7/22/2019 TRABAJO PRACTICO N2 ELEMENTOS DE MAQUINAS

1/7

Universidad Tecnolgica Nacional - Facultad Regional TucumnCtedra: Elementos de MquinasAlumno: Asan, Maximiliano Lucas Matas Legajo N: 32289Trabajo Prctico N: 2 Tema: Uniones Soldadas

__________________________________________________________________________________________

1) La unin de un perfil con una chapa se realiza con dos cordones de soldadura. Determinar las secciones del perfil yla chapa cuando estn sometidos a una carga esttica de traccin. Calcular la longitud de los cordones y su espesor.

Seleccionar tipo y cantidad en peso de los electrodos. F = 18 Tn = 18000 [kg].

Seleccionamos para la planchuela un Acero SAE 1010, cuya resistencia a la fluencia es .Podemos considerar:

As, el rea resistente de la planchuela ser:

Por catlogo obtenemos para la planchuela las siguientes dimensiones:

e = 15,8 [mm] = 5/8 h = 127,0 [mm] = 5 Areal= 2007 [mm2]

De este modo:

El Perfil Normal L ser del mismo material que la planchuela, un Acero SAE 1010, considerando:

.Ahora el rea resistente del perfil valdr:

De la tabla de Perfiles Normalizados seleccionamos:

7/22/2019 TRABAJO PRACTICO N2 ELEMENTOS DE MAQUINAS

2/7

Perfil Normal L de alas iguales N 5 b = 55 [mm] d = 10 [mm] APreal= 1010 [mm2] e = 17,2 [mm]

Determinaremos las dimensiones del cordn de soldadura, para ello realizamos el siguiente anlisis:

Si la lnea de accin de la fuerza de traccin F es en el centro G del perfil, consideramos el siguiente valor de momento

en torno a l punto A:

Como ,con ella determinaremos las caractersticas del cordn, es decir, longitud, espesor, etc.Segn AWS * + Del catlogo de CONARCO seleccionamos el tipo de electrodo:

Conarco 10AWS E6010punta plateada, dimetro d = 4 [mm], Longitud l = 350 [mm], .Por lo tanto:

Donde recomendado por la AWS.As:

7/22/2019 TRABAJO PRACTICO N2 ELEMENTOS DE MAQUINAS

3/7

De este modo L1 ser:

Del mismo modo L2 ser:

Con estos valores determinamos el volumen necesario en soldadura:

El volumen que aporta cada electrodo, sabiendo que posee un rendimiento del 65%, ser:

La cantidad de electrodos que se necesita ser:

La cantidad en peso est dada por:

[ ]

2) Calcular las dimensiones del doble cordn de soldadura en una polea de acero fundido montada sobre su eje comose indica en el dibujo que transmite una fuerza de 5000 [kg]. El material de la polea SAE 1045 (acero fundido) y del

eje SAE 1045. Determinar el tipo de electrodo y cantidad, tipo de soldadura, resistencia del material aportado.

7/22/2019 TRABAJO PRACTICO N2 ELEMENTOS DE MAQUINAS

4/7

Sabemos que el Acero SAE 1045 (recocido) tiene

y segn la AWS:

Como , donde:

, de donde D = d + 2.a = 85 + 2.a

As

Pero el valor de a debe ser un valor tal que I. Adoptamos a = 5 [mm]

( )

II. Adoptamos a = 10 [mm]

( )

III. Adoptamos a = 15 [mm]

(

)

Por lo tanto adoptamos a = 15 [mm].

Seleccionamos como tipo de electrodo:

CONARCO 10 punta plateada AWS E6010 Dimetro d = 3,25 [mm] Longitud l = 350 [mm] * + *

+ * + * +

* + Rendimiento

Procedemos a calcular el volumen del cordn de soldadura, el cual es igual volumen del cono truncado menos el

volumen del cilindro interno, es decir:

7/22/2019 TRABAJO PRACTICO N2 ELEMENTOS DE MAQUINAS

5/7

Donde:

r = 42,5 [mm] R = r + a = 57,5 [mm]

Por lo tanto El volumen aportado por cada electrodo es:

As la cantidad de electrodos ser:

La cantidad en peso ser:

[ ]

Nota: Los valores antes calculados son solo para un cordn de soldadura.

3) Calcular la unin de dos chapas soldadas de secciones rectangulares sometidas a un esfuerzo de flexin y traccin,seleccionar tipo y tamao de chapa, como as tambin tipo y cantidad de electrodo para el caso de carga elstica. Mf

= 600 [kg . mm] y F = 1000 [kg].

Para la planchuela seleccionamos un Acero SAE 1030 con Suponiendo, por lo tanto, que:

Por otro lado el

7/22/2019 TRABAJO PRACTICO N2 ELEMENTOS DE MAQUINAS

6/7

Como el mayor esfuerzo se presenta en b, el cual es un esfuerzo combinado de flexin y traccin, cual ser:

Donde:

Por lo tanto: De este modo hemos obtenido una expresin que solamente est en funcin de b. Ahora adoptaremos valores para b,

logrando que el esfuerzo obtenido sea menor a la tensin admisible a la flexin.

Para b = 20 [mm]

[

]

Para b = 30 [mm] [ ]

Para b = 35 [mm]

[

]

De esta manera adoptamos b = 35 [mm], de donde: El esfuerzo generado en la planchuela no debe sobrepasar el tanto del material como del cordn, segn la AWS: [ ]

Con este valor de , seleccionamos del catlogo de CONARCO el tipo de electrodo: Conarco 10 Punta Plateada AWS E6010 Dimetro d = 4 [mm] Longitud l = 350 [mm] * + Rendimiento

Como el espesor de la planchuela es b = 35 [mm], este valor es superior a 19 [mm], entonces se debe achaflanar las

puntas a unir, tal como se indica en la figura:

7/22/2019 TRABAJO PRACTICO N2 ELEMENTOS DE MAQUINAS

7/7

Consideramos los siguientes valores k = 3[mm]y e=3[mm]

Por lo tanto el volumen del cordn de soldadura ser:

El volumen de aporte de cada electrodo ser:

De esta forma, el nmero de electrodos ser:

La cantidad en peso es:

[ ]