488438863-Mecanica-de-Materiales-II

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Índice
1. Introducción
2. Objetivo
3. Especificaciones
4. Diagrama de Cuerpo Libre
5. Análisis de Esfuerzo
6. Conclusión
7. Referencias
Introducción
El elevador de autos es una estructura móvil que realiza un desplazamiento en forma ascendente y descendente, el mismo que tiene como finalidad levantar un automóvil para realizar un determinado mantenimiento.
Por ser una estructura que va a soportar objetos de peso considerable, como lo es un auto, se necesita un análisis matemático que nos permita conocer los esfuerzos a los que será sometido el material, en este caso el marco del elevador, y con esto poder seleccionar el material correcto para que no haya fallas al momento de realizar la tarea para lo que fue construido.
Este estacionamiento elevado su estructura está compuesto por dos columnas, una viga central y cuatro elevadores en donde se colocara el auto.
Objetivo
Para el estacionamiento elevado mostrado en G) que levantará vehículos compactos, ¿Cuál es el perfil adecuado para realizar la actividad?
Especificaciones
· Automóvil
 
El objetivo nos pide seleccionar un perfil para un elevador de autos compactos por lo que nosotros optamos por un Volkswagen (golf 2020) del cual vamos a utilizar las medidas siguientes:
	Peso Vehicular
	1293 kg
	2850.577 lb
	Altura
	1452 mm
	57.165 inch
	Ancho
	1799 mm
	70.826 inch
	Largo
	2637 mm
	103.818 inch
*La página donde se sacaron las medidas se puede ver en las referencias y está marcada con el numero 1.
· Elevador
El tipo de elevador que vamos a usar como referencia será de la marca bendpack y modelos XPR-10AS-168 con las siguientes medidas:
	Capacidad de Carga Total
	10 000 lb
	Altura Total
	169 inch
	Ancho Total
	137-145 inch
	Brazos Frontales
	45.5 inch
	Brazos Traseros
	60 inch
	Capacidad de carga en cada brazo
	2500 lb
*La página donde se sacaron las medidas se puede ver en las referencias y está marcada con el numero 2.
Imagen de la viga a analizar
Diagrama de Cuerpo Libre
Como contamos con cuatro brazos se necesito hacer el diagrama de cuerpo libre para cada uno ya que se cuentan con diferente medida los frontales de los traseros.
· Frontales
1.1´.
· Traseros
2. 2´.
Análisis de esfuerzo
La máxima capacidad que soportan los ejes frontales y traseros en conjunto es de 5000 lb, por lo que cada brazo soporta 2500 lb. Para los cálculos se tendrán que dividir el peso total del auto que es de 2850.577 lb, lo redondeamos a 2851lb, entre 4 ya que se distribuirá equitativamente entre los brazos (tal como se muestra en el D.C.L.).
Debido a que los brazos frontales y traseros cuentan con diferentes medidas se analizaran por separado.
· Brazos Frontales
1.-Reacciones:
2.-Proponiendo un acero ASTM A500 con:
Fy= 320 MPa 
Fu= 430 MPa 
Factor de seguridad de:	 4 
3.-Debido a la forma del brazo escogimos un perfil cuadrado que contiene las siguientes especificaciones (la información fue sacada de un manual de la empresa “COLMENA”, cuyo enlace esta en las referencias), analizamos tres perfiles de diferente tamaño debido al diseño del brazo.
	Tamaño Perfil
	Peso (kg)
	Ix=Iy (cm4)
	Sx=Sy (cm3)
	100x100
	16.98
	311.47
	62.29
	127x127
	22.07
	674.33
	106.19
	135x135
	23.58
	819.72
	121.44
4.-Recalculamos las reacciones
· Perfil 100x100
5.-Comprobar el esfuerzo con el perfil cuadrado de tamaño nominal de 100x100.
Debido a que está en rango tolerable
· Perfil 127x127
5.-Comprobar el esfuerzo con el perfil cuadrado de tamaño nominal de 127x127.
Debido a que está en rango tolerable
· Perfil 135X135
5.-Comprobar el esfuerzo con el perfil cuadrado de tamaño nominal de 135x135.
Debido a que está en rango tolerable
· Brazos Traseros
1.-Reacciones:
2.-Proponiendo un acero ASTM A500 con:
Fy= 320 MPa 
Fu= 430 MPa 
Factor de seguridad de 4 
3.-Propusimos el mismo perfil pero con diferentes medidas ya que los brazos traseros son más grandes que los frontales.
	Tamaño Perfil
	Peso (kg)
	Ix=Iy (cm4)
	Sx=Sy (cm3)
	100x100
	16.98
	311.47
	62.29
	127x127
	22.07
	674.33
	106.19
	135x135
	23.58
	819.72
	121.44
4.-Recalculamos las reacciones
· Perfil 100x100
5.-Comprobar el esfuerzo con el perfil cuadrado de tamaño nominal de 100x100.
Debido a que está en rango tolerable
Los diagramas 1´. y 2´. Son iguales a sus contrapartes.
1 y 2
2´.
Conclusión
Debido a las diferentes partes de la que consta nuestro elevador se requirieron distintos cálculos los cuales eran necesarios para saber si se podía ejecutar el trabajo pedido, así como la comprobación mediante el programa mdsolid se puede observar que son congruentes también cabe resaltar que al apoyarnos en un elevador oficial el cual cumple con normas prescritas de ANSI/ALI ALCTV-2006 ó ANSI/UL 201.
Este ejercicio nos da una idea acerca de los cálculos mínimos requeridos para la elaboración de cualquier maquina así como el diseño de esta, aunque se puede decir que nos basamos en una maquina ya existente se trató de calcular en base a datos específicos además de que propusieron distintos perfiles y materiales los cuales también cumplen con el trabajo pedido.
Referencias
1. https://www.vw.com.mx/idhub/content/dam/onehub_pkw/importers/mx/fichas-tecnicas/2020/golf/vw-golf-2020-ft.pdf
2. http://www.bendpak.com.mx/elevadores-de-autos/rampas-de-dos-postes/xpr-10as-168.aspx
3. http://tuboscolmena.com/colmena/wp-content/uploads/2018/03/perfil-estructural.pdf