Ingeniería Mecánica, Mecánica –Eléctrica y Mecatrónica

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Browsing Ingeniería Mecánica, Mecánica –Eléctrica y Mecatrónica by Author "Almiron Baca, Jonathan Joseph"

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    Diseño y construcción de una máquina didáctica para realizar ensayos de tracción de metales en el laboratorio de materiales EPIMMEM - UCSM
    (Universidad Católica de Santa María, 2021-12-22) Ortiz Gómez, Luis Guillermo; Rosas Basurco, Cristian Percy
    En el presente proyecto se diseñó y fabricó una máquina didáctica para ensayos de tracción. Para la concepción del proyecto se parte de la necesidad de realizar ensayos en el Laboratorio de Materiales. Inicialmente los posibles diseños son evaluados según los parámetros y variables de necesidad, para luego materializarse como concepto principal de un equipo de accionamiento hidráulico que consta principalmente en una bomba hidráulica de tipo engranaje capaz de generar una presión de hasta 3000 psi. La regulación de la misma es posible a través de una válvula reguladora de caudal y una válvula reguladora de presión según lo requerido para el ensayo. La estructura fue diseñada para poder resistir una fuerza máxima de 14 Toneladas, contando con un pistón hidráulico con diámetro de camiseta interno de 100 milímetros, este elemento es el encargado de realizar el movimiento para producir la ruptura de la probeta que se encuentre situada entre las pinzas de sujeción. Las pruebas realizadas constan de tres tipos diferentes de materiales, la fabricación de estas probetas se realizó según las dimensiones recomendadas por la norma ASTM E8/E8M con Ø 0.5 pulgadas. Se detalla la ejecución de probetas para acero estructural A-36 obteniendo un esfuerzo máximo de 526 MPa y un alargamiento de 33 % en promedio. Para el siguiente caso, el estudio fue realizado para acero Inoxidable AISI 316 obteniendo un esfuerzo máximo de 685 MPa y un alargamiento de 34 % en promedio. El siguiente material de estudio fue el Aluminio 6061 T4 del cual se obtuvo un esfuerzo máximo de 235 MPa y un alargamiento del 17 % en promedio. Los materiales ensayados contemplan resultados experimentales cuyas propiedades mecánicas pueden estar sujetas a variación debido a procesos iniciales de fundición o procesos finales como son los procesos de mecanizado de las probetas en estudio. Razón por la cual para el Acero A 36 , el Inoxidable 316 y el caso del Aluminio 6061 obtenidos en los ensayos, se encuentran dentro de los valores máximos y mínimos teóricos comparados con los esfuerzos máximos experimentales obtenidos. Los resultados obtenidos van desde el funcionamiento y maniobrabilidad del propio equipo hasta la obtención de resultados de esfuerzos máximos en las probetas ya mencionadas.
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    Implementación y estimación de la incertidumbre de un módulo de durómetros portátiles para evaluar la dureza superficial de componente mecánicos según las normas ASTM A-956 y ASTM A-1038 para el laboratorio de materiales de la EPIMMEM de la UCSM
    (Universidad Católica de Santa María, 2023-03-09) Escalante Quispe, Jordi Fredy; Sanjines Hualpa, Juan Agusto
    El presente trabajo tiene como fin la implementación y estimación de la incertidumbre de medida de un módulo de durómetros portátiles para evaluar la dureza superficial de componentes mecánicos según las normas ASTM A-956 y ASTM A-1038 para el laboratorio de materiales de la EPIMMEM de la UCSM. El modulo está compuesto por 2 tipos de pruebas de dureza, la prueba de dureza Leeb o de rebote y la prueba de dureza de impendancia de contacto ultrasónico (UCI). Para determinar la exactitud de medida de los durómetros portátiles (Leeb y UCI) respecto a los durómetros estáticos del laboratorio de materiales (Rockwell, Brinell y Vickers) se utilizó un patrón de dureza de 57.0 HRC y 2 probetas de acero AISI 1045 y AISI 4140, cabe resaltar que estas probetas poseen diferentes acabados superficiales en cada cara. Los valores de dureza obtenidos por los diferentes durómetros sobre el patrón de dureza Rockwell se compararon con la dureza de referencia y de esta manera se determinó la exactitud de estos resultados en la escala Rockwell C. Respecto a las escalas de dureza Brinell y Vickers se realizaron mediciones con los durómetros estáticos sobre las probetas de acero AISI 1045 y AISI 4140 respectivamente sobre la cara que posee mejor acabado superficial, los resultados obtenidos con los durómetros estáticos sobre sobre estas probetas se compararon con los valores de dureza medidos por los métodos portátiles en ambas caras de cada probeta. En cuanto a la incertidumbre de medida se estableció el procedimiento y se identificó las fuentes de incertidumbre (repetibilidad, no uniformidad, deriva, calibración y resolución) para estimar la incertidumbre de medida. Finalmente se elaboró un procedimiento y una guía de laboratorio para realizar pruebas de dureza sobre superficies metálicas; que ayudaran al operador del equipo y a los estudiantes a identificar el principio de funcionamiento de los métodos portátiles, seguir el procedimiento recomendados por las normas y realizar el reporte de resultados respecto a las pruebas de dureza portátiles.