reporte 2 factor de seguridad 24-07-2012
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Reporte 2 Factor de seguridad Nota: este documento incluye contenido de reporte 1 adicionando la evaluación correspondiente a segundo reporte.
Introducción
El criterio de máxima tensión de von Mises se basa en la teoría de von Mises-Hencky, también conocida como teoría de la energía de cortadura o teoría de la energía de distorsión máxima.
En términos de las tensiones principales 1, 2 y 3, la tensión de von Mises se expresa de la siguiente manera:
vonMises = {[(1 - 2)2 + (2 - 3)2 + (1 - 3)2]/2}(1/2)
La teoría expone que un material dúctil comienza a ceder en una ubicación cuando la tensión de von Mises es igual al límite de tensión. En la mayoría de los casos, el límite elástico se utiliza como el límite de tensión. vonMises ≥ limit
El límite elástico es una propiedad dependiente de la temperatura. Este valor especificado del límite elástico debe considerar la temperatura del componente. El factor de seguridad en una ubicación se calcula a partir de:
Factor de seguridad (FDS) = limit / vonMises
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Piezas Evaluadas
0239-0001-0001-000-041
0239-0001-0001-000-040
0239-0001-0001-000-003
0239-0001-0001-000-006
0239-0001-0001-000-042
Material empleado en la evaluación de mecanismos AISI Type 410S Stainless SteelCategories: Metal; Ferrous Metal; Heat Resisting; Stainless Steel; T 400 Series Stainless SteelMaterialNotes:16 mm diameter bar, heated to 980°C for 30 min., oil quenched, 49°C temper for 2 hoursKey Words: ASME SA240, ASTM A176, ASTM A240, ASTM A473, DIN 1.4001, JIS SUS 410 S, B.S. 403 S 17,martensiticPhysical Properties Metric English CommentsDensity 7.80 g/cc 0.282 lb/in³MechanicalPropertiesMetric English CommentsHardness, Knoop 464 464 Converted from Rockwell C hardnessHardness, Rockwell C 45 45Hardness, Vickers 446 446 Converted from Rockwell C hardnessTensile Strength,Ultimate1525 MPa 221200 psiTensile Strength, Yield 1225 MPa@Strain 0.200 %177700 psi@Strain 0.200 %Elongation at Break 14.5 % 14.5 % in 50 mmModulus of Elasticity 200 GPa 29000 ksi Estimated based on comparison with similarstainless steelElectrical Properties Metric English CommentsElectrical Resistivity 0.0000570 ohm-cm@Temperature 20.0 °C0.0000570 ohm-cm@Temperature 68.0 °F0.000108 ohm-cm@Temperature 650 °C0.000108 ohm-cm@Temperature 1200 °FMagnetic Permeability 700 - 1000 700 - 1000 annealed condition at RTThermal Properties Metric English Comments
CTE, linear 9.90 μm/m-°C@Temperature 0.000 - 100 °C5.50 μin/in-°F@Temperature 32.0 - 212 °F11.0 μm/m-°C@Temperature 0.000 - 315 °C6.11 μin/in-°F@Temperature 32.0 - 599 °F11.5 μm/m-°C@Temperature 0.000 - 540 °C6.39 μin/in-°F@Temperature 32.0 - 1000 °F11.7 μm/m-°C@Temperature 0.000 - 650 °C6.50 μin/in-°F@Temperature 32.0 - 1200 °FSpecific Heat Capacity 0.460 J/g-°C@Temperature 0.000 - 100 °C0.110 BTU/lb-°F@Temperature 32.0 - 212 °FThermal Conductivity 24.9 W/m-K@Temperature 100 °C173 BTU-in/hr-ft²-°F@Temperature 212 °F28.7 W/m-K@Temperature 500 °C199 BTU-in/hr-ft²-°F@Temperature 932 °FMelting Point 1480 - 1530 °C 2700 - 2790 °FSolidus 1480 °C 2700 °FLiquidus 1530 °C 2790 °FMaximum ServiceTemperature, Air705 °C 1300 °F Continuous Service815 °C 1500 °F Intermittent ServiceComponent ElementsPropertiesMetric English CommentsCarbon, C <= 0.080 % <= 0.080 %Chromium, Cr 12.5 % 12.5 %Iron, Fe 85.0 % 85.0 %Manganese, Mn <= 1.0 % <= 1.0 %Phosphorous, P <= 0.040 % <= 0.040 %Silicon, Si <= 1.0 % <= 1.0 %Sulfur, S <= 0.030 % <= 0.030 %
Análisis de movimiento y MEF.
Desplazamiento radial 26mm26mm
814N
Fuerza de empuje 814 N (representa 1/3 de la fuerza máxima de empuje sobre mecanismo a partir de aplicación de torque de 4N-m sobre motor impulsor)
La siguiente grafica representa la fuerza de contacto de la zapata(pieza No. 0239-0001-0001-000-042) respecto de un tubo 5 pulgadas diámetro interior; al aplicar desplazamiento de 3-26mm de apertura del mecanismo en un periodo de 2 seg., siendo un valor máximo de 1184 N.
0239-0001-0001-000-041
0239-0001-0001-000-040
0239-0001-0001-000-003
0239-0001-0001-000-006
0239-0001-0001-000-042
Carga aplicada: presión superficie exterior 1600kg/cm2
Acero inoxidable 410s
0239-0001-0001-200-001
Carga aplicada: presión superficie exterior 1600kg/cm2
Acero inoxidable 410s
CAPSULA ELECTRONICA
Carga aplicada: presión superficie exterior 1600kg/cm2
Acero inoxidable 410s
Grafico Factor de Seguridad vs componente
Componente FSD0239-0001-0001-000-041 1.20239-0001-0001-000-040 3.70239-0001-0001-000-003 70239-0001-0001-000-006 100239-0001-0001-000-042 5.9Eslabones moleteados 1.20239-0001-0001--300--001 1.250239-0001-0001-200-001 1.2CAPSULA ELECTRONICA 1.12
0239-0001-0001-000-041
0239-0001-0001-000-040
0239-0001-0001-000-003
0239-0001-0001-000-006
0239-0001-0001-000-042
Eslab
ones molet
eados
0239-0001-0001--300--0
01
0239-0001-0001-200-001
CAPSULA
ELEC
TRONICA
1.2
3.7
7
10
5.9
1.2 1.25 1.2 1.12
FSDFSD