Diseño de un banco de pruebas para ensayos de tensión monotónicos de probetas estandarizadas.

Abstract

Actualmente existe la indisponibilidad de un equipo funcional para realizar prácticas de ensayos de tracción, por factores económicos, brechas en manufactura local y diseño, y limitación por la aplicación de requisitos de normas internacionales. Es por tal que se plantea diseñar un banco de pruebas, a través de la selección del sistema de accionamiento, selección de componentes principales, el diseño de elementos estructurales y mecánicos, validación mediante FEA, y estimación de costos. Es decir, se crea la oportunidad para implementar el diseño de un banco de ensayos de manufactura y mano de obra accesible, dar apertura al diseño y manufactura local, y realizar prácticas académicas en el laboratorio en cuestión. Se aplicó la metodología del proceso de diseño, donde se consideraron parámetros de diseño establecidos por los usuarios, y herramientas como el Diagrama de Pareto para jerarquizar los parámetros, y seleccionar el sistema de accionamiento principal. Por otro lado, se aplicaron las normativas de ensayo de tracción ASTM E8 y la NTE INEN 109:2009. Luego, los elementos estructurales y mecánicos necesitaron de la aplicación de criterios de diseño como el de dimensionamiento de ejes ASME, pandeo, fallas por fatiga, Von Misses y factores de seguridad. La validación del mecanismo y redimensionamiento se llevó a cabo mediante el análisis de elementos finitos. Además, se generó el costo total de la producción del equipo y se comparó con los costos de marcas comerciales en el mercado local. Finalmente se demuestra la aplicabilidad de los materiales y se demuestra la rentabilidad del equipo.