Vol De aceite

utilizable Peso


HEP103041 110V 1 Ph


4 litros 181 kg


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

82




421 Base cabezal


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

83




60 mm de espesor



422 Mordazas




423 Espira


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

84


424 Manigueta


425 Cabezal





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

85

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20777119872119901119886 Fs= 1203






Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

85797119872119901119886 Fs= 2913






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

86











119879 =FlowastDp

2(

cosαlowasttanβ+f


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

87


119879 =283kg 00253161m

2(









119879 =119865 lowast 119863119901

2(

119891 minus 119888119900119904120572 lowast 119905119886119899120573

119888119900119904120572 + 119891 lowast 119905119886119899120573 )

119879 =283kg 00253161m

2(







T = 28 lb-pulg 0113 119873minus119898




1pulg = 508 119909 10minus3119898

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

88

N = 1 119898

min

1 119903119890119907

508 119909 10minus3119898 n = 19685 rpm


119875 =119879119899

63000 119875 =

6830 119897119887minus119901119906119897119892lowast 19685 119903119901119898

63000 P = 00213HP



120591 =16119879

1205871198891199033 =(16)(0771686119873minus119898)

120587(23495

1000119898)

3 120591 = 0303 119872119875119886

σ(x)= 6119865

120587119889119903119899119905119901


σ(x) = 6(038)119865

120587119889119903119899119905119901 σ(x) =

(6)(038)lowast(028kN)103

120587(23495)(1)(508) σ(x) = 1705 MPa



119873 =119878119910

σacute 119873 =

250

1784 N= 140134


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

89






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

90




1198992 =6093mm lowast 19685rpm

3865mm


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

91




119871 = 2119862 + 157(1198632 + 1198631) +(1198632 minus 1198631)2

4119862

119871 = 2 lowast 164119898119898 + 157(6093119898119898 + 3865119898119898) +(6093119898119898 + 3865119898119898)2

4 lowast 164119898119898


254119898119898 L = 1938acuteacute




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

92







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

93






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

94






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

95





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

96






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

97













resultado

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

98










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

99


es

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20934119872119901119886 Fs= 1194







de potencia



anteriores

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250 119872119901119886

10898119872119901119886 Fs=229



refinado


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

100





190

195

200

205

210

215

220

225

230

235

240

160000 180000 200000 220000 240000 260000 280000 300000 320000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

101







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

102






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

103






TRABAJO FUTURO






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

104

REFERENCIAS

ANSYS V181


CIE DE COLOMBIA SAS















SOLID EDGE ST8


WWWDIRIMPEXCOM

WWWELECOM

WWWGMORSCOM

WWWHUMBOLDTMFGCOM

WWWINTERMECCOMCO

WWWPINZUARCOMCO

WWWTHEORINGSTORECOM

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

105

ANEXOS



Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano 1 Rev


281117

A

ACORTE A-A

90

90

O76

2

O66

66

O12

5

40

90

O 125

25

15

65

15


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

2Rev


281117

A

ACORTE A-A

5396

O

574

O66

66

4444

+0039

0O

666

6O

R159

31

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




659

1318

508

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

3Rev


281117

A

A CORTE A-A

O51

R159

4444

+002

5-0

05

O

96

913

574

11

21

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1


317

4+0

039

0O

48

381

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

4Rev


281117

O36

6

317

4+0

025

-005

O

10

6355

574

11

21

31

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1




Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

5Rev


281117

3704

3704

954

954

O 2858 O 762 O 2858

O 2858 O 2858O 51

954

30

954

30

O8

O8

O8

O8

BaseInferior

BaseSuperior

254

254


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

6Rev


281117

150

185

4004

485

752 250

O 8O 8 O 8 15

185

15

15

100 100

O 8 O 8

100 25752 25


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

7Rev


281117

150

15

80

R 35

300

150

250

15

15

615

15

O 8

630

220 9deg

100

250

Laterales

Trasera

50

100

25

475

75

50

15 O8

15

630

25

115

100 10025

75

120

110

150

O10

70


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

8Rev


281117

21

51

11

31 6

1

41

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad








Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloMandril

A3Plano 9 Rev


281117

R80

R1254

R215

R22

0

R22

5

50

15

10

20

45

9066 5

468

9

20

15

9066

468

9

10


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

10Rev


281117

O45

0

O44

0

O420

O 390

O24

0

O25

08

O16

0

O31

1R

228 R

15

R 15

O2858

450O

240O

440O

50 20

1024

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad



545

5

40deg


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

11Rev


281117

24

41

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad





O440

O450

R 20

O310

O275

O310O

275O

2508

175

45deg

12

Manigueta

Espira

45deg

A

ACORTE A-A

65

10

5

30

22

127O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

12Rev


281117

40 2121

5

8

170

110

160

11

A

A

CORTE A-A

100

O127

40

R 10

65

O4

R5

123

7

1520

590

35

234832

5


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloPedales

A3Plano

13Rev


281117

10

R 1803

O12

7

R 10

R10

10

O8

O4

11

31

23

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




50

50

170

7

60

20

R10

45

7

10

5

120

1004R 1

R 3 5

20

O3


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

14Rev


28111731

61

41

11

111

91

121

82

22

71

51

101

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad














Coacutedigo FDE 088

Versioacuten 04

Fecha 2016-10-03

120

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

7




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

8








Ventajas



Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

9






Ventajas




Desventajas






Ventajas


Desventajas


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

10





Ventajas


Desventajas







Ventajas


Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

11






Ventajas

Ocupa poco espacio


Desventajas






Ventajas




Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

12





1370) wwwelecom[13]


Ventajas



Desventajas









Ventajas



Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

13






Ventajas


Costos asequible

Desventajas








wwwdirimpexcom[12]


Ventajas


Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

14






Ventajas


Equipo compacto

Desventajas



125 Equipos PINZUAR




Ventajas



Desventajas





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

15




Ventajas


Desventajas







los autores







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

16

























INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

17
























INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

18


















14 OBJETIVOS

141 General






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

19




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

20


21 SUELOS








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

21


102 ndash 13











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

22




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

23






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

24


105)





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

25


Procedimiento










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

26






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

27





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

28











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

29




108)


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

30


Equipo









INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

31





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

32







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

33



13








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

34



MEacuteTODO A B C

DIAacuteMETRO

DEL MOLDE1016 mm (4) 1016 mm (4) 1524 mm (6)


CAPAS 3 3 3

GOLPESCAPA 25 25 56

USO




4) (Ver numeral 14)








(Ver numeral 14)

OTRO USO




Meacutetodo C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

35






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

36





MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

37





MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

38




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

39


148 ndash 13





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

40


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

41





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

42












INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

43










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

44








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

45




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

46





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

47





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

48






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

49


















INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

50










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

51








Mandril delantero

w mandiacutebulas

Volante de carro

Depoacutesito

de aceite

Cortador

Cabeza

terraja

Palanca de cambio

de velocidad

Escariador

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

52



shelby a extraer







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

53



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

54






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

55



de emergencia


Maniobras

Mando Manual



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

56





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

57

3 METODOLOGI A










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

58




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

59













INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

60



Desventajas




Ventajas







Desventajas




Ventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

61






Ventajas




Desventajas











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

62

Desventajas








Ventajas










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

63
















mercado

Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

64

Ventajas










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

65











posicionamiento








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

66








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

67


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

68


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

69








8 a 100 70

101 a 200 30







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

70




4lowast7142857(119873)

09lowast120587lowast70(119872119875119886) = 3799 mm


119865 = 119875 lowast 120587lowast1198632

4lowast 09


119865 = 70 119872119875119886 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09 119865 = 70

119873

1198981198982 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09

119865 = 718257851 119873 = 71825 kN



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

71

Pcr = 1205872 119864119868

1198712




119875119888119903 =1205872119864119868

(119870119871)2

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

72


120590119888119903 =119875119888119903

119860



119868 = 1

4 120587(empty119890119909119905)4 minus

1

4120587(empty119894119899119905)4

119870 = 2 119871 = 574 mm = 0574 m

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2) (1

4 120587(00444119898)4 minus

1

4120587(00381119898)4)

(2(0574 m))2

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2 ) (13973 11990910minus6 1198984)

1317 1198982

119875119888119903 =2854681 119896119873

1317 rarr 119875119888119903 = 2167564 119896119873


120590119888119903 = 119875119888119903119860

120590119888119903 =2167564 119896119873

120587

4(00444 119898)2minus

120587

4(00381 119898)2

120590119888119903 = 52867414634 kNm2


119865119904 = 119875119888119903

119865119906119890119903119911119886 119889119890 119890119909119905119890119899119904119894119900119899 119865119904 =

2167564 119896119873

71825 119896119873 119865119904 = 3018


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

73




Cilindro moacutevil

Pistoacuten

Sellos








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

74





V = b h = (120587lowast(5396 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) V= 1303492747 cmᵌ

1303492747 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

75








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

76






V = b h = (120587lowast(381 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) = 6498523 cmᵌ

6498523 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

77





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

78




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

79









INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

80








160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

15000 20000 25000 30000 35000 40000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

81



hidraulicas


Modelo nuacutemero

Tensioacuten motor



Presioacuten de

cambio


remoto

Vol De aceite

utilizable Peso


HEP103041 110V 1 Ph


4 litros 181 kg


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

82




421 Base cabezal


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

83




60 mm de espesor



422 Mordazas




423 Espira


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

84


424 Manigueta


425 Cabezal





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

85

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20777119872119901119886 Fs= 1203






Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

85797119872119901119886 Fs= 2913






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

86











119879 =FlowastDp

2(

cosαlowasttanβ+f


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

87


119879 =283kg 00253161m

2(









119879 =119865 lowast 119863119901

2(

119891 minus 119888119900119904120572 lowast 119905119886119899120573

119888119900119904120572 + 119891 lowast 119905119886119899120573 )

119879 =283kg 00253161m

2(







T = 28 lb-pulg 0113 119873minus119898




1pulg = 508 119909 10minus3119898

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

88

N = 1 119898

min

1 119903119890119907

508 119909 10minus3119898 n = 19685 rpm


119875 =119879119899

63000 119875 =

6830 119897119887minus119901119906119897119892lowast 19685 119903119901119898

63000 P = 00213HP



120591 =16119879

1205871198891199033 =(16)(0771686119873minus119898)

120587(23495

1000119898)

3 120591 = 0303 119872119875119886

σ(x)= 6119865

120587119889119903119899119905119901


σ(x) = 6(038)119865

120587119889119903119899119905119901 σ(x) =

(6)(038)lowast(028kN)103

120587(23495)(1)(508) σ(x) = 1705 MPa



119873 =119878119910

σacute 119873 =

250

1784 N= 140134


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

89






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

90




1198992 =6093mm lowast 19685rpm

3865mm


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

91




119871 = 2119862 + 157(1198632 + 1198631) +(1198632 minus 1198631)2

4119862

119871 = 2 lowast 164119898119898 + 157(6093119898119898 + 3865119898119898) +(6093119898119898 + 3865119898119898)2

4 lowast 164119898119898


254119898119898 L = 1938acuteacute




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

92







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

93






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

94






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

95





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

96






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

97













resultado

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

98










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

99


es

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20934119872119901119886 Fs= 1194







de potencia



anteriores

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250 119872119901119886

10898119872119901119886 Fs=229



refinado


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

100





190

195

200

205

210

215

220

225

230

235

240

160000 180000 200000 220000 240000 260000 280000 300000 320000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

101







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

102






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

103






TRABAJO FUTURO






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

104

REFERENCIAS

ANSYS V181


CIE DE COLOMBIA SAS















SOLID EDGE ST8


WWWDIRIMPEXCOM

WWWELECOM

WWWGMORSCOM

WWWHUMBOLDTMFGCOM

WWWINTERMECCOMCO

WWWPINZUARCOMCO

WWWTHEORINGSTORECOM

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

105

ANEXOS



Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano 1 Rev


281117

A

ACORTE A-A

90

90

O76

2

O66

66

O12

5

40

90

O 125

25

15

65

15


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

2Rev


281117

A

ACORTE A-A

5396

O

574

O66

66

4444

+0039

0O

666

6O

R159

31

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




659

1318

508

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

3Rev


281117

A

A CORTE A-A

O51

R159

4444

+002

5-0

05

O

96

913

574

11

21

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1


317

4+0

039

0O

48

381

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

4Rev


281117

O36

6

317

4+0

025

-005

O

10

6355

574

11

21

31

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1




Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

5Rev


281117

3704

3704

954

954

O 2858 O 762 O 2858

O 2858 O 2858O 51

954

30

954

30

O8

O8

O8

O8

BaseInferior

BaseSuperior

254

254


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

6Rev


281117

150

185

4004

485

752 250

O 8O 8 O 8 15

185

15

15

100 100

O 8 O 8

100 25752 25


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

7Rev


281117

150

15

80

R 35

300

150

250

15

15

615

15

O 8

630

220 9deg

100

250

Laterales

Trasera

50

100

25

475

75

50

15 O8

15

630

25

115

100 10025

75

120

110

150

O10

70


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

8Rev


281117

21

51

11

31 6

1

41

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad








Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloMandril

A3Plano 9 Rev


281117

R80

R1254

R215

R22

0

R22

5

50

15

10

20

45

9066 5

468

9

20

15

9066

468

9

10


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

10Rev


281117

O45

0

O44

0

O420

O 390

O24

0

O25

08

O16

0

O31

1R

228 R

15

R 15

O2858

450O

240O

440O

50 20

1024

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad



545

5

40deg


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

11Rev


281117

24

41

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad





O440

O450

R 20

O310

O275

O310O

275O

2508

175

45deg

12

Manigueta

Espira

45deg

A

ACORTE A-A

65

10

5

30

22

127O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

12Rev


281117

40 2121

5

8

170

110

160

11

A

A

CORTE A-A

100

O127

40

R 10

65

O4

R5

123

7

1520

590

35

234832

5


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloPedales

A3Plano

13Rev


281117

10

R 1803

O12

7

R 10

R10

10

O8

O4

11

31

23

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




50

50

170

7

60

20

R10

45

7

10

5

120

1004R 1

R 3 5

20

O3


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

14Rev


28111731

61

41

11

111

91

121

82

22

71

51

101

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad














Coacutedigo FDE 088

Versioacuten 04

Fecha 2016-10-03

120

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

8








Ventajas



Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

9






Ventajas




Desventajas






Ventajas


Desventajas


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

10





Ventajas


Desventajas







Ventajas


Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

11






Ventajas

Ocupa poco espacio


Desventajas






Ventajas




Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

12





1370) wwwelecom[13]


Ventajas



Desventajas









Ventajas



Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

13






Ventajas


Costos asequible

Desventajas








wwwdirimpexcom[12]


Ventajas


Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

14






Ventajas


Equipo compacto

Desventajas



125 Equipos PINZUAR




Ventajas



Desventajas





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

15




Ventajas


Desventajas







los autores







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

16

























INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

17
























INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

18


















14 OBJETIVOS

141 General






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

19




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

20


21 SUELOS








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

21


102 ndash 13











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

22




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

23






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

24


105)





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

25


Procedimiento










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

26






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

27





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

28











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

29




108)


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

30


Equipo









INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

31





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

32







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

33



13








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

34



MEacuteTODO A B C

DIAacuteMETRO

DEL MOLDE1016 mm (4) 1016 mm (4) 1524 mm (6)


CAPAS 3 3 3

GOLPESCAPA 25 25 56

USO




4) (Ver numeral 14)








(Ver numeral 14)

OTRO USO




Meacutetodo C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

35






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

36





MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

37





MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

38




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

39


148 ndash 13





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

40


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

41





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

42












INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

43










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

44








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

45




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

46





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

47





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

48






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

49


















INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

50










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

51








Mandril delantero

w mandiacutebulas

Volante de carro

Depoacutesito

de aceite

Cortador

Cabeza

terraja

Palanca de cambio

de velocidad

Escariador

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

52



shelby a extraer







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

53



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

54






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

55



de emergencia


Maniobras

Mando Manual



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

56





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

57

3 METODOLOGI A










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

58




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

59













INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

60



Desventajas




Ventajas







Desventajas




Ventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

61






Ventajas




Desventajas











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

62

Desventajas








Ventajas










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

63
















mercado

Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

64

Ventajas










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

65











posicionamiento








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

66








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

67


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

68


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

69








8 a 100 70

101 a 200 30







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

70




4lowast7142857(119873)

09lowast120587lowast70(119872119875119886) = 3799 mm


119865 = 119875 lowast 120587lowast1198632

4lowast 09


119865 = 70 119872119875119886 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09 119865 = 70

119873

1198981198982 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09

119865 = 718257851 119873 = 71825 kN



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

71

Pcr = 1205872 119864119868

1198712




119875119888119903 =1205872119864119868

(119870119871)2

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

72


120590119888119903 =119875119888119903

119860



119868 = 1

4 120587(empty119890119909119905)4 minus

1

4120587(empty119894119899119905)4

119870 = 2 119871 = 574 mm = 0574 m

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2) (1

4 120587(00444119898)4 minus

1

4120587(00381119898)4)

(2(0574 m))2

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2 ) (13973 11990910minus6 1198984)

1317 1198982

119875119888119903 =2854681 119896119873

1317 rarr 119875119888119903 = 2167564 119896119873


120590119888119903 = 119875119888119903119860

120590119888119903 =2167564 119896119873

120587

4(00444 119898)2minus

120587

4(00381 119898)2

120590119888119903 = 52867414634 kNm2


119865119904 = 119875119888119903

119865119906119890119903119911119886 119889119890 119890119909119905119890119899119904119894119900119899 119865119904 =

2167564 119896119873

71825 119896119873 119865119904 = 3018


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

73




Cilindro moacutevil

Pistoacuten

Sellos








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

74





V = b h = (120587lowast(5396 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) V= 1303492747 cmᵌ

1303492747 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

75








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

76






V = b h = (120587lowast(381 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) = 6498523 cmᵌ

6498523 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

77





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

78




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

79









INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

80








160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

15000 20000 25000 30000 35000 40000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

81



hidraulicas


Modelo nuacutemero

Tensioacuten motor



Presioacuten de

cambio


remoto

Vol De aceite

utilizable Peso


HEP103041 110V 1 Ph


4 litros 181 kg


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

82




421 Base cabezal


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

83




60 mm de espesor



422 Mordazas




423 Espira


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

84


424 Manigueta


425 Cabezal





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

85

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20777119872119901119886 Fs= 1203






Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

85797119872119901119886 Fs= 2913






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

86











119879 =FlowastDp

2(

cosαlowasttanβ+f


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

87


119879 =283kg 00253161m

2(









119879 =119865 lowast 119863119901

2(

119891 minus 119888119900119904120572 lowast 119905119886119899120573

119888119900119904120572 + 119891 lowast 119905119886119899120573 )

119879 =283kg 00253161m

2(







T = 28 lb-pulg 0113 119873minus119898




1pulg = 508 119909 10minus3119898

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

88

N = 1 119898

min

1 119903119890119907

508 119909 10minus3119898 n = 19685 rpm


119875 =119879119899

63000 119875 =

6830 119897119887minus119901119906119897119892lowast 19685 119903119901119898

63000 P = 00213HP



120591 =16119879

1205871198891199033 =(16)(0771686119873minus119898)

120587(23495

1000119898)

3 120591 = 0303 119872119875119886

σ(x)= 6119865

120587119889119903119899119905119901


σ(x) = 6(038)119865

120587119889119903119899119905119901 σ(x) =

(6)(038)lowast(028kN)103

120587(23495)(1)(508) σ(x) = 1705 MPa



119873 =119878119910

σacute 119873 =

250

1784 N= 140134


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

89






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

90




1198992 =6093mm lowast 19685rpm

3865mm


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

91




119871 = 2119862 + 157(1198632 + 1198631) +(1198632 minus 1198631)2

4119862

119871 = 2 lowast 164119898119898 + 157(6093119898119898 + 3865119898119898) +(6093119898119898 + 3865119898119898)2

4 lowast 164119898119898


254119898119898 L = 1938acuteacute




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

92







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

93






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

94






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

95





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

96






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

97













resultado

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

98










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

99


es

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20934119872119901119886 Fs= 1194







de potencia



anteriores

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250 119872119901119886

10898119872119901119886 Fs=229



refinado


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

100





190

195

200

205

210

215

220

225

230

235

240

160000 180000 200000 220000 240000 260000 280000 300000 320000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

101







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

102






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

103






TRABAJO FUTURO






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

104

REFERENCIAS

ANSYS V181


CIE DE COLOMBIA SAS















SOLID EDGE ST8


WWWDIRIMPEXCOM

WWWELECOM

WWWGMORSCOM

WWWHUMBOLDTMFGCOM

WWWINTERMECCOMCO

WWWPINZUARCOMCO

WWWTHEORINGSTORECOM

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

105

ANEXOS



Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano 1 Rev


281117

A

ACORTE A-A

90

90

O76

2

O66

66

O12

5

40

90

O 125

25

15

65

15


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

2Rev


281117

A

ACORTE A-A

5396

O

574

O66

66

4444

+0039

0O

666

6O

R159

31

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




659

1318

508

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

3Rev


281117

A

A CORTE A-A

O51

R159

4444

+002

5-0

05

O

96

913

574

11

21

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1


317

4+0

039

0O

48

381

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

4Rev


281117

O36

6

317

4+0

025

-005

O

10

6355

574

11

21

31

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1




Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

5Rev


281117

3704

3704

954

954

O 2858 O 762 O 2858

O 2858 O 2858O 51

954

30

954

30

O8

O8

O8

O8

BaseInferior

BaseSuperior

254

254


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

6Rev


281117

150

185

4004

485

752 250

O 8O 8 O 8 15

185

15

15

100 100

O 8 O 8

100 25752 25


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

7Rev


281117

150

15

80

R 35

300

150

250

15

15

615

15

O 8

630

220 9deg

100

250

Laterales

Trasera

50

100

25

475

75

50

15 O8

15

630

25

115

100 10025

75

120

110

150

O10

70


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

8Rev


281117

21

51

11

31 6

1

41

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad








Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloMandril

A3Plano 9 Rev


281117

R80

R1254

R215

R22

0

R22

5

50

15

10

20

45

9066 5

468

9

20

15

9066

468

9

10


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

10Rev


281117

O45

0

O44

0

O420

O 390

O24

0

O25

08

O16

0

O31

1R

228 R

15

R 15

O2858

450O

240O

440O

50 20

1024

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad



545

5

40deg


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

11Rev


281117

24

41

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad





O440

O450

R 20

O310

O275

O310O

275O

2508

175

45deg

12

Manigueta

Espira

45deg

A

ACORTE A-A

65

10

5

30

22

127O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

12Rev


281117

40 2121

5

8

170

110

160

11

A

A

CORTE A-A

100

O127

40

R 10

65

O4

R5

123

7

1520

590

35

234832

5


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloPedales

A3Plano

13Rev


281117

10

R 1803

O12

7

R 10

R10

10

O8

O4

11

31

23

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




50

50

170

7

60

20

R10

45

7

10

5

120

1004R 1

R 3 5

20

O3


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

14Rev


28111731

61

41

11

111

91

121

82

22

71

51

101

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad














Coacutedigo FDE 088

Versioacuten 04

Fecha 2016-10-03

120

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

9






Ventajas




Desventajas






Ventajas


Desventajas


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

10





Ventajas


Desventajas







Ventajas


Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

11






Ventajas

Ocupa poco espacio


Desventajas






Ventajas




Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

12





1370) wwwelecom[13]


Ventajas



Desventajas









Ventajas



Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

13






Ventajas


Costos asequible

Desventajas








wwwdirimpexcom[12]


Ventajas


Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

14






Ventajas


Equipo compacto

Desventajas



125 Equipos PINZUAR




Ventajas



Desventajas





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

15




Ventajas


Desventajas







los autores







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

16

























INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

17
























INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

18


















14 OBJETIVOS

141 General






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

19




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

20


21 SUELOS








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

21


102 ndash 13











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

22




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

23






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

24


105)





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

25


Procedimiento










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

26






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

27





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

28











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

29




108)


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

30


Equipo









INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

31





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

32







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

33



13








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

34



MEacuteTODO A B C

DIAacuteMETRO

DEL MOLDE1016 mm (4) 1016 mm (4) 1524 mm (6)


CAPAS 3 3 3

GOLPESCAPA 25 25 56

USO




4) (Ver numeral 14)








(Ver numeral 14)

OTRO USO




Meacutetodo C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

35






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

36





MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

37





MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

38




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

39


148 ndash 13





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

40


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

41





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

42












INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

43










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

44








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

45




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

46





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

47





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

48






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

49


















INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

50










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

51








Mandril delantero

w mandiacutebulas

Volante de carro

Depoacutesito

de aceite

Cortador

Cabeza

terraja

Palanca de cambio

de velocidad

Escariador

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

52



shelby a extraer







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

53



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

54






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

55



de emergencia


Maniobras

Mando Manual



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TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

56





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

57

3 METODOLOGI A










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

58




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

59













INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

60



Desventajas




Ventajas







Desventajas




Ventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

61






Ventajas




Desventajas











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

62

Desventajas








Ventajas










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

63
















mercado

Desventajas



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TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

64

Ventajas










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

65











posicionamiento








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

66








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

67


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

68


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

69








8 a 100 70

101 a 200 30







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

70




4lowast7142857(119873)

09lowast120587lowast70(119872119875119886) = 3799 mm


119865 = 119875 lowast 120587lowast1198632

4lowast 09


119865 = 70 119872119875119886 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09 119865 = 70

119873

1198981198982 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09

119865 = 718257851 119873 = 71825 kN



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

71

Pcr = 1205872 119864119868

1198712




119875119888119903 =1205872119864119868

(119870119871)2

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

72


120590119888119903 =119875119888119903

119860



119868 = 1

4 120587(empty119890119909119905)4 minus

1

4120587(empty119894119899119905)4

119870 = 2 119871 = 574 mm = 0574 m

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2) (1

4 120587(00444119898)4 minus

1

4120587(00381119898)4)

(2(0574 m))2

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2 ) (13973 11990910minus6 1198984)

1317 1198982

119875119888119903 =2854681 119896119873

1317 rarr 119875119888119903 = 2167564 119896119873


120590119888119903 = 119875119888119903119860

120590119888119903 =2167564 119896119873

120587

4(00444 119898)2minus

120587

4(00381 119898)2

120590119888119903 = 52867414634 kNm2


119865119904 = 119875119888119903

119865119906119890119903119911119886 119889119890 119890119909119905119890119899119904119894119900119899 119865119904 =

2167564 119896119873

71825 119896119873 119865119904 = 3018


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

73




Cilindro moacutevil

Pistoacuten

Sellos








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TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

74





V = b h = (120587lowast(5396 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) V= 1303492747 cmᵌ

1303492747 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

75








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

76






V = b h = (120587lowast(381 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) = 6498523 cmᵌ

6498523 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

77





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

78




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

79









INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

80








160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

15000 20000 25000 30000 35000 40000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

81



hidraulicas


Modelo nuacutemero

Tensioacuten motor



Presioacuten de

cambio


remoto

Vol De aceite

utilizable Peso


HEP103041 110V 1 Ph


4 litros 181 kg


INFORME FINAL DE

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Fecha 2015-01-22

82




421 Base cabezal


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

83




60 mm de espesor



422 Mordazas




423 Espira


INFORME FINAL DE

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Fecha 2015-01-22

84


424 Manigueta


425 Cabezal





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Fecha 2015-01-22

85

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20777119872119901119886 Fs= 1203






Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

85797119872119901119886 Fs= 2913






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Fecha 2015-01-22

86











119879 =FlowastDp

2(

cosαlowasttanβ+f


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87


119879 =283kg 00253161m

2(









119879 =119865 lowast 119863119901

2(

119891 minus 119888119900119904120572 lowast 119905119886119899120573

119888119900119904120572 + 119891 lowast 119905119886119899120573 )

119879 =283kg 00253161m

2(







T = 28 lb-pulg 0113 119873minus119898




1pulg = 508 119909 10minus3119898

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Fecha 2015-01-22

88

N = 1 119898

min

1 119903119890119907

508 119909 10minus3119898 n = 19685 rpm


119875 =119879119899

63000 119875 =

6830 119897119887minus119901119906119897119892lowast 19685 119903119901119898

63000 P = 00213HP



120591 =16119879

1205871198891199033 =(16)(0771686119873minus119898)

120587(23495

1000119898)

3 120591 = 0303 119872119875119886

σ(x)= 6119865

120587119889119903119899119905119901


σ(x) = 6(038)119865

120587119889119903119899119905119901 σ(x) =

(6)(038)lowast(028kN)103

120587(23495)(1)(508) σ(x) = 1705 MPa



119873 =119878119910

σacute 119873 =

250

1784 N= 140134


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Fecha 2015-01-22

89






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

90




1198992 =6093mm lowast 19685rpm

3865mm


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TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

91




119871 = 2119862 + 157(1198632 + 1198631) +(1198632 minus 1198631)2

4119862

119871 = 2 lowast 164119898119898 + 157(6093119898119898 + 3865119898119898) +(6093119898119898 + 3865119898119898)2

4 lowast 164119898119898


254119898119898 L = 1938acuteacute




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

92







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TRABAJO DE GRADO

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Fecha 2015-01-22

93






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

94






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

95





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

96






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

97













resultado

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Fecha 2015-01-22

98










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

99


es

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20934119872119901119886 Fs= 1194







de potencia



anteriores

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250 119872119901119886

10898119872119901119886 Fs=229



refinado


INFORME FINAL DE

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

100





190

195

200

205

210

215

220

225

230

235

240

160000 180000 200000 220000 240000 260000 280000 300000 320000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

101







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

102






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Fecha 2015-01-22

103






TRABAJO FUTURO






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TRABAJO DE GRADO

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

104

REFERENCIAS

ANSYS V181


CIE DE COLOMBIA SAS















SOLID EDGE ST8


WWWDIRIMPEXCOM

WWWELECOM

WWWGMORSCOM

WWWHUMBOLDTMFGCOM

WWWINTERMECCOMCO

WWWPINZUARCOMCO

WWWTHEORINGSTORECOM

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Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

105

ANEXOS



Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano 1 Rev


281117

A

ACORTE A-A

90

90

O76

2

O66

66

O12

5

40

90

O 125

25

15

65

15


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

2Rev


281117

A

ACORTE A-A

5396

O

574

O66

66

4444

+0039

0O

666

6O

R159

31

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




659

1318

508

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

3Rev


281117

A

A CORTE A-A

O51

R159

4444

+002

5-0

05

O

96

913

574

11

21

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1


317

4+0

039

0O

48

381

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

4Rev


281117

O36

6

317

4+0

025

-005

O

10

6355

574

11

21

31

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1




Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

5Rev


281117

3704

3704

954

954

O 2858 O 762 O 2858

O 2858 O 2858O 51

954

30

954

30

O8

O8

O8

O8

BaseInferior

BaseSuperior

254

254


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

6Rev


281117

150

185

4004

485

752 250

O 8O 8 O 8 15

185

15

15

100 100

O 8 O 8

100 25752 25


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

7Rev


281117

150

15

80

R 35

300

150

250

15

15

615

15

O 8

630

220 9deg

100

250

Laterales

Trasera

50

100

25

475

75

50

15 O8

15

630

25

115

100 10025

75

120

110

150

O10

70


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

8Rev


281117

21

51

11

31 6

1

41

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad








Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloMandril

A3Plano 9 Rev


281117

R80

R1254

R215

R22

0

R22

5

50

15

10

20

45

9066 5

468

9

20

15

9066

468

9

10


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

10Rev


281117

O45

0

O44

0

O420

O 390

O24

0

O25

08

O16

0

O31

1R

228 R

15

R 15

O2858

450O

240O

440O

50 20

1024

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad



545

5

40deg


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

11Rev


281117

24

41

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad





O440

O450

R 20

O310

O275

O310O

275O

2508

175

45deg

12

Manigueta

Espira

45deg

A

ACORTE A-A

65

10

5

30

22

127O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

12Rev


281117

40 2121

5

8

170

110

160

11

A

A

CORTE A-A

100

O127

40

R 10

65

O4

R5

123

7

1520

590

35

234832

5


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloPedales

A3Plano

13Rev


281117

10

R 1803

O12

7

R 10

R10

10

O8

O4

11

31

23

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




50

50

170

7

60

20

R10

45

7

10

5

120

1004R 1

R 3 5

20

O3


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

14Rev


28111731

61

41

11

111

91

121

82

22

71

51

101

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad














Coacutedigo FDE 088

Versioacuten 04

Fecha 2016-10-03

120

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

10





Ventajas


Desventajas







Ventajas


Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

11






Ventajas

Ocupa poco espacio


Desventajas






Ventajas




Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

12





1370) wwwelecom[13]


Ventajas



Desventajas









Ventajas



Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

13






Ventajas


Costos asequible

Desventajas








wwwdirimpexcom[12]


Ventajas


Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

14






Ventajas


Equipo compacto

Desventajas



125 Equipos PINZUAR




Ventajas



Desventajas





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

15




Ventajas


Desventajas







los autores







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

16

























INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

17
























INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

18


















14 OBJETIVOS

141 General






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

19




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

20


21 SUELOS








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

21


102 ndash 13











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

22




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

23






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

24


105)





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

25


Procedimiento










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

26






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

27





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

28











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

29




108)


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

30


Equipo









INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

31





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

32







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

33



13








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

34



MEacuteTODO A B C

DIAacuteMETRO

DEL MOLDE1016 mm (4) 1016 mm (4) 1524 mm (6)


CAPAS 3 3 3

GOLPESCAPA 25 25 56

USO




4) (Ver numeral 14)








(Ver numeral 14)

OTRO USO




Meacutetodo C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

35






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

36





MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

37





MEacuteTODO A B C



CAPAS 5 5 5

GOLPESCAPA 25 25 56

USO












ninguna ventaja















de usar




(34)

OTRO USO




Meacutetodos B o C




Meacutetodo C

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

38




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

39


148 ndash 13





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

40


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

41





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

42












INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

43










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

44








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

45




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

46





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

47





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

48






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

49


















INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

50










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

51








Mandril delantero

w mandiacutebulas

Volante de carro

Depoacutesito

de aceite

Cortador

Cabeza

terraja

Palanca de cambio

de velocidad

Escariador

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

52



shelby a extraer







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

53



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

54






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

55



de emergencia


Maniobras

Mando Manual



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

56





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

57

3 METODOLOGI A










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

58




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

59













INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

60



Desventajas




Ventajas







Desventajas




Ventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

61






Ventajas




Desventajas











INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

62

Desventajas








Ventajas










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

63
















mercado

Desventajas



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

64

Ventajas










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

65











posicionamiento








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

66








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

67


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

68


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

69








8 a 100 70

101 a 200 30







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

70




4lowast7142857(119873)

09lowast120587lowast70(119872119875119886) = 3799 mm


119865 = 119875 lowast 120587lowast1198632

4lowast 09


119865 = 70 119872119875119886 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09 119865 = 70

119873

1198981198982 lowast 120587lowast(381119898119898)2

4lowast 09

119865 = 718257851 119873 = 71825 kN



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

71

Pcr = 1205872 119864119868

1198712




119875119888119903 =1205872119864119868

(119870119871)2

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

72


120590119888119903 =119875119888119903

119860



119868 = 1

4 120587(empty119890119909119905)4 minus

1

4120587(empty119894119899119905)4

119870 = 2 119871 = 574 mm = 0574 m

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2) (1

4 120587(00444119898)4 minus

1

4120587(00381119898)4)

(2(0574 m))2

119875119888119903 =1205872 (207 000 000

kN

m2 ) (13973 11990910minus6 1198984)

1317 1198982

119875119888119903 =2854681 119896119873

1317 rarr 119875119888119903 = 2167564 119896119873


120590119888119903 = 119875119888119903119860

120590119888119903 =2167564 119896119873

120587

4(00444 119898)2minus

120587

4(00381 119898)2

120590119888119903 = 52867414634 kNm2


119865119904 = 119875119888119903

119865119906119890119903119911119886 119889119890 119890119909119905119890119899119904119894119900119899 119865119904 =

2167564 119896119873

71825 119896119873 119865119904 = 3018


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

73




Cilindro moacutevil

Pistoacuten

Sellos








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

74





V = b h = (120587lowast(5396 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) V= 1303492747 cmᵌ

1303492747 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

75








INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

76






V = b h = (120587lowast(381 119888119898)2

4) lowast (57119888119898) = 6498523 cmᵌ

6498523 cmᵌ 0001 119897119894119905119903119900



INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

77





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

78




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

79









INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

80








160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

15000 20000 25000 30000 35000 40000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

81



hidraulicas


Modelo nuacutemero

Tensioacuten motor



Presioacuten de

cambio


remoto

Vol De aceite

utilizable Peso


HEP103041 110V 1 Ph


4 litros 181 kg


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

82




421 Base cabezal


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

83




60 mm de espesor



422 Mordazas




423 Espira


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

84


424 Manigueta


425 Cabezal





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

85

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20777119872119901119886 Fs= 1203






Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119891119906119890119903119911119886 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

85797119872119901119886 Fs= 2913






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

86











119879 =FlowastDp

2(

cosαlowasttanβ+f


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

87


119879 =283kg 00253161m

2(









119879 =119865 lowast 119863119901

2(

119891 minus 119888119900119904120572 lowast 119905119886119899120573

119888119900119904120572 + 119891 lowast 119905119886119899120573 )

119879 =283kg 00253161m

2(







T = 28 lb-pulg 0113 119873minus119898




1pulg = 508 119909 10minus3119898

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

88

N = 1 119898

min

1 119903119890119907

508 119909 10minus3119898 n = 19685 rpm


119875 =119879119899

63000 119875 =

6830 119897119887minus119901119906119897119892lowast 19685 119903119901119898

63000 P = 00213HP



120591 =16119879

1205871198891199033 =(16)(0771686119873minus119898)

120587(23495

1000119898)

3 120591 = 0303 119872119875119886

σ(x)= 6119865

120587119889119903119899119905119901


σ(x) = 6(038)119865

120587119889119903119899119905119901 σ(x) =

(6)(038)lowast(028kN)103

120587(23495)(1)(508) σ(x) = 1705 MPa



119873 =119878119910

σacute 119873 =

250

1784 N= 140134


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

89






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

90




1198992 =6093mm lowast 19685rpm

3865mm


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

91




119871 = 2119862 + 157(1198632 + 1198631) +(1198632 minus 1198631)2

4119862

119871 = 2 lowast 164119898119898 + 157(6093119898119898 + 3865119898119898) +(6093119898119898 + 3865119898119898)2

4 lowast 164119898119898


254119898119898 L = 1938acuteacute




INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

92







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

93






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

94






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

95





INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

96






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

97













resultado

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

98










INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

99


es

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250119872119901119886

20934119872119901119886 Fs= 1194







de potencia



anteriores

Fs =119903119890119904119894119904119905119890119899119888119894119886 119889119890 119891119897119906119890119899119888119894119886

119890119904119891119906119890119903119911119900 119890119902119906119894119907119886119897119890119899119905119890 119907119900119899minus119898119894119904119890119904 Fs =

250 119872119901119886

10898119872119901119886 Fs=229



refinado


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

100





190

195

200

205

210

215

220

225

230

235

240

160000 180000 200000 220000 240000 260000 280000 300000 320000


INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

101







INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

102






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

103






TRABAJO FUTURO






INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

104

REFERENCIAS

ANSYS V181


CIE DE COLOMBIA SAS















SOLID EDGE ST8


WWWDIRIMPEXCOM

WWWELECOM

WWWGMORSCOM

WWWHUMBOLDTMFGCOM

WWWINTERMECCOMCO

WWWPINZUARCOMCO

WWWTHEORINGSTORECOM

INFORME FINAL DE

TRABAJO DE GRADO

Coacutedigo FDE 089

Versioacuten 03

Fecha 2015-01-22

105

ANEXOS



Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano 1 Rev


281117

A

ACORTE A-A

90

90

O76

2

O66

66

O12

5

40

90

O 125

25

15

65

15


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

2Rev


281117

A

ACORTE A-A

5396

O

574

O66

66

4444

+0039

0O

666

6O

R159

31

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




659

1318

508

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

3Rev


281117

A

A CORTE A-A

O51

R159

4444

+002

5-0

05

O

96

913

574

11

21

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1


317

4+0

039

0O

48

381

O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

4Rev


281117

O36

6

317

4+0

025

-005

O

10

6355

574

11

21

31

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad


Troches-Soto 1




Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

5Rev


281117

3704

3704

954

954

O 2858 O 762 O 2858

O 2858 O 2858O 51

954

30

954

30

O8

O8

O8

O8

BaseInferior

BaseSuperior

254

254


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

6Rev


281117

150

185

4004

485

752 250

O 8O 8 O 8 15

185

15

15

100 100

O 8 O 8

100 25752 25


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

7Rev


281117

150

15

80

R 35

300

150

250

15

15

615

15

O 8

630

220 9deg

100

250

Laterales

Trasera

50

100

25

475

75

50

15 O8

15

630

25

115

100 10025

75

120

110

150

O10

70


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

8Rev


281117

21

51

11

31 6

1

41

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad








Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloMandril

A3Plano 9 Rev


281117

R80

R1254

R215

R22

0

R22

5

50

15

10

20

45

9066 5

468

9

20

15

9066

468

9

10


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

10Rev


281117

O45

0

O44

0

O420

O 390

O24

0

O25

08

O16

0

O31

1R

228 R

15

R 15

O2858

450O

240O

440O

50 20

1024

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad



545

5

40deg


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

11Rev


281117

24

41

11

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad





O440

O450

R 20

O310

O275

O310O

275O

2508

175

45deg

12

Manigueta

Espira

45deg

A

ACORTE A-A

65

10

5

30

22

127O


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

12Rev


281117

40 2121

5

8

170

110

160

11

A

A

CORTE A-A

100

O127

40

R 10

65

O4

R5

123

7

1520

590

35

234832

5


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha

TiacutetuloPedales

A3Plano

13Rev


281117

10

R 1803

O12

7

R 10

R10

10

O8

O4

11

31

23

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad




50

50

170

7

60

20

R10

45

7

10

5

120

1004R 1

R 3 5

20

O3


Comprobado

Aprobado 1

Aprobado 2



Nombre Fecha


A3Plano

14Rev


28111731

61

41

11

111

91

121

82

22

71

51

101

Nuacutemerode

elemento


Autor Cantidad














Coacutedigo FDE 088

Versioacuten 04

Fecha 2016-10-03

120

DISEÑO DE UN EXTRACTOR DE MUESTRAS PARA ENSAYOS DE ...

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