Ingeniería Mecánica
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Item Análisis del material vulcanizado caucho estireno-butadieno 1502 con dióxido de silicio amorfo y su incidencia en la resistencia a la abrasión, fatiga por flexión y dureza, mediante la utilizaciòn de normas NTE-INEN-ISO, en la empresa Carvifactory CIA LTDA(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica, 2020) Carpio Vega, Mario Alexander; Paredes Salinas, Juan GilbertoIn the present investigation, the mechanical behavior of a compression vulcanized composite material, consisting of Rubber SBR 1502, Amorphous Silicon Dioxide and other compounds was evaluated. In addition, through the use of NTE-INEN-ISO 4649, 20344 and 868 standards, Abrasion Resistance, Flexural Fatigue and Hardness tests were performed, respectively. For this, it was necessary to develop different specimens, manufactured under these 3 same standards. Once all the trial data were obtained, they were tabulated and analyzed using two statistical techniques: Factorial Design and Response Surface Methodology (RSM) These two statistical strategies allowed validating all the data obtained, defining the significant effects and their influence on the mechanical properties evaluated and optimize each of the response variables according to the NTE-INEN-ISO 20345, 20346 and 20347 requirement standards, which specify the minimum, maximum or range values for each property evaluated. After analyzing all the data, it is observed that the RSM is the most appropriate tool to study the effects of the factors on the variables in this investigation. Thus, by means of the composite desirability function of 0.858, it is defined that the combination that allows keeping within the 3 requirements is a material composed of 100 PHR of Rubber SBR 1502 + 44 PHR Amorphous Silicon Dioxide + 30 PHR of the others compounds, where an Abrasion Resistance of 136.5271 mm3 was obtained, an Incision Growth of 0.4034 mm and a Hardness of 66.87 SHORE A.Item Análisis de soldadura del acero inoxidable martensítico AISI 420 con acero de medio carbono AISI 1045 y bajo carbono AISI 1018 por soldadura SMAW y su influencia en las propiedades mecánicas(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica, 2020) Acosta Acosta, Christian Javier; Vaca Ortega, Wilson HenryThe work was carried out with the objective of choosing a suitable electrode to weld a martensitic stainless steel with a medium and low carbon steel in order to generate technological benefits in the industry, as well as study the microstructural changes that may have problems in this material during the welding process which makes it necessary to study the union of these materials. This project was carried out with the SMAW process under the AWS code B4.0 "Standard methods for mechanical welding tests" which establishes the general provisions for the realization of the tensile and impact probes for the joints of AISI 420 stainless steel joints with AISI 1045 medium carbon steel and AISI 1018 low carbon steel using input materials E 308L-16, E 3016L-16 and E 312-16. The tests were carried out in the laboratories of the Center for Productive Development of Mechanical Metalworking of the Municipal Government of Tungurahua. After having performed the required tests, the procedure is analyzed with the respective analysis and interpretation of the results, and the best mechanical properties found in the union of the stainless steel AISI 420 stainless steel and AISI 1018 low carbon steel with the material of E312-16 contribution obtaining a maximum effort of 613,61 MPa, in addition to an elongation percentage of 16.79 percent likewise the impact energy of 61.27 J and a maximum hardness of 269.38 VHI.Item Análisis de la incidencia de retardantes de llama (hidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio) en las propiedades mecánicas de un material compuesto de matriz polimérica reforzado con fibra de vidrio utilizado en la fabricación del interior de carrocerías metalmecánicas(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica, 2019) Freire Bonilla, Oscar Fabricio; Castro Miniguano, Christian ByronThe present experimental work was carried out in order to demonstrate the influence of flame retardants on composite materials (glass fiber + polyester resin and glass fiber + epoxy resin), in order to determine the impact on the mechanical properties of the same, looking for new fire resistant materials that have properties similar to the original composite materials. In this research 12 groups of composite materials were made, of which the results of their mechanical properties will be exposed, the specimens were manufactured according to the standards (ASTM D-3039) for traction, (ASTM D-7264) for bending and the standard (ASTM D-6110) for impact. For the analysis of results the 12 groups were compared with 2 extra groups, the latter being the original composite materials (fiberglass + polyester resin and glass fiber + epoxy resin), the respective correlations were made in which correlations were evidenced in mostly positive. The combinations of the 12 groups and the 2 extra groups, when an ANOVA analysis was carried out with the help of a software, it was determined that there is an incidence in the mechanical properties when the flame retardants are added in the original composite materialsItem Análisis de las características mecánicas de un material compuesto de matriz polimérica reforzado con partículas de caucho de neumáticos reciclados y su incidencia en las propiedades mecánicas.(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica, 2019) Acosta Benavides, Carolina Nataly; Espín Lagos, Segundo ManuelThe addition of recycled tires rubber particles in thermostable polymers is a shape to promote the recycling of scrap tires, replacing traditional materials with environment friendly composite material, for this reason, the present project had as objectives to obtain the composite of recycled tires rubber particles and polyester resin with reinforcement concentrations of 30%, 35% and 40% for three different sizes of particles, manufacture test pieces standard and characterize the composite through Flexural, Compressive and Hardness tests under the standards ASTM D7264-07, ASTM D695-15, ASTM D785-03 and ASTD 2240-05 respectively and Fractography. This allowed to obtain experimentally the mechanical properties of the composite, obtaining as a result that the combination of 30% rubber particles of G1 particle size and 70% polyester resin presented the best mechanical properties with: the máximum flexural stress of 13,16 MPa, flexural modulus of elasticity of 425,46 MPa, maximum strain of 3,21%, maximum compressive stress of 7,49 MPa, yield stress of 1,94 MPa, compressive modulus of elasticity of 37,40 MPa, compressive strain of 20,29%, and 17,01 Rockwell hardness. Also, it was determined that the incorporation of rubber particles in the polyester resin had a negative impact on the máximum flexural and compressive stress, flexural and compressive modulus of elasticity, and hardness, but it bear higher flexural and compressive strain. The composite material is adequate for the manufacture of headlights edge of a Hino AK bus with a mínimum thickness of 3 mm, because it complies with a minimum safety factor of 2,931, ensuring the suitable performance of the piece in aerodynamic conditions.Item Caracterización de las partes termoformadas y su incidencia en las propiedades mecánicas para la fabricación de guardachoques con polipropileno de alto impacto en la Empresa Carrocera Construcciones Mecánicas Albán en la ciudad de Latacunga(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2018) Ortíz Naranjo, José Fernando; Pérez Salinas, Cristian FabiánThe present experimental project was based on the analysis and determination of the mechanical properties of thermoformed pieces of high impact polypropylene, under the variation of the parameters in the thermoforming process; thickness, temperature and vacuum pressure, in order to establish the most suitable parameters of the thermoforming process that provide the best mechanical properties of the thermoformed parts for its application in the manufacture of bumpers. The tensile, bending and impact tests were developed under the standards ASTM D638, ASTM D790 and ASTM D1709 respectively. The specimens were manufactured by subjecting the polypropylene to the vacuum thermoforming process by varying the different parameters of thermoforming, obtaining 8 groups of specimens, and the sizing of the specimens was carried out as established in the standard. From the tests carried out it was possible to determine the mechanical properties, the data were tabulated, proceeding to the selection of the best and optimum combination of the parameters in the thermoforming process, the best combination being a thickness of 4mm, temperature of 200ºC and a pressure vacuum of 50 Psi, presenting good mechanical properties, an acceptable absorption of energy at impact, and in addition to a good distribution of stresses in the material.Item Caracterización mecánica del material compuesto de matriz epoxi reforzada con fibra vegetal (algodón) y fibra natural de STIPA ICHU (pasto de páramo) con secado natural y precocido para determinar propiedades mecánicas en la fabricación de elementos livianos de alta resistencia.(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2017) Iza Tutillo, Gabriela Anabel; Paredes Salinas, Juan GilbertoThe present experimental work of mechanical characterization of a new composite material of epoxy matrix and fabric of Stipa Ichu + Cotton, with several parameters like the type of obtaining or drying of Stipa Ichu natural fiber (natural, precooked and natural drying with cleaning of NaOH) , Different volumetric fractions and variable reinforcement orientation, the study of this composite material has been proposed because we are located in an industrialized sector and are currently replacing the classical materials with polymer composites. The composite material is made to compression with two volumetric fractions 30% reinforcement-70% matrix and 45% reinforcement and 55% matrix, reinforcement orientations. The specimens were made in a steel mold and compressed, using mold release additives. Tensile, flexural and impact tests are performed based on ASTM D3039, ASTM D 7264, and ASTM D 5628 impact respectively. The data tabulated after the tests on the tensile, flexural and impact specimens are evaluated considering average values and standard deviation, determining the composite of best configuration to the composite case with a volumetric fraction of 70% matrix-30% reinforcement (tissue Of Stipa Ichu + cotton), with precooked fiber (stipa ichu) drying, cured for 23 days, with two layers of reinforcement, reinforcement orientation layer 1: 90°; Layer 2: 90°.Item Análisis del material compuesto de fibra de vidrio con matriz polimérica utilizado en la fabricación del interior de carrocerías metalmecánicas para determinar sus propiedades mecánicas(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2017) Castro Chico, Daniel Federico; Castro Miniguano, Christian ByronThe present study was based on the analysis of composite materials (roof and sides) and textile materials (seat covering and floor) used in the manufacture inside bus body to determine their mechanical properties, because the bus body each time must comply with more requirements for certification of its models, which makes it necessary to test and value the materials used in the construction of bus body, to ensure that materials are safe. For this purpose, the documentary and bibliographic research was carried out in order to establish the characteristics of the materials mentioned. The test specimens were then dimensioned according to the following standards: for composite materials (traction - ASTM D3039- 00, flexion - ASTM D7264-07 and impact - ASTM D5628-01) and textiles (traction - ASTM D5035-03). From the results of the tests could be determined mechanical properties that composite material have at tensile, flexural and impact and textile materials at tensile.Item Estudio de los anclajes de asientos de autobús en un impacto frontal para determinar las deformaciones y esfuerzos máximos en la empresa Miviltech Soluciones Industriales S.A.(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2015-11) Remache Gutiérrez, Agustín Danilo; Arroba Arroba, César HernánEn la industria carrocera del país se evidenció que el proceso de construcción de los anclajes de los asientos se lo realiza en forma empírica ya que no existe ningún estudio realizado sobre la resistencia de los anclajes de los asientos, tampoco se cuenta con una máquina de impacto para resistencia de los anclajes de asientos porque es muy costoso, y no se cuenta con la certificación y aprobación del reglamento Nº 80 (CEPE/ONU). Para el estudio se determinó las propiedades mecánicas de los materiales, los ensayos realizados fueron: tracción, flexión e impacto, con el método de elementos finitos, se realizó la comprobación de la resistencia del anclaje del asiento según el reglamento Nº 80 (CEPE/ONU), y aplicando velocidades de impacto frontal recomendadas en el reglamento Nº 94 (CEPE/ONU). Se realizó un rediseño del anclaje del asiento demostrando durante el impacto frontal, la resistencia del anclaje cumple con la certificación del Reglamento N° 80 (CEPE/ONU), y Reglamento N°94.Item Estudio del tratamiento térmico SUB-CERO mediante la aplicación de dióxido de carbono sólido en los aceros AISI 1045 y AISI 4140, y su incidencia en las propiedades mecánicas(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2015-04) Malán Castro, Washington Vladimir; Paredes Salinas, Juan GilbertoEl presente trabajo de investigación muestra el comportamiento de los aceros AISI 1045 y AISI 4140 ante la aplicación del tratamiento Sub-cero, previamente templado en agua. El tratamiento Sub-cero es un tratamiento criogénico a una temperatura de -80 °C, para lo cual se aplicó dióxido de carbono sólido previamente granulado en contacto directo con estos materiales, ya que gracias a la conductividad térmica de los materiales, estos alcanzan un equilibrio térmico a dicha temperatura. Este tratamiento se lo realizó en una caja térmica aislada para evitar las pérdidas de frio interno durante el mismo. El conjunto de tratamientos aplicados son; temple, Sub-cero y revenido, realizados en probetas normalizadas, estos tratamientos se los realizó en los Laboratorios de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica de la Universidad Técnica de Ambato, ya que estos cuentan con los equipos necesarios para estos tratamientos. Los ensayos de tracción, charpy, dureza y metalográficos se los realizó en los laboratorios de la facultad, para poder comparar resultados y determinar el tratamiento más adecuado. Una vez analizados los resultados, se obtuvo que el tratamiento Sub-cero realizado durante 1 hora es el más idóneo para ambos materiales, ya que proporciona un incremento significativo en la resistencia a la tracción en ambos materiales y conserva las otras propiedades ensayadas en el aceros AISI 1045 y AISI 4140, en comparación con un temple en agua y un revenido de alivio de tensiones convencionales.Item Estudio del recocido en la aleación inteligente con memoria de forma 69.7% Cu – 23.4% Zn – 6.71% Al, y su incidencia en las propiedades mecánicas(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2014) Rivera Martínez, Alex Vinicio; Espín Lagos, Segundo ManuelEl presente trabajo muestra el Estudio del Recocido en la Aleación Inteligente con Memoria De Forma 69.7% Cu – 23.4% Zn – 6.71% Al, y su Incidencia En Las Propiedades Mecánicas. Esta aleación, tiene un tamaño de grano 1 (ASTM), siendo un material con una dureza muy alta lo que le convierte en un material frágil y no maquinable. Con el objetivo de mejorar las propiedades mecánicas de esta aleación se, opto por dar un tratamiento térmico de Recocido Total, con el fin de ablandar el material, afinar el grano, disminuir su dureza, y tener una mayor maquinabilidad, ya que de esta manera puede desempeñar con mayor seguridad, en los trabajos a que han de ser aplicados. Para la investigación se realizaron pruebas y ensayos; como son análisis metalográfico, dureza, fatiga rotatoria, tracción, impacto, los cuales fueron realizados en la Universidad Técnica de Ambato, en los Laboratorios de Materiales de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, también se contó con la colaboración de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, con sus laboratorios de materiales de la Facultad de Mecánica. De los datos obtenidos de las pruebas realizadas, se determinó parámetros, para obtener el procedimiento adecuado para el recocido de una aleación, 69.7% Cu – 23.4% Zn – 6.71% Al, lográndose que disminuya el tamaño de grano y su dureza, convirtiéndose en un material dúctil y maquinable y para darle mejores aplicaciones en el campo industrial.