UNIVERSIDAD: Csar Vallejo FACULTAD: Ingeniera

ESCUELA: Ingeniera Mecnica

CURSO: Esttica

CICLO: III

TTULO: Mecanismo de un Cuerpo Rgido

AUTOR: Arnold Alain Mndez Llerena

DOCENTE: Ing. Elmer Bolaos Grau

DEPARTAMENTO: La Libertad

PROVINCIA: Trujillo

FECHA:10 - 01 - 2015

NDICE

Cartula1ndice.2Agradecimiento............................................................................4Introduccin.51.1 Prensa Hidrulica.6 1.1.1 Principio de Pascal..............6 1.1.2 Principio de Arqumedes...81.2 Clasificacin de las prensas hidrulicas..............81.3 Las ventajas de las prensas hidrulicas..11 1.3.1 Parmetros para seleccionar una prensa hidrulica...................................................141.4 Componentes generales de una prensa hidrulica151.5 Actuadores hidrulicos...18 1.5.1 Objetivos y campos de aplicacin.............181.6 Clasificacin...........21 1.6.1 Especificaciones............22 1.6.2 Mtodos de prueba24 1.6.3 Procedimiento25 1.6.4 Prueba de carga en 3 posiciones25 1.6.5 Prueba de sostenimiento de carga..26 1.6.6 Prueba de carga combinada a una pendiente de 4..................................26 1.6.7 Prueba de vida til.27 1.6.8 Prueba de longitud mxima...27 1.6.9 Prueba de descenso28

-2- 1.6.10 Prueba del dispositivo de seguridad.........28 1.6.11 Marcado de resultados..281.7 Tipos de materiales.........29 1.7.1 Propiedades mecnicas..31 1.7.2 Propiedades fsicas.....33 1.7.3 Propiedades de corrosin...34 1.7.4 Recipientes a presin.35 1.7.5 Tuberas.35Prensa Hidrulica.36Diagrama de cuerpo libre.37

-3-

AGRADECIMIENTO

Esto va dedicado a Dios padre creador de los cielos y la tierra y de todos los seres vivientes que existen en ellos.

A mis padres y hermanos por ser lo ms preciados que tengo en la vida.A nuestro docente por su paciencia y comprensin en ensearnos lo mejor posible.

A mis compaeros, por ser parte de mi educacin superior.

-4-

INTRODUCCIN

En el presente trabajo est diseado en forma prctica t sencilla para entender el efecto de las fuerzas que actan sobre una prensa hidrulica sencilla, lo detallaremos en el diagrama de cuerpo libre, luego encontraremos sus fuerzas internas (pueden ser tensin o comprensin) y despus las fuerzas distributivas y por ltimo hallaremos su centro de gravedad.

De esta forma por medio del estudio de la esttica, sustentaremos el estado de equilibrio y sus fuerzas que actan sobre dicha prensa hidrulica. Primero veremos que es una prensa hidrulica y sus principios, funcionamiento y uso.

-5-

1.1 PRENSA HIDRULICAEn el siglo XVII, en Francia, el matemtico y filsofo Blaise Pascal comenz unainvestigacin referente al comportamiento de los fluidos. Observ que al empujarun lquido, la presin que se ejerca era igual en magnitud en todas direcciones.Gracias a este principio se ha logrado producir fuerzas muy grandes utilizandofuerzas relativamente pequeas. Uno de los aparatos ms comunes para alcanzarlo anteriormente mencionado es la prensa hidrulica, la cual est basada en elprincipio de Pascal.La prensa hidrulica es una aplicacin del principio de Pascal. Es una mquinaherramienta que tiene como finalidad lograr la deformacin permanente o inclusocortar un determinado material, mediante la aplicacin de una carga. Es utilizadaen operaciones de trabajo en fri y en caliente. Consiste de un bastidor quesostiene una bancada y un ariete, una fuente de potencia, y un mecanismo paramover el ariete linealmente y en ngulos rectos con relacin a la bancada.

1.1.1 PRINCIPIO DE PASCALEl principio de Pascal (figura 1-1) habla de un cambio de presin aplicado a unfluido en reposo dentro de un recipiente, se transmite sin alteracin a travs detodo el fluido. Es igual en todas las direcciones y acta mediante fuerzasperpendiculares a las paredes que lo contienen, es as como se puede dar laexplicacin de cmo es el principio de funcionamiento de una prensa hidrulica.

-6-

Imagen 1-1. Principio de Pascal con dos recipientesy con mbolos de diferentes tamaos.

-7-

1.1.2 PRINCIPIO DE ARQUIMIDESEl principio de Arqumedes (figura 1-2) nos dice que todo cuerpo sumergido en unliquido recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del liquidodesalojado.

Imagen 1-2. Se muestran las fuerzas que actan sobre el objeto a cuando es sumergido en un lquido.1.2 CLASIFICACIN DE LAS PRENSAS HIDRAULICASLas prensas hidrulicas se pueden clasificar de diversas formas en:* Mecnicas e hidrulicas.*Por tipo de bastidor: tipo C, tipo H, de laboratorio, de prensa, para reciclaje,algunas de diseo de bastidor especial segn los requerimientos del cliente, etc.*Del tipo de accin:De simple accin: Tienen nicamente un ariete.De doble accin: Tiene 2 arietes deslizando uno exteriormente y otro en el interior.-8-

El ariete exterior es el que constituye generalmente el pisador y es actuado pormedio de brazos articulados o de levas excntricas, de manera que al final de sucarrera permanece estacionario y aplicando presin para sujetar la pieza, mientrasel ariete interior o punzn sigue su movimiento hacia arriba simultneamente.

Las prensas de doble accin se emplean principalmente para trabajos deembutido profundo.De triple accin: Son muy semejantes en principio a las anteriores, pero tienen unariete adicional que trabaja de abajo hacia arriba, cuyo movimiento se sincronizacon el de los 2 arietes anteriores.

La parte superior de un troquel o punzn se sujeta en la mayora de las prensas ala cara inferior del ariete por medio de tornillos.Durante los ltimos 30 aos, ha habido un crecimiento en el uso de prensashidrulicas. Por muchos aos se favoreca el uso de prensas mecnicas; la cualusa el sistema de un cigeal que rueda.

Desde el ao 1991 los envos de las prensas hidrulicas han superado a lasprensas mecnicas que hoy en da son las preferidas en la manufactura mundial.

-9-

Grafica 1-1. Se muestra el incremento de ventas de prensas hidrulicas de una empresa mexicana (FLUIDICA, S.A.) desde el ao 1990 hasta 1995.

Hoy se ven an ms rpidas y ms confiables que nunca debido al mejoramientode la tecnologa, inclusive: los nuevos sellos, mejores bombas, las manguerasreforzadas y los acoplamientos mejorados.

Tambin el uso de controles PLC (Control Lgico Programable) y otros controleselectrnicos ha mejorado la velocidad y la flexibilidad de estas prensas en elproceso de manufactura, con la integracin de las prensas con Interfaces con lacomputacin y monitoreo.

Las prensas mecnicas son a menudo rpidas en alimentaciones automticas,carreras cortas, y alimentaciones cortas para operaciones de troquelado.Entonces, la alimentacin manual, y las prensas hidrulicas ofrecen obviasventajas competitivas en alimentaciones manuales.

-10-1.3 LAS VENTAJAS DE LAS PRENSAS HIDRULICAS.

LA FUERZA TOTAL POR TODA LA CARRERA - Es posible mantener el total dela fuerza por lo largo de la carrera, no solamente al fondo o el final de la carreracomo en las prensas mecnicas. La ventaja de esta es quitar la necesidad dehacer clculos de la presin del tonelaje al principio de la carrera, as es que no serequiere la compra de una prensa de 200 toneladas para alcanzar a la presin desolamente 100 toneladas.MS CAPACIDAD A MENOS COSTO - Se sabe que es ms fcil y menos carocomprar ciertas clases de capacidad en las prensas hidrulicas. Lo de la carreraes mera ganga. Las carreras de 12, l8 y de 24 pulgadas son comunes. Aparte, esfcil aumentar esta medida. Tambin se puede aumentar el claro mximo a bajoscostos. Inclusive, es muy posible la instalacin de las mesas (platinas) msgrandes en las prensas pequeas o la aumentacin de cualquiera platina.MENOS EL COSTO DE COMPRA - Por su potencia de fuerza no hay ningunamquina que de la misma fuerza por el mismo precioMENOS COSTO DE MANTENIMIENTO - Las prensas hidrulicas son bastantessencillas en su diseo, con pocas partes en movimiento y estn siemprelubricadas con un fluido de aceite bajo presin. En las pocas ocasiones de averacasi siempre son defectos menores, sea el empaque, la bobina solenoide y aveces una vlvula, que son fciles a refaccionar. En cambio, en las prensasmecnicas, un cigeal roto es significativo tanto en el costo de la parte como laprdida de produccin.

-11-No solo es el menor costo estas partes, sino tambin sepuede reparar sin tener que hacer maniobras de desmontar piezas de grantamao; reduciendo tiempos de mantenimiento, y menos afectacin en laproduccin.SEGURIDAD DE SOBRECARGA INCLUIDO - Con una prensa de 100 toneladassi se calibra una fuerza de 100 toneladas, no se corre el riesgo de rompertroqueles o la misma prensa por un excedente de fuerza; por que al tener elmximo de fuerza permitida, se abre una vlvula de seguridad.MAYOR FLEXIBILIDAD EN CONTROL. Y VERSATILIDAD Como siempre sepuede mantener un control en una prensa hidrulica, como lo es fuerza, carrera,tiempo de trabajo, movimientos con secuencia, etc. Se puede disponer de unavelocidad rpida de aproximacin, y otra de trabajo, con ventajas de productividad,y de cuidado de herramientas. En una prensa hidrulica se puede controlardistancias de profundidad, aproximacin, tiempos de trabajo, o toda una secuenciade operacin, por medio de temporizadores, alimentadores, calentadores, etc.Por este motivo una presas hidrulica no solo sube y baja, como lo aria una presamecnica.Una prensa hidrulica puede hacer trabajos en ancho rango segn su fuerza.Entre ellos son: el embutido profundo, reduccin, formado de polmetros, elformado, el estampado, troquelado, el punznado, el prensado, el ensambleajustado, el enderezo. Tambin es muy til en los procesos de: el formado desinterizado de ruedas abrasivas, la adhesin, el brochado, la calibracin dedimetros, la compresin a plstico y a hule (goma, caucho), y los troqueles detransferencia.-12-MS COMPACTAS: Aunque una prensa muy comn de 20 toneladas mide 1.7 m.por 0.7 m. por 1.5 m. una prensa de 200 toneladas solo mide 2.1 m. por 1.2 m. por2 m. efectivamente con 10 veces la capacidad pero solo un poco ms grande; laprensa ms grande desplaza solo 50% ms. Como va incrementando la fuerza,se va economizando comparando a las prensas mecnicas.MENOS GASTOS EN HERRAMIENTAS: Junto a la proteccin empotrada, lomismo tocante a las herramientas. Se puede fabricar las herramientas segn lastolerancias de un trabajo especificado, luego ajustar la fuerza de la prensahidrulica segn sta misma. El hecho de lo mnimo de choque y de vibracin lesbeneficia en ms vida en las herramientas.MENOS RUIDO: Con menos partes movibles, y sin rueda volante, el nivel de ruidoiniciado por la prensa hidrulica es mucho menos que la mecnica. Armadassegn las normas, aunque estn a toda presin, las bombas imiten ruidos bajoslas indicadas de las Normas Federales. Tambin es posible minimizar el nivel deruido por controlar la velocidad del vstago en pasarlo por el trabajo ms lento yquieto.LA SEGURIDAD: Ni quisiera decir que las prensas hidrulicas sean ms segurasque las mecnicas. Las dos clases son si se instalan se usan en la maneraapropiada, pero con los controles a dos manos y los protectores enlazados, esms fcil fabricarlas con ms seguridad por el hecho del control completo con elsistema hidrulico.

-13-1.3.1 PARMETROS PARA SELECCIONAR UNA PRENSA HIDRULICAEL TONELAJE (FUERZA); La seleccin del tonelaje de una prensa hidrulica va adepender del trabajo a realizar, es fcil ajustar la fuerza adecuada y precisa paracada trabajo en particular.LA ACCION DE LA MQUINA; Para la seleccin del tipo de accin de la prensava a depender del tipo de carrera no es igual la carrera de una prensa hidrulicaque de una mecnica.Las prensas de Martillo y algunas prensas mecnicas son mejores para laproduccin de joyas y trabajos de impacto. Al contrario, en los trabajos deembutido profundo, los hace mejor una prensa hidrulica. A partir de esos casos,hay pocos ejemplos donde los resultados son mejores con el uso de las prensashidrulicas que con las mecnicas, trabajando el mismo herramental. Elcizallamiento (esfuerzo cortante) sale siendo igual en los dos tipos de mquinas.LA SELECCIN DE TIPO DE PRENSA - La prensa de tipo "C" ofrece la ventajade acceso desde tres lados. Las prensas de Cuatro Columnas aseguran unafuerza muy paralela. Las prensas de Lados rectos nos da la rigidez suficiente parahacer los trabajos de transferencia.Cuanto ms crtico es el trabajo y mas tolerancia se demanda, ms grande elrango de reserva en tonelaje deber tener.CALIDAD - Se sabe que existen varias clases en cuanto a la calidad de mquinas.Hay prensas ms ligeras capaces de darle al material unos " toques ligeros" yluego regresar; tambin hay prensas de contraccin pesadas para trabajar bien elmetal.

-14-

stos son unos de los detalles sobre la construccin de las prensas que cuentanpara poder hacer una buena comparacin entre prensa y prensa.EL CUERPO - Fjese en la construccin de la estructura: su rigidez, el grueso de la platina, su capacidad por dimensiones, y otros factores.EL CILINDRO - Cul el su dimetro? Cul es su forma de construccin? Qu empresa la fabric? Es fcil darle servicio?

LA PRESIN MXIMA DEL SISTEMA - Qu presin se quiere en el sistema para que la prensa llegue a su fuerza mxima? Por lo comn est entre 1000 hasta3000 psi.MOTOR ELECTRICO - Son la duracin, la longitud de la carrera, y la velocidad de la "carrera de fuerza" que determinan la Fuerza de Caballos que se necesita para un trabajo. Fjese en las potencias indicadas.

-15-

1.4 COMPONENTES GENERALES DE UNA PRENSA HIDRAULICA.-Sistema elctrico*Relevadores de sobrecarga.*botones de arranque, paro y de emergencia.*contactos auxiliares.*protectores termo-magnticos.-cables y conexiones.*motor.-Sistema de potencia*bomba hidrulica.-Sistema de transmisin.*flechas.-Sistema hidrulico.*vlvulas.*pistones.*mangueras y tubera.*aceite.*filtros.

-16-Figura 1-3. Se puede ver de manera general los componentes principales que constituyen una prensa hidrulica.1. Plataforma2. Columna3. Palanca4. Platillo5. Cierre hermtico6. Cierre hermtico7. Vlvula

-17-

1.5 ACTUADORES HIDRULICOS.1.5.1 OBJETIVOS Y CAMPO DE APLICACIN.Esta Norma Oficial Mexicana establece las especificaciones de seguridad y losmtodos de prueba que deben cumplir los gatos hidrulicos tipo botella concapacidad hasta de 30 t, empleados para levantar, bajar o en general, movercargas pesadas, ya sea total o parcialmente.ReferenciasEsta Norma Oficial Mexicana se complementa con la siguiente norma oficialmexicana y norma mexicana vigentes:NOM-008-SCFI-2002 Sistema General de Unidades de Medida, publicada en el Diario Oficial de la Federacin el 27 de noviembre de 2002.NMX-Z-012-1987, Muestreo para la inspeccin por atributos, publicada en el Diario Oficial de la Federacin el 28 de octubre de 1987.DefinicionesPara efectos de la presente Norma Oficial Mexicana se establecen las siguientesdefiniciones:*BombaEs el dispositivo compuesto por el mbolo inyector y un cilindro que succiona elfluido hidrulico del recipiente del gato hidrulico y lo inyecta al cilindro principal.*Cabeza de tornilloEs el elemento situado en la parte superior del tornillo, extensin que sirve comobase de soporte de carga, y que debe evitar el no deslizamiento de la misma.

-18-

*Carga de pruebaEs la fuerza no destructiva que excede el lmite de la carga nominal y que seaplica al centro del mbolo principal. Esta carga tiene la finalidad de comprobar laintegridad estructural del gato.

*Carga nominalEs la fuerza mxima a la cual debe ser operado el gato.*Ciclo de pruebaEs la accin de levantar el mbolo principal del gato desde su mnima hasta sumxima altura con su carga nominal; esta operacin se completa regresando elmbolo a su punto inicial.*Cilindro principalEs el recipiente que soporta la presin del fluido hidrulico y al mismo tiempo esuna de las partes principales del gato hidrulico.*Dao funcionalEs el deterioro o deformacin permanente de la estructura del gato y/o la prdidade capacidad de sellado en los componentes hidrulicos.*Dispositivo extensinEs una barra de accionamiento manual generalmente con rosca, que tiene lafuncin de aproximar las dimensiones del gato hidrulico, entre ste y el punto deapoyo de la carga.

-19-

*Embolo principalEs el elemento que proporciona movimiento lineal del gato a travs del tornilloextensin y de la cabeza del mismo, mediante la presin ejercida en ste porfluido hidrulico.

*Empaque del mbolo de la bombaEs el elemento encargado de soportar la presin hidrulica en el mbolo de labomba*Empaque del mbolo principalEs el elemento encargado de soportar la presin hidrulica en el mbolo principal.*Fluido hidrulicoLquido que sirve como medio de transmisin de potencia. Los ms comunes sonlos de petrleo, aceites minerales, sintticos y mezclas de agua glicol, los cualesdeben de presentar un alto ndice de viscosidad y proteccin anti desgaste.*Vlvula de controlEs el dispositivo que permite la elevacin del mbolo principal del gato hidrulicoal cerrar y su descenso al abrir.*Vlvula de pasoEs el dispositivo que permite el paso del fluido hidrulico en una sola direccin, unpaso por succin y el otro por inyeccin.

-20-

1.6 CLASIFICACION.Los gatos hidrulicos a que se refiere la presente Norma Oficial Mexicana, seclasifican en siete tipos de acuerdo a sus capacidades, como se establece en latabla 1.

TipoCiclo de pruebaCapacidad en toneladas

1601,5 o menos

2601,6 a 3,0

3403,1 a 5,0

4405,1 a 8,0

5258,1 a 12,0

62512,1 a 20,0

72520,1 a 30,0

Capacidades de los gatos hidrulicosTabla 1. Nota: los gatos hidrulicos de capacidades intermedias a lasindicadas en la tabla 1 deben cumplir con los dems requisitos de estaNorma Oficial Mexicana, interpolando el nmero de ciclos de prueba cuandosea aplicable.

-21-

1.6.1 ESPECIFICACIONES.*Carga durante un minutoEs la fuerza aplicada al gato hidrulico a un 140% de su capacidad nominal (vasetabla 2). Esta fuerza debe aplicarse durante un minuto y el gato debe funcionarcorrectamente sin presentar deformaciones permanentes ni bajar ms de 5 mm enel tiempo establecido.*Carga en tres posicionesEs la fuerza aplicada al gato hidrulico a un 140% de su capacidad nominal (vasetabla 1-2). Esta fuerza debe aplicarse durante 10 min en tres posiciones, lascules deben ser:a) Un centmetro arriba del punto muerto inferior de la carrera del pistn.b) A la mitad de la carrera del pistn.c) Cinco milmetros abajo del tope mximo.

El gato hidrulico debe soportar esta carga sin prdida de presin, fugas del fluido,deformaciones permanentes o fallas mecnicas en sus componentes ni bajar msde 5 mm en el tiempo establecido.*Carga sostenidaEs la fuerza aplicada al gato hidrulico a un 120% de su capacidad nominaldurante 10 min. En la carrera mxima del pistn (vase tabla 2).El pistn no debe bajar ms de 5 mm aplicando la carga en el tiempo establecido yno presentar daos en ninguno de sus componentes.

-22-

*Carga combinada a una pendiente de 4Es la fuerza vertical aplicada durante 10 min. Al gato hidrulico a un 120% de sucapacidad nominal (vase tabla 2). El gato debe estar colocado en un planoinclinado de 4 y el dispositivo extensin en su longitud mxima.Despus de aplicar la carga, el gato debe ser capaz de regresar a su posicin deelevacin mnima y operar sin fallar ni presentar fugas ni bajar ms de 5 mm en eltiempo establecido.

*Vida tilEl gato hidrulico debe soportar la cantidad de ciclos especificada en la tabla 1,aplicando la carga nominal. Al trmino de los ciclos correspondientes, el gato debeser capaz de soportar por lo menos un ciclo ms de operacin, sin presentar fugasni deformaciones permanentes que afecten el funcionamiento del gato.

*Longitud mximaLa longitud mxima del gato hidrulico extendido debe ser la que especifique elfabricante con una tolerancia de 5 mm.

*DescensoPara que el mbolo principal baje, despus de abrir la vlvula, se deben aplicarcomo mximo las cargas siguientes:-Para capacidades menores de 12 t, mximo 245 N (25 kgf).-Para capacidades de 12 t a 30 t, mximo 490 N (50 kgf).

-23-

*Dispositivo de seguridadCada gato hidrulico debe tener un dispositivo de seguridad para evitar unacarrera excesiva del mbolo principal. Cuando el mbolo principal deja de subir enCapacidad nominal en toneladasCarga de prueba en toneladasPrueba de sostenimiento en toneladas

1,52,11,8

3,04,23,6

5,07,06,0

8,011,29,6

12,016,814,4

20,028,024,0

30,042,036,0

un punto mximo de desplazamiento.Tabla 2 tabla de pruebas. Nota: para otras capacidades nominales (Cn), lacarga de prueba debe ser de 7 Cn/5 y para la prueba de sostenimiento de carga deben usarse 6 Cn/5.

1.6.2 METODOS DE PRUEBA.Carga durante un minuto*Aparatos y equipoa) Prensa hidrulica con manmetro calibrado de acuerdo a la capacidad de lamquina.b) Tabla de equivalencias de acuerdo al mbolo de la prensa y del manmetro.c) Cronmetro (reloj).

-24-

1.6.3 PROCEDIMIENTOColocar el gato hidrulico con la extensin y pistn hasta su mxima altura enposicin vertical en la prensa, aplicar la carga de prueba de acuerdo a loestablecido en la tabla 2 y sostener la carga durante un tiempo de un minuto. Elconteo del tiempo debe iniciarse en el momento en que el pistn se hayadesplazado como mximo 15 mm por debajo de su altura mxima.ResultadosDespus de efectuar la prueba, los gatos hidrulicos deben funcionar sinpresentar: deformaciones permanentes, dobleces ni desgastes, conforme lo dichoanteriormente.

1.6.4 PRUEBA DE CARGA EN 3 POSICIONES.Aparatos y equipoProcedimientoColocar el gato hidrulico en posicin vertical en la prensa, aplicar la carga deprueba de acuerdo a lo establecido en la tabla 2, en tres posiciones: 10 mm arribadel punto muerto inferior, a mitad del recorrido hidrulico (recorrido del pistn sinextensin) y 5 mm abajo del tope mximo, durante un tiempo de 10 min. en cadaposicin.

ResultadosDespus de efectuar la prueba, los gatos hidrulicos deben funcionarcorrectamente y soportar la carga aplicada sin fugas del fluido hidrulico, y nodebe presentar deformaciones permanentes de sus componentes.

-25-1.6.5 PRUEBA DE SOSTENIMIENTO DE CARGA.

Aparatos y equipoProcedimientoColocar el gato hidrulico en posicin vertical en la prensa, sacar el dispositivoextensin (si lo tiene), aplicar la carga de prueba de acuerdo a lo establecido en latabla 2, operar el gato llevndolo al tope mximo y mantenerlo en esa posicindurante un tiempo de 10 min.ResultadosDurante la prueba los gatos hidrulicos deben soportar la carga de prueba,conforme lo dicho anteriormente.

1.6.6 PRUEBA DE CARGA CONVINADA A UNA PENDIENTE DE 4.Aparatos y equipo-Prensa hidrulica con manmetro calibrado de acuerdo a la capacidad de lamquina para efectuar la prueba.-Cua de acero con un ngulo de inclinacin de 4.ProcedimientoColocar la cua de 4 entre la mesa de la prensa hidrulica y la base del gatohidrulico, acto seguido sacar totalmente el pistn y dispositivo extensin (si lotiene) y aplicar la carga de sostenimiento establecida en la tabla 2, durante untiempo de 10 min. iniciar el conteo a partir de que sea aplicada la carga.

-26-

ResultadosDespus de efectuar la prueba, el gato hidrulico no debe mostrar deformacionesvisibles en ninguna de sus partes y debe funcionar correctamente.

1.6.7 PRUEBA DE VIDA UTIL.Aparatos y equipo-Prensa hidrulica con manmetro calibrado de acuerdo a la capacidad de lamquina para efectuar la prueba.ProcedimientoColocar el gato hidrulico en posicin vertical en la prensa, sin extensin y aplicarlos ciclos de trabajo indicados en la tabla 1, ejerciendo la carga nominal, desde elpunto muerto inferior hasta el tope mximo.ResultadosDespus de efectuar la prueba, el gato hidrulico debe funcionar correctamente.

1.6.8 PRUEBA DE LOGITUD MAXIMA.Aparatos y equipo-Dispositivo adecuado para medir la altura. ProcedimientoColocar el gato en posicin vertical, acto seguido sacar totalmente el pistn y eldispositivo extensin (si lo tiene). En estas condiciones medir en forma paralela aleje del gato hidrulico, la longitud de la base al punto ms alto del mismo.

-27-

1.6.9 PRUEBA DE DESCENSO.-Aparatos y equipo Un bloque con un peso de acuerdo a lo especificado.ProcedimientoColocar el gato hidrulico en posicin vertical, acto seguido accionar la bomba delgato hasta llevar el pistn a su mxima elevacin, para fijar el bloque en la partesuperior del pistn, finalmente, abrir la vlvula de control para permitir el descensodel pistn.

1.6.10 PRUEBA DEL DISPOSITIVO DE SEGURIDAD.Aparatos y equipoNo se requiere de ningn aparato o equipo para la prueba.ProcedimientoColocar el gato hidrulico en posicin vertical; accionar la bomba del gato hastallevar el pistn a su posicin de mxima elevacin y continuar bombeando durante30 s.ResultadosAsegurarse que el pistn no es expulsado ni presenta fugas de aceite, nideformaciones permanentes.

1.6.11 MARCADO DE RESULTADOS.El producto a que se refiere la presente Norma Oficial Mexicana, debe ostentarvisiblemente en forma clara y legible, como mnimo los siguientes datos enespaol:

-28-

Capacidad. Marca registrada o smbolo del fabricante o importador y/o comercializador.

1.7 TIPOS DE MATERIALES.Siguiendo con la normatividad para la prensa hidrulica, tambin se tiene queconsiderar una norma que regule la calidad de los materiales a ocupar, Deacuerdo a la AmericanSociety of Testing Materials ASMT, se puede escoger elmaterial mas adecuado para nuestros propsitos como los materiales para lasestructuras o para el actuador hidrulico, encontramos diferentes tipos demateriales que pueden ser utilizados y la norma en cual se diseo, como semuestra la tabla siguiente sacada de la norma ASTM.

-29-

Prensa Hidrulica.

-30-

Prensa Hidrulica.

Tabla 3. Se muestra la aplicacin, formas, su designacin de los tipos deAceros con respecto a la norma ASTM.1.7.1 PROPIEDADES MECNICAS.Son aquellas que expresan el comportamiento de los metales frente a esfuerzos ocargas que tienden a alterar su forma.Resistencia:Capacidad de soportar una carga externa si el metal debe soportarla sin rompersese denomina carga de rotura y puede producirse por traccin, por compresin, portorsin o por cizallamiento, habr una resistencia a la rotura (kg/mm) para cadauno de estos esfuerzos. -31-

Dureza:Propiedad que expresa el grado de deformacin permanente que sufre un metalbajo la accin directa de una carga determinada. Los ensayos ms importantespara designar la dureza de los metales, son los de penetracin, en que se aplicaun penetrador (de bola, cono o diamante) sobre la superficie del metal, con unapresin y un tiempo determinados, a fin de dejar una huella que depende de de ladureza del metal, los mtodos ms utilizados son los de Brinell, Rockwell yVickers.Elasticidad:Capacidad de un material elstico para recobrar su forma al cesar la carga que loha deformado. Se llama lmite elstico a la carga mxima que puede soportar unmetal sin sufrir una deformacin permanente. Su determinacin tiene granimportancia en el diseo de toda clase de elementos mecnicos, ya que se debetener en cuenta que las piezas deben trabajar siempre por debajo del lmiteelstico, se expresa en Kg/mm.Fluencia:Propiedad de algunos metales de deformarse lenta y espontneamente bajo laaccin de su propio peso o de cargas muy pequeas. Esta deformacin lenta, sedenomina tambin creep.Ductilidad:Es la capacidad del metal para dejarse deformar o trabajar en fro; aumenta con latenacidad y disminuye al aumentar la dureza.

-32-1.7.2 PROPIEDADES FSICAS.

Calor especfico:Es la cantidad de calor necesaria para elevar en 1C la temperatura de 1 kg dedeterminada sustancia. El calor especfico vara con la temperatura. En la prcticase considera el calor especfico medio en un intervalo de temperaturas.Dilatacin trmica:Mide cuanto se puede deformar un material con respecto a un diferencial de T,puede causar contraccin o dilatacin.Conductibilidad elctrica: La conductibilidad elctrica de los metales es mxima en el estado de pureza,disminuyendo a medida que contienen otros elementos.

Densidad: La densidad es variable en los metales; depende del estado slido o lquido y delprocedimiento con que fueron tratados. El metal al estado lquido es menos densoque al slido, debido al aumento de volumen que experimenta con el calor. As, sien estado slido se lo estira, disminuye su densidad, que aumenta si se lo sometea la compresin.Emisividad trmica:Es la proporcin de radiacin trmica emitida por una superficie u objeto debida auna diferencia de temperatura determinada. Es la transferencia de calor debida ala emisin de ondas electromagnticas entre dos superficies y no necesita de unmedio para llevarse a cabo.

-33-

Conductividad trmica:Es una propiedad fsica de los materiales que mide la capacidad de conduccin decalor.Propiedad ferromagnticas:Es el ordenamiento magntico de todos los momentos magnticos de unamuestra, en la misma direccin y sentido. Un material ferromagntico es aquel quepuede presentar ferromagnetismo. La interaccin ferromagntica es la interaccinmagntica que hace que los momentos magnticos tiendan a disponerse en lamisma direccin y sentido. Ha de extenderse por todo un slido para alcanzar elferromagnetismo.Oxidacin:La oxidacin es una reaccin qumica muy poderosa donde un compuesto cedeelectrones, y por lo tanto aumenta su estado de oxidacin.

1.7.3 PROPIEDADES DE CORROSIN.La corrosin de los metales puede originarse por:Reacciones qumica:Con los agentes corrosivos.Reacciones electroqumica:Producidas por corrientes electrolticas generadas en elementos galvnicosformados en la superficie con distinto potencial. Las corrientes electrolticas seproducen con desplazamiento de iones metlicos.

-34-1.7.4 RECIPIENTES A PRESIN

Existen diferentes tipos de recipientes que son utilizados en la industria, los cualesson clasificados por su uso y por su forma, entre los cuales destacan losrecipientes sometidos a presiones internas, son requeridos y utilizados endiferentes industrias como por ejemplo en el procesamiento de los hidrocarburos.Las normas que rigen el diseo mecnico de los recipientes a presin son loscdigos ASME seccin VIII que se encarga del diseo, construccin e inspeccinde tanques y de recipientes a presin.Los cdigos ASME seccin VIII estudian las temperaturas mximas y mnimas dediseo, reglas de diseo para presiones externas e internas, fabricacin,inspeccin, ensayos, materiales, cargas, etc.

1.7.5 TUBERIASPara el diseo de la tubera las normas utilizadas para el anlisis de la tubera sonlas normas ANSI/ASME B31 (American Standar Institute / American Societyof Mechanical Engineers).Las normas ANSI/ASME B31 implican todo el diseo de tuberas como lo es latemperatura de diseo, espesor de pared, presin de diseo, etc., para diferentestipos de fluidos.

-35-PRENSA HIDRULICA

-36-

DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE

-37-Diagrama de Cuerpo Libre

Fuerzas Internas: F1Fuerzas Externas: WTFuerzas Distribuidas: Q1Reacciones: R1x, R1y, R2x, R2yHALLAR FUERZA DISTRIBUTIVAS DE PRENSA HIDRULICALa prensa tiene una masa de 250 kg y el cilindro o gata tiene una masa. Todo este peso lo soporta la estructura de la parte posterior.

FRMULA Fy= 0Q1 + (WT + W1) = 0AQ1 = WT + W1A

CLCULO DEL REA DEL CONTACTO

A= 6 x h A= (0,166) (0,98) A= 0,163 m2

Wr= PESO TOTALW1= PESO GATA

La fuerza distribuida es:1564,42 kgf por cada metro cuadrado

CLCULO DE CENTROIDE DE LAPRENSA HIDRULICA

Elemento 1

Elemento 2

Elemento 3

Elemento 4

Elemento 5

Elemento 6

TABLA

ElementoA()X()YAX(AY(

10,16370,4900,08020

20,18760,2220,78350,04160,1470

30,18760,7580,78350,14220,1470

40,17660,490,78350,08650,1384

50,06710,491,40,08290,0439

60,05820,491,16650,02850,0679

0,8408xx0,41190.5942

El centroide se encuentra en la coordenada: (x,y) = (0,49 ; 0,71)

Clculo de Centroide de la Prensa Hidrulica-Separemos a la prensa hidrulica en 6 elementos para su clculo.-Se considera una estructura en 2-D.

*Consideremos la parte superior de la estructura como una viga simplemente apoyada, el peso de la viga se considera 150 N/m

El peso de la viga es

=>

Reemplazando:

Ahora sabiendo las reacciones encontraremos los momentos flectores y fuerzas cortantes

FUERZA CORTANTEPara

ReemplazadoPara

MOMENTO FLECTORESPara

Si

Si Si

CONCLUSIONES

*Se hizo un diagrama de cuerpo libre mostrando las reacciones externas e internas de la prensa, de tal manera que cumple las leyes del fsico Isacc Newton.*Se calcul las fuerzas distributivas obteniendo una medida de fuerza de por cada metro cuadrado.*Se calcul el centroide, dando como resultado las coordenadas *Se hizo un clculo de las fuerzas cortantes y momentos flectores considerando su momento cortante mximo y su momento mximo .