Diseño y construcción de un equipo para medición de dureza de rayado en materiales metálicos.

Con el fin de obtener más información sobre el desgaste de materiales metálicos se efectuó el diseño de un equipo para realizar ensayos de dureza al rayado bajo condiciones de movimiento lineal. Tomando como referencia la norma ASTM G171 según la cual se dictamina dicha prueba. Este equipo fue diseñ...

Full description

Autores:
Bocanegra Valencia, Juan Sebastián
Salcedo Escobar, Juan David
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad de Ibagué
Repositorio:
Repositorio Universidad de Ibagué
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/4987
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/20.500.12313/4987
Palabra clave:
Materiales metálicos - Dureza y rayado - Diseño de un equipo de medición
Diseño y construcción de un equipo - Monitoreo
Diseño y construcción de un equipo - Sistema de control
Ensayo de dureza al rayado
Desgaste
Norma ASTM G171
Sistema de control
Scratch hardness test
Wear
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Control system
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description Con el fin de obtener más información sobre el desgaste de materiales metálicos se efectuó el diseño de un equipo para realizar ensayos de dureza al rayado bajo condiciones de movimiento lineal. Tomando como referencia la norma ASTM G171 según la cual se dictamina dicha prueba. Este equipo fue diseñado en la herramienta SolidWorks, fabricado con diferentes tipos de materiales y puesto en marcha para su posterior validación por medio de pruebas de funcionamiento. Cuenta además con un sistema de control que permite monitorear los resultados obtenidos en el rayado de las probetas para obtener mayor precisión en las medidas.
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Cuenta además con un sistema de control que permite monitorear los resultados obtenidos en el rayado de las probetas para obtener mayor precisión en las medidas.In order to obtain more information on the wear of metallic materials, the design of an equipment was carried out to carry out scratch hardness tests under conditions of linear movement. Taking as reference the ASTM G171 standard according to which said test is dictated. This equipment was designed in the SolidWorks tool, manufactured with different types of materials and put into operation for subsequent validation through functional tests. It also has a control system that allows monitoring the results obtained in the scratching of the test tubes to obtain greater precision in the measurements.PregradoIngeniero MecánicoIntroducción.....7 Capítulo 1: Antecedentes de diseño de equipos de rayado.....9 1.1. Antecedentes.....9 Capítulo 2: Objetivos.....13 2.1. Objetivo general.....13 2.2. Objetivos específicos.....13 Capítulo 3: Normatividad para ensayos de rayado.....14 3.1. Variables que deberán considerarse en el diseño, de acuerdo con los parámetros establecidos por la norma ASTM G171.....14 Capítulo 4: Diseño de un equipo para medición de dureza de rayado en materiales metálicos.....16 4.1. Análisis y selección de alternativas de diseño.....16 4.1.1. Propuesta 1.....17 4.1.2. Propuesta 2.....17 4.1.3. Propuesta 3.....18 4.1.4. Matriz de decisión.....19 4.2. Diseño y selección de elementos.....20 4.2.1. Cálculos dinámicos del mecanismo.....28 4.2.2. Cálculo de resistencia de elementos de fijación.....32 4.3. Materiales de diseño.....34 Capítulo 5: Procesos de manufactura asociados a la fabricación del diseño.....36 5.1. Ensamblaje.....39 Capítulo 6: Instrumentación y control del equipo.....42 6.1. Características motor paso a paso.....48 6.1.1. Controlador Motor Paso A Paso Nema 34 De 7.2 Amperios.....49 6.1.2. Fuente Conmutada 48v 7.5ª.....49 Capítulo 7: Validación funcional del equipo.....50 7.1. Guía para la realización del ensayo de rayado.....50 7.2. Validación del funcionamiento.....55 7.2.1 validación del comportamiento frente a la variación de cargas.....55 7.2.2 validación del comportamiento frente a la variación de la distancia de rayado.....58 7.2.3 validación del comportamiento frente a la variación de la velocidad.....60 Conclusiones y recomendaciones.....63 Conclusiones.....63 Recomendaciones.....64 Referencias bibliográficas.....6567 páginasapplication/pdfBocanegra Valencia, J.S.; Salcedo Escobar, J.D. ( 2021). Diseño y construcción de un equipo para medición de dureza de rayado en materiales metálicos. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/4987https://hdl.handle.net/20.500.12313/4987spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería MecánicaD. L. Hicks y M. J. Niel, «Automatic speed calculation for scratch machine». Estados Unidos Patente US 7275423 B2, 02 Octubre 2007.A. Fumero Perez, C. Figueroa Hernandez, A. J. Fernandez Rodriguez, V. M. Mir Labrada, L. Goyos Perez y E. Pantaleón Matamoros, «Diseño y fabricación de un equipo para medir adherencia por rayado,» Ingeniería Mecánica, vol. 21, nº 3, pp. 124-129, 2018M. N. Uccellini, «Construcción de una máquina de ensayos de adhesión para recubrimientos finos tipo scratch test basada en la norma ASTM C 1624,» de CyTAL2016, Entre Rios, Uniersidad Tecnologica nacional, 2016, p. 229.N. G. Perez Rodriguez , «Metodología para un ensayo de rallado según la norma ASTM 171-03,» Uniersidad Central Marta Abreu de las villas, 2016.S. T. Gonczy y N. Randall, «An ASTM Standard for Quantitative Scratch Adhesion,» International journal of applied ceramic technology .ASTM International , «ASTM G171 Standard test method for scratch hardness of materials using a diamond stylus,» de Standards Worldwide, 2009.N. Robert, Diseño de maquinaria, Mc Graw Hill, 1995.R. C. Hibbeler, Mecánica vectorial para ingenieros: dinámica, Pearson education, 2004.H. Rodriguez Galbarro, «Ingemecanica ingeniería consultoría y formación,» [En línea]. Available: https://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn32.html. [Último acceso: 20 03 2021].Automation Creations, «Matweb,» Material property data, [En línea]. Available: http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=afc003f4fb40465fa3df051 29f0e88e6&ckck=1. [Último acceso: 20 03 2021].Impresoras 3D, «Impresoras 3D everything to create,» [En línea]. Available: https://www.impresoras3d.com/filamento-pla/ . [Último acceso: 20 03 2021].Katsuhiko, Ingeniería de control moderna, Pearson, 2010.C. K. Alexander y M. N. Sadiku, Fundamentos de circuitos electricos, AMGH editora, 2013.ASTM International, «ASTM D1894 Standard test method for static and kinetic coefficients of friction of plastic film and sheeting,» de Standards Worldwide, 2000.E. A. Perez Ruiz, L. I. Negrín Hernandez y R. 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[Último acceso: 20 03 2021].info:eu-repo/semantics/closedAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_14cbAtribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/Materiales metálicos - Dureza y rayado - Diseño de un equipo de mediciónDiseño y construcción de un equipo - MonitoreoDiseño y construcción de un equipo - Sistema de controlEnsayo de dureza al rayadoDesgasteNorma ASTM G171Sistema de controlScratch hardness testWearASTM G171 standardControl systemDiseño y construcción de un equipo para medición de dureza de rayado en materiales metálicos.Trabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionPublicationLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8134https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/7c9534b8-f41a-49e4-8f0d-890f4dba6559/download2fa3e590786b9c0f3ceba1b9656b7ac3MD54ORIGINALTrabajo de grado.pdfTrabajo de grado.pdfapplication/pdf941227https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/fbfa752b-af0c-4f43-9e17-57f6bbdf28d7/downloadcf2278bb6ceed478ac6248d0f1803d23MD51Anexos.zipAnexos.zipapplication/zip22646913https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/913cb2f5-336b-44a9-812d-e1a92f781b2a/downloadfa537720223bffbf9f42a4434842cf51MD52Formato de autorización .pdfFormato de autorización .pdfapplication/pdf139601https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/ccda2f87-1d40-49ab-8295-86e0c9d206a9/downloadd48328d2aed58d60fae4aa563d9c76bcMD53TEXTTrabajo de grado.pdf.txtTrabajo de grado.pdf.txtExtracted texttext/plain96354https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/31ce7183-ae24-44fb-b9e1-bd6ba5106d59/downloade327346be3aef760c5e9e461f45472baMD59Formato de autorización .pdf.txtFormato de autorización .pdf.txtExtracted texttext/plain3197https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/f4990022-9ae3-4203-bcb4-17cbac631f3f/download92b7358025cfe2a7a7b18384cdef8097MD511THUMBNAILTrabajo de grado.pdf.jpgTrabajo de grado.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7518https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/5870fc46-a9ad-4eea-83a4-1bb3d38eb1d3/download5f32f128a8db18271dd4028383addb92MD510Formato de autorización .pdf.jpgFormato de autorización .pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg24502https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/bd0380b0-fd81-437c-a76b-b61a356bd85d/downloadc1dc90b0ed8b1d36b0dc008b13b8786bMD51220.500.12313/4987oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/49872025-08-13 02:34:49.673https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/https://repositorio.unibague.edu.coRepositorio Institucional Universidad de Ibaguébdigital@metabiblioteca.comQ3JlYXRpdmUgQ29tbW9ucyBBdHRyaWJ1dGlvbi1Ob25Db21tZXJjaWFsLU5vRGVyaXZhdGl2ZXMgNC4wIEludGVybmF0aW9uYWwgTGljZW5zZQ0KaHR0cHM6Ly9jcmVhdGl2ZWNvbW1vbnMub3JnL2xpY2Vuc2VzL2J5LW5jLW5kLzQuMC8=

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