FRGP - Producción en Ciencia y Tecnología - Presentaciones en Congresos

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    Apicaciones del Metodo de calculo para dimensionar dentados dse engranajes del autor trier y prestaciones obtenidas.
    (2021) Mirassou, Horacio Martin
    Este trabajo es la continuación de otro cuyo título es “Diseño y cálculo de cajas de engranajes especiales para barcos areneros y prestaciones obtenidas” presentado en el Sexto Congreso Argentino de Ingeniería Mecánica VI CAIM 2018 e incluido en las memorias del congreso. Ese trabajo incluye una síntesis del método de cálculo de la norma AGMA 218.01 (1982) para la evaluación de la resistencia a la flexión y al picado (pitting) de dientes de engranajes rectos y helicoidales. En este trabajo se expone simplificado el método de cálculo para dimensionar dentados de engranajes, de ejes paralelos y ruedas cilíndricas de acero, del autor Ing. Trier (1946), para potencias y velocidades de giro aproximadamente constantes. Se adaptaron sus ecuaciones para expresar las tensiones en [MPa], las originales utilizan [kgf/cm2]. El proceso de cálculo es notablemente más simple que el de las normas AGMA, DIN o ISO actuales, eso permite ahorrar tiempo. Se presentan cálculos según el método de Trier de los dentados de cuatro ejemplos de cajas de engranajes que transmiten potencias entre 170 y 650 CV, con velocidades tangenciales entre 8,4 y 12 m/s en sus diámetros primitivos. Esas cajas fueron diseñadas, construidas e instaladas en Argentina en 1974, 1984, 1999 y 2013, actualmente están en condiciones de funcionar, en algunas se renovaron piñón y corona, en otras están los originales, se tiene registro de sus vidas útiles medidas en horas de funcionamiento. De ese modo se pueden comparar las prestaciones obtenidas con las hipótesis de cálculo de dimensionamiento. En general los resultados superaron las expectativas.En el trabajo anterior presentado al VI CAIM 2018 se exponen datos de las mismas cuatro cajas de engranajes, con cálculos según AGMA 218.01 de los dentados de dos de ellas, de modo que es posible comparar esos cálculos con los realizados según Trier.
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    Estudio teórico-experimental aplicado a cálculos de diseño de estructuras de protección contra vuelco de tractores agrícolas
    (2021-10-01) Mirassou, Horacio Martin
    Los tractores agrícolas pueden volcar mientras se desplazan o trabajan, el conductor puede ser aplastado en tractores sin ROPS en vuelcos con ruedas hacia arriba. La sigla ROPS proviene de la expresión Roll-over Protective Structure, su traducción es: Estructura de Protección Contra Vuelco. Reciben esa clasificación las cabinas o barras antivuelco que cumplen los requisitos definidos en alguna de las normas que existen al respecto. Las normas consideradas en este trabajo son aplicables a tractores de diseño convencional (con 2 ejes y tracción en 2 ó 4 ruedas). Esas normas permiten diversidad de diseños de ROPS. Están definidas unas pocas dimensiones de referencia. Están especificados los procedimientos de ensayo de prototipo, donde se somete al conjunto tractor con su ROPS correspondiente a una serie de esfuerzos, que representan los esfuerzos originados en un vuelco real. Esos ensayos pueden ser dinámicos o estáticos, a elección del fabricante. Esas normas especifican valores de energía de deformación elastoplástica que deben aplicarse en las ROPS, calculables en función de la masa del tractor. Están definidas las direcciones de las fuerzas a aplicar pero no sus magnitudes. Las deformaciones máximas están limitadas. En esas normas no se presentan métodos de cálculo para el dimensionamiento de una ROPS. Eso debe ser resuelto por su diseñador. Para simplificar los procesos de cálculo, en este trabajo se propone un método, basado en una hipótesis de resistencia de materiales en el rango elastoplástico, para relacionar los valores del momento flexor actuante y del resultante radio de curvatura de un tubo de acero, de sección circular o rectangular, cuyo espesor es suficiente para evitar el aplastamiento de la sección, que pueda formar parte de una estructura ROPS. En este método se utiliza la curva tensión-deformación del acero de los tubos.
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    Ensayo virtual de módulo estructural de autobús de doble piso según reglamento Anexo III CNRT
    (2021-10-01) Santelli, José; Cazzola, Gustavo; Mirassou, Horacio Martin
    Los módulos estructurales de los autobuses de doble piso están certificados para resistir determinadas cargas y no superar las deformaciones definidas (en el caso de Argentina) en el reglamento Anexo III de CNRT (Comisión Nacional de Regulación del Transporte - Aprobación de Módulos Estructurales). En el presente trabajo se muestran los resultados obtenidos mediante modelización, por elementos finitos, de un módulo típico de estructura de autobús de doble piso, mediante elementos de viga, analizando el colapso ante cargas sobre el techo y lateral. Luego estos resultados se comparan con los de un ensayo de laboratorio de un módulo de esa estructura, y se contrastan con estudios técnicos sobre las condiciones de seguridad de los autobuses. Como conclusión se refleja que, en el caso de módulos estructurales de autobuses de doble piso, la correlación entre el análisis de elementos finitos y el ensayo es prácticamente posible, abriendo la posibilidad de diseñar mediante análisis
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    Diseño resistente frente a choque por vuelco de una vehiculo urbano electrico.
    (2020-09-30) Cazzola, Gustavo Jose; Santelli, José; Mirassou, Horacio Martin
    El cuidado por el medio ambiente y la escasez de recursos fósiles están haciendo cada vez más populares a los vehículos eléctricos como alternativa para disminuir la contaminación ambiental y el consumo de combustibles. La utilización de motores eléctricos y baterías en este tipo de vehículos exige que su estructura esté diseñada para absorber una elevada energía que se traducirá en deformaciones de la estructura y otros elementos si se produce un vuelco. Tal deformación debe estar limitada en la parte correspondiente al compartimiento de los pasajeros, para que estos no sean “aplastados” dentro del mismo, preservando un espacio de supervivencia que no resulte invadido por elementos rígidos de la propia estructura u otros. A tales efectos, se han emitido numerosas normas y reglamentos que establecen requisitos para las estructuras de protección contra vuelco de vehículos. En este trabajo se presenta el diseño de una estructura protectiva para los pasajeros de un vehículo eléctrico urbano ante solicitaciones por vuelco frente a los requisitos de la norma FMVSS 216 Roof Crush Resistance. El diseño de la estructura protectiva se ha realizado mediante un modelo de elementos finitos con el código Ansys en el que se han contemplado diferentes tipos de elementos y modelos constitutivos de materiales, con la finalidad de optimizar el modelo de elementos finitos. Los resultados obtenidos demuestran que el diseño de la estructura optimizada cumple satisfactoriamente los requisitos normativos.
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    Estudio teorico-experimental del comportamiento elastoplástico a flexion de tubos utilizados en estructuras de proteccion contra vuelco de vehicuos.
    (Universidad Tecnologia Nacional General Pacheco, 2021-09-15) Cazzola, Gustavo Jose; Mirassou, Horacio Martin; Santelli, Jose
    Cuando un vehículo experimenta un choque la energía del impacto causa deformaciones de su estructura, las que deben estar limitadas para evitar que los pasajeros sean “aplastados” por componentes de la propia estructura u otros. A tales efectos, se han emitido numerosas normas y reglamentos que exigen la evaluación de la energía de deformación elastoplástica de los componentes de las estructuras de protección contra vuelco de vehículos, generalmente tubos de sección circular o rectangular de acero u otro material. Por ejemplo, para automóviles, una de las normas de USA es FMVSS 216 TP-216-05 (2006), para vehículos de transporte de pasajeros está vigente el Reglamento Nº 66 de la Comisión Económica de las Naciones Unidas para Europa (CEPE) 2011, para máquinas de trabajo fuera de ruta una de las normas es SAE J1040 1994, para tractores agrícolas una de las normas es SAE J1194_201611. En todos los casos la energía de deformación elastoplástica está determinada por las fuerzas del impacto y por las deformaciones de la estructura, cuyos valores pueden calcularse con programas de elementos finitos especializados. Para simplificar los procesos de cálculo, en este trabajo se propone un método, basado en una hipótesis de resistencia de materiales en el rango elastoplástico, para relacionar los valores del momento flexor actuante y del resultante radio de curvatura de un tubo de acero, de sección circular o rectangular, cuyo espesor es suficiente para evitar el aplastamiento de la sección. El método se validó mediante ensayos. Se determinó la curva tensión-deformación del acero de un tubo de sección circular ensayando probetas fabricadas con tramos del mismo. Con esos datos se realizaron los cálculos. Se ensayó a flexión pura normal una viga formada por el tubo. Las diferencias entre valores calculados y medidos de flechas elásticas resultan menores a 3%.
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    Estudio teorico-experimental de algunos casos de inestabilidad elastica de vigas esbeltas sometidas a flexión
    (2021-09-15) Mirassou, Horacio Martin; Cazzola, Gustavo; Santelli, Jose
    Algunas estructuras que forman parte de máquinas o sistemas mecánicos pueden incluir vigas esbeltas, las cuales pueden fallar por pérdida de la estabilidad elástica causada por esfuerzos de flexión, a veces combinados con otros tipos de esfuerzos (torsión, compresión, etc.). En este trabajo se exponen resultados del estudio de algunos casos ejemplos de flexión pura actuante en el plano vertical aplicada a vigas esbeltas rectas de sección rectangular constante con relaciones de altura/base entre 5,9 y 11,8, y relaciones entre longitud entre apoyos y altura de la sección entre 25,8 y 50,1, de material acero de bajo contenido de carbono. En primer lugar se presenta el estudio teórico basado en publicaciones de autores clásicos como Timoshenko, Den Hartog, Roark y otros, para calcular el valor del momento flexor crítico que provoca la inestabilidad elástica. Se comparan los valores resultantes de utilizar las ecuaciones presentadas por los distintos autores. Por otro lado se exponen resultados de la verificación experimental de los casos estudiados, realizada mediante un montaje con un dispositivo diseñado para ese fin. Las vigas reales ensayadas consisten en tramos de planchuelas comerciales de uso posible en algunas estructuras mecánicas o industriales. Se midieron las deflexiones elásticas verticales y horizontales transversales causadas por momentos flexores de varios valores distintos. Se presenta la comparación de esos valores con los momentos flexores críticos calculados. Dado que las vigas ensayadas no son perfectas, ocurren importantes deflexiones elásticas transversales cuando los momentos flexores son menores a los momentos críticos calculados. Objetivos de este trabajo: presentar casos con evidencia empírica útil para el diseñador y calculista de estructuras que incluyan vigas esbeltas semejantes, y mostrar la posibilidad de utilizar esos casos como material didáctico en la enseñanza en ingeniería de estos temas, considerando que el dispositivo utilizado es relativamente económico y fácil de replicar.