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