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MECÁNICA Y RESISTENCIA DE MATERIALES 1. TEMA UNIDAD: INTRODUCCIÓN A LOS MATERIALES    

Cajusol Sebastian Joel Ronny Briceño Muñoz Jackson Iván Oloya Sanchez Johana Einer D. Castillo Lujan

2. CONCEPTOS: DEFINICIÓN DE UN MATERIAL. RESISTENCIA DE LOS MATERIALES. APLICACIONES DE LOS MATERIALES TIPOS DE MATERIALES USO ADECUADO DE LOS MATERIALES 3. OBJETIVOS: Conocer la importancia de la combinación de DOS O MÁS COMPONENTES para la formación de un material. Conocer las funciones de los DIFERENTES materiales. Conocer las CARACTERÍSTICAS GENERALES de estos materiales, que los hacen aptos para numerosas aplicaciones en INGENIERÍA . 4. CASO: La Máquina Nº 1 de la Empresa Austral S.A. del sector pesquero, paró sus operaciones productivas por falla mecánica en un rodamiento del Secador Nº 20; por lo que se llamó al Ingeniero de Mantenimiento para que se haga cargo de la reparación. El Ing. Miguel Rodríguez, 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. Miguel Rodríguez 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.

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Ustedes han realizado pruebas al material y determinado que se trata de un material compuesto, cuya matriz y el refuerzo son especiales, lo cual fue aprobado por el Ing. Miguel Rodríguez 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.

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Miguel Rodríguez 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 a las propiedades de los materiales, el Ing. de Mantenimiento establecerá la correcta aplicación del proceso.

5. PREGUNTAS SOBRE EL CASO: Pregunta de estudio 5.1. Elaborar un cuadro de recursos para identificación de las propiedades de los materiales. o Identificación de recursos de información: Recursos Digitales

Recursos escritos

Búsqueda en Internet

Ficha tecnica

Búsqueda en libros digitales

Manual de rodamientos CARB

Recursos telefónicos o directo con el proveedor

Libros Preguntas facilitadoras: Problema: Determinar si es viable utilizar el rodamiento disponible como repuesto 5.2. Defina variables del problema. 5.2.1. Variable dependiente Vo: -

Tipo de material de fabricación del rodamiento

5.2.2. Variable independiente Vi: - Temperatura de resistencia del material del rodamiento

5.3.

Establezca la función de objetivos, de acuerdo a las propiedades y clasificación de los materiales. o

Función de objetivos

-

Identificar las propiedades del material del repuesto

-

Determinar los parámetros del material

-

Determinar la temperatura, elasticidad y esfuerzo que se puede ejercer sobre el material

-

Determinar las condiciones de trabajo que se ejercerá sobre el rodamiento

-

Evaluar el proceso de montaje.

5.4.

Escriba las restricciones de los recursos.

-

No se tuvo a la ficha técnica.

-

No se encontró información sobre el esfuerzo de compresión del material alterno (LATÓN)

Preguntas de discusión: 5.5.

¿Cómo se realizará el correcto montaje del rodamiento sin perjudicar las propiedades de los materiales de esta unidad?

-

Para el montaje del rodamiento carb se decide someter la pieza a un proceso de dilatación mediante inducción eléctrica, esto debido a la resistencia a altas temperaturas.

Preguntas sobre el resultado: 5.6. ¿Qué material es el más recomendable para canastillas de rodamientos? -

5.7.

5.8. -

Poliéter éter cetona (PEEK). Posee mayor resistencia a la compresión. ¿Por qué se ha reemplazado con materiales sintéticos las partes fundamentales de los rodamientos? Porque soporta mejor los esfuerzos de compresión (118MPa). ¿Cuál es el material de mejores propiedades tecnológicas y mecánicas? Poliéter éter cetona (PEEK) por ser más resistente a la comprensión.

5.9.

¿A qué tipo de fuerzas y esfuerzos están solicitados los materiales de canastillas de rodamientos? Investigue los correspondientes Módulos de Elasticidad.

-

Los materiales de las canastillas están solicitadas a fuerza de compresión y no a una fuerza de tracción por lo tanto es mejor usar el PEEK.

5.10. ¿Qué puede recomendar al Ing. Miguel Rodríguez? -

Que es viable la utilización del rodamiento fabricado con el material PEEK.

6. ENTREGABLE Respuestas escritas en forma grupal y cuadro de recursos elaborado. 7. EVALUACIÓN Sustento de la solución del caso. Presentación de entregables (calificación) Ing. Martín Sifiuentes Inostroza Docente U.P.N. Ingeniería