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Rommel Imbaquingo Navarrete, Jorge Melo Obando, Carlos Nolasco Mafla Yépez, Ignacio Benavides Cevallos
Este artículo se basa en la determinación de la capacidad mecánica que soportan las bielas de los vehículos Kia Rio, Corsa Evolution y Volkswagen Gol, en base a un análisis estático por compresión y pandeo en condiciones de columna, determinando si existe o no sobredimensionamiento de estas. El estudio se desarrolla en fases:
- Análisis químico realizado por un espectrómetro de chispa, ensayos de dureza del material y análisis micrográfico basado en normas ASTM, determinando el material específico de cada biela.
- Cálculo analítico determinando la presión y fuerza de explosión en el motor.
- Análisis de las bielas en condiciones de columna logrando obtener valores críticos a los cuales las bielas empezarán a pandearse, estos valores son analizados mediante FEM pudiendo determinar los factores de seguridad para cada caso.
- Modelado y Análisis FEM a compresión de cada Biela con incremento de carga hasta obtener los valores de esfuerzo, desplazamiento y factor de seguridad últimos.
- Realización de ensayos no destructivos por tintas penetrantes y partículas magnéticas basado en normas ASTM determinando si existe o no posibles fisuras o porosidades que influencien en los resultados.
- Ensayo experimental a compresión en la máquina de ensayos universales obteniendo resultados que serán comparados con los obtenidos mediante FEM.
- Comprobación de sobredimensionamiento en las bielas mediante comparación de esfuerzos obtenido del ensayo experimental y mediante FEM considerando la fuerza en el ciclo de expansión.
- Determinación de un modelo matemático usando regresiones lineales del cual obtendremos el esfuerzo en función de la fuerza de compresión que ingresemos.
This article is based on the determination of the mechanical capacity of the Connecting rod of the Kia Rio, Corsa Evolution and Volkswagen Gol vehicles, based on a static analysis by compression and buckling under column conditions, determining whether or not there is over-dimensioning of the same. The study is developed in phases: - Chemical analysis performed by a spark spectrometer, material hardness tests and micrographic analysis based on ASTM standards, determining the specific material of each connecting rod. - Analytical calculation determining the pressure and explosion force in the engine. - Analysis of the connecting rods in column conditions, obtaining critical values to which the connecting rods will begin to buckle, these values are analyzed by means of EMF, being able to determine the safety factors for each case. - Modeling and FEM compression analysis of each connecting rod with load increase until the last effort, displacement and safety factor values are obtained. - Performing non-destructive tests by penetrating inks and magnetic particles based on ASTM standards determining whether or not there are possible cracks or porosities that influence the results. - Experimental compression test in the universal testing machine obtaining results that will be compared with those obtained by FEM. - Checking oversize in the connecting rods by comparing the forces obtained from the experimental test and using FEM considering the force in the expansion cycle. - Determination of a mathematical model using linear regressions from which we will obtain the effort as a function of the compression force that we enter.
