Manual Mecanica Basica

MECÁNICA BÁSICA

MANUAL DE APRENDIZAJE

CARRERA:MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

DE MAQUINARIAPESADA

ORDEN DE EJECUCIÓNNº HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS

PZA. CANT. DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES

PLACA CON UNA CARA LIMADA

MEC. MANT. MAQ.PESADA

MATERIAL OBSERVACIONES

HT 01 A REF.

TIEMPO:

ESCALA: 1 : 1

HOJA: 1 / 1

01 01 PLACA 15,8 mm x 76 mm x 105 mm St 37

2005

0102

03

Sujete la piezaLime la superficie plana

Verifique superficie plana limada

• Lima bastarda 12’’• Brocha 3’’

• Carda para limpiar limas

• Regla biselada

OPERACIÓN: LIMAR SUPERFICIE PLANA

Limar es desbastar o dar acabado con la ayuda de una herramienta llamada lima.

Limar superficie plana es la operación que se realiza con la finalidad de obtener un plano conun grado de precisión determinado (Figura 1). El mecánico ajustador ejecuta esta operaciónfrecuentemente en la reparación de máquinas y en ajustes diversos.

PROCESO DE EJECUCIÓN

1er Paso Sujete la pieza conservando la superficie a limar en posición horizontal, de maneraque quede más alta que las mordazas del tornillo de banco ( Figura 2 ).

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MECÁNICO AUTOMOTRIZ REF. HO 01 A

OBSERVACIONES

1 . Antes de sujetar la pieza, verifique si el tornillo de banco está a la alturarecomendada A (Figura 3 o Figura 4); si fuera necesario, busque otro lugar detrabajo o use una tarima (Plataforma de madera).

2. Los mordazas del tornillo de banco deben cubrirse con material más blandoque el de la pieza, para proteger las caras acabadas.

2do Paso Lime la superficie.

a. Tome la lima conforme la Figura 1.

PRECAUCIÓN

ASEGÚRESE OUE EL MANGO DE LA LIMA ESTÉ BIEN SUJETO PARAEVITAR ACCIDENTES.

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MECÁNICO AUTOMOTRIZ REF. HO 01 A2 / 4

b. Apoye la lima sobre la pieza, observando la posición de los pies ( Figura 4 ).

c. Inicie el limado, en movimiento hacia adelante, presionando sobre la pieza.En el retorno, la lima debe correr libremente sobre la pieza.

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OBSERVACIONES

1. El limado puede ser transversal u oblicuo (Figuras 5 y 6).

2. La lima tiene que ser usada en toda su longitud.

3. El ritmo del limado debe ser de 60 golpes por minuto, aproximadamente.

4. El movimiento de la lima debe darse solamente con los brazos.

5. La limpieza de la lima se hace con la carda (Figura 7).

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3er Paso Verifique si la superficie está plana con la regla de control, según las posicionesseñaladas (Figura 8).

OBSERVACIONES

• Durante la verificación, el contacto de lo regla debe ser suave y sin deslizar elfilo rectificado sobre la superficie.

VOCABULARIO TÉCNICO

MANGO = CaboCARDA = Cepillo de aceroMORDAZAS = QuijadasTARIMA = Plataforma de madera

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MECÁNICO AUTOMOTRIZ REF. HTE 01

TECNOLOGÍA ESPECÍFICA: PUESTO DE TRABAJO

En el taller de aprendizaje es donde se puede garantizar la formación más completa y racional.Allí, el participante no sólo es orientado y capacitado por el Instructor, especialmente calificadopara ello y con amplia experiencia, sino dedicado casi exclusivamente a esta misión. Además,el taller de aprendizaje es más independiente que el taller de fabricación.

En el taller también puede observarse, en mejores condiciones, el desarrollo conductual yprofesional del aprendiz; así como ejercer influencia sobre él mismo y comparar su rendimientocon el de sus compañeros de aprendizaje.

PUESTO DE TRABAJO

El puesto de trabajo debe estar ordenado y limpio cuando se le entrega al participante.

Se recomienda que dicho puesto debe conservar siempre este aspecto (Figura 1).

• Mostrar el orden y cuidado que debe tener en el banco de trabajo.

• Ubicar los instrumentos a un costado del tornillo de banco y las herramientas al otro.

EL LUGAR PARA LA ROPA DE VESTIR

Al participante se le asigna un lugar (Armario) para dejar su ropa de vestir. Este armario

debe hallarse siempre ordenado.

El participante entra y abandona el lugar de trabajo bien lavado y con el traje limpio. Cadasemana trae ropa de trabajo limpia.

Los objetos de valor, como reloj, dinero, etc., no deben dejarse en el armario.

EL BANCO DE TRABAJO

El participante hace la mayor parte de su trabajo sobre una masa denominado banco de ajusteo de trabajo, provista de un dispositivo para sujetar fuertemente las piezas, llamado tornillo debanco (Figura 2).

El banco debe tener una altura adecuada: Ni demasiado baja que obligaría o agacharse aloperario, ni demasiado alta que obligaría a tener los brazos en posición forzada, lo que disminuyela fuerza que se hace al trabajar y aumenta el cansancio. Una buena altura para los bancos detrabajo es de 85 centímetros, medidos desde la parte de arriba del tablero hasta el suelo.

Será también lo suficientemente ancho y largo para que en él no falte espacio para el trabajo ylas herramientas. Buenas medidas son de 60 a 70 centímetros para el ancho, y de 1 metro con40 centímetros, para el largo (Figura 3).

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Cuando el banco es para que trabajen varios aprendices a la vez, estas medidas considerancada uno de los puestos de trabajo. Por ejemplo, en la figura 3 se indican las medidas de unbanco para que trabajen cuatro operarios a la vez, dos a cada lado del banco.

Como puede observarse, en el centro y sobre el banco, separando un lado del otro, se hapuesto un marco de tela metálico. Ésta se utiliza para evitar que puedan saltar trozos de metal,arrancados de la pieza por un aprendiz, y que pueden dañar al que trabaja al frente.

DISPOSICIÓN DEL BANCO DE TRABAJO

Los bancos deben instalarse procurando aprovechar la luz natural. Por ejemplo, en los talleresdonde no hay tragaluces, el lugar más adecuado para instalar el banco es al pie de las ventanas.

En los talleres donde hay mucha luz natural, lo mejor es colocarlos en los lugares que más laaprovechan y, particularmente, a lo largo de las hileras de columnas, si las hay. En estos casos,es muy ventajoso disponer de bancos dobles, en los que se puede trabajar por los dos lados.

EL CAJÓN DE HERRAMIENTAS

El banco de trabajo debe tener un lugar adecuado paro guardar en él, y a mano cuando se estáusando, la gran cantidad y variedad de herramientas que se utilizan en los trabajos.

Lo corriente es que haya en los bancos un cajón por cada puesto de trabajo. Lo mejor, en estoscasos, es disponer el inferior del cajón con divisiones o compartimientos para mantener lasherramientas ordenadas, extendidas, en el fondo, y no unas encima de las otros. (Figura 4).

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• Ubicar cada herramienta en su sitio.

• Mostrar un rápido control de la existencia de las herramientas.

• Tener un Inventario de todas las herramientas e instrumentos.

LIMPIAR ÁREA DE TRABAJO

• Indicar que, al finalizar la labor, se debe dejar limpio el piso,lo mismo que el lugar detrabajo.

• Guardar en su sitio escobas,trapos y guaipe.

SEGURIDAD

Nunca debe guardarse herramientas o instrumentos superpuestos cuando no estén protegidosen un estuche.

Se debe tener los cilindros de trapos y guaipes cubiertos con una tapa, debido al peligro deincendio.

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TECNOLOGÍA ESPECÍFICA: TORNILLO DE BANCO

Es un dispositivo de fijación, formado por dos mandíbulas, una fija y otra móvil, que se desplazapor medio de un tornillo y tuerca (Figura 1).

Las mandíbulas están provistas de mordazas estriadas para asegurar una mayor fijación delas piezas. En ciertos casos, estas mordazas deben cubrirse con mordazas de protección, dematerial blando paro evitar que marquen los caras acabadas de las piezas.

Los tornillos de banco pueden construirse de acero o hierro fundido, en diversos tipos y tamaños.

Los hay de base fija (Figura 2) y de base giratoria (Figura 3).

Nº

1

2

3

4

5

Ancho de las mandíbulas(mm)

80

90

105

115

130

TABLA

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Los tamaños encontrados en el comercio se identifican con un número y su equivalencia enmm corresponde al ancho de las mandíbulas.

CONDICIONES DE USO

El tornillo de banco debe estar fijo en el banco y a la altura conveniente.

CONSERVACIÓN

Se debe montar lubricado para el mejor movimiento de la mandíbula y del tornillo y siempredebe quedar limpio al final del trabajo.

MORDAZAS DE PROTECCIÓN

Son de material más blando que el de la pieza por fijar. Este material puede ser plomo, aluminio,cobre o madera (Figura 4).

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TECNOLOGÍA ESPECÍFICA: TÉCNICAS DE LIMADO

A pesar de lo creación de maquinarias modernas,el trabajo manual sigue siendo indispensable.

¿Qué significa “limar”?

El limado es un procedimiento utilizado paro dar forma a los metales por medio delarranque de viruta.

EFECTO

La lima tiene dientes cuneiformes con filos.

• Acción de lo fuerza sobre la cuña:

• Acción de separación (Por ejemplo al cortar leño) (Figura 1).

• Acción de arranque de viruta (Por ejemplo al cepillar) (Figura 2).ÁNGULO DE FILO BETA

(Figura 3a, b y c).ACCIÓN DE LOS DIENTES DE LA LIMA

• Las limas talladas actúan rascando (Figura 4).

• Las limas fresadas actúan cortando ( Figura 5 ).La lima tiene dos formas de picado

• Ángulo de picadura inferior (54º).

• Ángulo de picadura superior (71º).

(Figura 6).EL MANGO DE LA LIMA

• Debe perforarse en forma escalonada (Figura 7).

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• Debe ser golpeando con un mazo de madera (Figura 8).

• Forma de desmontar el mango de una lima (Figura 9) .

ALTURA DEL TORNILLO DE BANCO

• Hacer pasar el antebrazo cerca del tornillo de banco y plegar ligeramente el antebrazo(Figura 10).

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• Mostrar qué medios se utilizan para personas altas (11a) o de baja estatura (Figura 11b).

LIMAR PLANO

En el limado plano, el arranque de la viruta debe hacerse de tal manera que la superficie trabajadano llegue a ser ni cóncava ni convexa (Figura 12a, b y c).

SUJECIÓN DE LA PIEZA

Sujetar la pieza fijamente en el centro(Figura 13).

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SUJECIÓN DE LA LIMA

La mano derecha agarra el mango de la lima, de tal manera que la extremidad del mango décontra la palma de la mano.

La palma de la mano izquierda presiona sobre la hoja de la lima (Figura 14 a y b).

POSICIÓN DE LOS PIES

Al limar, los pies deben encontrarse en una posición sólida (Figura 15).

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POSICIÓN DEL CUERPO

El cuerpo hace movimientosrápidos y uniformes (Figura 16 a,b, c, y d).

CONDUCCIÓN DE LA LIMA

A lo largo de su eje longitudinalpara que se evite la formación deestrías.

Ejercer una presión sobre la lima:

• La mano derecha empuja yaprieta.

• La mano izquierda se limitaa apretar.

Avance con presión.Retroceso sin presión.

(Aprovechar la longitud de la lima figura 17 a y b ).

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Los movimientos uniformes en ambas direcciones provocan un arranque de viruta homogéneo.

Compensar las diferencias de altura entre ambas alas por un cambio repetido de la sujeción(Figura 18) .

PRESIÓN DE CORTE

Ejercer la presión de corte, que actúa sobre la pieza, con ambas manos.

Gracias a la presión variable de la mano, mientras se efectúa el movimiento de corte, quedaasegurada una conducción rectilínea de la lima (Figura 19 a, b, c y d).

Ejemplo:

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CARDA PARA LIMAS

Es indispensable limpiar la lima, puesto. que las limas sucias dan superficies mal acabadas(huellas).

La carda debe moverse tan sólo en dirección de la picadura superior.

Las virutillos que se adhieren en limas pequeñas se limpian con una lámina de latón o de cobre

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TECNOLOGÍA ESPECÍFICA: CONTROL DE PLANITUD

CONTROL DE SUPERFICIES PLANAS CON REGLILLA

La plenitud se verifica en varias direcciones y en seis posiciones (Figura 1a).

La reglilla se coloca formando un ángulo recto (Ángulo de 90º) con la superficie de la pieza quese verifica (Figura 1b y c).

CON REGLILLA DEL AJUSTADOR

Cuando se emplea la reglilla del ajustador se debe proceder a inclinarla en el sentido que seobserva para facilitar la verificación, en contra luz, de las irregularidades de la superficie.(Figura 2).

Al igual que cuando se usa la reglilla, debe verificarse la superficie en las direcciones indicadasen la verificación con reglilla simple.

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Las superficies con una planitud del 75%, aproximadamente, se consideran buenas (Figura 4).

La parte sombreada de la figura 4 representa el 75 de la superficie considerada como buena.

OBSERVACIÓN DE LOS DEFECTOS PRINCIPALES

Los puntos sobresalientes se marcan con tiza para que sirvan de referencia en el limado(Figura 3).

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TECNOLOGÍA ESPECÍFICA: LIMAS

Es una herramienta de acero templado, cuyo objeto es desprender pequeñas virutas para darforma, dimensión y acabado a las piezas de trabajo. El desprendimiento se debe a una grancantidad de dientes, similares a pequeños cinceles que, al ser presionados y desplazados sobrela superficie del material a rebajar, provocan una acción de corte que es el limado (Figura 1).

LOS DIENTES DE LA LIMA Y EL DESPRENDIMIENTO DE VIRUTA

El movimiento de la lima, conducido con la mano bajo una cierta presión, hace penetrar elcortante del diente, en forma de cuña, en la pieza de trabajo. El desprendimiento o arranque deviruta se efectúa por una serie de pequeños dientes con forma de cincel, uno detrás de otro.Estos dientes se tallan por medio del cincel o de la fresa en la superficie de la hoja de la lima.

La forma ideal del diente, para obtener un perfecto arranque de viruta, es la representada en lafigura 2. Pero, es difícil obtener esta forma del diente por el método más usual,el tallado, debidoa que la presión del cincel produce deformaciones y abultamientos debajo de la superficie(Figura 3).

El diente de lima tallado por medio de una fresa (Fresado) tampoco alcanza la forma ideal(Figura 4 en Ia página siguiente), formaciones y abultamientos debajo de la superficie(Figura 3).

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El diente de lima tallado por medio de una fresa (Fresado) tampoco alcanza la forma ideal(Figura 4).

Los dientes fresados tienen el fondo redondeado, para evitar que la viruta se quede incrustada.El ángulo de corte del diente de lima, tallado con cincel, es mayor de 90º; el ángulo de salida esnegativo. Las limas talladas con fresa operan por cariado.

CLASIFICACIÓN DE LAS LIMAS

Las limas se clasifican:

POR SU FORMA

De acuerdo ala figura geométrica de su sección transversal, las formas normales de la lima(Figura 5 a, b, c, d, e y f) son:

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POR EL PICADO Y EL FRESADO

En la fabricación del picado y fresado de los dientes de limas, existen normas referentes a lainclinación que deben tener con respecto al eje del cuerpo y la distancia entre unos y otros.Estas normas permiten la fabricación de herramientas de máximo rendimiento en los múltiplescasos de trabajo.

LIMA CON PICADO SIMPLE (Picado inferior)

Es aquella en Ia que el perfil del diente se proyecta sobre todo el ancho del cuerpo de la lima,con un ángulo de aproximadamente 54º con respecto ala dirección de corte. Esto facilita laexpulsión de la viruta (Figura 6).

El picado se repite en toda la longitud del cuerpo, con espacios llamados división de picadura.

Este tipo de limas tiene el inconveniente de arrancar viruta ancha, lo que significa maryoresfuerzo:

LIMA CON PICADO DOBLE

En ella, sobre el picado simple, se hoce unsegundo picado, menos profundo, que subdividelos dientes anchos en dientes pequeños querequieren menos energía al limar.

El segundo picado tiene un ángulo deaproximadamente 71º con respecto a la direcciónde corte. Debida a esta diferencia de ángulos,los dientes se sitúan en diagonal y no uno detrásdel otro; de no ser así, al mover la lima endirección de corte se producirían ranuras en lasuperficie de trabajo (Figura 7).

Esta lima se presta mejor para los materialesduros.

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LIMA FRESADA

Es la que tiene ranuras rompeviruta para evitar la formación de viruta larga, difícil de expulsar(Figura 8a y b).

Hay dos tipos principales de limas fresadas:

1. De Dentado Inclinado, para materiales blandos, como termoplastos, aluminio puro, etc.;

2. De Dentado en Arco Circular, para materiales semiduros, tales como el duraluminio.

POR SU GRADO DE CORTE

O número de dientes por centímetro de longitud picada, se distinguen tres tipos de limas:

• Lima Bastarda,

• Lima Semifina y

• Lima Fina.

Aun para la misma denominación de bastarda, semifina y fina, el grado de corte es distintosegún el tamaño de la lima. Ejemplo, una lima bastarda de 12" (300 mm) tiene menos dientesque otra bastarda de 4" (100 mm) (Figura 9a, b y c).

EN PULGADAS EN MILÍMETROS

34568101214

75100125150200250300350

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POR SU LONGITUD

O tamaño del cuerpo, del talón a la punta de la lima, expresado en pulgadas o en milímetros.Los tamaños más corrientes de las limas son:

OBSERVACIÓN

Según la calidad de la superficie exigida, se escogerá una lima cuya división de.picadurapermita cumplir con la meta. Una superficie de acabado fino debe limarse con una de dientesy divisiones más pequeñas que una superficie basta.

Con el fin de denominar una lima correctamente, fue normalizada la división de las picadurasllamada también grado de corte.

LA DIVISIÓN DE LAS PICADURAS

El tamaño de la división de las picaduras se expresa por el número de picados por cm delongitud de la lima. Con la longitud del cuerpo de la lima varía también el número de picaduraspor cm (Figura 10).

En las normas de picaduras se han agrupado, por números determinados, escalas del númerode picaduras por cm.

Por esto, las limas con el mismo número poseen diferentes finuras, según su longitud.

TABLA SIMPLIFICADA DE CLASIFICACIÓN DE LIMAS

CLASE DE LIMA Nº DE PICADO PROMEDIO DEDIENTES POR CM

gruesa

bastarda

semifina

fina

muy fina

extra fina

super fina

0

1

2

3

4

5

6

8

12

22

32

42

62

92

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Las limas de la figura 11 que aparecen con el Nº 5 presentan 50 y 65 picaduras por cm.

Cuanto más larga es la lima, más grande será la distancia entre cada división de picado(Figura 12).

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MECÁNICO AUTOMOTRIZ REF. HCTA 06

longitud

masa

tiempo

intensidad de la corriente eléctrica

temperatura termodinámica

intensidad luminosa

cantidad de sustancia

metro

kilometro

segundo

ampere

kelvin

candela

mol

m

kg

s

A

K

cd

mol

MAGNITUD UNIDAD SÍMBOLO

CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS: SISTEMA INTERNACIONAL DEUNIDADES DE MEDIDAS SI

El primer indicio de un sistema de medidas lo da Simón Stevin en 1584. En su libro "TheThiende", intentó proponer un sistema decimalizado de unidades y de la moneda.

En 1790, después de 2 siglos de incertidumbre y caos en las unidades de medidas, la AcademiaFrancesa de Ciencias estableció un sistema de unidades de medidas para usarse a nivel mundial,todas las unidades se derivarían de las tres unidades base (Longitud, masa y tiempo), losmúltiplos y submúltiplos deberían ser decimales y estos mismos postulados sirvieron paraestablecer el sistema métrico decimal.

Posteriormente en, 1875 fue creado el "Bureu Internacional de Pesos y Medidas" (BIPM) alfirmarse en París la convención del "Metro".

En 1960 la XI Conferencia Internacional de Pesas y Medidas amplió y perfeccionó el antiguosistema métrico, basado en tres unidades fundamentoles (metro, kilogramo y segundo), creandoun sistema de siete unidades básicas llamado Sistema Internacional de Unidades (SI).

UNIDADES DE BASE SI

DEFINICIONES DE LAS UNIDADES SI

• metro

Es la longitud del trayecto recorrido en el vacío por un rayo de luz en un tiempo de 1 / 299792 458 segundos.

• kilogramo

Es la unidad de masa igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo.

• segundo

Es la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación correspondiente a la transiciónentre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo cesio 133.

• ampere

Es la intensidad de corriente constante que, mantenida en dos conductores paralelosrectilíneos de longitud infinita, de sección circular despreciable y estando en el vacío auna distancia de un metro, el uno del otro, produce entre estos conductores una fuerzoigual a 2 x 10-7 newton por metro de longitud.

• candela

Es la intensidad luminosa en una dirección dada, de una fuente que emite radiaciónmonocromática de frecuencia 540 x 1012 hertz y de la que la intensidad radiante en esadirección es 1 / 683 watt por estereorradian.

• kelvin

Unidad de temperatura termodinámica, es la fracción 1 / 273,16 de la temperaturatermodinámica del punto triple del agua.

• mol

Es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementalescomo átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12.

APLICACIÓN EN EL PERÚ

Teniendo como base el SI, el Perú adopta a nuestras necesidades y posibilidades técnicas unmodelo propio que lo denomino "SISTEMA LEGAL DE UNIDADES DE MEDIDAS DEL PERU"SLUMP, el que está conformado por unidades de dentro y fuera del SI.

Mediante lo Ley 23560 (Ley de Metrología) del 31 de diciembre de 1982, este sistema se hacelegal, debiendo ser progresiva su adaptación y obligatoria su enseñanza en todos los niveleseducativos del país.

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CONOCIMEINTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS: MEDICIONES

La medición es la comparación de magnitudes de la misma especie; por ejemplo: Longitudescon longitudes, pesas con pesas, atc., y tiene por objeto determinar lo diferencia de estasmagnitudes entre sí.

Una medición exacta es muy importante para el mecánico. La labor que desempeña requiere, amenudo, una precisión que sólo se consigue con la ayuda de aparatos de medición adecuados.Requisito necesario para lograr exactitud en la medida es tener un buen instrumento y leer conprecisión el valor medido. Para alcanzarla, se requiere práctica y por eso es necesariofamiliarizarse con la medición.

Es educativo el medir exactamente, pero, sin caer en la exageración; en este caso no se captael verdadero sentido de la precisión necesaria o económica.

La exactitud cuesta dinero; por lo tanto debe aplicarse cuando es absolutamente necesaria.En algunos casos, como la fabricación de piezas intercambiables, sí se debe tomar en cuenta.

MEDIR

Es comprobar la verdadera magnitud, mediante la lectura de un valor, en los útiles de medición.Por ejemplo: La comprobación de la longitud de una mesa ( en m ) o la comprobación del pesode una pieza de trabajo (en kg).

En muchos casos, basta la diferencia de un valor de medición fijado. La comprobación de esadiferencia puede hacerse, entonces, según los procedimientos siguientes:

a) Por cálculos en base al valorde medicibnobtenido(Figura 1).

b) Directamente, por lectura enun reloj comparador(Figura2).

c) Por calibres (Útiles para medirvalores constantes) condiferencia conocida peroadmitida (Figura 3).

En el caso c), las mediciones concalibres serán consideradas, engeneral, también como verificación.

Verificar, en sentido riguroso, es lacomprobación de cualidades queno pueden expresarse por valoresde medición (Figura 4).

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PRECISIÓN DE MEDICIONES

El fin de la aplicación determina la elección y el grado de precisión del instrumento de medición.Así, por ejemplo, para la medición de un alambre delgado se necesita un instrumento demedición de otro grado de precisión, distinto al utilizado paro medir el largo de un trozo demural (Figura 1).

Las temperaturas ascendentes producen en todos losmateriales una dilatación; las temperaturasdescendentes, en cambio, una contracción. Losinstrumentos de medición de un alto grado de precisióndeben tener una temperatura de más o menos 20º C(Temperatura de referencia, según DIN 102, figura 2).

En altas precisiones de medición tanto el instrumento de medir como la pieza de trabajo hande indicar la temperatura de más o menos 20º C.

Cuanto más alto sea el grado de precisión de un instrumentode medición,será más sensible ydeberá ser tratado con mucho más cuidado (Figura 3).

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CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS: MATERIALES INDUSTRIALES

MATERIALES METÁLICOS

Son los que reunen las siguientes características:

a ) Buenos conductores de la electricidad y del calor.

b ) Poseen un brillo característico.

c ) Forman óxido en contacto con el oxígeno.

d ) Son atacados por los ácidos.

MATERIALES NO METÁLICOS

Tienen las siguientes características:

a ) Malos conductores del calor y de la electricidad.

b ) No poseen brillo característico.

c ) Son resistentes a la corrosión.

Los materiales metálicos se subdividen en:

FERROSOS

Son los que en su composición contienen fierro y son los más importantes de la industria.

NO FERROSOS

Son aquellos los que no poseen fierro en su composición; si lo tienen es en poca escala. Sonmás costosos que los metales ferrosos.

Entre los metales ferrosos más importantes están el hierro y el acero.

HIERRO

Se procesa en los altos hornos.

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METALES FERROSOS

Son aleaciones o combinaciones químicas cuyo integrante principal es el hierro (Acero, fundiciónde hierro y otros).

Son los materiales más importantes de la industrio Metal Mecánica y fáciles de trabajar. Seaplican a usos diversos y son económicos.

Forman parte de este grupo de materiales el acero y el hierro.

El acero es un metal ferroso, compuesto principalmente de hierro y carbono en mayor o menorproporción. Precisamente este elemento (carbono ) le da ciertas características y clasifica alacero.

EL HIERRO

Es un metal que no se encuentra solo en la naturaleza, sino aleado con.otros elementos.

Los minerales industriales explotados para obtener el hierro y formar sus aleaciones (Aceros yfundición ) son, entre los más importantes, los siguientes:

MAGNETITA

Es un óxido de hierro (Combinación de hierro y oxígeno) de estructura cristalina, color pardo ypropiedades magnéticas. Su porcentaje de hierro es aproximadamente de un 70%, lo que indicaque es un mineral rico, de hierro puro.

HEMATITES

Es otro óxido de hierro, de color rojizo, pero más pobre que la magnetita.

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LIMONITA

Es un hidróxido de hierro que contiene el 60% del metal como máximo. Se distingue por sucolor amarillo y su forma terrosa .

SIDEROSA / SIDERITA

Es un carbonato de hierro (Hierro, oxígeno y carbono) de color blanco amarillo y estructuracristalina, que puede contener un 50% de hierro. Se denomina también hierro espático.

El hierro, de símbolo Fe, es un metal blondo, dúctil y maleable. Su peso específico es 7,86 y supunto de Fusión 1 530 ºC pero, si contiene carbono puede bajar hasta meros de 1 200 ºC.Antes de fundirse puede ablandarse y trabajarse fácilmente en caliente.

Conduce medianamente la electricidad y puede imanarse y desimanarse fácilmente.

El hierro empleado en la industria suele contener carbono en mayor o menor porcitin, entoncessus propiedades varían.

El Hierro

Como producto siderúrgico se denomina así cuando no contiene más que el elemento químicode este nombre o, aun conteniendo otros elementos, éstos solamente tienen caracteres deimpurezas. Llamamos hierro puro cuando la cantidad de impurezas es insignificante.

Observaciones

El acero común no se denomina hierro, aunque por su escaso contenido de carbono,prácticamente despreciable, pudiera ser incluido en esta clasificación . Sin embargo, tanto alacero común como al hierra se les da vulgarmente el nombre de hierro dulce, denominaciónque tiende a desaparecer. El hierro sólo tiene aplicaciones especiales muy particulares.

EL ACERO

El acero es una aleación de hierro y carbono en la que la proporción de este elemento es menorque en la fundición. En el acero nunca se encuentra libre el carbono sino combinado.

CLASIFICACIÓN DE LOS ACEROS

Según su composición:

a) Aceros al carbono y

b) Aceros especiales o aleados .

Figura 2

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Los aceros al carbono son los que no contienen otros elementos combinados .

Los aceros especiales son ternarios, cuaternarios, etc., según contengan 3, 4 o más elementos,además del hierrro y el carbono.

Los elementos de aleación más frecuentemente utilizados son el níquel, cromo, manganeso,molibdeno, wolframio, vanadio y silicio; pero, también se emplean el cobre, plomo, etc.(Figuras 1a, b y c).

Entre los aceros comerciales más conocidos de esta categoría, tenemos:

Boehler H

Boehler HH

Assab 745

Assab 760

Según el método de obtención

a) Aceros comunes y

b) Aceros finos.

Se llaman aceros comunes a los obtenidas en el convertidor Bessemer o Thomas (Figura 2).

Figura 3

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Se llaman aceros finos a los que se obtienen por otros procedimientos,en los hornos SiemensMartin, horno eléctricos y de crisol (Figuras 3 a y b).

Los aceros comunes se destinan a cubrir las necesidades generales de la ingenieria, como enla construcción de edificios, estructuras, puentes, minas, industria naval, calderas, materialfino y móvil de ferrocarriles, carriles, bridas, vagonetas, ejes, ruedas, etc., y, en general, paratodos aquellos usos que no requieren las altas características que se exigen de los acerosfinos. Por lo general, estos aceros son al carbono.

Los aceros al carbono son más duros cuanto más carbono tengan. En cambio, son más soldablesy más resistentes a los choques los que poseen menos carbono.

Los de poco carbono, menos del 0,2 %, se denominan aceros blandos y extrablandos.

Los aceros finos de construcción se destinan a la fabricación de elementos y piezas que exijanmateriales de alta calidad. Pueden ser al carbono o especiales.

Entre los más utilizados están:

• El acero semiduro al carbono, que vale para todos los usos y requiere bastante resistencia,pero sin características especiales; por ejemplo : ejes, elementos de maquinarias,transmisiones, etc.

• Los aceros de gran resistencia, con aleación de cromo y níquel, para piezas de máquinas

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10 a 15

20 a 55

60 a 120

130 a 140

150 a 180

1

1

1

-

-

1,5

1,5

1,5

-

-

2

2

2

-

-

-

2,5

2,5

2,5

-

-

-

3

3

3

-

-

4

4

4

Diametro interiordel tubo (mm)

Espesores depared (mm)

CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS: METALES NO FERROSOS (METALES DUROS)

Se llaman metales no ferrosos a los materiales metálicos que no contienen hierro. Entre estosmetales tenemos al cobre, plomo, zinc, estaño, aluminio, manganeso, magnesio, antimonio ysus aleaciones respectivas.

COBRE

Es un material metálico no ferroso de color rojo, encontrado en la naturaleza en forma demineral.

Propiedades

Después de fundido al cobre es buen conductor de calor y electricidad. Puede ser laminado,trefilado y forjado.

Estas propiedades hacen que sea utilizado en la fabricación de cables eléctricos, tubos paravapor y gas y láminas en general. Su empleo es fundamental en las aleaciones no ferrosas.

El cobre, por ser bastante blando, exige que las herramientas de corte tengan las superficiesbien pulidas para evitar que las virutas se agarren.

Este metal puede ser endurecido, para ciertos trabajos, por medio de golpes. Puede ser ablandadocalentándolo y, en seguida, enfriándolo.en agua. Además, el cobre se utiliza en el recubrimientobase de las piezas sometidas a procesos de galvanoplastia ( Niquelado, cromado y otros ).

Formas comerciales:

El cobre se fabrica en forma de barras cuadradas, rectangulares, redondas y otros perfiles.Las redondas pueden ser: Agujereadas (tubos) o macizos (alambres y cables).

El cobre se utiliza industrialmente en forma de alambres, láminas y barras rectangulares, dedistintas dimensiones. En la fabricación del tubos de cobre, las normas establecen el diámetrointerno y el espesor de la pared, de acuerdo con la tabla siguiente:

PLOMO

Es un material metálico no ferroso muy blando, de color gris azulado. Es empleado para mordazasde protección, juntas, tubos, revestimientos de conductores eléctricos, recipientes para ácidos,bujes de fricción y aleaciones con otros metales.

Propiedades

El plomo puede ser transformado en chapas, hilos y tubos. Las chapas se fabrican generalmenteen 34 espesores diferentes y varían de 0,1 a 12 mm, con un ancho hasta 3m y un largo hasta10m. El plomo no es resistente a rozaduras.Luego del trabajar con plomo es necesario lavarse bien las manos, pues sus partículaspenetran en el organismo, provocando intoxicaciones. Es recomendable trabajar en ambienteventilado cuando se tiene contacto con vapores o polvo de plomo. El plomo puede mecanizarsefácilmente; sin embargo, al ser limado, ofrece cierta dificultad, porque se adhiere a la limallenando su picado.

ZINC

Es un metal blanco azulado, brillante al ser fracturado, pero, que se oscurece rápidamente encontacto con el aire.

Propiedades

El zinc es resistente a los detergentes y al tiempo. Se altera con amoníaco; por eso puedelimpiarse con ese líquido. El zinc es atacado por ácidos y por sales. Este material no sirve pararecipientes de alimentos que contienen sal.El zinc se presenta en forma de hilos, chapas, barros y tubos, siendo empleado en la construcciónde canales y ductos (Bajadas de agua), en recubrimientos del acero (Galvanizado) y aleacionescon otros metales.

ESTAÑO

Es un metal brillante de color de plata clara. Es empleado para soldar recipientes, en papel deestaño y aleaciones con otros metales.

Propiedades:

Se adhiere bien al acero, cobre y otros metales similares.Es de fácil fusión y aleación con otros metales, mejorando sus propiedades. El estaño sepresenta en chapas, barras, tubos e hilos.El estaño puro raramente es empleado en la construcción de piezas debido a su poca resistencia.No se altera con el tiempo ni con los ácidos.

MECÁNICA BÁSICA


ALUMINIO

Es un material no ferroso muy blando y ligero: Su color es blanco plata.

Propiedades

Es resistente a lo corrosión, en contacto con el aire. Es buen conductor de calor y electricidad.Tiene facilidad para alearse con otros metales. Tiene poca resistencia y poca dureza. Puedemecanizarse a grandes velocidades. Se daña fácilmente a causa de golpes o rozaduras.Se presta, con facilidad, al laminado, trefilado, estirado, plegado, martillado, repujado, prensadoy embutido profundo.

Por las propiedades antes expuestas, el aluminio se aplica en: Recipientes de chapa; chapasde revestimiento, piezas repujadas, estampado y embutición, tuberías, conducciones eléctricasy aleaciones con otros metales.

MAGNESIO

Es un material metálico no ferroso. Su color es blanco plata.

Propiedades:

El magnesio puro no se puede emplear para construcciones. Es bueno para aleaciones y poseeuna gran resistencia a la corrosión.Por estas propiedades, el magnesio se emplea en aleaciones con otros metales y en la pirotecnia.

ANTIMONIO

Es un material metálico no ferroso. Su colores gris, similar al plomo.

Propiedades

El antimonio puro no se puede emplear en las construcciones. Es bueno para aleaciones y esmuy resistente.

MANGANESO

Es un material metálico no ferroso. Su color es rojo amarillo.

Propiedades

El manganeso puro no se puede emplear para construcciones metálicas. Es muy resistente alchoque y bueno para aleaciones.

MECÁNICA BÁSICA


COBRE(Blando, colorrojo)

Buen conductor del calor yelectricidad.Puede ser laminado, terfilado yforjado

Cables eléctricos.Rubos para vapor y gas.Aleaciones con otros metales.Recubrimiento de piezas(Galvanoplastía).

PLOMO(Blando, colorgris azulado)

No es resistente a rozaduras.Provoca intoxicaciones.Ofrece dificultad al limar.

Mordazas.Juntas.Tubos.Revestimiento de conductoreseléctricos.Recipientes para çacidos.Aleaciones con otros metales.

ZINC(color blancoazulado ybrillante al serfracturado)

Canales y ductos (Bajadas deagua).Recubrimientos del acero(Galvanizado).Aleaciones con otros metales.

ESTAÑO(Brillante, colorde plata clara)

Soldaduras.Aleaciones con otros metales.

ALUMINIO(Blando, ligero,color blanco deplata)

Resistente a la corrosión encontacto con el aire.Es buen conductor de calor y deelectricidad.Tiene poca resistencia y pocadureza.Puede ser mecanizado a grandesvelocidades.Puede ser trefilado, laminado,estirado, martillado, repujado,prensado y estampado.

Recipientes de chapas.Chapas de revestimiento.Piezas repujadas.Estampado.Tuberías y conductores.Aleaciones con otros metales.

Oscurece al contacto con el aire.Resistente a los detergentes y altiempo.Se altera con amoníaco.Es atacado por ácidos y sales.

Se adhiere bien al acero, cobrey otros metales similares.Es de fácil fusión y aleación.Poco resistente.No se altera con el tiempo ni conlos ácidos.

MAGNESIO(Color blanco deplata)

No puede ser empleado puro enconstrucciones.Muy resistente a la corrosión.

Aleaciones con otros metales.Piroctenia.

ANTIMONIO(Color gris,similar al plomo)

No puede ser empleado puro enconstrucciones.Muy resistente.

Aleaciones con otros metales.

MAGNESO(Color rojoamarillo)

No puede ser empleado puro enconstrucciones.Muy resistente al choque.

Aleaciones con otros metales.

RESUMEN

METALES PROPIEDADES APLICACIONES

MECÁNICA BÁSICA


MECÁNICA BÁSICA


PROPIEDADES DE LOS METALES

PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS METALES

Entre las principales propiedades mecánicas de los metales, tenemos:

RESISTENCIA

Capacidad de un metal paro soportar determinado esfuerzo sin romperse, es decir, resistirtensiones, golpes, presiones, torceduras, abatimientos, etc. O sea, que el metal tiene resistenciaa la tensión, al impacto, o la fracción, a la compresión, a la torsión, o la flexión, al cizallamiento,etc. Se mide en kilos o libras, llamándose a esta medida carga (Figura 1a, b, c, d, e y f).

TIPOS DE RESISTENCIA

DUCTIBILIDAD

Propiedad que tiene el metal de alargarse o deformarse por acción de los golpes, sin romperseni agrietarse.

El acero dúctil es utilizado en la fabricación de automóviles y en muchas industrias que elaboranbarras y alambres (Figura 2a y b)

DUREZA

Resistencia que un material opone al ser penetrado por otro cuerpo.Los útiles deben ser duros para que no se desgasten y puedan penetrar en un material menosduro. Existen varias escalas para determinar la dureza de los cuerpos; por ejemplo, las pruebasde Brinell y Rockwell.

Un ejemplo de la dureza de los cuerpos lo observamos en los talleres : Un metal no ferroso esmenos duro que un metal ferroso; y, a su vez, un metal ferroso es menos duro que un diamante( Figura 3 a y b ).

MECÁNICA BÁSICA


FRAGILIDAD

Facilidad con la que un material se quiebra si está sometido a un esfuerzo de choque, de golpeo de flexión.

Aun cuando la fragilidad es una propiedad casi negativa, debe ser tomada en cuenta debidoa otros propiedades ventajosas.

Ejemplos sobre esta propiedad las tenemos en la fundición de planchas delgadas o en lasplatinas y varillas de acero templadas, materiales que, al sufrir un golpe o flexión, se quiebranfácilmente.

MALEABILIDAD

Propiedad de los metales de convertirse en láminas mediante la acción de herramientas(Martillos) o de máquinas (Laminadores).

La maleabilidad de los metales aumenta con la temperatura.

El oro es uno de los metales más maleables, pues, aun en frío puede reducirse a hojas delgadasde espesor (Figura 4a y b).

TENACIDAD

Propiedad de los cuerpos de resistir a los esfuerzos de tracción, deformándose o estirándose,antes de romperse.

Si un material es resistente y posee buenas características de alargamiento para soportar unesfuerzo considerable de fracción o de flexión, sin romperse, se dice que es tenaz.

MECÁNICA BÁSICA


ELASTICIDAD

Propiedad que tienen los metales, deformados por una fuerzo exterior, de recobrar su formaprimitiva cuando ceso de obrar aquélla.

Lo elasticidad es muy diferente de un metal a otro. Poro cada metal existe un límite de elasticidad,a partir del cual, por ser excesiva la fuerza que le ha sido aplicada, la deformación persiste totalo parcialmente (Figura 5).

MECÁNICA BÁSICA


ALEACIONES DE ACERO

Son materiales ferrosos formados por la fusión del acero al carbono con otros elementos queles proporcionan condiciones especiales.

Los principales elementos que componen las aleaciones de acero son:

níquel ( Ni )

cromo ( Cr )

manganeso ( Mn )

tungsteno ( W )

molibdeno ( Mo )

vanadio ( V )

silicio ( Si )

cobalto ( Co )

aluminio ( Al )

Las alecciones de acero sirven para fabricación de piezas y herramientas que, por su aplicación,requieren la presencia en su composición de uno o varios elementos que la componen.

Cada uno de estos elementos da al acero las siguientes propiedades:

NÍQUEL ( Ni )

Uno de los primeros metales utilizados con éxito para dar determinadas cualidades al acero.El níquel aumenta su resistencia y tenacidad , eleva su límite de elasticidad, da buenaconductibilidad y resistencia a la corrosión.

El acero al níquel contiene del 2 al 5% de Ni y de 0,1 al 0,59'° de carbono. Los porcentajes del12 al 21% de Ni y 0,1% de carbono producen ACEROS INOXIDABLES, presentando grandureza y alta resistencia.

CROMO ( Cr )

Da al acero alta resistencia y dureza, elevado límite de elasticidad y buena resistencia a lacorrosión.

El acero al cromo contiene del 0,5 al 2% de cromo y de 0,1 al 1,5% de C. EI acero al cromoespecial, tipo inoxidable, contiene del 1 1 a 17% de cromo.

MECÁNICA BÁSICA


MANGANESO ( Mn )

Los aceros con 1,5 al 5% de manganeso son frógiles. El manganeso, sin embargo, cuando seadiciona en cantidad conveniente, aumenta la resistencia del acero al desgaste y a los choques,manteniéndolo dúctil.

El acero al manganeso contiene usualmente del 11 al 14% de Mn y de 0,8 a 1,5% de carbono.

TUNGSTENO ( W )

Aparece adicionado a los aceros con otros elementos. El tungsteno aumenta la resistencia alcalor y a la ruptura, la dureza y el límite de elasticidad.

Los aceros con 3 al 18% de W y 0,2 al 1,5% de C presentan gran resistencia.

MOLIBDENO ( Mo )

Su acción en los aceros es similar a la del tungsteno. Se emplea adicionado con el cromo,produciendo los aceros al cromo - molibdeno, de gran resistencia a los esfuerzos repetidos.

VANADIO ( V )

Mejora, en los aceros, la resistencia a la tracción, sin pérdida de ductibilidad, y eleva los limitesde elasticidad y de fatiga.

Los aceros al cromo-vanadio contienen, generalmente, de 0,5 al 1,5% de Cr, de 0,15 a10,3%de Vanadio y de 0,13011,1% de C.

SILICIO ( Si )

Aumenta la elasticidad y la resistencia de los aceros. Los aceros al silicio contienen del 1 al 2%de Si y de 0,1 a 0,4% de C . El silicio tiene el efecto de aislar o suprimir el magnetismo.

COBALTO ( Co )

Influye favorablemente en las propiedades mágneticas de los aceros.Además, el cobalto, enasociación con el tungsteno, aumenta la resistencia de los aceros al calor.

ALUMINIO ( Al )

Desoxida el acero . En el proceso de nitruración, frotamiento termoquímico,se combina con elnitrógeno favoreciendo la formación de una capa superficial durísima.

MECÁNICA BÁSICA


ACEROS ALSICLICIO

ACEROS ALSILICIO

MAGNESO

ACEROS ALTUGSTENO

ACEROS ALMOLIBDENO

YACEROS AL

VANADIO

ACEROS ALCOBALTO

ACEROSRÁPIDOS

ACEROS ALALUMINIO -

CROMO

1 al 3%de Si

1% de Si1% de Mn

1 al 9%de W

-

( Co )

8 al 20%de W

1 al 5%de Va

Hasta 8%de Mo

3 al 4%de Cr

0,85% al1,20% de Al0,9% al 1,8%

de Cr

Resistencia a rupturaElevado límite de

elasticidad. Propiedadde anular el magnetismo.

Gran resistencia a rup-tura. Elevado límite de

elasticidad

Dureza - Resistencia aruptura - Resistencia al

calor . Propiedadesmagnéticas.

Dureza - Resistencia aruptura.

Resistencia al calor porabrasión

Propiedades magnéticas.Dureza - Resistencia a

ruptura. Alta resistencia aabrasión

Excepcional dureza.Resistencia al corte, aún

con la herramientacaliente por alta

velocidad.La herramienta de acerorápido que contiene Coconsigue maquinar el

acero al manganeso degran dureza.

Posibilita gran durezasuperficial por tratamiento

de nitruración (Termo -químico).

Resortes - chapas deinducidos de motoreseléctricos. Núcleos de

bobinas eléctricas.

Resortes diversos.Resortes de vehículos.

Herramientas de cortepara altas velocidades.

Matrices.Fabricación de imanes.

No son comúnes losaceros al molibdeno y al

vanadio simple.Estos se asocian a otros

elementos.

Imanes permanentes.Chapas de inducidos.No es usual el acero

al cobalto simple.

Herramientas de cortede todo tipo paraaltas velocidades.

Cilindros de laminadoresMatrices.Calibres.Granetes.

Piezas para motores aexplosión de combustión

interna.Ejes de manivela.

Ejes.Calibres de medidas con

dimensiones fijas.

TIPOS DEALEACIÓN

PORCENTAJESDE ADICIÓN

CARACTERÍSTICASDEL ACERO USOS INDUSTRIALES

MECÁNICA BÁSICA


ACEROS ALNÍQUEL

ACEROS ALCROMO

ACEROS ALCROMO -NÍQUEL

ACEROS ALMANGANESO

1 al 10%de Ni

10% al 20%de Ni

20 al 50%de Ni

Hasta 6%de Cr

11 al 17%de Cr

20 al 30%de Cr

0,5 al 1,5%de Cr

1,5 al 5%de Ni

8 al 25%de Cr

18 al 25%de Ni

7 al 20%de Mn

Resistencia a laruptura y al choque,

cuando son templados yrevenidos

Resisten bien a la tracción.Muy duros.

Templables en chorrode aire.

Inoxidables.Resistenctes a choques.

Resistentes a laelectricidad.

Resisten bien a la ruptura.

Duros. No resistena choques.

Inoxidables

Resisten a la oxidación.

Gran resistencia. Grandureza. Mucha resistenciaa los choques, a torsión y

a flexión

Inoxidables. Resistentes ala acción del calor.

Resistentes a la corrosiónde elementos químicos.

Extrema dureza.Gran resistencia a loschoques y al desgaste

Piezas de automóviles.Piezas de máquinas.

Herramientas.

Blindaje de barcos.Ejes - Varas de frenos.

Proyectiles.

Válvulas de motorestérmicos.

Resistencias eléctricas.Cuchillos - Instrumentos

de medición.

Rodamientos.Herramientas Proyectiles.

Blindajes.

Aparatos e instrumentosde medida. Cuchillos.

Válvulas de motores aexplosión.

Calibres - matrices.

Ejes de manivelas -Engranajes.

Ejes - Piezas de motoresde gran veloidad.

Bielas.

Puertas de hornos -Retortas. Cañerías para

agua salina y gas.Ejes de bombas.

Válvulas - Turbinas.

Mandíbulas de tritura.Ejes de válvulas

en general. Agujas, cruzamientos y

curvas de rieles.Piezas de dragas.

TIPOS DEALEACIÓN

PORCENTAJESDE ADICIÓN

CARACTERÍSTICASDEL ACERO USOS INDUSTRIALES

MECÁNICA BÁSICA


ACEROS SEGÚN NORMA DIN

SUBDIVISIÓN DE LOS TIPOS DE ACERO

En la EURONORM se hace la subdivisión de los tipos de acero según su composición químicay propiedades.

Aceros no aleados

El porcentaje de aleación no alcanza los límites indicados en la tabla.

Aceros aleados

El porcentaje de un elemento aleado alcanza o sobrepasa, como mínimo en un elemento, ellímite fijado.

SUBDIVISIÓN SEGÚN LAS PROPIEDADES DE USO

Los aceros básicos son de escasa pureza y homogenéidad de textura. No están aleados nison adecuados para tratamiento térmico (Bonificado, temple superficial).

Los aceros de calidad presentan una pureza mayor y mejores características superficialesque los aceros básicos. Pueden ser no aleados o aleados. Los aceros de calidad no aleadosson, en general, aceros de construcción para plegar y perfilar en frío, barras y alambres laminadospara estirado y chapas para embutición profunda, así como aceros para conformación en fríoy en caliente. Los aceros de calidad aleados son aceros de construcción de grano fino, conalto límite de fluencia. Se emplean como aceros para tornos automáticos, chapas, bandas,muelles y piezas de desgaste.

Los aceros finos poseen un bajo contenido de inclusiones no metálicas. Los aceros finos noaleados son apropiados para el tratamiento térmico; siendo, los aleados, aceros de construcciónde grano fino con un límite de fluencia garantizado, de 420 N/mm2 como mínimo. Se empleanen aceros de construcción, aceros para herramientas y aceros con propiedades especiales.

DESIGNACIÓN DE LOS TIPOS DE ACERO

La designación se hacía hasta ahora: según DIN 17006. Sin embargo, esta norma se ha retirado.Hasta que aparezca la correspondiente norma ISO se forman abreviaturas por el sistema descritoen DIN 17006.

Una designación completa consta de los partes de fabricación, composición y tratamiento.

En la porte de fabricación hay sólo letras que indican el tipo de fusión, así como las propiedadesque resultan de la misma.

MECÁNICA BÁSICA

MECÁNICO AUTOMOTRIZ REF. HCTA

Clases de aceros básicosRm mayor que 690 N/mm2 ymenor que 0,05% P y S.Contenido de carbono ≥ 0.10%

Aceros de construcción en generalcon Rm ≤ 500 N / mm2

Otros con ≤ 0,10% CContenido de P y/o S hasta 0,045%

Aceros de calidadno aleados

Aceros de calidadaleados

ACEROS BÁSICOS

ACEROS DE CALIDAD

No aleadosAcero fino

Aceros deconstrucción

Acero deconstrucción1º a 3º calidad

Contenido en P y/o S hasta 0,035%

AleadosAcero finoAcero de construccióncon acero resistente aldesgaste,con acero de rodamientos,Acero de herramientascon acero rápido.Acero resistentequímicamentecon acero inoxidable yacero resistente a lasaltas temperaturas.

ACEROS FINOS

Cuadro 1 Subdivisión de las clases de acero según lasexigencias de utilización por sus propiedades.

En la parte de composición figuran cifras y letras que indican las propiedades de uso,resistencia a la tracción, composición química y/o grupo de calidad.

En la parte de tratamiento figuran cifras y letras que indican el tipo de conformación, tratamientotérmico y ámbito de la garantía.

DESIGNACIÓN DE LOS ACEROS NO ALEADOS

Los aceros no aleados se designan indicando la resistencia a la Tracción o su contenido encarbono.

A los aceros básicos y a los aceros de calidad no aleados, denominados "aceros deconstrucción en general", se les asignan las letras St y el índice de la calidad (Este número,multiplicado por 9,81 y redondeado, da como resultado la resistencia garantizada mínima a latracción, en N/mm2), así como la cifra característica del grupo de calidad. Excepciones: St2,St3 y St4 según DIN 1624.

Ejemplos:

St 37-z

Es un acero corriente de construcción con 37 x 9,81 N/mm2 ≈ 360 N/mm2 de resistencia a latracción y grupo de calidad 2.

MECÁNICA BÁSICA


StE 36

Si en los aceros de construcción se da importancia al límite de elasticidad, se pone detrás de Stla letra E. La cifra característica indica entonces el límite de fluencia.

C 55

A los aceros de calidad no aleados, adecuados para el tratamiento térmico, se les asigna elsímbolo C con la cifra característica del carbono, que es el contenido en carbono multiplicadopor 100.

Ck 45; Cf 53; Cm 35; Cq 35

Para caracterizar la diferencia de los aceros finos no aleados, detrás de la C se ponen letrascon los siguientes significados:

K = Aceros finos con bajo contenido en fósforo y azufre.

f = Acero para temple a la llama y por inducción.

m = Aceros finos con indicación del contenido máximo y mínimo de azufre.

q = Aceros de cementación y bonificación adecuados para recalcado en frío.

Designación

Soporte

Engranaje cónico

Carcasa

Número del material

1.0038

1.1141

0.7040

Material

R St 37 - 2

Ck 15

GGG - 40

Figura 4 Con la normaliazción puede designarse abreviada y claramente losmateriales.

MECÁNICA BÁSICA


MECÁNICA BÁSICA


ACEROS AL CARBONO (CLASIFICACIÓN)

El elemento que hace más duro a los aceros, a unos más que otros, es el carbono.

Por esta razón, los aceros se clasifican según el porcntaje de carbono.

CLASIFICACIÓN DE ACEROS AL CARBONO

0,05a

0,15

0,15a

0,30

0,30a

0,45

0,45a

0,65

0,65a

1,50

Extra blando

Blando

Medio blando

Medio duro

Duroa

Extra duro

Noadquieretemple

Noadquieretemple

Presentainicio

de temple

Adquierebuen

temple

Adquieretemple

fácil

Chapas - AlambresTornillos - Tubos

estirados - Productosde calderería

Barras laminadas yperfiladas - Piezas

comunes de mecánica

Piezas especiales demáquinas y motoresHerramientas para

la agricultura.

Piezas de grandureza.

Herramientasde corte.

Resortes - Tornillos

Piezas de grandureza yresistencia- Resortes - Cables

- Cuchillos

PORCENTAJE DECARBONO (%)

TIPO EN CUANTOA DUREZA TEMPLE USOS

Las barras, en general, tienen 6 ó 12 m de largo (Figura 2) y pueden ser:

En los aceros al carbono, no sólo la calidad está normalizada sino !as distintas secciones oformas. Estas secciones o formas suelen ser: Barras, perfilados, chapas, tubos, alambres. Enla figura 1 se observan fas diferentes secciones o formas de los aceros al carbono.

Las chapas, generalmente, son fabricadas en los tamaños:

• 1 m x 2m

• 1 m x 3m

• 0,60 m x 1,20 m

Según el espesor, son consideradas:

• finas de 0 a 3 mm

• medias de 3 a 5 mm

• gruesas de 5 mm en adelante

MECÁNICA BÁSICA


Las medidas de los espesores de las chapas pueden ser en mm, en pulgadas o númerospatrones denominados calibres. la tabla de abajo indica los números " U. S. G." y susequivalencias.

0000000

000000

00000

0000

000

00

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

1/2

15/32

7/16

13/32

3/8

11/32

5/16

9/32

17/64

1/4

15/64

7/32

13/64

3/16

11/64

5/32

9/64

1/8

7/64

3/32

5/64

9/128

1/16

12,7

11,906

11,112

10,318

9,525

8,731

7,937

7,143

6,746

6,350

5,953

5,556

5,159

4,762

4,365

3,968

3,571

3,175

2,778

2,381

1,984

1,786

1,587

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

9/160

1/20

7/160

3/80

11/320

1/32

9/320

1/40

7/320

3/160

11/640

1/64

9/640

1/80

7/640

13/1280

3/320

11/1280

5/640

9/1280

17/2560

1/160

1,428

1,270

1,111

0,952

0,873

0,793

0,714

0,635

0,555

0,476

0,436

0,397

0,357

0,317

0,278

0,258

0,238

0,218

0,198

0,178

0,168

0,158

CalibreU.S.G.

Espesor aproximado

pul. mm.

CalibreU.S.G.

Espesor aproximado

pul. mm.

MECÁNICA BÁSICA


ORDEN DE EJECUCIÓNNº HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS

PZA. CANT. DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES

PLACA DE TRAZADO PLANO

MEC. MANT. MAQ. PESADA

MATERIAL OBSERVACIONES

HT 02 A REF.

TIEMPO:

ESCALA: 1 : 1

HOJA: 1 / 1

01 01 PLACA 15,8 mm x 76 mm x 105 mm St 37

2005

0102

03

04

05

0607

Sujete la pieza en el tornillo de bancoLime las superficies planas en ángulo

Verifique el escuadrado de superficie de referencia

Prepare la superficie a trazar

Trace rectas en el plano

Granetee las intersecciones del trazo indicadoControle la precisión del graneteado

• Lima plana bastarda 12’’• Brocha 3’’

• Carda limpia lima

• Rayador

• Granete

• Martillo• Escuadra biselada

• Escuadra de tope

• Regla graduada 30 cm

Viene de Tarea 1

MECÁNICA BÁSICA


CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS: SUSTANCIAS PARA CUBRIRSUPERFICIES POR TRAZAR

Son soluciones colorantes tales como: Barniz de zinc, blanco de zinc, yeso diluido, yeso seco,sulfato de cobre y finta negra especial. Estas soluciones se usan para pintar las superficies delas piezas que deben ser trazadas y con la finalidad de que el trazado sea más nítido. El tipo desolución a utilizar depende de la superficie del material, y de la presición del trazado.

CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES

BARNIZ

Es una solución de goma laca y alcohol en la que se agrega anilina para darle color; se empleapara trazados de precisión en superficies lisas o pulidas.

SOLUCIÓN DE BLANCO DE ZINC

Es una solución obtenida diluyendo el óxido de zinc en agua. Se empleo cuando se cubrenpiezas en bruto para trazados de poca precisión.

YESO DILUIDO

Es una solución de yeso, agua y cola común de madera. Para cada quilogramo de yeso seagregan 8 litros de agua. Esta mezcla debe ser hervida, agregándole, después, 50 gramos decola.

La cola debe ser disuelta aparte. Para evitar que se deteriore se lo agrega un poco de aceite delinaza y secante. Se aplica en piezas en bruto con pincel. Para lograr mayor rendimiento, existenpulverizadores con la solución preparada.

YESO SECO

Es utilizado en forma de tiza. Se aplica friccionándolo sobre lo superficie por trazar, en piezasen bruto y en trazados de poca precisión.

SULFATO DE COBRE

Es preparado diluyendo en el contenido de un vaso de agua, tres cucharaditas, tamaño de lasde café, llenas de sulfato de cobre triturado . Se aplica con un pincel en piezas lisas de acero ohierro fundido, en trazados de precisión. Con esta solución, es necesario tomar las siguientesprecauciones:

a) Evitar que se derrame sobre los herramientas, pues esta solución produce oxidaciones.

b) Lavarse las manos cada vez que use la solución.

PRECAUCIÓN

¡NO OLVIDE QUE EL SULFATO DE COBRE ES VENENOSO!

TNTA NEGRA ESPECIAL

Se encuentra en el comerdio ya preparada y es utilizada en metales de color claro, como elaluminio.

RESUMEN

Barniz

Solución deblanco de

zinc

Yeso diluído

Yeso seco

Solución desulfato de cobre

(Venenosa)

Tinta negraespecial

Goma lacaAlcoholAnilina

Óxido de ZincAgua

YesoAguaCola común demaderaAceite delinazaSecante

Yeso común(Tiza)

Sulfato de cobretrituradoAgua

Ya preparadaen el comercio

Lisas o pulida

En bruto

En bruto

En bruto

Lisas de aceroo hierro fundido

Metales decolor claro

Preciso

Sin precisión

Sin precisión

Poca precisión

Preciso

Cualquier

SUSTANCIA COMPOSICIÓN SUPERFICIES TRAZADO

MECÁNICA BÁSICA


MECÁNICA BÁSICA

MECÁNICO AUTOMOTRIZ REF. HO 03 A

OPERACIÓN: TRAZAR RECTAS EN EL PLANO

Consiste en trazar, en un plano, rectas en diversas posiciones, tomando como base una líneao cara de referencia y puntos previamente determinados, utilizando diferentes instrumentas(Figuras de abajo).

Esta operación se hace como paso previo a la ejecución de la mayoría de las operaciones, enla construcción de piezas mecánicas, porque sirve de guía o referencia.


1er Paso Pinte la cara de la pieza.

OBSERVACIONES

1. La cara debe estar limpia, lisa y libre de grasas.

2. La cara se puede pintar con tiza, pintura, etc.

PRECAUCIÓN

¡CUIDADO! EL SULFATO DE COBRE ES VENENOSO.

2do Paso Marque los puntos, por donde van a pasar las rectas ( Figura 1 ).

3er Paso Apoye la escuadra de tope en la cara de referencia (Figura 2 ).

MECÁNICA BÁSICA


TECNOLOGÍA ESPECÍFICA:TÉCNICAS DE TRAZADO

¿Qué significa “trazar”?

Es el traslado a la pieza de trabajo de las cotas de dibujos o de los datos indicados por mediodel trazado de líneas.

Permite:

• Fabricar piezas de trabajo con medida justa.

• Comprobar durante el trabajo.

Una superficie de referencia

Es la superficie de la pieza de trabajo a la que se refieren las medidas.

Medio de Trabajo

Regla de acero

Al medir:

• La regla debe aplicarse directamente a la longitud a medir o, en posición perpendicular,a la superficie de referencia.

• En lo posible, debe utilizarse un tope y mirar el punto de lectura en dirección vertical(Figura 1a y b).

¿Qué significa “medir”?

Es la determinación de un valor de medición, comparando una magnitud dada con una unidadde medida legal.

Aguja de trazar (Rayador):

Aguja de acero con punta templada que sirve para trazar materiales duros (Figura 2).

Aguja de latón (Rayador):

Sirve para trazar en materiales blandos cuya superficie no debe rayarse (Figura 3).

Escuadra

Escuadra con espaldón de 90º (Figura 4).

MECÁNICA BÁSICA


Trazado con una superficie de referencia.

Marcar las cotas de trazado dos veces con la regla de acero desde la superficie de referencla"a" marcando puntos, lo más alejado posible el uno del otro (Figura 5a y b).

Aplicar la regla de acero al trazado y marcar con el rayador.

Trazado con dos superficies de referencia.

Marcar una vez las cotas de trazado con el metro de acero desde la superficie de referencia "a"(Figura 6).

Aplicar la escuadra con espaldón a la superficie de referencia "b" (Figura 7).

Acercar la escuadra hasta la marca.

Trazar la línea con el rayador.

MECÁNICA BÁSICA


Conducción de la aguja de trazar.

Colocar la punta del rayador en la pieza de trabajo y apoyada a la regla.

Mantener el rayador paralelo a la regla e inclinado en la dirección de trazado. Trazar la líneauna sola vez ( Figura 8a y b).

MECÁNICA BÁSICA


MECÁNICA BÁSICA


INSTRUMENTOS DE TRAZAR (REGLA - RAYADOR - ESCUADRA)

Estos instrumentos se usan exclusivamente para trazar; por eso, se estudian juntos aunquetienen características diferentes.

Se fabrican generalmente de acero al carbono y la punta de trazar lleva sus extremos templadosy afilados.

La regla de trazar tiene uno de los bordes o cantos biselados (Figura 1). Sirve de guía para lapunta cuando se trazan líneas rectas.La escuadra se caracteriza por tener una pestaña o borde de apoyo (Figura 2). Sirve de guía

a la punta cuando se trazan perpendiculares.El rayador tiene generalmente el cuerpo moleteado. Los hay de varias de formas, como por

ejemplo los indicados en las figuras 3 y 4. Se usa para hacer trazos sobre los materiales.

Estos instrumentos son fabricados en diversos tamaños. La longitud de la regla normalmentevaría de 150 a 1000 mm.

La lámina de la escuadra varía de 75 a 2000 mm.

La longitud de la punta de trazar varía de 120 a 150 mm.

CONSERVACIÓN

Al terminar de utilizarlos se deben limpiar, lubricar y guardar en lugar adecuado para cada uno,protegidos contra golpes.

OBSERVACIÓN

Al rayador es conveniente insertarle en la punta que no se utiliza, o al guardarlo, un trozo decorcho o goma para evitar lesionarse con ella y tambien para evitar que se deteriore.

RESUMEN

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CONSERVACIÓN

Limpios, lubricados y guardados en lugar adecuado para protegerlos contra golpes.


PUNTA DE TRAZAR = Rayador

Instrumentos de trazar

Tamaños en milímetros

reglaescuadrapunta

reglaescuadrapunta

Guía para trazar rectasGuía para trazar perpendicularesPara hacer trazos sobre materiales

150 a 100075 a 2000120 a 150

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4to Paso Trace con rayador las rectas haciéndolas pasar por los puntos marcados.

OBSERVACIONES

1. Los trazos deben ser finos, nítidos y hechos de una sola vez.

2. Para trazar rectas oblicuas se procede de la misma manera, utilizando elgoniómetro (Figura 4).

3. Para efectuar operaciones de desbaste en piezas de fundición, los trazosdeben ser punteados con granete (Figura 5).


GRANETE = Punta para marcarRAYADOR = Punta para trazarESCUADRA CON BASE = Escuadra de sombrero

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OPERACIÓN: GRANETEAR

Consiste en marcar puntos de referencia o guía en el material, sobre líneas o puntos previamentedeterminados y mediante la penetración de la punta del granete.

Se utiliza para conservar las huellas de líneas trazadas, para base del compás y como guía dela broca para el taladrado (Figura 1).


1er Paso Pinte la cara de la pieza.

2do Paso Trace líneas de referencia intersectadas en el punto en que se necesite el graneteado.

3er Paso Coloque el granete en la intersección de las líneas, inclinándolo hacia atrás(Figura 2).

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1. Coloque el granete en forma vertical (Figura 3).

2. Golpee suavemente y controle que la marca del graneteado coincida en elpunto hozado.

3. Coloque de nuevo el granete sobre la marca y golpee con el martillo la cabezadel granete, dándole un solo golpe.

OBSERVACIONES

1. Al dar el golpe con el martillo, la vista debe mantenerse sobre la pieza agranetear.

2. Al dar el golpe, el eje de simetría del martillo debe coincidir con el eje de simetríadel granele (Figura 4).

PRECAUCIÓN

NUNCA USE EL GRANETE CON REBABAS, PUEDEN CAUSARLE DAÑO ALDESPRENDERSE LAS ESQUIRLAS DISPARADAS A GRAN VELOCIDAD.

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Ubicar verticalmente el granete (Figura 3).

Forma de sujetar el granele (Figura 1).

Iniciar el graneteado apoyando la mano en la pieza de trabajo (Figura 2).

TECNOLOGÍA ESPECÍFICA: TÉCNICAS DE GRANETEADO

TÉCNICA DE TRABAJO

Para granetear hay que colocar la pieza de trabajo sobre un apoyo de acero.

• Precisión del trazado.

• Punta afilada del granele.

• Aplicación del granete.

• Correcta conducción del martillo.

GOLPEAR EL GRANETE

Debe golpearse con el martillo en dirección del eje del granete.

Al granetear, la vista debe dirigirse hacia la punta del granete para poder controlar el trabajo(Figura 4):

La exactitud del graneteado depende de la:

PRECAUCIÓN

La cabeza del granete y el mango del martillo deben estar siempre exentos de rebabas y degrasa.

El mango del martillo debe estar fijado sólidamente.

Proteger la punta del rayador con un corcho (Figura 1)

Peligro de corte en las manos por cantos de la chapa.

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¿Qué significa "granetear"?

Es la aplicación de concavidades mediante una herramienta cónica con punta, el granete, enlíneas o puntos de intersección determinados (Figura 2a, b, c y d).

Gracias al granete se determinan, de manera duradera, las líneas de trazado y sus puntos deintersección, con lo que se asegura un control eficaz del trabajo.

Se usa también con fines de control.

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MECÁNICA BÁSICA


TECNOLOGÍA ESPECÍFICA: GRANETE

Es una herramienta de acero al carbono, con punta cónica templada y cuerpo generalmenteoctogonal (Figura 1) o con cuerpo cilíndrico moleteado (Figura 2).

Se clasifican por el ángulo de la punta.

Por el ángulo

Hay de 30º, 60º, 90º y 120º.Los de 30º se utilizan para marcar el centro donde se apoya el compás de trazar; los de 60º

Los de 90º y 120º (Figura 4) son utilizados para marcar el centro que sirve de guía a las brocasen la ejecución del taladrado.

para puntear trazos de referencia (Figura 3).

CONDICIONES DE USO

Debe usarse con la punta bien afilada para asegurar las marcas a realizar.

Conservación

Mantenerlo bien afilado y no dejarlo caer.

RESUMEN

Granete: Herramienta de acero al carbono con punta cónica templada.


GRANETE = Centro-punta - punto para marcar.

Tipos:

Tamaño:

Conservación:

30º - marcar centro de apoyo del compás

60º - marcar trazos

90º y 120º - marcar centros para guía de brocas

Bien afilado

Evitar caídas

100 a 125 mm


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