miércoles, 30 de octubre de 2013

Solicitaciones mecánicas de los materiales.

SOLICITACIONES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES

  1.  Traccion: esfuerzo interno al que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo.

     2Compresion: esfuerzo interno al que esta sometido un cuerpo por la aplicacion de dos fuerzas que generan atraccion entre si mismas (combergencia), el material tiende a comprimirse.

    3Flesion:tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal. El término "alargado" se aplica cuando una dimensión es dominante frente a las otras. El rasgo más destacado es que un objeto sometido a flexión presenta una superficie de puntos llamada fibra neutra tal que la distancia a lo largo de cualquier curva contenida en ella no varía con respecto al valor antes de la deformación.File:Bending.svg

    4torsión: es una fuerza el los estremos de una barra (eje longitudinal) esta fuerza se somete girando la pieza en un extremo y en el otro extremo se aplica la misma fuerza en sentido opuesto para conseguir la torsion.

    5cortadura: tambien conocido como cizallamiento es el esfuerzo interno que resulta de lastensiones paralelas a la seccion trasversal de una pletina, hasta que vencen la resistencia de la superficie a la tracción rompiéndola y separándola en dos. El borde cortado por cizallamiento se presenta irregular.

     


miércoles, 23 de octubre de 2013

Carrocerias de vehículos



Carrocerías de vehículos. Tipos y componentes

                - Evolución de la carrocería del automóvil:
-Chasis independiente: Este modelo de chasis se estuvo usando hasta el año 1923, en este modelo de chasis la carrocería no tiene misión estructural, solo mantener a los pasajeros dentro del habitáculo.
-Chasis auto portante: Es una técnica de construcción en la cual la chapa externa del vehículo soporta algo o toda la carga estructural del vehículo.
-Chasis tubular: Esta técnica consigue una carrocería de gran rigidez y resistencia con muy poco peso. Por otra parte, la fabricación es muy cara y laboriosa. El chasis super ligero Fue creado por el carrocero italiano Touring en 1937. Esta técnica utiliza como estructura del vehículo una red de finos tubos metálicos soldados, recubierta después con láminas metálicas, frecuentemente de metales exóticos  y fibra de carbono.

                - Evolución de la fabricación de la carrocería del automóvil:
-No podemos considerar que los primeros ingenieros de carrocería de automóviles fuesen tradicionalistas empedernidos. Cuando se trataba de probar nuevos materiales y conceptos estructurales, eran tan radicales como los creadores de motores y de chasis. Y, tanto es así, que prácticamente todas las técnicas estructurales relacionadas con las carrocerías de la actualidad se probaron antes de 1920, incluyendo hasta el soldar entre sí las piezas de las carrocerías. Si tuviéramos que escoger los dos eventos más revolucionarios en el desarrollo de las carrocerías para automóviles, nos decidiríamos por la transición de la madera al metal y el desarrollo de la laca de secamiento rápido -acontecimientos éstos que tuvieron lugar durante un intervalo de 25 años. Una carrocería formada por módulos como los de un panal de abejas, la que estará fabricada en una sola pieza, y en la que se emplearán los materiales más livianos y resistentes que existen en la actualidad, como son las resinas reforzadas por fibras de carbón y Kevlar, este tipo de carrocería eliminaría por completo los ruidos y las vibraciones.

                - Distintos tipos de configuraciones de carrocerías y chasis a lo largo de la historia del automóvil:
-En los primeros años, los automóviles tomaron como modelo a los vehículos de tracción animal sobre los que se montaba la carrocería junto a los elementos mecánicos que lo hacían moverse, girar, frenar, etc…
-El primer avance importante experimentado por las carrocerías fue la sustitución de los largueros de madera que formaban el chasis primitivo por largueros de chapa de acero que admitían mucho mejor los crecientes aumentos de potencia.
-Con la invención del motor de combustión interna de cuatro tiempos (Nicolás August Otto, 1876) la época del motor de vapor llego a su fin en los automóviles.
-En 1927 apareció la primera carrocería construida completamente con una estructura de acero, aunque con algunos refuerzos de madera, y a partir de los años 30 las grandes compañías de automóviles adoptaron el uso de la chapa de acero para la construcción total del vehículo, iniciando su producción de forma masiva. Citroën Traction Avant
-Las carrocerías han evolucionado hacia sistemas más rígidos, pero a la vez más ligeros, debido a los avances en el diseño y forma de las estructuras. Todo ello ha dado origen a que los vehículos posean, buena habitabilidad, bajo cociente aerodinámico (cx), rigidez necesaria para tener buen comportamiento a elevadas velocidades, Mayor protección del habitáculo en caso de accidente.
               
                -Distribución de volúmenes en un vehículo y su clasificación en base a ella.
-Monovolumen: es una carrocería en la que no se diferencia más de un volumen. La zona del motor, la cabina y el maletero están completamente integrados. Generalmente, un monovolumen es más alto que un automóvil de turismo (1,60 a 1,80 metros contra 1,40 a 1,50 metros). Los monovolúmenes grandes y algunos compactos (desde 4,40 metros en adelante) tienen frecuentemente tres filas de asientos, mientras que los más pequeños sólo tienen dos filas.
-Tres volúmenes: En un tres volúmenes o tricuerpo se distinguen claramente los tres volúmenes: un volumen para el capó con el motor, otro volumen para el habitáculo y un tercero para el compartimento de carga.
-clasificacion: Berlina y sedan; coúpe, Crossover, Descapotable o cabriolet, Deportivo, Roadster, Familiar o tourer, Todoterreno, Furgoneta o minivan, Microbus y autobus, Camiones.

                -Métodos de identificación de un vehículo. Normativa:
-Todos los componentes de la configuracion constructiva del vehiculo incorporan sus elementos distintibos de identificacion y construccion, anagramas, numeros de serie, adhesivos, codigos de barra, grabados en relieve y troquelados.
-todos los vehículos construidos y comercializado deben estar identificados, placas e inscripciones de identificación en relieve en una parte estructural del vehículo, bastidor o chasis según la normativa internacional por los constructores de vehículos

                -Características principales de una carrocería auto portante:
-Es la carrocería adoptada por la mayoría de los turismos actuales. Está formada por un gran número de piezas de chapa, unidas entre sí mediante puntos de soldadura por resistencia eléctrica.
- Soporta todos los conjuntos mecánicos y se autosoporta.
- Los elementos atornillados participan en menor medida en la distribución de esfuerzos.
- Las piezas que deben soportar los mayores esfuerzos se construyen en chapas de mayor grosor.
- Son estructuras más ligeras, pero a la vez más rígidas, estables y flexibles.
- Son más económicas y precisas, debido al alto grado de automatización existente en su fabricación, lo que permite su tirada en grandes series.
- Presentan mayor facilidad de reparación por el hecho de llevar atornilladas las piezas que, por lo general, resultan dañadas con mayor frecuencia. Esto permite que se puedan sustituir o desmontar fácilmente y en menos tiempo. Además, pueden pintarse independientemente, evitando tiempos adicionales de enmascarado del vehículo.



                - Elementos externos de la carrocería de un vehículo:
-La carrocería se compone de unos elementos exteriores que aumentan la rigidez, aerodinámica, belleza y seguridad al vehículo.
- Elementos exteriores: conforman la carrocería exterior. Son perfectamente visibles sin desmontar ningún accesorio o pieza. Se pueden dividir en elementos con una función primordialmente estética, cuya misión es cerrar huecos y determinar la línea externa de la carrocería, y elementos estructurales, como los pilares y los estribos, cuya función es soportar cargas y distribuir los esfuerzos.
-Paneles exteriores: este conjunto está formado por todos los revestimientos exteriores, que determinan el aspecto estético del vehículo; está constituido por:
 -Puertas: Son elementos que cierran el habitáculo de la carrocería, aportando rigidez. Se incluyen en seguridad pasiva al incorporar refuerzos para no dañar a los ocupantes.
 -Aletas: Son piezas de cerramiento lateral del vano motor o el maletero.
 -Frente delantero: Este elemento consiste en una pieza transversal, que refuerza y une entre sí a las aletas delanteras. Dispone de huecos para permitir paso al aire.
 -Capó: Forma la tapa o cerramiento superior del vano motor y, en seguridad pasiva, dispone de una estructura especial para conseguir una deformación programada en caso de accidente y no dañar a los pasajeros.
-Techo: Es una pieza de gran superficie que se apoya en los montantes de la caja y sobre los marcos del parabrisas y la luna trasera, proporciona rigidez al habitáculo.
-Panel trasero: Es el revestimiento transversal que forma la parte trasera de la carrocería y une entre sí, las aletas y el armazón trasero.
-Portón trasero: Forma el cerramiento del maletero.
-Luna delantera: Aunque no es una pieza metálica, puede considerarse como pieza de la carrocería. Se trata de un vidrio laminado, para evitar su rotura en pequeños trozos, suele ir pegada con adhesivos que hace que aporte gran rigidez al vehículo.

                - Elementos internos de la carrocería de un vehículo:
- Elementos interiores: la mayor parte de los componentes que forman la carrocería son elementos interiores. Suelen quedar ocultos por las piezas exteriores, accesorios, tapizados y guarnecidos que recubren o revisten la carrocería.
La mayor parte de estas piezas son elementos estructurales, que soportan los esfuerzos estáticos, generados por el peso del vehículo y de la carga, y los dinámicos, generados por el movimiento (aceleraciones, frenadas, trazado de curvas, etc.)
-Chasis o bastidor: soporta la estructura exterior.
-plataforma soldada: chapa soldada al chasis sobre la cual nos sentamos.
-Largueros: piezas longitudinales, tubulares y de sección generalmente rectangular, que se sitúan a un lado y otro de la plataforma soldada.
-travesaños: piezas trasversales, en forma de viguetas huecas unidas a los largueros a través de soldaduras.

miércoles, 16 de octubre de 2013

dibujo tecnico



Sistemas de representación gráfica


Normas básicas del dibujo técnico
Boceto: es un dibujo  realizado a mano alzada muy básico y sencillo que contiene poca información que nos da una primera idea del proyecto como idea general.
Croquis: es el paso siguiente al boceto, pero que contiene gran cantidad de información referente al objeto, dimensiones, materiales, etc…
Plano delineado: El plano delineado es un dibujo a escala, realizado utilizando los útiles de dibujo necesarios para que los trazos representen la realidad del objeto, debe contener toda la información como (dimensiones, materiales, forma de unión entre las piezas, etc.) de forma que toda persona que traja con planos habitualmente sepa interpretarlo.

Normalización del dibujo técnico
            -Fines que persigue: hace cumplir la norma establecida, normas de acotación  (UNE1039-75, ISO R-129 y DIN 406)
            -¿Quién lo regula?: cada país impone sus normas.

Acotación
            -¿Qué es?: Es la medida de una característica de un objeto, la cual debe ser especificada en un dibujo técnico. La acotación debe cumplir un conjunto de reglas para facilitar su lectura y por consiguiente su fabricación.
            - ¿Para qué sirve?: Para tener la medida real de la pieza a producir.
            - ¿Cómo se hace?: prolongando la pieza que queremos realizar por cada extremo con líneas auxiliares, paralelas entre si, unimos esas líneas paralelas con una perpendicular a las mismas.   las líneas de cota realizadas son en horizontal el nº estará justo por encima de la línea dibujada. Si las líneas de cota están en vertical el número estará ala izquierda de la línea y se leerá girando la lámina de dibujo 90º a la derecha.

 Normas de acotación
            1: Para España, UNE1039-75
            2: en los dibujos aparecerán todas las cotas necesarias para su identificación
            3: no deben repetirse las cotas, se colocaran en un solo lugar
            4: cada cota se colocara en la vista que mas información aporte
            5:todas las cotas se marcaran en la misma unidad de medida, en caso contrario se colocará la unidad enpleada a continuación de la cota
            6: no se utilizaran mas cotas de las necesarias para definir completamente el dibujo
            7:cuando haya que acotar piezas ensambladas, se  procurara separar las cotas de cada pieza

Signos de acotación más frecuentes
 

Elementos de acotación
           
 
Sistemas de Representación (Europeo vs Americano)
Sistema europeo
            -sistema europeo: las 6 proyecciones o vistas que se obtienen en cada una de las caras del paralepípedo.  Cada una de sus vistas tiene un nombre asignado,
            -Alzado o vista central, se obtiene mirando la pieza de frente
            -Planta, la vista se obtiene mirando la pieza desde arriba
            -Vista lateral derecha y vista lateral izquierda, se obtiene mirando la pieza lateralmente (desde el frete girando la pieza 90º sobre el eje vertical de la pieza)
            -Alzado posterior, se consigue mirando la pieza por su parte posterior
            -Planta inferior, se consigue mirando la pieza desde su base o desde abajo
          

Sistema americano
            -sistema americano: el plano de proyección se coloca delante del objeto en el sentido de la proyección. Siempre que se desee alguna proyección adicional el plano debe colocarse al mismo lado que la pieza
La proyección que se obtiene desde una dirección y un sentido es idéntica en el Sistema Americano y en el Sistema Europeo.
Después de obtener las vistas deseadas sobre las caras del paralepípedo se deben abatir para que estén en un mismo plano.
El abatimiento se hace hace siempre dejando al alzado como vista principal es decir las demás se abaten en torno del alzado. Estando el alzado delante de la pieza, las demás vistas deben girar como aparece en la película.
En el sistema Americano, cuando se proyecta mirando desde un lado la proyección que se obtiene se coloca deben el mismo lado contrariamente a cómo ocurría en el sistema europeo
           

El alzado o vista principal ocupa la posición central
La planta que se obtiene mirando desde abajo el alzado, se coloca arriba del mismo
La vista derecha que se obtiene mirando desde la derecha del alzado, se coloca a la izquierda del alzado, se coloca a la izquierda del mismo


Escalas
            -¿qué son?: La representación de objetos a su tamaño natural no es posible cuando éstos son muy grandes o cuando son muy pequeños, aplicando la ampliación o reducción necesarias en cada caso para que los objetos queden claramente representados en el plano del dibujo.
Se define la ESCALA como la relación entre la dimensión dibujada respecto de su dimensión real
E = dibujo / realidad
            - ¿para qué sirven?: Basado en el Teorema de Thales se utiliza un sencillo método gráfico para aplicar una escala.
 Véase, por ejemplo, el caso para E 3:5
1º) Con origen en un punto O arbitrario se trazan dos rectas r y s formando un ángulo cualquiera.
2º) Sobre la recta r se sitúa el denominador de la escala (5 en este caso) y sobre la recta s el numerador (3 en este caso). Los extremos de dichos segmentos son A y B.
3º) Cualquier dimensión real situada sobre r será convertida en la del dibujo mediante una simple paralela a AB.
            - Procedimiento de dibujo de una acotación: Sobre una carta marina a E 1:50000 se mide una distancia de 7,5 cm entre dos islotes, ¿qué distancia real hay entre ambos?
          Se resuelve con una sencilla regla de tres:
                              si 1 cm del dibujo son 50000 cm reales
                              7,5 cm del dibujo serán X cm reales
                              X = 7,5 x 50000 / 1 ... y esto da como resultado 375.000 cm, que equivalen a 3,75 km.

Sistemas de representación en perspectiva
            Sistemas en perspectiva: arte de dibujar para recrear  profundidad y la posición relativa de los objetos en el espacio de esta forma el observador tiene una visión espacial que le ayuda a determinar la profundidad y situación de los objetos a distintas distancias
 
Perspectiva axonométrica
            - perspectiva axonométrica:
es un sistema de representación gráfica, consistente en representar elementos geométricos o volúmenes en un plano, mediante proyección paralela o cilíndrica, referida a tres ejes ortogonales, de tal forma que conserven sus proporciones en cada una de las tres direcciones del espacio: altura, anchura y longitud. La perspectiva axonométrica cumple dos propiedades importantes que la distinguen de la perspectiva cónica:
  • La escala del objeto representado no depende de su distancia al observador (equivalente a que el observador estuviera en el infinito).
  • Dos líneas paralelas en la realidad son también paralelas en su representación axonométrica.
 
Tipos de axonométrica:
           
Axonométrica



Cónica
            -cónica: Se denomina superficie cónica de revolución, a la superficie generada por una recta denominada generatriz, al girar en torno a otra recta denominada eje.

     El punto donde la generatriz corta al eje se denomina vértice V de la superficie cónica.

 
     Si un plano a, intercepta a una superficie cónica de revolución, la sección producida se denomina superficie cónica, y su contorno es una curva plana de segundo grado.

     Las curvas cónicas propiamente dichas son tres Elipse, Parábola e Hipérbola.

     La Elipse se genera cuando el plano a es oblicuo respecto al eje, y corta a todas las generatrices.

     La Parábola se genera cuando el plano a es paralelo a una generatriz.

     La Hipérbola se genera cuando el plano a es paralelo a dos generatrices. Por cuestiones didácticas y de mejor comprensión, se suele representar utilizando un plano a paralelo al eje de la superficie cónica de revolución.
ELIPSE
PARÁBOLA
HIPÉRBOLA