Materiales C. - Castañeda Davila Jeyson JOEL- Machuca Medina Junior PDF

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MATERIALES...

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“Año de la universalización de la salud” UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA

Docente: Ing. Victor H. Peláez Chávez Alumnos: Castañeda Davila Jeyson Joel Machuca Medina Junior Curso: Materiales avanzados en la ingeniería Ciclo:

V

Jueves, 10 de septiembre de 2020.

Índice Caso para evaluar ....................................................................................................................... 3

Pregunta

estudio .................................................................................................................... 4

de

Preguntas facilitadoras ............................................................................................................... 5 Variables del problema .......................................................................................................... 5 Función de objetivos de los materiales compuestos .............................................................. 5 Restricciones de los recursos ................................................................................................. 7 Preguntas de discusión…………………………………………………………………………7 Preguntas sobre el resultado…………………………………………………………………..7 linkografia ............................................................................................................................... 10

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CASO PARA EVALUAR

Analizar el siguiente caso: La Máquina N° 1 de una empresa del sector pesquero, paró sus operaciones productivas por falla mecánica en un rodamiento del Secador N° 20; por lo que se llamó al Ingeniero de Mantenimiento para que se haga cargo de la reparación. El Ing. César Farfán, encargado del Mantenimiento de Planta, dispone de 1 Supervisor de turno y dos mecánicos adjuntos, colaboradores éstos quienes deberán realizar el CAMBIO del rodamiento especial que falló. El primer mecánico adjunto fue enviado al almacén central para solicitar el repuesto nuevo (rodamiento Carb 8 –especial) y luego entregó al Supervisor de turno, quien al revisarlo se percató que este rodamiento no era igual a los anteriores, pues tenía la canastilla de un material “plástico” y no metálico como los tradicionales. Ante esto, realiza la consulta al Ing. César Farfán quien elabora un plan para determinar la funcionabilidad de este repuesto, cuya especificación indica que se trata de un rodamiento de última generación con materiales modernos importados. La disposición es que se realice el montaje utilizando el mejor método conocido. •

Ustedes son los mecánicos elegidos dentro de un equipo de Técnicos especializados para realizar el montaje del rodamiento nuevo, por lo que se les encomienda como primera tarea la identificación del material de la canastilla del rodamiento y obtener una solución para esta contingencia.

•

Ustedes han realizado pruebas al material y determinado que se trata de un material compuesto, cuya matriz es cerámica y el refuerzo son fibras de carbono, lo cual fue aprobado por el Ing. César Farfán ya que cumplen con las características obtenidas.

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•

Ustedes a continuación revisan que hay otro inconveniente con el montaje del rodamiento Carb: No se sabe si la alta temperatura del aceite en el cual se realiza el efecto de dilatación del rodamiento antes del montaje afectará a la canastilla y cuál será su comportamiento ante este proceso. Al indicarle al Supervisor de este punto, nuevamente vuelve la preocupación a su rostro, ya que no contaba con información al respecto.

•

César Farfán les plantea que le brinden una solución que pueda ser versátil y ajustable para el correcto montaje del rodamiento, por lo que se debe estructurar la solución del caso.

Información Genérica: De acuerdo con las propiedades de los materiales, el Ing. de Mantenimiento establecerá la correcta aplicación del proceso. Pregunta de estudio •

Elaborar un cuadro de recursos para identificación de las propiedades de los materiales compuestos.

Tabla 1. Identificamos los materiales.

Preguntas facilitadoras: •

Defina variables del problema.

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a) Variables Independientes  Temperatura: importante variable para trabajar en procesos de altas temperaturas.  Fuerza: variable importante para poder tener resistencia. b) Variables Dependientes  Resistencia: esta variable define que con la fuerza que se realizara en el material, este debe ser resistente.  Microestructura: debemos tener en cuenta la microestructura ya que con esto podemos ver si el trabajo realizado fue hecho con éxito. •

Establezca la función de objetivos, de acuerdo con las propiedades y clasificación de los materiales compuestos.

a) En función del tipo de matriz:  Materiales compuestos de matriz polimérica :

Se caracteriza por su alta tenacidad, altar resistencia a la corrosión.

Figura 1. Raqueta de tenis construida por matriz polimérica.

 Materiales compuestos de matriz metálica:

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Se caracteriza por ofrecer una mayor capacidad resistente al material compuesto, además de una buena rigidez y tenacidad a la fractura.

Figura 2. Material de matriz metal.

 Materiales compuestos de matriz cerámica: Son materiales que tienen una gran resistencia a esfuerzos mecánicos e incluso a altas temperaturas sin modificar su capacidad resistente.

Figura 3. Compuestos de matriz cerámica..

b) En función de la forma que posea el refuerzo:  Compuestos reforzados por fibras: Los materiales compuestos de resina reforzados con fibras van a permitir la fabricación de piezas que presentan elevadas relaciones "resistencia/peso" y "rigidez/peso", lo que va a permitir su uso en importantes aplicaciones donde al factor "peso" es de vital importancia, como son la fabricación de aviones, y otras aeronaves y vehículos espaciales

 Escriba las restricciones de los recursos

a.

No tienen reactividad.

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b. c. Preguntas de discusión:

No tienen flexibilidad. No muy resistentes.

 ¿Cómo se realizará el correcto montaje del rodamiento sin perjudicar las propiedades de los materiales de esta unidad? Estos son los pasos a seguir: 1. Identifique los rodamientos a partir de planos, especificaciones y procedimientos. Asegúrese de que las dimensiones, las formas y las posiciones de los asientos de rodamientos corresponden a los planos y especificaciones de NTN-SNR. 2. Prepare las piezas y herramientas necesarias para el montaje mecánico o hidráulico según el método escogido. 3. Limpie cuidadosamente cada pieza y cada herramienta. 4. Verifique todas las piezas y órganos presentes en el entorno de los rodamientos. 5. Limpie cuidadosamente la zona de trabajo. 6. Saque el rodamiento de su embalaje. 7. Utilice la pasta de montaje para facilitar la inserción del rodamiento. 8. Efectúe el montaje del rodamiento según el método escogido: en frio, en caliente o hidráulico. 9. Tras el montaje, lubrique con una grasa especial para rodamientos siguiendo las instrucciones. 10. Antes de la puesta en marcha, verifique el buen funcionamiento del montaje: ausencia de anomalías tales como ruidos, vibraciones, temperaturas o juegos anormales.

Preguntas sobre el resultado:  ¿Qué material es el más recomendable para canastillas de rodamientos? El más recomendable es el grafito porque tiene las siguientes propiedades: 1. Resistente al atascamiento cuando se emplea un eje de acero 2. Adaptación y absorción de partículas solidas

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3. Resistencia a la corrosión en contacto con el aceite

Figura 5. tipos de canastillas de rodamientos.

•

¿Por qué se ha reemplazado con materiales compuestos las partes fundamentales de los rodamientos? Los compuestos de matriz metálica (CMM) están constituidos por dos o más materiales que difieren en su forma y composición química y que, en conjunto, forman un nuevo material que combina las propiedades de los componentes, compensando las propiedades negativas y potenciando las positivas. Estos materiales tienen una elevada resistencia y alta rigidez, lo que amplía la posibilidad de sus aplicaciones.

•

¿Cuál es el material de mejores propiedades tecnológicas y mecánicas?

Fibra de carbono o Fibra de carbón. Es un material compuesto no metálico de tipo polimérico, constituido principalmente por carbono. Tiene propiedades mecánicas similares al acero y es tan ligero como la madera o el plástico. Por su dureza tiene menor resistencia al impacto que el acero. Es un caso común de metonimia, en el cual se le da al todo el nombre de una parte, en este caso el nombre de las fibras que lo refuerzan.

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•

¿Qué puede recomendar al Ing. César Farfán?

La recomendación seria usar materiales resistentes para darle un buen tiempo de duración el rodamiento.

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LINKOGRAFÍA https://prezi.com/d2lyzhabzodz/matriz-ceramica/Composite, C. m. (s.f.). Cerámica compuesto de matriz. Obtenido de Wikipedia:

https://www.google.com/search?q=propiedades+de+matrizceramica&rlz=1C1SQJL_esPE834P E835&oq=propiedades+de+matrizceramica&aqs=chrome..69i57j0l7.5149j0j7&sourceid=chro me&ie=UTF-8

https://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn114.html

http://www.cronica.com.mx/notas/2015/886024.html

https://www.ntn-snr.com/es/montaje-de-rodamientos

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