DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS BIBLIOGRAFIA: 1.- DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS 2.- MANUAL DE DISEÑO MECANICO 3.- DISEÑO DE MAQUINAS (SCHAUN &.- DISEÑO MECANICO .- DISEÑO DE ELEMEN)OS DE MAQUINAS ,.- DISEÑO EN INENIEIA MECANICA /.- D DIISEÑO DE MAQUINAS 0.- IN I N)ODUCCION AL DISEÑO .- 4O5EC)O DE DISEÑO MECANICO 19.- DISEÑO DE ELEMEN)OS DE MAQUINAS 11.-*UNDAMEN)OS 11.- *UNDAMEN)OS DE DISEÑO 4AA 4AA INENIEIA MECANICA 12.- DISEÑO DE MAQUINAS 13.- DISEÑO DE ELEMEN)OS DE MAQUINAS 1&.- MANUAL O* S)EEL CONS)UC)ION -.-
Ing. Juan Hori Asano Joseph Shigley H!ll" Hollo#e$%o Spo' *!i+es J. Shigley . ). Hi$%le M. Asio J. 4. 6i7osi8 o:e+' L. Mo'' o:e+' J;i$!l A!+<$ D. De;'s8h!$ ;ille+o Ag;i++e E. AISC.
UNIVERSIDAD NAIONAL !SAN LUIS GON"AGA# DE IA FAULTAD FAULTAD DE INGENIERIA MEANIA $ ELETRIA ELETR IA DE%ARTA DE%ARTAMENTO MENTO AADEMIO DE MEANIA DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS I Ing. E&uar&o F'or(s Gu)i*rr(+
DISEÑO DE ELEMENTOS DE MAQUINAS INTRODUION L! ese$8i! 7e l! i$ge$ie+=!" es l! ;'ili>!8i<$ 7e los +e8;+sos y l!s leyes 7e l! $!';+!le>! p!+! :e$e?i8i!+ ! l! so8ie7!7. El 7ise@o e$ l! i$ge$ie+=! e8$i8!" es ;$! p!+'e p+i$8ip!l 7e l! i$ge$ie+=!" '+!'! 7e l! 8o$8ep8i<$" 7ise@o" 7es!++ollo" +e?i$!ie$'o y !pli8!8i<$ 7e l!s B;i$!s y los !p!+!'os e8$i8os 7e 'o7! 8l!se. El i$'e+s se e$8;e$'+! e$ el ;so 8+e!'io y +!8io$!l 7e l! Me8$i8! 7e s
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e$7iie$'o (el g+!7o e$ el B;e el 7ise@o 8;pli+ 8o$ l! i7! 'il < l! eG8e7e+. *!8ili7!7 p!+! ?!:+i8!+. Dispo$i:ili7!7 7e se+i8io < +eepl!>o 7e 8opo$e$'es. *!8ili7!7 e$ 8;!$'o ! ope+!8i<$. Cos'o i$i8i!l :!Fo. Cos'o 7e ope+!8i<$ y !$'e$iie$'o :!Fos. )!!@o )!!@o +e7;8i7o y 7e po8o peso. 4o8o +;i7o y es8!s! i:+!8i<$" B;e ope+e 8o$ s;!i7!7. Uso 7e !'e+i!les !88esi:les y ?!8ili'!+ l! 8op+! 7e 8opo$e$'es. Uso p+;7e$'e 7e p!+'es" 8;yo 7ise@o es $i8o F;$'o F ;$'o 8o$ 8opo$e$'es e$ el e+8!7o. Q;e s; !spe8'o +es;l'e !'+!8'io (es''i8o y !7e8;!7o p!+! s; !pli8!8i<$.
Us'e7 po7+ seg;i+ 8+i'e+ios !7i8io$!les y 7e'e+i$!+ l! ipo+'!$8i! +el!'i! 7el 8+i'e+io B;e se !pli8! ! 8!7! 7ise@o. Es 8ie+'o B;e l! seg;+i7!7 es 7e p+io+7i!l ipo+'!$8i! y el 7ise@!7o+ es +espo$s!:le leg!le$'e si !lg;ie$ +es;l'!se lesio$!7o 7e:i7o ! e++o+es e$ el 7ise@o. L! ipo+'!$8i! 7e los 7es 8+i'e+ios !+=! e$ ?;$8i<$ 7el 7ise@o.
FATOR DE SEGURIDAD Co$ lo eGp;es'o !$'e+io+e$'e +e?e+e$'e ! o7elos e'li8os" +es;l'! +!>o$!:le s;pli+ l!s i$8e+'i7;:+es !so8i!7!s 8o$ 8;!lB;ie+ 7ise@o :!s!7o e$ '!les o7elos. A7es" el 7ise@!7o+ 7e:e+
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)o7os los 7ise@os 7e:e$ 7e ;.3 TODO LO REFERENTE A SEGURIDAD HUMANA: 8o$si7e+!+ l! seg;+i7!7 7el ope+!+io y 7e l!s 7es pe+so$!s 8e+8!$!s < e$ 8o$'!8'o 8o$ l! B;i$! < 7isposi'io. Co$ el ?i$ 7e 'o!+ e$ 8;e$'! e$ el 7ise@o l! lis'! 7e i$8e+'i7;:+e" los I$ge$ie+os 7ise@!7o+es eple!$ lo B;e se ll!! !FATOR DE SEGURIDAD#. El i$ge$ie+o 7e 7ise@o" 7e:e es'!+ 8ople'!e$'e seg;+o 7el sig$i?i8!7o 8;!$7o e?e8'! s;s 8l8;los 8o$ el ?!8'o+ < 8;!$7o es ?;$7!e$'!l s; 7ise@o e$ '!l ?!8'o+. El ;so i$!7e8;!7o 7e ;$ !FATOR DE SEGURIDAD# p;e7e +es;l'!+ e$ 8ie+'os 8!sos" ;$ 7esg!s'e i$$e8es!+io 7el !'e+i!l < e$ o'+os 8!sos e$ ;$! ?!ll! ope+!8io$!l. 4o+ '!$'o" 7e:e 7e?i$i+ el sig$i?i8!7o 7el ;so 7el ?!8'o+ 7e seg;+i7!7. L! +esis'e$8i! 7e ;$ !'e+i!l" es s; 8!p!8i7!7 p!+! +esis'i+ l! !88i<$ 7e ?;e+>!s !pli8!7!s. Los 8+i'e+ios 7e +esis'e$8i! se o7i?i8!$ !lgo ! ?i$ 7e o:'e$e+ ;$ 8+i'e+io 7e 8l8;lo. E$ s; ?o+! s se$8ill!. El 8+i'e+io 7e 8l8;lo es ;$ es?;e+>o 7e 8l8;lo < ;$ es?;e+>o 7e '+!:!Fo" B;e p;e7e se+ 7e$oi$!7o '!:i$ es?;e+>o 7e seg;+i7!7 < es?;e+>o !7isi:le. El es?;e+>o ;'ili>!7o e$ el 8l8;lo" 7e:e g!+!$'i>!+ B;e $o se p+o7;>8!$ ?!ll!s y e$'o$8es se 7i8e B;e es !7isi:le. O+7i$!+i!e$'e el 8oe?i8ie$'e 7e seg;+i7!7" es el 8oe?i8ie$'e B;e se !pli8! !l 8+i'e+io 7e +esis'e$8i! ! ?i$ 7e o:'e$e+ ;$ 8+i'e+io 7e 8l8;lo. Al 8oe?i8ie$'e 7e seg;+i7!7 se le p;e7e ll!!+ OEFIIENTE DE ALULO. 4!+! !'e+i!les 78'iles" se s;po$e B;e los es?;e+>os 7e +o';+! ! 'e$si<$ y 8op+esi<$ 'ie$e el iso !lo+. ESFUER"O DE ROTURA
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2.3 N @ 2.47 27 CC 4!+! !'e+i!les eG8ep8io$!le$'e 8o$?i!:les ;s!7os :!Fo 8o$7i8io$es 8o$'+ol!7!s y s;Fe'os ! 8!+g!s y es?;e+>os B;e p;e7! 7e'e+i$!+se 8o$ eG!8'i';7. U$! 8o$si7e+!8i<$ ;y ipo+'!$'e es B;e 8!si siep+e se ;s!$ p!+! pesos peB;e@os. 4.3 N @ 2.7 4. CC 4!+! !'e+i!les :ie$ 8o8i7os" 7e e7io !:ie$'e +!>o$!:lee$'e 8o$s'!$'e y s;Fe'o ! 8!+g!s y es?;e+>os B;e p;e7!$ 8!l8;l!+se 8o$ ?!8ili7!7. 5.3 N @ 4. 4.7 CC 4!+! !'e+i!les p+oe7io B;e '+!:!Fe$ e$ 8o$7i8io$es 7e e7io !:ie$'e o+7i$!+ios y s;Fe'os ! 8!+g!s y es?;e+>os B;e p;e7!$ 8!l8;l!+se. 6.3 N @ 4.7 5. CC 4!+! !'e+i!les po8o eGpe+ie$'!7os < p!+! !'e+i!les ?+giles e$ 8o$7i8io$es p+oe7io y 7e e7io !:ie$'e" 8!+g! y es?;e+>o. 7.3 N @ 5. 6. CC 4!+! !'e+i!les $o eGpe+ie$'!7os" ;s!7os p!+! 8o$7i8io$es p+oe7io 7e e7io !:ie$'e" 8!+g! y es?;e+>o. 8.3 N @ 5. 6. CC De:e+ '!:i$ ;s!+se 8o$ !'e+i!les eFo+ 8o$o8i7os B;e !y!$ ! ;s!+se e$ 8o$7i8io$es !:ie$'!les i$8ie+'!s < s;Fe'!s ! es?;e+>os i$8ie+'os. 9.3 argas r(=()i&as.3 So$ !8ep'!:les 8o$ ?!8'o+es i$7i8!7os e$ los p;$'os 2 y 8" pe+o 7e:e !pli8!+se el l=i'e 7e +o';+! po+ 8!+g! 8=8li8! < es?;e+>o 7e ?!'ig! e$ l;g!+ 7el es?;e+>o 7e ?l;e$8i! 7el !'e+i!l. .3 Fu(r+as &( I-=a1)o.- So$ !8ep'!:les los ?!8'o+es 7!7os e$ los p;$'os 3 !l ," pe+o 7e:e+ i$8l;i+se ;$ ?!8'o+ po+ ip!8'o. ;.3 Ma)(ria'(s rgi'(s.3 Si se 8o$si7e+! ! l! +esis'e$8i! l'i! 8oo l! Gi! 'e<+i8!" los ?!8'o+es i$7i8!7os e$ los p;$'os 2 !l 8" 7e:e+ ;l'ipli8!+se po+ 4. 2.3 4!+! el 8!so 7ese!:le 7e 'e$e+ ?!8'o+es ele!7os" 7e:e+ e?e8';!+se ;$ !$lisis ;y 8ople'o 7el p+o:le! !$'es 7e 7e8i7i+ so:+e s; 8!so. es;l'! !p!+e$'e B;e l! sele88i<$ 7el ?!8'o+ 7e seg;+i7!7 !p+opi!7! es ep=+i8! y 7epe$7e
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JUNTAS ESTRUTURALES L!s ;$io$es B;e se eple!$ e$ l!s 8o$s'+;88io$es 7e B;i$!s y es'+;8';+!s" p;e7e$ se+ <iles < ?iF!s. E$ el p+ie+ 8!so" l! ;$i<$ p;e7e 7esh!8e+se si$ 7i?i8;l'!7" B;e7!$7o s;s 8opo$e$'es 7eslig!7os ;$os ! o'+os" ie$'+!s B;e e$ el seg;$7o l! ;$i<$ p;e7e 7esh!8e+se $i8!e$'e 7esp;s 7e 7es'+;i+ ;$! < !+i!s p!+'es 7e l! is!. L!s ;$io$es <iles se o:'ie$e$ po+ e7io 7e 'o+$illos" 8;@!s" p!s!7o+es" pi$es y l!s pe+!$e$'es po+ e7io 7e !$illos ?o+>!7os" +o:lo$es < +e!8hes < sol7!7;+!.
2. UNIONES 0o ONEIONES: a.3 FIJOS < %ERMANENTES: e!8h!7!s. Sol7!7!s. A p+esi<$. .3 SE%ARABLES < REMOVIBLES: Epe+$!7!s. E$8h!e'!7!s. A+'i8;l!7!s.
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se 'e$g!$ e$ l! s;pe+?i8ie 7e ;$i<$ p!+! +e7;8i+ !l =$io los 7!@os (7is'o+si<$ y '+!'!ie$'o '+i8o 7es?!o+!:les e$ l!s +e!s !7y!8e$'es ! l! sol7!7;+!. Los !7el!$'os o7e+$os e$ l!s '8$i8!s p!+! sol7!+" los eB;ipos h!$ p+opo+8io$!7o ;$! !pli! 7ie+si7!7 7e !l'e+$!'i!s !'+!8'i!s p!+! s;Fe'!+ (8oo !l'e+$!'i! ! los pe+$os < +e!8hes y p!+! ?!:+i8!+ p!+'es. L!s pie>!s 7e B;i$!s 8o$ ?+e8;e$8i! p;e7e$ ! ;$ 8os'o !s :!Fo si se s;el7!$ B;e si se ?;$7e$ < ?o+F!$. L! !yo+=! 7e l! sol7!7;+! i$7;s'+i!l" ipli8! l! ?;si<$ 7e l!s s;pe+?i8ies 8o;$es 7e l! pie>! 7e '+!:!Fo. El 8!lo+ se !pli8! po+ ;$ !+8o el8'+i8o B;e p!s! e$'+e ;$ ele8'+o7o y el '+!:!Fo" po+ e7io 7e 8o++ie$'e el8'+i8! 7e !l'o !pe+!Fe B;e p!s! ! '+!s 7e 7ie+s!s ?o+!s" 7epe$7ie$7o 7e !.- Coo se !pliB;e el !'e+i!l 7e !po+'!8i<$ (:!++! 8o$s;i:le 7e sol7!7;+!. :.- L! ?o+! 8oo se p+o'eF! !l e'!l ?;$7i7o 7e l! sol7!7;+! +espe8'o ! l! !'!7os e$ l! sol7!7;+! !$;!l po+ !+8o. L! sol7!7;+! po+ !+8o e'li8o 8o$ p+o'e88i<$ g!seos! es 7e ;so ;y 8o$ y e$ e$o+ es8!l! p!+! !pli8!8io$es ;y espe8i!les so$ l! sol7!7;+! ele8'+ol!g" l! sol7!7;+! 7e +!yos ele8'+<$i8os y los 'o7os 7e !+8o-pl!s! y +!yos lse+. E$ ge$e+!l ;$! :;e$! ;$i<$ < eFo+ 7i8ho l! e?i8ie$8i! 7e ;$! F;$'! sol7!7!" B;e7! g+!$ p!+'e 8o$?i!7! ! l! h!:ili7!7 7el ope+!+io" !l sis'e! 7e o+g!$i>!8i<$ y !l 8o$'+ol 7e 'o7o el 8i8lo 7e l! p+o7;88i<$.
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ONEIONES SOLDADAS: L!s F;$'!s sol7!7!s p+opo+8io$!$ l! ;$i<$ s ?;e+'e e$'+e los p+o8esos s;pe+?i8i!les p!+! 8o$e8'!+ e'!les" pe+o '!:i$" +eB;ie+e$ el eFo+ 8o$'+ol e$ s; ?o+!8i<$. Se ;s!$ ;8hos e7ios p!+! o:'e$e+ ;$! F;$'! sol7!7!. Es'os i$8l;ye$ g!s (oGihi7+ 7e lse+" 'e+i'!" ;l'+!so$i7o" i$e+8i!" ?;e+>!" ?+i88i<$" ele8'+oes8o+i!" h!> 7e ele8'+o$es" !l'! ?+e8;e$8i! y !+i!s '8$i8!s ;s!7!s. Solo se 7es8;:+i+ l! sol7!7;+! po+ ?;si<$ ;s!$7o 8!lo+ y '!l e> ;$ e'!l 7e !po+'e 8oo eFeplo 7e l! !+ie7!7 7e '8$i8!s 7e sol7!7;+! 7ispo$i:le. Los e'!les 7e !po+'e se s;i$is'+!+$ ;s;!le$'e e$ ?o+! 7e !+ill!s (ele8'+o7os < 7e +ollos" 8o$ el !'e+i!l 7e l! !+ill! e$;el'o e$ ;$! 8;:ie+'! s
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II.3
ELETRODOS RUTILIOS: S;s 8!+!8'e+=s'i8!s ge$e+!les so$ Me7i!$! pe$e'+!8i<$. Co+7o$es 7e :;e$ !spe8'o. EG8ele$'e 8!li7!7 7e los 7ep y +!pi7e> 7e ?;si<$ 7el ele8'+o7o. E'(1)ro&os &(' gru=o Bu)'i1os: Cl!se AS E-,912 Cl!se AS E-,912R13 Cl!se AS E-,913
III.3
ELETRODOS DE HIERRO EN %OLVO: S;s 8!+!8'e+=s'i8!s so$ elle$o +pi7o 7e l!s F;$'!s. 4e$e'+!8i<$ o7e+!7!. A+8o s;!e y es'!:le. ;e$! 8!li7!7 7e l! sol7!7;+!. Es8o+i! !:;$7!$'e B;e se 7esp+e$7e po+ si sol! !l e$?+i!+se.
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De '!p<$. De +!$;+!.
DEFETOS: • • • • • • • •
SOAVAION: De!si!7o !pe+!Fe" 7ie'+o i$!7e8;!7o 7el ele8'+o7o 8o$ +el!8i<$ !l espeso+ 7e l! pl!$8h!. De!si!7o !pe+!Fe" !+8o ;y 8o+'o < ;y l!+go" e'!l :!se s;8io" !!$8e %OROSIDAD: ;y +pi7o" +ees'iie$'o he7o. 6elo8i7!7 7e !!$8e ;y +pi7o" !pe+!Fe :!Fo" !l! FUSION DEFIIENTE: p+ep!+!8i<$ 7e l!s pl!$8h!s" 7ie'+o i$!p+opi!7o 7el ele8'+o7o" !'e+i!s eG'+!@!s e$ l! F;$'!. A!$8e ;y +pi7o" !pe+!Fe :!Fo" ele8'+o7o i$!7e8;!7o" MALA %ENETRAION: 7e?e8';os! p+ep!+!8i<$ 7e los :o+7es. GRIETAS: )ipo i$!p+opi!7o 7el ele8'+o7o" 7e?e8';os! p+ep!+!8i<$ y p+ese$'!8i<$ 7e l!s pie>!s" F;$'!s ;y +=gi7!s" sol7!7;+! ipe+?e8'o" !8e+os 7e :!F! !le!8i<$ y !l'! +esis'e$8i!. SAL%IADURA: Ape+!Fe ;y !l'o" ele8'+o7o i$!7e8;!7o" pol!+i7!7 i$8o++e8'!" soplo 7el !+8o" $g;lo i$8o++e8'o 7e i$8li$!8i<$ 7el ele8'+o7o" h;e7!7 e$ el ele8'+o7o y e$ el e'!l. M!$eFo i$8o++e8'o 7el !+8o" so:+e 8!le$'!ie$'o 7e l! pie>! y AABADO IM%ERFETO: 7el ele8'+o7o" !+8o y !pe+!Fes i$8o++e8'os" 8o$eGio$es 7e?e8';os!s" ele8'+o7os e$ !l es'!7o. M!l! elii$!8i<$ 7e l! es8o+i! 7e los 8o+7o$es !$'e+io+es" i$8li$!8i<$ ESORIAIONES: 7e?i8ie$'e 7el ele8'+o7o" le$'o oiie$'o 7el ele8'+o7o" !!$8e ;y 7esp!8io" e'!l :!se s;8io.
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/.- O'+!s i$?o+!8io$es !7i8io$!les.
LA E%LIAION DEL SISTEMA ES EL SIGUIENTE: 4o+ eFeplo !SU%ERITO# 8;y! 8l!si?i8!8i<$ seg$ l! AS es E392 y el !TENAITO 22# 8;y! 8l!si?i8!8i<$ es E3222. !.- El p+e?iFo E sig$i?i8! B;e el p+o7;8'o es ;$ ele8'+o7o p!+! sol7!+. :.- L!s 7os p+ie+!s 8i?+!s" e$ el 8!so 7e ;$ $e+o 7e 6 8i?+!s (E-/910 < l!s 5 p+ie+!s 8i?+!s e$ el 8!so 7e 8i$8o 8i?+!s (E-11910 $os i$7i8!$ l! +esis'e$8i! l! +esis'e$8i! =$i! ! l! '+!88i<$ 7el 7ep!+se el ele8'+o7o. El sig$i?i8!7o es el sig;ie$'e - El $e+o 1 El ele8'+o7o p;e7e eple!+se e$ 8;!lB;ie+ posi8i<$. - El $e+o 2 El ele8'+o7o 7e:e ;'ili>!+se $i8!e$'e e$ posi8i<$ pl!$! y ho+i>o$'!l. - El $e+o 3 Se +e8oie$7! ;'ili>!+ el ele8'+o7o solo e$ posi8i<$ pl!$! y ho+i>o$'!l.
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El 8 E3928 !UNIVERS# Es'e $e+o se@!l! 8o++ie$'e !l'e+$! < 8o++ie$'e 8o$'i$;!" pol!+i7!7 i$e+'i7! (ele8'+o7o T. El 9 !FERROITO349# I$7i8! B;e el ele8'+o7o p;e7e ;'ili>!+se 8o$ 8;!lB;ie+ 8l!se 7e 8o++ie$'e" !l'e+$! < 8o$'i$;! y B;e el po+'! ele8'+o7o p;e7e 8o$e8'!+se ! 8;!lB;ie+ polo 7e l! B;i$!. El E392 !SU%ERITO# Es'e $e+o se@!l! B;e p;e7e eple!+se '!$'o 8o$ 8o++ie$'e !l'e+$! 8oo 8o++ie$'e 8o$'i$;! p!+! sol7!+.
NOTA: E$'+e los ele8'+o7os 7e l! se+ie /9GG y s;pe+io+es (09GG" 9GG" 199GG" y 119GG eGis'e$ !+ie7!7es 7e$'+o 7e ;$! is! 8l!se 8oo po+ eFeplo E-/919 y el E-/910A1. Coo se e" l! 7i?e+e$8i! e$'+e ;$! 8l!se y o'+! es' es'!:le8i7! po+ ;$ =$7i8e !7i8io$!l B;e e$ el 8!so es A1. Los sig$i?i8!7os 7e los =$7i8es !7i8io$!les s 8o;$es sig$i?i8! ;$ 8o$'e$i7o 7e Moli:7e$o. A2 A32K sig$i?i8! ;$ 8o$'e$i7o C+oo Moli:7e$o. B2 !l B6 sig$i?i8! ;$ 8o$'e$i7o 7e N=B;el. 2 !l 5 sig$i?i8! ;$ 8o$'e$i7o 7e M!$g!$eso-Moli:7e$o. D2 !l D4
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%osi1i
%osi1io$'!le$'e '!l 8oo se i$7i8! e$ l! ?ig;+!.
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4!+! E-,9PP 4!+! E-/9PP
;s!+ ;s!+
Ss 13",99 psi Ss 1"099 psi
TI%OS DE JUNTAS SOLDADAS: 1.- SOLDADURA A TO%E: De !8;e+7o ! l!s No+!s AS" ;$! sol7!7;+! ! 'ope 8;!$7o es' :ie$ he8h!" 8o++e8'!e$'e" 'ie$e ig;!l < !yo+ +esis'e$8i! B;e l! pl!8! y $o h!y $e8esi7!7 7e 8!l8;l!+ el es?;e+>o e$ l! sol7!7;+!" $i h!8e+ e$s!yos p!+! 7e'e+i$!+ s; 7ie$si<$.
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F @ S) . ) . ' . ( Do$7e * *;e+>! pe+isi:le" l:s. S' Es?;e+>o pe+isi:le e$ l! sol7!7;+!" psi. ' Espeso+ 7e l! pl!8!" p;lg. l Lo$gi';7 7e l! sol7!7;+!" p;lg. e E?i8ie$8i! 7e l! F;$'!. 2.- SOLDADURA DE FILETE: L! sol7!7;+! 7e ?ile'e se 8l!si?i8! 8o$ l! 7i+e88i<$ 7e l! 8!+g! !- C!+g! p!+!lel!
:.- C!+g! '+!$se+s!l.
a.2K.3 TERMINOLOGIA DEL ORDON DE ARGA %ARALELA:
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* *;e+>! 7e 8o+'e !7isi:le Ss Es?;e+>o !7isi:le e$ 8o+'e ' g!+g!$'!. l lo$gi';7 7el 8o+7<$ ? 8!p!8i7!7 7e 8!+g! (?;e+>! po+ p;lg." 7e sol7!7;+!" l:sRp;lg. E$ l! sol7!7;+! 7e ?ile'e" l! ?!ll! se p+ese$'! ! &" el pl!$o 7e Gio es?;e+>o 8o+'!$'e es l! se88i<$ 7e l! g!+g!$'! ! &.
os 67
)
)
.99
* Ss (9./9/ #l 4e+o
Ss 13",99 psi
l;ego
F '
25?8 .99
@ ;?8 C!p!8i7!7 7e 8!+g!
ASO UANDO FALLA LA %LANHA %OR ORTE: Fu(r+a 1or)an)( &( 'a so'&a&ura @ Fu(r+a 1or)an)( &( 'a ='an1>a
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C;!$7o l! F;$'! se soe'e ! 8!+g! '+!$se+s!l" l! F;$'! ?!ll! po+ l! g!+g!$'! B;e se +ope ! ,/." po+ 8o$sig;ie$'e l! +esis'e$8i! ! 8!+g!s '+!$se+s!les es !yo+.
AREA DE ESFUER"O @ )P ' )Q
) 1os 44.7
1os 67
)
1os 67
)Q
F
S s . )Q . '
1os 44.7
F
) )Q
) 1os 67 1os 44.7 1os 67 1os 44.7
Ss . '
@ 22?5 's=u'g @ 22?5 's=u'g a
F '
1os 67 .' 1os 44.7 1os 67 25?8 1os 44.7 Ss
1a=a1i&a& &( 1arga
SOLDADURAS EN TRAION < OM%RESION? ORTE? FLEION? TORSION:
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JUNTAS SOLDADAS ARGADAS EENTRIAMENTE es;l'! p+8'i8o" B;e los 8o+7o$es 7e sol7!7;+! 7e:e$ se+ si'+i8!e$'e 8o$ +espe8'o ! l! l=$e! 7e !88i<$ 7e l! 8!+g! +es;l'!$'e" si l! 8!+g! $o p!s! ! '+!s 7el 8e$'+o 7e g+!e7!7 7el 8o+7<$ 7e sol7!7;+!" se 7e:e 8o$si7e+!+ 'o+si<$ yRo ?leGi<$" !s= 8oo 8o+'e 7i+e8'o.
SOLDADURA EN FLEION Co$si7e+!+ l! se88i<$ !$g;l!+ 7e l! ?ig;+! B;e se ;es'+!" B;e es' e$ l! 8ol;$!. L! 8!+g! !%# se !pli8! ! l! 7is'!$8i! !1# 7el pl!$o B;e sos'ie$e ! l!s sol7!7;+!s. L! 7is'+i:;8i<$ +e!l 7el es?;e+>o e$ el g+;po 7e sol7!7;+! so$ ;y 8opleF!s. Si$ e:!+go" p!+! ?i$es 7e 7ise@o s;po$eos ;$! 7is'+i:;8i<$ li$e!l 7el es?;e+>o 7e 8o+'e 7e:i7o !l oe$'o M @ % . ( y ;$! 7is'+i:;8i<$ ;$i?o+e 7el es?;e+>o po+ 8o+'e 7i+e8'o.
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Do$7e M es el oe$'o 7e ?leGi<$ e$ l:s-p;lg " es el <7;lo 7e l! se88i<$" e$ p;lg 3 S es el es?;e+>o" e$ psi 1 es l! 7is'!$8i! 7e l! ?i:+! $e;'+! ! l! ?i:+! !s !leF!7! 7el +e! I es el oe$'o 7e i$e+8i!. L!s ;$i7!7es 7el <7;lo 7e l! se88i<$ 7e ;$! sol7!7;+! B;e se 8o$si7e+! 8oo ;$! l=$e!" "" so$ p;lg2 "." 7 el <7;lo 7e l! se88i<$ 7e l! sol7!7;+!" 7o$7e es l! 7ie$si<$ 7el 8o+7<$ 7e sol7!7;+!. S "
M " .
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El p+o7;8'o S po+ # 'ie$e ;$i7!7es" l:sRp;lg y se +ep+ese$'! po+ !#" !s=
M "
S .
Do$7e ? M V# S#
C!p!8i7!7 7e 8!+g!" l:sRp;lg 7e sol7!7;+! Moe$'o 7e ?leGi<$" l:sRp;lg M<7;lo 7e l! se88i<$ 7el 8o+7<$ 7e sol7!7;+!" p;lg2 Es?;e+>o 8o+'!$'e 7el 8o+7<$ 7e sol7!7;+!" psi
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SOLDADURA EN TORSION
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D MQ
% LM
ESFUER"O DE ORTE SEUNDARIO %OR TORSION:
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A$log!e$'e" l! 7is'!$8i! e+'i8!l es i
n
L i . i $
i
2 i n
Li i
2
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Si se ;'ili>! sol7!7;+! i$'e+i'e$'e < i$'e+!los" se 7e'e+i$! l! +!><$ !R# 7e l! 7ie$si<$ 8!l8;l!7! 7e l! sol7!7;+! 8o$'i$;! ! l! 7ie$si<$ +e!l B;e se 7e:e eple!+ e$ l! sol7!7;+! i$'e+i'e$'e.
R
Di-(nsi
2
L! lo$gi';7 7e los i$'e+!los 7e sol7!7;+! y l! 7is'!$8i! e$'+e los 8e$'+os 7e 7os i$'e+!los 8o$se8;'ios es'$ 7!7!s e$ ?;$8i<$ 7e !R#.
TI%OS DE ARGAS: FLEION:
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I
G . >5 G 3 ) &5 3 24 24
ESFUER"O DE ORTE TORSIONAL HORI"ONTAL:
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so'&a&ura 1on)inua / \ ,, ,9 / 9 && &3 &9 3/ 33 39 2 29 1,
Longi)u& 1or&
&]/ &]0 &]
3]/ 2] 2], 2]0 2 ] 19 2 ] 12
& ] 19 3]0 3- 3 ] 19 3 ] 12
& ] 12
SOLDADURA ON ARGA DE FATIGA Si ;$! sol7!7;+! es' soe'i7! ! 8!+g!s 7e ?!'ig! < 8!+g!s !+i!:les" l!s 7is8o$'i$;i7!7es $!';+!les" los peB;e@os !8=os e i$8l;sio$es" l!s +;gosi7!7es 7e l! s;pe+?i8ie y los es?;e+>os 7e '+!88i<$ +esi7;!les" 8;!$7o o8;++e es'o" es o'io s;?i8ie$'e p!+! 'o!+ p+e8!;8io$es e$ los p;$'os 7e
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!lo+ 7e seg;+i7!7 s 8o$se+!7o+ B;e el 7e 9 's=u'g 7e sol7!7;+! 7e ?ile'e" ;'ili>!7o e$ el 7ise@o 7e p;e$'es" seg$ l!s +e8oe$7!8io$es 7e l! AS.
CODONES EN ESQUINA < *ILE)E ?
RESISTENIA ADMISIBLE A LA FATIGA 2 G 19, 8i8los 9., G 19, 8i8los 9.1 G 19, 8i8los 7; 99 :6:6 W W W 23 23 23 4 4 4
VALORES DE !W#: W
arga -ni-a arga -i-a
Esu(r+o -ni-o Esu(r+o -i-o
No eG8e7e+ 7e ::: W 23 4
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SA
SB
NB
NA
Do$7e SA S NA N C
esis'e$8i! ! l! ?!'ig! p!+! NA 8i8los. esis'e$8i! ! l! ?!'ig! p!+! N 8i8los. N 7e 8i8los e$ A. N 7e 8i8los e$ . Co$s'!$'e B;e !+=! lige+!e$'e 8o$ el 'ipo 7e sol7!7;+!. @ .25 p!+! sol7!7;+! ! 'ope @ .2 p!+! pl!8!s soe'i7os ! 8!+g! !Gi!l 7e '+!88i<$ y 8op+esi<$.
L! +egl! eple!7! p!+! sol7!7;+!s $o 8!l8;l!7!s es el sig;ie$'e 1.- 4!+! ;$! sol7!7;+! soe'i7! ! 8!+g! p!+!lel! y 8!+g! '+!$se+s!l" si;l'$e!e$'e l! 7ie$si<$ 7e:e se+ 7el espeso+ 7e l! pl!8!" l! lo$gi';7 7e l! sol7!7;+! 7e:e se+ ig;!l ! l! lo$gi';7 7e l! pl!8! y l! pl!8! se 7e:e 7e sol7!+ ! !:os l!7os. 2.- 4!+! 7ise@os e$ B;e l! +igi7e> es el ?!8'o+ :si8o" ;'ili>!+ ;$! lo$gi';7 7el l!7o (7ie$si<$ ig;!l ! 5 7el espeso+ 7e l! pl!8!.
VENTAJAS DE UNA UNION SOLDADA: 1.- L!s 8o$eGio$es sol7!7!s so$ he+'i8!s ! ?l;i7os 8;!$7o es'$ :ie$ he8h!s.
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ESFUER"OS %ERMISIBLES EN UNIONES SOLDADAS.3 1.- Se 'o! ig;!l !l 7el e'!l :!se e$ los sig;ie$'es 8!sos !.- 4!+! elee$'os soe'i7os ! es?;e+>os 7e '+!88i<$ < 8op+esi<$ p!+!lelo !l eFe 7el 8o+7<$ sol7!7o ! 'ope 8o$ pe$e'+!8i<$ 8ople'!. :.- 4!+! elee$'os soe'i7os ! es?;e+>os 7e '+!88i<$" $o+!l !l 8o+7<$ sol7!7o ! 'ope 8o$ pe$e'+!8i<$ 8ople'!. 8.- 4!+! elee$'os soe'i7os ! es?;e+>os 7e 8op+esi<$" $o+!l !l 8o+7<$ sol7!7o ! 'ope 8o$ pe$e'+!8i<$ 8ople'! < p!+8i!l. 7.- 4!+! elee$'os soe'i7os ! es?;e+>os 7e 8o+'e e$ l! g!+g!$'! 7e ;$ 8o+7<$ sol7!7o ! 'ope 8o$ pe$e'+!8i<$ 8ople'! < p!+8i!l. 2.- De !8;e+7o ! l! espe8i?i8!8i<$ AS D2.9-," se p;e7e 'o!+
S) @ .5 Su) SS @ .5 Su) 4!+! los sig;ie$'es 8!sos !.- 4!+! elee$'os soe'i7os ! es?;e+>os 7e 8o+'e e$ l! g!+g!$'! e?e8'i! 7e ;$ 8o+7<$ 7e sol7!7;+! 7e ?ile'e p!+!lelo ! l! 7i+e88i<$ 7e l! 8!+g! (8!+g! lo$gi';7i$!l. :.- 4!+! elee$'os soe'i7os ! es?;e+>os 7e '+!88i<$ $o+!l !l 8o+7<$ sol7!7o ! 'ope 8o$ pe$e'+!8i<$ p!+8i!l. 8.- 4!+! elee$'os soe'i7os ! es?;e+>os 7e 8o+'e e$ el +e! e?e8'i! 7e ;$! sol7!7;+! 7e '!p<$. 3.- E$ el 8!so 7e $o 7ispo$e+ 7e sol7!7o+ 8!li?i8!7o" p+e?e+i:le se+=! ;'ili>!+ 4!+! E38 : SS @ 25?8 =si • 4!+! E39 : SS @ 27? =si •
ESFUER"OS %ERMISIBLES EN ORDONES DE SOLDADURA DE FILETE REFERIDOS A LOS
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•
•
C;!$7o se +eB;ie+! 'e$e+ l! +esis'e$8i! 8ople'! po+ e7io 7e 8o+7o$es 7e sol7!7;+! 7e ?ile'e ! !:os l!7os 8o$ e'!les :!ses 7e espeso+es 7i?e+e$'es" es $e8es!+io B;e @ .97 ). Sie$7o" ' Espeso+ 7e l! pl!$8h! !s 7elg!7!. C;!$7o se 7ise@e ;$ ie:+o B;e si+! sol!e$'e p!+! 7!+ +igi7e> y $o se p;e7! e!l;!+ l!s 8!+g!s B;e !8'!$ so:+e el" se p;e7e 8o$si7e+!+ w = 0.25 t a 0.375 t" p!+! 8o+7o$es sol7!7os ! !:os l!7os. )!:i$ p;e7e h!8e+ ;so 7e 8o+7o$es i$'e+i'e$'es 7e '!!@o 8ople'o" eB;i!le$'e !l !lo+ +e8oe$7!7o. 4!+! el 8!so 7e ig!s ?!:+i8!7!s 7e !l! !$8h!" se +e8oie$7! 45 )" sie$7o" ' espeso+ 7el !l!.
ORDONES DE SOLDADURA SOMETIDOS A ARGAS DE FATIGA.3 El p+o8e7iie$'o 7e 8l8;lo es siil!+ B;e :!Fo 8!+g! es''i8!. Se e!l! e$ :!se ! l! 8!+g! Gi! !8';!$'e y los !lo+es 7e los es?;e+>os pe+isi:les" se 'o!+ lo +e8oe$7!7o e$ l! '!:l! N " sie$7o ^ ? i$R? G. TABLA NZ 2 REQUERIMIENTOS MINIMOS DEL MATERIAL DE A%ORTE SEG[N AS . ELETRODO AS E-,9PP E-/9PP E-09PP
ESFUER"O DE ROTURA MINIMO EN W%SI ,2 ] ,/ /2 09
ESFUER"O DE FLUENIA MINIMO? W%SI 9 ] ,9 , ] /9
ELONGAION 1/" 22" 2 1/" 22 22" 2&
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TABLA NZ 5 %RO%IEDADES DEL ORDN DE SOLDADURA TRATADO OMO LINEA SEION
N ? N$
N x
N G
N G
N y N G
N
=
=
FLEION " r(s=(1)o 3
7 =
=
=
7
TORSIN J 73 12
2
2
,
7
72
2
3
7
:7
7(37
+
2
7
,
(
: 37 2 + : 2
2
)
,
: 2
&:7 + 7 2
2( : + 7 )
,
( SU4.)
72
7 2 ( &: + 7 )
2( : + 7 )
,( 2: + 7 )
: 2
2
:7
( IN*.)
72
( : + 7 ) & - ,:27 2 12( : + 7 )
( 2: + 7 ) 3
2
: ( : + 7 )
2
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N P
=
N G
=
N G
=
N G
=
N G
=
7
2:7 +
2
7
2
.7 2
π
,
2
L 3
2
+
3:7
2
+
7
,
.7 3 &
π
.D
2
3
3
+ π
2
L.7
2 2
:
.7 2 &
7
L
2
π
2
7
7
2
J #>
.7 3
π
=
L3 12
L3 12
2
3
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TABLA NZ 7 ESFUER"OS %ERMISIBLES DE FATIGA? AS D4.38; W=siK LOALI"AION E$ e'!l :!se 7e 8o$eGio$es !l!!l! 8o$ 8o+7<$ 7e sol7!7;+! 7e ?ile'e. • E$ e'!l 7e !po+'e y e$ e'!l :!se !7y!8e$'e ! 8o+7o$es lo$gi';7i$!les sol7!7os ! 'ope. E$ !'e+i!l 7e !po+'e y e$ e'!l :!se !7y!8e$'e ! 8o+7o$es 7e sol7!7;+! sol7!7os ! 'ope. •
E$ e'!l :!se ;$i7os 8o$ sol7!7;+! 7e ?ile'e. Me'!l 7e !po+'e.
NOTA.3
TI%O DE ARGA )+!88i<$
29.
C2? a 7? 1i1'os 29.
C7? a 4P? 1i1'os 29.
1 - 9.^
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