Modelo elasto-plástico para determinar la fuerza máxima para un proceso de enderezamiento de un eje
Elasto-plastic model to determine the maximum force for shaft straightening process
Este documento es un artículo preparado por J. C. Galvis, Mechanical Engineer. Mathematician. Universidad del Norte, Colombia. Graduate Student (M.Sc. in Mechanical Engineering), Universidad del Norte, Colombia. Affiliation: Universidad del Norte, Colombia, H. E. Maury, Mechanical Engineer. Universidad del Norte, Colombia. Ph.D. in Mechanical Engineering, Universidad Politécnica de Cataluña, Spain. Affiliation: Professor, Universidad del Norte, Colombia y R. J. Hernández, Mechanical Engineer. Universidad del Norte, Colombia. M.Sc. in Mechanical Engineering, Universidad de los Andes, Colombia. Ph.D. in Mechanical Engineering University of Texas at Austin, USA. Affiliation: Universidad Autónoma del Caribe, Colombia. Artículo publicado en la Revista Ingeniería e Investigación de la Universidad Nacional de Colombia.
Elasto-plastic model to determine the maximum force for shaft straightening process
Modelo elasto-plástico para determinar la fuerza máxima para un proceso de enderezamiento de un eje
Este artículo muestra el desarrollo de un modelo matemático basado en el comportamiento elasto-plástico del material con el objeto de determinar el momento de flexión y la fuerza máxima de enderezamiento requerida para reparar un eje doblado. La importancia de este trabajo radica en que muchas máquinas usan ejes para transmitir potencia y movimiento, y estos elementos pueden sufrir deflexiones permanentes durante sus ciclos de operación, de tal modo que un proceso adecuado de reparación puede incrementar la vida de estos elementos significativamente. Saber la mecánica del proceso de enderezamiento es esencial para los ingenieros de diseño, manufactura y mantenimiento a cargo de sistemas que usan este tipo de elementos (ejes).
Introducción
El elemento mecánico más utilizado para transmitir potencia y movimiento es un eje. Se utilizan en todo tipo de sistemas industriales. Durante su funcionamiento pueden sufrir desviaciones. Para aumentar su vida útil, es necesario realizar reparaciones de enderezamiento de ejes. El principal parámetro para las máquinas de enderezado es la fuerza máxima que se puede aplicar en el proceso. Es importante conocer la mecánica del proceso de enderezamiento; algunos estudios han utilizado datos experimentales (Schleinzer, et al., 2001; Srimani, et al., 2005) y modelos numéricos (Jing, et al. 2013; Wu, et al., 2000). Algunos autores han estudiado el proceso y la forma de controlar las etapas basándose en la respuesta del material (Li, et al., 1999; Seung-Cheol, et al., 2002). Un fenómeno importante es la tensión residual (Schleinzer, et al., 2001) y el springback del material. En muchos casos estudiaron el efecto en las barras y carriles de prueba. La idea con este trabajo es desarrollar un modelo basado en el comportamiento elasto-plástico del material y las características geométricas del eje doblado. Esto será una herramienta importante para el diseño de máquinas enderezadoras, y también para mejorar los procesos de reparación.
Este documento es un artículo preparado por J. C. Galvis, Mechanical Engineer. Mathematician. Universidad del Norte, Colombia. Graduate Student (M.Sc. in Mechanical Engineering), Universidad del Norte, Colombia. Affiliation: Universidad del Norte, Colombia, H. E. Maury, Mechanical Engineer. Universidad del Norte, Colombia. Ph.D. in Mechanical Engineering, Universidad Politécnica de Cataluña, Spain. Affiliation: Professor, Universidad del Norte, Colombia y R. J. Hernández, Mechanical Engineer. Universidad del Norte, Colombia. M.Sc. in Mechanical Engineering, Universidad de los Andes, Colombia. Ph.D. in Mechanical Engineering University of Texas at Austin, USA. Affiliation: Universidad Autónoma del Caribe, Colombia. Artículo publicado en la Revista Ingeniería e Investigación de la Universidad Nacional de Colombia, la cual es un medio reconocido de divulgación y difusión de los trabajos científicos producidos en Colombia y el mundo, sobre investigaciones científicas y desarrollos tecnológicos originales e inéditos en las diferentes disciplinas relacionadas con la ingeniería que contribuyen al desarrollo de conocimiento, generando impacto mundial en la academia, la industria y la sociedad en general, mediante un intercambio de saberes y opiniones, con seriedad y calidad reconocida por estándares internacionales.
En: Revista Ingeniería e Investigación.
