ES2265981T3 - Proceso para facturar bielas. - Google Patents
Proceso para facturar bielas. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2265981T3 ES2265981T3 ES00965697T ES00965697T ES2265981T3 ES 2265981 T3 ES2265981 T3 ES 2265981T3 ES 00965697 T ES00965697 T ES 00965697T ES 00965697 T ES00965697 T ES 00965697T ES 2265981 T3 ES2265981 T3 ES 2265981T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- force
- forces
- prestressing
- fracture
- connecting rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D31/00—Shearing machines or shearing devices covered by none or more than one of the groups B23D15/00 - B23D29/00; Combinations of shearing machines
- B23D31/002—Breaking machines, i.e. pre-cutting and subsequent breaking
- B23D31/003—Breaking machines, i.e. pre-cutting and subsequent breaking for rings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
- Refuge Islands, Traffic Blockers, Or Guard Fence (AREA)
- Soil Working Implements (AREA)
Abstract
Un proceso para la separación por fractura, en un sombrero (1B) y una varilla (1A) de una biela formada en una pieza que tiene un agujero en la misma a lo largo de un plano de fractura (1E) predeterminado, comprendiendo el proceso: a) fijar una parte de la biela destinada a convertirse en la varilla, selectivamente, sobre una mandíbula inferior (3) estacionaria, una parte de la biela destinada a convertirse en el sombrero (1B), selectivamente, sobre una mandíbula superior (2) desplazable a lo largo de una línea recta perpendicular al plano de fractura (1E) predeterminado. b) aplicar dos fuerzas armónicas (F3L y F3R) a dos lados de la biela, donde en cualquier instante, las dos fuerzas armónicas son iguales en magnitud, opuestas en dirección, y actúan a lo largo de una línea recta que es sustancialmente paralela al plano de fractura (1E) predeterminado y perpendicular al eje de la superficie cilíndrica del agujero, lográndose dicha aplicación empujando dos contactos contra los dos lados, y c) aplicar una fuerza dinámica (F4I y F4D) empujando la mandíbula superior (2) alejándola de la mandíbula inferior (3) para fracturar de esta forma la biela en dicho sombrero y dicha varilla.
Description
Proceso para fracturar bielas.
Esta invención se refiere a un proceso para
fracturar bielas y similares.
Se ha usado muchos métodos para fracturar
bielas, que incluyen:
- (i)
- Hacer pasar un haz de electrones a lo largo de un plano de separación deseado, como en la patente de EEUU Nº. 3.751.080.
- (ii)
- Disponer agujeros en el plano de fractura a través de los cuales se introduce la fuerza de fractura que actúa de manera perpendicular al plano de fractura, como en la patente de EEUU Nº 3.994.054.
- (iii)
- Usar un tratamiento térmico o congelación para hacer frágil el área de fractura, como en la patente de EEUU Nº. 4.768.694.
- (iv)
- Aplicar una fuerza estática o de impulso que actúe perpendicularmente al plano de fractura, como en las patentes de EEUU Nos. 4.860.419; 5.115.564; y 5.320.265.
- (v)
- Accionar unos mandrinos de expansión que usan una disposición de cuña, como en la patente de EEUU Nº. 5.503.317, que forma la técnica anterior más próxima.
Sin embargo, la mayoría de los métodos conocidos
para fracturar las bielas se basan en el mismo principio: la
aplicación de una "presión hacia fuera" al agujero del cigüeñal
hasta que las tensiones generadas son suficientemente elevadas para
fracturar la biela correspondiente. Alguno de estos métodos
intentaron superar la dificultad de fracturar un material de
resistencia tan elevada reduciendo o debilitando el área de fisura,
mediante el uso de técnicas tales cono el enfriamiento criogénico y
el endurecimiento por haz de electrones, las cuales tienen un efecto
perjudicial en las características del material.
Puesto que las bielas se hacen de materiales de
elevada resistencia, se requiere que la fuerza de fractura sea de
gran magnitud. El uso de una gran fuerza tiene un efecto negativo en
la calidad de la biela fracturada, especialmente en las bielas de
gran tamaño en un entorno de alta producción. A pesar de las
mejoras, todavía existen algunas desventajas tales como:
deformación plástica, falta de flexibilidad en adaptar la misma
técnica a diferentes tamaños de bielas, rotura repetida de los
elementos de la máquina que ejercen la fuerza, y calidad deficiente
de la biela fracturada. Además, algunas técnicas son lentas,
costosas, y técnicamente muy sofisticadas. Antes de exponer la idea
de la presente invención, es necesario tratar los principios de
ingeniería en los cuales se apoya la invención.
Los fallos de resistencia de los elementos de
soporte de cargas pueden ser de los tipos preponderante en fluencia
(dúctil) o preponderante en fractura (frágil). En el caso de un
elemento agrietado, puede fallar debido a que haya alcanzado la
rotura plástica o la condición de rotura, y prevalecerá la que se
satisfaga en primer lugar.
Los materiales de alta resistencia son más
susceptibles de incurrir en el modo de fractura antes de alcanzar la
resistencia de rotura plástica. Puesto que las bielas se hacen de
materiales de alta resistencia, generalmente caen bajo las fuerzas
de tracción debido a que alcanzan el estado límite de fractura.
La fractura puede tener lugar bajo una de dos
condiciones, es decir, esfuerzo plano o deformación plana,
dependiendo del grosor del elemento. Por lo general, las bielas son
suficientemente gruesas para resistir una fractura por deformación
plana. En presencia de una entalla en V o de una grieta, la fractura
se produce bajo condiciones esencialmente elásticas, con una zona
de plasticidad limitada en la punta de la grieta.
El factor de intensidad de tensiones (K), es el
parámetro que caracteriza la extensión de la grieta. Para cada
modelo de tensiones, hay un valor correspondiente del factor de
intensidad de tensiones. Cuando el factor de intensidad de
tensiones alcanza cierto valor, la grieta se propaga y se produce la
rotura por fractura. Ese valor crítico del factor de intensidad de
tensiones en condiciones de deformación plana, denominado tenacidad
a la fractura por deformación plana (K_{1c}) se puede considerar
como una propiedad del material que caracteriza la resistencia al
agrietamiento. Por tanto, se obtendría el mismo valor para un
material dado aunque se ensayaran probetas de formas geométricas y
tamaños diferentes.
\newpage
La temperatura más baja y la mayor velocidad de
deformación disminuyen la tenacidad a la fractura por deformación
plana para un material específico, aunque aumentar la longitud de
una grieta preexistente o disminuir el área de fractura aumentarán
el factor de intensidad de tensiones, si todos los demás factores
permanecen sin cambios.
La biela, con todas las limitaciones de
movimiento y rotación impuestas a la misma durante el proceso de
fractura, puede ser vista como un sistema estructural. Antes de
explicar como lograr una condición de resonancia y hacer uso de la
misma en esta técnica de fractura, es una ayuda introducir las
definiciones siguientes que corresponden a un sistema estructural
idealizado con un número finito de grados de libertad:
- Grados de grados de libertad: se denomina grados de grados de libertad (GOF) al número de desplazamientos independientes requerido para definir las posiciones desplazadas de todas las masas con respecto a su posición original.
- Modo de vibración natural: un sistema con múltiples grados de libertad (MDOF) experimentaría un movimiento armónico simple, sin cambiar de forma deflectada, si se inicia la vibración simple por una distribución apropiada de los desplazamientos en diversos DOF. En otras palabras, para algunas formas deflectadas características, el sistema vibraría con un movimiento armónico simple, y se mantendría la forma inicial a través del movimiento. Cada forma deflectada característica (\phi_{n}) se denomina un modo natural de vibración del sistema MDOF.
- Propiedades de vibración naturales: el tiempo (T_{n}) requerido para que un sistema complete un ciclo del movimiento armónico simple en uno de sus modos naturales se denomina el periodo natural de ese modo de vibración concreto. La frecuencia cíclica natural correspondiente es f_{n} y la frecuencia circular natural de vibración es \omega_{n}, donde:
T_{n} =
2\pi/\omega_{n} =
1/f_{n}
- Un sistema vibrante con un número N de DOF tiene N frecuencias de vibración naturales \omega_{n} (n = 1, 2,..., N), dispuestas en secuencia desde la menor a la mayor (\omega_{1} < \omega_{2} <...< \omega_{N}) con periodos naturales T_{n}, y modos naturales \phi_{n} correspondientes.
- Frecuencia de excitación: la frecuencia de una fuerza armónica aplicada a un sistema se denomina la frecuencia de excitación o la frecuencia de fuerza.
- Amortiguación: se denomina amortiguación el proceso mediante el cual la vibración disminuye constantemente de amplitud.
La presente invención emplea un enfoque
innovador para fracturar las bielas. En este proceso, se usan varios
factores para elevar el factor de intensidad de tensiones en la
biela hasta el punto de fractura. Por consiguiente, se ha evitado
el uso de una gran fuerza aislada mediante la aplicación de varias
fuerzas de pequeña magnitud. Eso elimina muchos problemas asociados
al uso de grandes fuerzas. También da un mejor control sobre el
proceso de fractura, puesto que se optimiza la contribución de cada
factor para obtener los mejores resultados. Para este proceso, se
debería proporcionar un elevador de tensiones en un proceso
anterior, usando cualquiera de los métodos conocidos, a fin de
predeterminar el plano de fractura.
La presente invención utiliza los siguientes
factores:
- (a)
- Fatiga: si las tensiones en una biela a la que previamente se le ha hecho una entalla fluctúan debido a la aplicación de fuerzas armónicas (o de cualesquiera fuerzas variables a lo largo del tiempo), la grieta preexistente (elevador de tensiones) se ampliará incrementalmente dependiendo del intervalo de fluctuación en el factor de intensidad de tensiones. Es importante observar que el crecimiento de la grieta se refiere al cambio en el factor de intensidad de tensiones, no a su valor absoluto. Además, conforme crece la grieta, crecerá el valor absoluto del factor de intensidad de tensiones.
- (b)
- Resonancia: durante el proceso de fractura, la biela estará en contacto con muchos elementos de la máquina. Estos elementos imponen limitaciones de movimiento, denominadas condiciones de los límites geométricos. La biela, con estas condiciones de límites, representa un sistema estructural de masa distribuida, con un número infinito de grados de libertad. Sin embargo, puede ser idealizada y analizada como un sistema con un número finito de grados de libertad usando el método de los elementos finitos.
- Si se somete un sistema estructural MDOF a un sistema exterior de fuerzas, en el que la distribución espacial de las componentes de las fuerzas es independiente del tiempo, adquiere una forma deformada determinada. Esta forma no se parece necesariamente a ninguno de los modos de vibración natural del sistema. Sin embargo, tiene la misma configuración que uno de esos modos naturales, y con una selección juiciosa de las fuerzas exteriores, la forma deformada forzada puede presentar una mejor aproximación a ese modo \phi_{\Gamma}, el cual tiene una frecuencia natural \omega_{\Gamma}. En la mayoría de los casos, \phi_{\Gamma} es uno de los primeros pocos modos naturales.
- Si las componentes de las fuerzas tienen la misma variación sinusoidal a lo largo del tiempo, con una frecuencia que es la misma frecuencia natural \omega_{\Gamma} o próxima a la misma, se produce una condición de resonancia. Por consiguiente, el intervalo de fluctuación del factor de intensidad de tensiones y su valor máximo aumentan sustancialmente. La grieta se extiende, y puede producirse la fractura, dependiendo de las magnitudes relativas del factor de intensidad de tensiones y de la tenacidad de fractura del material.
- El principio anteriormente mencionado se aplica en la presente invención, donde se aplican simultáneamente dos fuerzas armónicas, con la misma amplitud y un ángulo de fase de 180º, a los dos lados de la biela. Las dos fuerzas actúan a lo largo de una línea recta paralela al plano de fractura predeterminado y perpendicularmente al eje de la superficie cilíndrica del agujero. Además, la disposición de la fijación permite una deformación libre de la pieza principal, centrada en la entalla en V, de cada uno de los dos nervios que definen el agujero.
- Un método sugerido para aplicar los dos fuerzas armónicas es transformar el movimiento rotativo generado por un motor eléctrico en un par de movimientos rotativos, uno en el sentido de las agujas del reloj y el otro en el sentido contrario al de las agujas del reloj. Se puede transformar estos movimientos rotativos en movimientos lineales usando medios de leva, los cuales transfieren la presión a la biela a través de dos contactos. El uso de un único motor garantizará que no hay un desfase de tiempo entre las dos fuerzas iguales pero opuestas.
- (c)
- Fuerzas de pretensado: se aplican tres fuerzas de pretensado en la presente invención. La primaria se aplica moviendo una mandíbula superior, la cual es parte de la disposición de fijación, en una dirección perpendicular al plano de fractura predeterminado y apartándose del mismo. Esta fuerza trabaja para eliminar las zonas de tensión de compresión creadas por las fuerzas armónicas y para disminuir la deformación debida a su aplicación, dando más rigidez al sistema. Eliminar las zonas de compresión es favorable, puesto que desvían la fractura del plano predeterminado.
- Las fuerzas de pretensado secundario son dos fuerzas estáticas, iguales en magnitud y que actúan en la misma línea recta en direcciones opuestas, hacia el eje del agujero. Para aplicar estas fuerzas, se puede usar el mismo mecanismo usado para aplicar las fuerzas armónicas. En primer lugar los dos contactos avanzan hasta que aprietan ligeramente la parte que aplica las fuerzas secundarias de pretensado y en segundo lugar, se mueven hacia delante y hacia atrás aplicando las fuerzas armónicas.
- Estas fuerzas tienen acciones de fijación y amortiguación. Sin embargo, puesto que actúan en el mismo modo de carga de apertura que la fuerza primaria, se pueden superponer las tensiones debidas a todas ellas. Esto facilitará la reducción adicional de las fuerzas de fractura de magnitud elevada.
- Bajo el efecto de las fuerzas exteriores, la forma deformada de la biela cambia a lo largo del tiempo. Sin embargo, durante cada ciclo, pasa a través de posiciones de deformación máxima y mínima en los instantes T_{max} y T_{0}, respectivamente. El factor de intensidad de tensiones correspondiente a las fuerzas armónicas tiene un valor máximo en la posición de deformación máxima. Se puede determinar tanto T_{0} como T_{max} analíticamente, conociendo las características de las fuerzas.
- (d)
- Fuerza dinámica: finalmente se aplica una fuerza dinámica en un instante T_{f} aumentando súbitamente la fuerza de pretensado primaria como una fuerza de impulso en T_{f}, o a una velocidad más lenta dentro de un periodo centrado en T_{f}. El instante T_{f} se determina realizando diversos ensayos sencillos, aplicando la fuerza de fractura durante diferentes ciclos en diferentes instantes tales como T_{o} (deformación mínima) o T_{max} (K_{i} máximo) y comparando la calidad de las bielas fracturadas.
Por ejemplo, si T_{0} viene después de 0,10
segundos a partir del comienzo de cada ciclo, y el periodo de
vibración natural es de 0,25 segundos, se puede realizar un ensayo
aplicando una fuerza de impulso en T_{0} durante el ciclo 101 al
cabo de 25,10 segundos a partir del comienzo de la excitación
armónica. En otro ensayo, se aplica una fuerza dinámica durante un
periodo que arranca en el instante 25,05 segundos y que termina en
el instante 25,15 segundos medidos a partir del comienzo de la
excitación. Se realizan ensayos similares aplicando la fuerza de
fractura durante ciclos diferentes y en instantes diferentes, y
comparando la calidad de las bielas fracturadas, se identifica
T_{f}. Sin embargo, un periodo más largo antes de aplicar la
fuerza dinámica aumenta el efecto de la fatiga.
Todas las fuerzas exteriores usadas en los
factores anteriormente mencionados están ene el mismo modo de carga
y, generalmente, tensan la biela dentro del régimen elástico lineal.
De este modo, el factor de intensidad de tensiones debido a su
efecto colectivo, \SigmaK_{1}, se obtiene sumando los valores de
K_{i} que corresponderían a cada uno de ellos, si se aplicara
individualmente. La fractura se produce cuando \SigmaK_{i} =
K_{ic}.
\newpage
La flexibilidad del sistema de fuerzas externo
usado en la presente invención, hace la técnica adecuada para una
amplia variedad de tipos y tamaños de bielas, comenzando por los
destinados a aplicaciones de servicio ligero, tales como los
cortacéspedes y los motores marinos fuera de borda, hasta los más
poderosos motores de combustión.
La Figura 1 muestra la biela formada en una
pieza en la cual 1A es la parte destinada a convertirse en la
varilla, 1B es la parte destinada a convertirse en el sombrero.
1C_{L} y 1C_{R} son el elevador de tensiones, 1D_{L} y
1D_{R} son los lados en los cuales se aplican las fuerzas de
pretensado secundarias, y 1E es el plano de fractura
predeterminado.
La Figura 2 muestra una idealización de una
biela como un sistema estructural.
La Figura 3 muestra el sistema de fuerzas
exteriores usado para fracturar la biela, donde F_{1} es la
fuerza primaria de pretensado, F_{2L}, F_{2R} son las fuerzas
secundarias de pretensado; F_{3L}, F_{3R} son las fuerzas
armónicas; y F_{4I}, F_{4D} son la fuerza de impulso y la fuerza
dinámica de baja velocidad de aplicación, respectivamente. También
muestra las disposiciones de fijación y los elementos que ejercen la
fuerza de la máquina; donde 2 es la mandíbula superior; 3 es la
mandíbula inferior; 4_{L}, 4_{R}, son los dos contactos, y 6; 7;
8; 9; 10; 11 son los otros elementos de fijación.
La Figura 4 es una vista en corte transversal
tomada a lo largo de la línea 5 de la Figura 3.
La Figura 5 muestra la forma deformada de la
biela bajo el efecto de las fuerzas de pretensado y de las fuerzas
armónicas. Se ha exagerado la configuración deformada en aras de la
claridad.
La Figura 6 muestra los primeros tres modos
naturales de vibración del sistema estructural idealizado. Obsérvese
como el primer modo (Modo 1) tiene la misma configuración de forma
deformada que la estructura mostrada en la Figura 5.
La Figura 7 muestra los diferentes modos de
cargar un elemento estructural agrietado, estando todas las fuerzas
que se usan en este sistema estructural en el modo de apertura.
Lo siguiente es una descripción de las dos
partes del proceso, el análisis de tensiones y la ejecución del
proceso.
Se debería realizar un análisis de tensiones una
vez para cada tipo de biela, usando cualquier paquete de software
informático apropiado según las etapas siguientes:
- (a)
- Crear un modelo sólido tridimensional de la biela.
- (b)
- Idealizar la biela como un sistema estructural, usando el modelo sólido con las limitaciones de movimientos y rotación que representan las condiciones de límites geométricos, y determinar las pocas frecuencias primeras de vibración natural y las formas de modo del sistema, usando el método de los elementos finitos.
- (c)
- Determinar la forma deformada caracterizante del sistema bajo el efecto de un par de fuerzas armónicas de amplitud igual a la unidad, una fuerza de pretensado primaria, y un par de fuerzas de pretensado secundarias, cada una de las cuales de magnitud unidad, aplicando todas simultáneamente.
- (d)
- definir la forma \phi_{\Gamma} de modo natural que tiene la misma configuración que la forma deformada determinada en la etapa (c), y su correspondiente frecuencia natural \omega_{\Gamma}.
- (e)
- Determinar las formas deformadas del sistema bajo el efecto de las fuerzas descritas en la etapa (c) aplicando cada una individualmente.
- (f)
- Usar los resultados de la etapa (e), se determina una combinación óptima de fuerzas armónicas y de pretensado que produce una forma deformada que se asemeja estrechamente a la forma modal \phi_{\Gamma}.
- (g)
- Determinar los instantes T_{0} y T_{max}, medidos a partir del comienzo de cualquier ciclo armónico, donde T_{0} es el instante en el cual la forma deformada de la biela es más próxima a su forma original, T_{max} es el instante en el cual el factor de intensidad de tensiones, correspondiente a las fuerzas armónicas, tiene un valor máximo.
En primer lugar, se fija la biela en posición en
la mandíbula superior 2, la cual se puede mover en una dirección
perpendicular al plano de fractura predeterminado, y en la mandíbula
inferior, la cual es estacionaria. Ambas mandíbulas están en
contacto con la superficie cilíndrica interior del agujero, mientras
que los otros elementos 6, 7, 8, y 9 aprietan la superficie de la
biela contra las dos mandíbulas. Está soportada en los puntos 10 y
11, como se muestra en la Figura 3. Sin embargo, los emplazamientos
exactos de estos puntos dependen de la configuración de la biela y
de las exigencias de fabricación.
En segundo lugar, se aplica la fuerza F_{1} de
pretensado, desplazando la mandíbula superior de manera que se
aparta del plano 1E.
En tercer lugar, los dos contactos 4 y 5
avanzan, en direcciones opuestas, para entrar en contacto con los
lados 1D_{L} y 1D_{R} aplicando las fuerzas F_{2L} y F_{2R}
de pretensado secundarias. En cuarto lugar, se mueve hacia delante
y hacia atrás los dos contactos 4_{L} y 4_{R}, simultáneamente,
aplicando las dos fuerzas armónicas F_{3L} y F_{3R} con un
ángulo de fase de 180º, mientras su frecuencia es tan próxima como
sea posible prácticamente a la frecuencia natural del sistema
seleccionada.
En quinto lugar, se aplica una fuerza F_{4I}
de impulso de fractura en el instante T_{f}, originando un
aumento súbito de F_{1} y, por tanto, fracturando la biela. Se
determina T_{f} en primer lugar, realizando los ensayos que se
describieron anteriormente.
Una alternativa para ejecutar la última etapa es
aplicar una fuerza dinámica de velocidad de aplicación lenta, dentro
de un periodo de tiempo centrado en el mismo instante.
Aunque en esta especificación se ha establecido
el modo preferido para realizar esta invención, es obvio que existen
diversos modos alternativos. Uno de ellos es, por ejemplo, aplicar
una fuerza armónica al sombrero, en una dirección que es
perpendicular al plano de fractura predeterminado.
Aunque la presente descripción del proceso
incorpora todos los factores anteriormente mencionados, no se
debería considerar que eliminar las fuerzas de pretensado o
cualquiera de ellas se aparta del objeto de esta invención. Esta es
una opción válida, especialmente para las bielas de pequeño tamaño.
En este caso, se debería seguir el procedimiento descrito
anteriormente, con excepción de las etapas relacionadas con la
fuerza o fuerzas omitidas.
Aunque se han descrito realizaciones
particulares de la invención, es evidente que resultarán obvias
muchas alternativas para los expertos en la técnica a la luz de la
descripción que antecede. Por consiguiente, se pretende cubrir todas
estas alternativas y modificaciones como situadas dentro del objeto
de las reivindicaciones anexas.
Claims (31)
1. Un proceso para la separación por fractura,
en un sombrero (1B) y una varilla (1A) de una biela formada en una
pieza que tiene un agujero en la misma a lo largo de un plano de
fractura (1E) predeterminado, comprendiendo el proceso:
a) fijar una parte de la biela destinada
a convertirse en la varilla, selectivamente, sobre una mandíbula
inferior (3) estacionaria, una parte de la biela destinada a
convertirse en el sombrero (1B), selectivamente, sobre una mandíbula
superior (2) desplazable a lo largo de una línea recta perpendicular
al plano de fractura (1E) predeterminado.
b) aplicar dos fuerzas armónicas
(F_{3L} y F_{3R}) a dos lados de la biela, donde en cualquier
instante, las dos fuerzas armónicas son iguales en magnitud,
opuestas en dirección, y actúan a lo largo de una línea recta que es
sustancialmente paralela al plano de fractura (1E) predeterminado y
perpendicular al eje de la superficie cilíndrica del agujero,
lográndose dicha aplicación empujando dos contactos contra los dos
lados, y
c) aplicar una fuerza dinámica (F_{4I}
y F_{4D}) empujando la mandíbula superior (2) alejándola de la
mandíbula inferior (3) para fracturar de esta forma la biela en
dicho sombrero y dicha varilla.
2. Un proceso como el de la
reivindicación 1, en el que la etapa b) es precedida de la
aplicación de una fuerza de pretensado a la mandíbula superior (2),
empujando dicha mandíbula superior (2) de forma que se aleja de la
mandíbula inferior y pretensando con ello la biela.
3. Un proceso como el de la
reivindicación 1, en el que la etapa b) es precedida de la
aplicación de dos fuerzas de pretensado a los dos lados de la biela,
donde las dos fuerzas de pretensado son iguales en magnitud,
opuestas en dirección, y actúan a lo largo de una línea recta que es
sustancialmente paralela al plano de fractura (1E) predeterminado y
perpendicular al eje del agujero, lográndose dicha aplicación
empujando los dos contactos contra los dos lados.
4. Un proceso como el de la
reivindicación 1, en el que la etapa b) es precedida por:
a) aplicar una fuerza de pretensado a la
mandíbula superior, empujando dicha mandíbula superior de forma que
se aleja de la mandíbula inferior y pretensando con ello la biela,
y
b) aplicar dos fuerzas de pretensado a los dos
lados de la biela, donde las dos fuerzas de pretensado son iguales
en magnitud, opuestas en dirección, y actúan a lo largo de una línea
recta que es sustancialmente paralela al plano de fractura
predeterminado y perpendicular al eje del agujero, lográndose dicha
aplicación empujando los dos contactos contra los dos lados.
5. Un proceso como el de cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, en el que la frecuencia de las fuerzas
armónicas es sustancialmente la misma que una frecuencia
natural seleccionada de un sistema estructural que idealiza la
biela durante el proceso de fractura, siendo dicha frecuencia
natural seleccionada la frecuencia natural asociada a un modo de
vibración natural que tiene sustancialmente la misma configuración
que la forma deformada caracterizante de dicho sistema estructural
bajo el efecto de las fuerzas armónicas.
6. Un proceso como el de cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha fuerza dinámica es
aplicada durante un periodo de tiempo centrado en un instante en el
cual la forma deformada de la biela es la más próxima a su forma
original.
7. Un proceso como el de cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha fuerza dinámica es una
fuerza de impulso aplicada sustancialmente en un instante en el cual
la forma deformada de la biela es la más próxima a su forma
original.
8. Un proceso como el de cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha fuerza dinámica se
aplica durante un periodo de tiempo centrado en un instante en el
cual el factor de intensidad de tensiones correspondiente a las
fuerzas armónicas tiene un valor máximo.
9. El proceso de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha fuerza dinámica es una
fuerza de impulso aplicada sustancialmente en un instante en el cual
el factor de intensidad de tensiones correspondiente a las fuerzas
armónicas tiene un valor máximo.
10. Un proceso para la separación por
fractura de una parte que tiene un agujero cilíndrico que la
atraviesa en una primera porción y una segunda porción, teniendo el
agujero cilíndrico un eje central, teniendo la parte dos lados
opuestos próximos a la intersección de un plano de fractura
predeterminado que pasa a través del agujero cilíndrico y la parte,
incluyendo el proceso la etapa de:
- aplicar al menos una fuerza de fatiga a al menos una de la primera porción y la segunda porción, siendo aplicada dicha al menos una fuerza para fracturar la parte en la primera porción (1B) y la segunda porción (1A) de forma que se separe la primera porción de la segunda porción sustancialmente a lo largo de dicho plano de fractura (1E) predeterminado, siendo seleccionada dicha al menos una fuerza de fatiga del grupo que comprende:
- i)
- una fuerza cíclica longitudinal aplicada a una de la primera porción y de la segunda porción respecto a la otra de la primera porción y de la segunda porción, siendo aplicada dicha fuerza cíclica longitudinal en una dirección sustancialmente perpendicular a dicho plano de fractura (1E) predeterminado
- ii)
- una fuerza cíclica lateral aplicada a cada uno de los lados opuestos de la parte, siendo aplicada cada una de dichas fuerzas cíclicas laterales a lo largo de una línea sustancialmente recta que es sustancialmente paralela al plano de fractura predeterminado y sustancialmente perpendicular al eje central, siendo en cada instante cada una de dichas fuerzas cíclicas laterales sustancialmente igual en magnitud y actuando en dirección opuesta la una respecto a la otra.
11. Un proceso como el de la
reivindicación 10, en el que dicha parte es una biela, dicha primera
porción es una porción de sombrero y dicha segunda porción es una
porción de varilla.
12. Un proceso como el de la
reivindicación 10 u 11, en el que dicha al menos una fuerza de
fatiga es una fuerza cíclica longitudinal aplicada a una de la
primera porción y de la segunda porción respecto a la otra de la
primera porción y de la segunda porción, siendo aplicada dicha
fuerza cíclica longitudinal en una dirección sustancialmente
perpendicular a dicho plano de fractura (1E) predeterminado
13. Un proceso como el de la
reivindicación 10 u 11, en el que dicha al menos una fuerza de
fatiga es una fuerza cíclica lateral (F_{3L} y F_{3R}) aplicada
a cada uno de los lados opuestos de la parte, siendo aplicada cada
una de dichas fuerzas cíclicas laterales a lo largo de una línea
sustancialmente recta que es sustancialmente paralela al plano de
fractura predeterminado y sustancialmente perpendicular al eje
central, siendo en cada instante cada una de dichas fuerzas cíclicas
laterales sustancialmente igual en magnitud y actuando en dirección
opuesta la una respecto a la otra.
14. Un proceso para la separación por
fractura de una parte como el de cualquiera de las reivindicaciones
10 a 13, incluyendo el proceso las etapas de:
- a)
- aplicar al menos una fuerza de pretensado a al menos una de la primera porción, la segunda porción, y dichos lados de dicha parte, siendo seleccionada dicha al menos una fuerza de pretensado del grupo que comprende:
- i)
- una fuerza de pretensado longitudinal aplicada a una de la primera porción y de la segunda porción respecto a la otra de la primera porción y de la segunda porción, siendo aplicada dicha fuerza de pretensado longitudinal en una dirección sustancialmente perpendicular a dicho plano de fractura predeterminado, y
- ii)
- una fuerza de pretensado lateral aplicada a cada uno de los lados opuestos de la parte, siendo aplicada cada una de dichas fuerzas de pretensado laterales a lo largo de una línea sustancialmente recta que es sustancialmente paralela al plano de fractura predeterminado y sustancialmente perpendicular al eje central, donde en cada instante, cada una de dichas fuerzas de pretensado laterales son sustancialmente iguales en magnitud y actúan en dirección opuesta la una respecto a la otra.
15. Un proceso como el de cualquiera de
las reivindicaciones 10 a 14, en el que dicha al menos una fuerza de
fatiga es una fuerza armónica, seleccionándose la frecuencia de las
fuerzas armónicas de forma que se logre una condición de resonancia
en dicha parte.
16. Un proceso como el de la
reivindicación 14 ó 15, en el que dicha al menos una fuerza de
pretensado es una fuerza de pretensado longitudinal aplicada a una
de la primera porción y la segunda porción respecto a la otra de la
primera porción y la segunda porción, siendo aplicada dicha fuerza
de pretensado longitudinal en una dirección sustancialmente
perpendicular a dicho plano de fractura (1E) predeterminado.
17. Un proceso como el de la
reivindicación 14 ó 15, en el que dicha al menos una fuerza de
pretensado es una fuerza de pretensado lateral aplicada a cada uno
de los lados opuestos de la parte, siendo aplicada cada una de
dichas fuerzas de pretensado laterales a lo largo de una línea
sustancialmente recta que es sustancialmente paralela al plano de
fractura (1E) predeterminado y sustancialmente perpendicular al eje
central, donde en cada instante, cada una de dichas fuerzas de
pretensado laterales son sustancialmente iguales en magnitud y
actúan en dirección opuesta la una respecto a la otra.
18. Un proceso como el de cualquiera de
las reivindicaciones 14 a 17, en el que dicha parte es una biela,
dicha primera porción es una porción de sombrero y dicha segunda
porción es una porción de varilla.
19. Un proceso como el de
cualquiera de las reivindicaciones 14 a 18, en el que dicha al menos
una fuerza de fatiga es una fuerza cíclica longitudinal aplicada a
una de la primera porción y de la segunda porción respecto a la otra
de la primera porción y de la segunda porción, siendo aplicada dicha
fuerza cíclica longitudinal en una dirección sustancialmente
perpendicular a dicho plano de fractura (1E) predeterminado.
20. Un proceso como el de
cualquiera de las reivindicaciones 14 a 18, en el que dicha al menos
una fuerza de fatiga es una fuerza cíclica lateral (F_{3L} y
F_{3R}) aplicada a cada uno de los lados opuestos de la parte,
siendo aplicada cada una de dichas fuerzas cíclicas laterales a lo
largo de una línea sustancialmente recta que es sustancialmente
paralela al plano de fractura predeterminado y sustancialmente
perpendicular al eje central, donde en cualquier instante cada una
de dichas fuerzas cíclicas laterales son sustancialmente iguales en
magnitud y actúan en dirección opuesta la una respecto a la
otra.
21. Un proceso para la separación por
fractura de una parte como el la reivindicación 14, incluyendo el
proceso las etapas de:
aplicar al menos una fuerza dinámica (F_{4I} y
F_{4D}) a una de la primera porción y de la segunda porción
respecto a la otra de la primera porción y de la segunda porción,
siendo aplicada dicha al menos una fuerza dinámica en una dirección
sustancialmente perpendicular a dicho plano de fractura (1E)
predeterminado, siendo aplicada dicha fuerza dinámica para
fracturar la parte en una primera porción y una segunda porción de
manera que se separe la primera porción de la segunda porción
sustancialmente a lo largo de dicho plano de fractura (1E)
predeterminado.
22. Un proceso como el de la
reivindicación 21, en el que dicha al menos una fuerza de fatiga es
una fuerza armónica, seleccionándose la frecuencia de las fuerzas
armónicas de forma que se logre una condición de resonancia en dicha
parte.
23. Un proceso como el de la
reivindicación 21 ó 22, en el que dicha al menos una fuerza dinámica
se aplica durante un periodo de tiempo centrado en un instante en el
cual la forma deformada de la parte es la más próxima a su forma
original.
24. Un proceso como el de la
reivindicación 21 ó 22, en el que dicha al menos una fuerza dinámica
es una fuerza de impulso aplicada sustancialmente en un instante en
el cual la forma deformada de la parte es la más próxima a su forma
original.
25. Un proceso como el de la
reivindicación 21 ó 22, en el que dicha al menos una fuerza dinámica
se aplica durante un periodo de tiempo centrado en un instante en el
cual el factor de intensidad de tensiones correspondiente a la al
menos una fuerza de fatiga tiene un valor máximo.
26. Un proceso como el de la
reivindicación 21 ó 22, en el que dicha al menos una fuerza dinámica
es una fuerza de impulso aplicada sustancialmente en un instante en
el cual el factor de intensidad de tensiones correspondiente a la al
menos una fuerza de fatiga tiene un valor máximo.
27. Un proceso como el de cualquiera de
las reivindicaciones 21 a 26, en el que dicha al menos una fuerza de
pretensado es una fuerza de pretensado longitudinal aplicada a una
de la primera porción y la segunda porción respecto a la otra de la
primera porción y la segunda porción, siendo aplicada dicha fuerza
de pretensado longitudinal en una dirección sustancialmente
perpendicular a dicho plano de fractura (1E) predeterminado.
28. Un proceso como el de cualquiera de
las reivindicaciones 21 a 26, en el que dicha al menos una fuerza de
pretensado es una fuerza de pretensado lateral aplicada a cada uno
de los lados opuestos de la parte, siendo aplicada cada una de
dichas fuerzas de pretensado laterales a lo largo de una línea
sustancialmente recta que es sustancialmente paralela al plano de
fractura predeterminado y sustancialmente perpendicular al eje
central, donde en cualquier instante, cada una de dichas fuerzas de
pretensado laterales son sustancialmente iguales en magnitud y
actúan en dirección opuesta la una respecto a la otra.
29. Un proceso como el de cualquiera de
las reivindicaciones 21 a 28, en el que dicha parte es una biela,
dicha primera porción es una porción de sombrero (1B) y dicha
segunda porción es una porción de varilla (1A).
30. Un proceso como el de
cualquiera de las reivindicaciones 21 a 29, en el que dicha al menos
una fuerza de fatiga es una fuerza cíclica longitudinal aplicada a
una de la primera porción y de la segunda porción respecto a la
otra de la primera porción y de la segunda porción, siendo aplicada
dicha fuerza cíclica longitudinal en una dirección sustancialmente
perpendicular a dicho plano de fractura (1E) predeterminado.
31. Un proceso como el de cualquiera de
las reivindicaciones 21 a 29, en el que dicha al menos una fuerza de
fatiga (F_{3L} y F_{3R}) es una fuerza cíclica lateral aplicada
a cada uno de los lados opuestos de la parte, siendo aplicada cada
una de dichas fuerzas cíclicas laterales a lo largo de una línea
sustancialmente recta que es sustancialmente paralela al plano de
fractura predeterminado y sustancialmente perpendicular al eje
central, donde en cualquier instante cada una de dichas fuerzas
cíclicas laterales son sustancialmente iguales en magnitud y actúan
en dirección opuesta la una respecto a la otra.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/CA2000/001173 WO2002030603A1 (en) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | Process to fracture connecting rods |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2265981T3 true ES2265981T3 (es) | 2007-03-01 |
Family
ID=4143098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00965697T Expired - Lifetime ES2265981T3 (es) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | Proceso para facturar bielas. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1324849B8 (es) |
| AT (1) | ATE329715T1 (es) |
| AU (1) | AU2000276370A1 (es) |
| DE (1) | DE60028835T2 (es) |
| ES (1) | ES2265981T3 (es) |
| WO (1) | WO2002030603A1 (es) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013008115B4 (de) | 2013-05-11 | 2023-12-07 | Neumayer Tekfor Engineering Gmbh | Verfahren zur Bruchtrennung eines Pleuels und entsprechende Vorrichtung |
| DE102013016352B4 (de) * | 2013-10-01 | 2016-07-28 | Alfing Kessler Sondermaschinen Gmbh | Bruchtrennvorrichtung |
| CN104006967B (zh) * | 2014-05-29 | 2016-09-07 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种连杆疲劳试验装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5320013A (en) * | 1991-06-20 | 1994-06-14 | Fuji Electric Co., Ltd. | Method of blanking metal foil on piezoelectric actuator operated press, and die sets for practicing the method |
| FR2788819B1 (fr) * | 1999-01-26 | 2001-04-13 | Process Conception Ing Sa | Dispositif de cassage d'une bielle metallique monobloc et secable |
-
2000
- 2000-10-10 WO PCT/CA2000/001173 patent/WO2002030603A1/en active IP Right Grant
- 2000-10-10 ES ES00965697T patent/ES2265981T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-10 AT AT00965697T patent/ATE329715T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-10-10 AU AU2000276370A patent/AU2000276370A1/en not_active Abandoned
- 2000-10-10 DE DE60028835T patent/DE60028835T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-10 EP EP00965697A patent/EP1324849B8/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1324849B8 (en) | 2006-08-30 |
| ATE329715T1 (de) | 2006-07-15 |
| DE60028835T2 (de) | 2007-01-18 |
| AU2000276370A1 (en) | 2002-04-22 |
| WO2002030603A1 (en) | 2002-04-18 |
| EP1324849A1 (en) | 2003-07-09 |
| DE60028835D1 (de) | 2006-07-27 |
| EP1324849B1 (en) | 2006-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7497361B2 (en) | Process to fracture connecting rods and the like with resonance-fatigue | |
| US5988982A (en) | Altering vibration frequencies of workpieces, such as gas turbine engine blades | |
| ES2533069T3 (es) | Disposición de palas y turbina de gas correspondiente | |
| ES2265981T3 (es) | Proceso para facturar bielas. | |
| CN105555517B (zh) | 低孔隙率拉胀片材 | |
| ES2047506T3 (es) | Tenacilla de resorte o pinza, especialmente pinza de coagulacion. | |
| BR0200332B1 (pt) | processo para martelar por choque a laser arestas dianteira ou traseira de palhetas de motor de turbina a gás. | |
| ES2651354T3 (es) | Banco de ensayo a fatiga oligocíclica o a fatiga oligocíclica o policíclica | |
| US20140306576A1 (en) | Surface Vibration Using Compliant Mechanical Amplifier | |
| JPWO2020208925A1 (ja) | 動翼の振動試験用治具 | |
| RU2004119447A (ru) | Звено между двумя механическими элементами | |
| JPH07115782A (ja) | 振動波駆動装置 | |
| BR112020003324A2 (pt) | estator eletromecânico ultrassônico e motor eletromecânico ultrassônico | |
| ES2687048T3 (es) | Sistema de soporte para fijar un componente a un motor de combustión interna | |
| JPH11107216A (ja) | 三次元拘束コンクリ−ト構造部材のパイプア−チ橋梁 | |
| KR100361309B1 (ko) | 컨넥팅 로드의 쇼트피닝용 지그 | |
| ES2375383T3 (es) | Banco de pruebas para brazos de distribucción de hormigón y procedimiento de prueba para someter a prueba tales brazos de distribución. | |
| SU1366343A1 (ru) | Способ задержки роста усталостных трещин | |
| RU2115911C1 (ru) | Установка для испытаний фрагментов и узлов листовых и стержневых конструкций на усталость | |
| JP4368044B2 (ja) | 高架橋の防振構造 | |
| SU1579578A1 (ru) | Вибровозбудитель | |
| RU2003115362A (ru) | Ареактивный движитель (гравицана шевеля) механо-электрический источник энергии | |
| Meier et al. | FEM-Simulation of muscle contraction and recruitment | |
| Duo et al. | Finite Element Analysis of the Low-frequency Small-size Transducer With Coupled Longitudinal and Flexural Vibration | |
| RU2050038C1 (ru) | Вибродвигатель |