DISEÑO ESTRUCTURALMÁQUINA MANUAL DE

ENSAYOS A LA TRACCIÓN

VIGA

COLUMNAS

MESA ESTRUCTURAL

BASE DE LA ESTRUCTURA

CABEZALES O MORDAZAS

CÁLCULO DE LA VIGA

Perfil de acero laminado A42

• Esfuerzo de rotura = 4600 Kg./cm2

• Esfuerzo elástico ( E) = 2600 Kg./cm2σ

Módulo de elasticidad (E)= 2 100 000 Kg./cm2 Módulo de rigidez (G)= 810 000 Kg./cm2 Coeficiente de Poisson = 0,30 Coeficiente de dilatación lineal = 1,2 x 10-5 mm x 1 oC

Tensión de trabajo

2/1625

6,1

cmKg

n

t

Et

Esfuerzo Cortante

2

2

/2,938

3

/1625

3

cmKg

cmKgt

Selección del material

CÁLCULO DE LA VIGA

Tipo de carga

Momentos flectores

Esfuerzos cortantes

Reacciones Apoyos

Flecha máxima

Determinación de la fuerza para la viga

Fc= 26 714,2 Kg.

W= 109,123 Kg.

K=1,11

P=(Fc+W) x K

P=30 000 Kg.

CÁLCULO DE LA VIGA

Resultados Reacciones RA = RB = 15 000 Kg.

Momento flector Mf = 600 000 Kg.cm

Fuerza cortante V = 15 000 Kg.

Momento resistente3

t

23,369Mf

Wx cm

Selección del perfil

Perfil: 2 UPN 200

Peso = 25,3 Kg./m

Sección = 32,2 cm2 / cada perfil

Momento resistente Wx = 382 cm3 (los dos perfiles)

Momento de inercia Ix= 3 820 cm4 (los dos perfiles)

Distancia de separación = 250 mm.

CÁLCULO DE LA VIGA

Determinación de la flecha máxima

mmcmxf

IE

llPesoC

IE

LPf

máx

máx

3983,01083,39

..384

)..(.5

..48

.

3

33

Esfuerzo cortante

221

21

/2,938/92,232

4,64

15000

cmKgcmKg

cm

Kg

A

V

CÁLCULO DE LA VIGA

Platabandas

Permite la unión de los dos perfiles UPN, con el propósito de que la fuerza se ejecute por el centro de gravedad del conjunto viga.

Pernos

Están encargados de la sujeción entre las platabandas y los perfiles.

El objetivo es de brindar un ajuste de compresión y de mantener el equilibrio de la viga

CÁLCULO DE LAS COLUMNAS

Tipo de columna

Extremos articulados

CÁLCULO DE LAS COLUMNAS

Fórmula de cálculo

Selección del perfil

Dos ángulos de lados iguales de 100x100x8

kgkgP

cmcmxángulosA

cml

x

x

k

1500034,28489

4,317,15)(2

3226,1

63,68

210

1

3,06cmix

22

KgA

P admx 15000

.

Tensión de trabajo=1200Kg/cm2

x

kx esbeltez

ix

L

ix

l

iyix

.

CÁLCULO DE LAS COLUMNAS

Conjunto columna

Para formar un sólo conjunto estáticamente y axialmente es necesario colocar el número adecuado de presillas y fundirlas por medio del empleo de la soldadura eléctrica por arco, de modo que con esto se consigue enfrentarse al pandeo al que estará sometido la columna.

Pernos de sujeción de las columnas con la viga Selección del diámetro del tornillo

Solicitación de aplastamiento

.lg8723,2

)/960(..4

)( 22

8

30000

pucmD

cmKgDR

t

ctKg

NP

22

2

/1200/16,1019

/1200))(.(

cmKgcmKg

cmKgánguloUPNespesorDA

R

ap

tap

CÁLCULO DE LA MESA ESTRUCTURAL

La mesa estructural es la que reacciona y mantiene el equilibrio para la viga, con el mismo diámetro y número de tornillos para montarla en la estructura de la máquina

Generalidades

CÁLCULO DE LA BASE DE LA ESTRUCTURA

Generalidades

Permite mantener el equilibrio de las columnas, primero la viga-mesa y segundo la mesa-base

CÁLCULO DE LOS CABEZALES

Rosca normalizada 52MB

Características comunes

cmKgT

f

fDmP

T

.73,14477costan.

1

cos)rosca la defricción 51,0(

tan

2

.

Momento de giro (T)

Diámetro medio Dm=5,0051 cm

Paso Q=0,3 cm.

Altura del filete=0,19cm.

Ángulo de la rosca =600

Ángulo medio

Ángulo de la hélice

o30o09,1

CÁLCULO DE LOS CABEZALES

Acoplamiento cabezal y plato (brida)

Diámetro de los tornillos

lg211,1224cmDt

tornillo)del área().4(.2

lg)3()./960().73,14477( 12

pu

AttornilllosnpuD

cmKgcmKgT

INSTRUMENTOS DE MEDIDAMÁQUINA MANUAL DE

ENSAYOS A LA TRACCIÓN

MANÓMETRO DE PRESIÓN

EXTENSÌMETRO

CALIBRADOR