proyecto de laboratorio cam ansys

8/18/2019 Proyecto de Laboratorio Cam Ansys

1/20

[Nombre de la empresa] arbomex sa de c.v


2/20

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE JUVENTINOROSA

ALUMNO: LUIS JAVIER GONZALEZ PARAMO

MATERIA: CAM ANSYS

ESTUDIO DE LABORATORIO EN DISEÑO

ESPECIALIDAD: INGENIERÍA METALÚRGICA

GRADO: 10º DECIMO CUATRIMESTRE GRUPO: A

PROFESOR: EDILBERTO MURRIETA LUNA


3/20

FECHA: 1 DE ABRIL DEL 01!

ÍNDICE

Portada ………………………………………………………………………….

Hoja de presentación""""""""""""""""""""""##

Introducción""""""""""""""""""""""""""##

Que es un árbol de levas……………………………………………………………………………………..

Descripción de un árbol de levas…………………………………………………………………………

Características !unciona"iento del árbol de levas…………………………………………

Desarrollo #al$o de teoría%""""""""""""""""""""#

desarrollo del árbol de levas…………………………………………………………………………………

Procesos de !abricación………………………………………………………………………………………..

Procedi"iento #pasos del proecto a reali&ar i"á$enes de los

pasos%

Desarrollo del desarrollo de árbol de levas……………………………………………………………

I"á$enes del proceso…………………………………………………………………………………………….

'bjetivos…"""""""""""""""""""""""""""#'bjetivos pri"ordiales…………………………………………………………………………………………..

Descripción de los objetivos del proecto o de la si"ulación aplicándolos a esta

practica

Descripción del proecto de si"ulacion……………………………………………


4/20

Descripción del árbol de levas…………………………………………………………………………………………

Pará"etros del árbol de levas……………………………………………………………………………...........

Realización de un árbol de levas mediante Catiav5r20P$%&% '($)*+$,&%

M$-$))$,&%

R($)*+$.*/ ,( % (%2'.2'$

E3'*$4*(2& ,( )$ 5*(+$R(%)2$,&%"""""""""""""""""""""""""""#

C&.)%*&(%""""""""""""""""""""""""""

R(3('(.*$%"""""""""""""""""""""""""""

I467((% (82'$% ,() 5'&-(.2&""""""""""""""""""##

B*9)*&7'$3$ - ,$2&% 3*$)(%""""""""""""""""""""


5/20

IN()'D*CCI+N

El árbol de levas

n árbol de levas es un mecanismo !ormado por un e"e en el #ue se

colocan distintas levas$ #ue pueden tener distintas !ormas % tama&os

% estar orientadas de di!erente manera$ siendo un pro'ramador

mecánico. (os usos de los árboles de levas son mu% variados$ como enmolinos$ telares$ sistemas de distribución de a'ua o martillos

)idráulicos$ aun#ue su aplicación más desarrollada es la relacionada

con los motores de combustión interna$ en los #ue se encar'a de

re'ular la apertura % el cierre de las válvulas$ permitiendo la

admisión % el escape de 'ases en los cilindros.

Descripción* Consiste en una barra cil+ndrica #ue recorre la lon'ituddel !lanco de los cilindros con una serie de levas sobresaliendo de ,l$

una por cada válvula de motor. (as levas !uerzan a las válvulas a

abrirse por una presión e"ercida por la leva mientras el árbol rota.

Este 'iro es producido por#ue el árbol de levas está conectado con el

ci'-e&al$ #ue es el e"e motriz #ue sale del motor. (a conexión entre

ci'-e&al % árbol de levas se puede realizar directamente mediante un

mecanismo de en'rana"es o indirectamente mediante una correa ocadena$ conocida como correa de distribución.

E, -)', DE ,E/01 E1(- DI1E20D' P0)0 )ECII) E13*E)4'1 DE(')1I+N 5 C'6P)E1I+N.


6/20

C0)0C(E)I1(IC01 5 3*NCI'N06IEN(' DE, -)', DE ,E/01

uncionamiento* (a relación entre la rotación del árbol de levas % la

rotación del ci'-e&al es de cr+tica importancia. /l ser las válvulas las

#ue controlan el !lu"o de admisión de combustible % de 'ases #ue se

expulsan en el motor$ deben abrirse % cerrarse en el momento

oportuno durante recorrido del pistón. En al'unos casos el árbol de

levas tambi,n controla la distribución de aceite % la bomba del

combustible.

En los motores de dos tiempos #ue usan árbol de levas$ cada válvula

es abierta una vez por cada 'iro del ci'-e&al en este tipo de

motores$ el árbol de levas 'ira el mismo n1mero de veces #ue elci'-e&al$ es decir$ la proporción de 'iro entre el árbol de levas % el

ci'-e&al es . En los motores de cuatro tiempos$ las válvulas se abren

una vez por cada dos 'iros del ci'-e&al$ la proporción de 'iro entre el

árbol de levas % el ci'-e&al es 32.

4ependiendo de la colocación del árbol de levas % la distribución de

estas$ se accionarán directamente las válvulas o lo )arán mediante unsistema de ta#u,s % balancines. (a primera !orma re#uiere un simple

mecanismo #ue suele tener menos !allos #ue el se'undo sistema$

pero re#uiere #ue el árbol de levas este colocado encima de los

cilindros. En el pasado$ cuando los motores no eran tan !iables como

)o%$ esto resultaba problemático$ pero en los modernos motores de


7/20

'asolina el sistema de levas elevado$ donde el árbol de levas está

encima de los cilindros$ es lo com1n. /l'unos motores usan un árbol

de levas por cada válvula de entrada6salida esto es conocido como

4oubl, o dual 78ver 9ead Cams)a!t: 7489C:. /s+$ los motores en ;

pueden tener < árboles de levas.

DE10))',,' DE, 0)', DE ,E/01

4e!inición*

n árbol de levas en su !orma más simple es una !lec)a de )ierro 'ris

aleado$ )ierro nodular o acero$ la cual tiene levas$ apo%o % al'unos

modelos un exc,ntrico o en'rane #ue operan el distribuidor % la

bomba de aceite.

=u !abricación puede ser en procesos de !undición$ !or"a$ árboles

ensamblados$ suelen someterse a acabados$ super!iciales de

tratamientos t,rmicos$ cementado$ etc.$ #ue sirven para endurecer

la super!icie del árbol pero no su n1cleo. >osteriormente son

ma#uinados para dar los acabados !inales % la precisión re#uerida.


8/20

Procesos de !abricación del árbol de levas

=u !abricación de un árbol de levas puede constar de materiales como

)ierro nodular$ )ierro 'ris$ o incluso de acero.

Consiste en el proceso.


9/20

(a composición #u+mica de las aleaciones de !abricación de un árbol

de levas va dependiendo del metal a !abricar %a sea de )ierro

nodular$ )ierro 'ris$ o en su caso acero$ dependiendo de estas

caracter+sticas la !abricación del árbol de levas cambiara estructura$

#u+mica$ resistencia % espesores %a con estos cambios las

modi!icaciones de la !abricación cambiara as+ como las aleaciones$

pero el proceso de !abricación será el mismo.

Procedi"iento.

En esta ima'en se muestra como se vac+a el metal en el molde donde

se crearan los arboles de los levas.

Este es el proceso de vaciado de "etal en los "oldes de los árbolesde levas en este caso consiste en un 7ierro nodular a una

te"peratura de 898:; centí$rados con!or"e va pasando el tie"pola te"peratura va descendiendo en el "etal.


10/20

Estos son los "oldes con el "etal donde saldrán con la !i$ura delos árboles de levas.

0tre"o a e>tre"o el en!ria"iento.%


11/20

4ona !ría del "olde &ona caliente del "olde

'bjetivo de la si"ulación de un en!ria"iento de un árbol de levas

El ob"etivo de la simulación o realización de este estudio es conocer

la estructura % más #ue nada #u, es lo #ue sucede a la )ora de sacar


12/20

el árbol de levas de su molde a la )ora de su solidi!icación % de su

en!riamiento$ como es su solidi!icación % #ue sucede en su proceso de

en!riamiento.

Como van cambiando sus !ases de trans!ormación t,rmica en elinterior de la microestructura del árbol$ % #ue tanto le a!ecta las

velocidades de en!riamiento en su composición #u+mica$ a

temperaturas ambientes.

. =u en!riamiento su solidi!icación$ en!riamiento a temperatura

ambiente$ temperatura de en!riamiento en el molde

2. =u proceso de solidi!icación$ En!riamiento del árbol de levas atemperatura ambiente.

?. @emperatura de solidi!icación dentro del molde


13/20

/#u+ se muestra el árbol de levas sacado del molde a temperatura

ambiente a unos D50c su proceso de en!riamiento es lento. Esto a

unos ?0 minutos de )aber sido vaciado en el molde.

/#u+ despu,s de unos arámetros del árbol de levas

(os parámetros del árbol de levas #ue se encuentran en el estudio

corresponden a un 9ierro nodular perlitico 400?.

Composición #u+mica


14/20

? carbón @.9:[email protected]:

? silicio 8.:A.F? "an$aneso :.@:A8.:F? cro"o :.8F "a>? cobre :.9:A8.F:? estaGo :.:B: "a>? titanio :.:@F "a>? !os!oro :.:F "a>? ni

>ropiedades mecánicas

4ureza 22D6?02 F9N

Resisencia a la tensión700 000 psi. Gin: 7AD0 mpa. Gin:

(imite elástico70 000 psi.min: 7orcenta"e de alar'amiento

2I min.

>arámetros de las condiciones de vaciado del árbol de levas en la!undición.


15/20

FORMULACION MATEMÁTICAEl estudio de la transferencia de calor que tiene

lugar en un sistema de fundición formado por una pieza y un molde puede ser descrito por medio dela ecuación de balance de energía escrita para cada

uno de dichos medios como

junto con adecuadas condiciones de contorno e


16/20

iniciales. En esta ecuación, ρ es la densidad, c es el

calor específico, T es la temperatura, L es el calor latente específico, f pc es la función de cambio de

fase, k es el coeficiente de conductiidad, r es una

fuente específica de calor, ∇ es el operador

gradiente y el punto sobre las ariables indica

deriada temporal. En este conte!to, la función de

cambio de fase es nula en el molde mientras que enla fundición iene dada por f pc"#$f s donde f s es la

fracción sólida definida a partir de un modelomicroestructural que tiene en cuenta la

solidificación de la austenita primaria y la

transformación eut%ctica &',(). *sí, f s

"f a+f g+f c,

donde f a

, f g y f c son las fracciones de austenita yeut%cticas de grafito y cementita, respectiamente.

Las e!presiones de cada una de ellas se presentan breemente a continuación.

Solidificación de la austenita primariaLa e!presión utilizada para calcular la fracción

sólida de austenita es la siguiente $)-

donde / es el coeficiente de partición, Tl es la

temperatura 0liquidus1 y Tγ 2 es la temperatura

correspondiente a la intersección de lae!trapolación de las curas de las temperaturas

0liquidus1 y 0solidus1 del diagrama de equilibrio

3e$4. Estos par5metros se obtienen a tra%s decorrelaciones escritas en función de los contenidos

de silicio y carbono.

. =u en!riamiento su solidi!icación$ en!riamiento a temperatura

ambiente$ temperatura de en!riamiento en el molde2. =u proceso de solidi!icación$ En!riamiento del árbol de levas a

temperatura ambiente.?. @emperatura de solidi!icación dentro del molde


17/20


18/20


19/20


20/20

proyecto de laboratorio cam ansys

Documents