Croquis - Instalación de Aire Comprimido (9/11/12)

Ensayo de Materiales (18/09/2012)

Ensayo de Materiales

El ensayo de tracción de un material consiste en someter una probeta normalizada a un esfuerzo axial de tracción creciente hasta que se produce la rotura de la probeta.

Este ensayo mide la resistencia de un material a una fuerza estática o aplicada lentamente. Las velocidades de deformación en un ensayo de tensión suelen ser muy pequeñas (ε = 10^–4 a 10^–2 s^–1).

En un ensayo de tracción pueden determinarse diversas características de los materiales elásticos.

• Alargamiento

El alargamiento es el aumento en la longitud calibrada en una probeta después de la prueba de tensión que comúnmente se expresa en porcentaje de la longitud calibrada inicial.

• Límite elástico

El límite de fluencia o de cedencia, es el primer punto detectable, a partir del cual hay un aumento notorio en la deformación, sin que se acuse un aumento en el esfuerzo aplicado a la probeta. En los metales es el punto, a partir del cual se produce una deformación permanente notable y aparecen por tanto deformaciones plásticas irreversibles.

• La resistencia a la tracción (esfuerzo máximo)

Coincide con el valor máximo del esfuerzo y es la tensión que hay que aplicar para que se produzca la rotura de la probeta en las condiciones del ensayo. Mientras la tensión aplicada es menor al esfuerzo máximo, la deformación es uniforme, pero al alcanzar esta tensión comienza a desarrollarse un cuello en la probeta. La reducción localizada de sección hace que la tensión que actúa en esa sección crezca localmente lo que provoca un nuevo aumento del alargamiento en la zona del cuello con la consiguiente caída de la tensión nominal. Este proceso continua hasta que la sección no es capaz de seguir deformándose y se produce la fractura.

• Estricción

Es la reducción de la sección que se produce en la zona de la rotura.

•  Régimen elástico y régimen plástico

El régimen elástico es aquel momento cuando se produce el ensayo (se le está aplicando un esfuerzo a la probeta) y se producen deformaciones elásticas, las cuales, si se deja de aplicar la fuerza, desaparecen y la probeta volvería a su forma original. Luego se llega hasta un punto donde ya si se deja de aplicar la fuerza, la probeta no vuelve a su forma original, “queda deformada”, dicho punto se corresponde al inicio del régimen plástico.

Curva tensión-deformación

En el ensayo se mide la deformación (alargamiento) de la probeta entre dos puntos fijos de la misma a medida que se incrementa la carga aplicada, y se representa gráficamente en función de la tensión (carga aplicada dividida por la sección de la probeta). En general, la curva tensión-deformación así obtenida presenta cuatro zonas diferenciadas:

1.    Deformaciones elásticas: Las deformaciones se reparten a lo largo de la probeta, son de pequeña magnitud y, si se retirara la carga aplicada, la probeta recuperaría su forma inicial. La tensión más elevada que se alcanza en esta región se denomina límite de fluencia y es el que marca la aparición de este fenómeno. Pueden existir dos zonas de deformación elástica, la primera recta y la segunda curva. Se define un límite elástico (convencional o práctico) como aquél para el que se produce un alargamiento prefijado de antemano (0,2%, 0,1%, etc.). Se obtiene trazando una recta paralela al tramo proporcional (recto) con una deformación inicial igual a la convencional.

2.    Fluencia o cedencia: Es la deformación brusca de la probeta sin incremento de la carga aplicada. Alcanzado el límite de fluencia se logra liberar las dislocaciones produciéndose la deformación bruscamente. La deformación en este caso también se distribuye uniformemente a lo largo de la probeta. No todos los materiales presentan este fenómeno, en cuyo caso la transición entre la deformación elástica y plástica del material no se aprecia de forma clara.

3.    Deformaciones plásticas: si se retira la carga aplicada en dicha zona, la probeta recupera sólo parcialmente su forma quedando deformada permanentemente. Las deformaciones en esta región son más acusadas que en la zona elástica.

4.    Estricción: Llegado un punto del ensayo, las deformaciones se concentran en la parte central de la probeta apreciándose una acusada reducción de la sección de la probeta, momento a partir del cual las deformaciones continuarán acumulándose hasta la rotura de la probeta por esa zona. La estricción es la responsable del descenso de la curva tensión-deformación. Los materiales frágiles no sufren estricción ni deformaciones plásticas significativas, rompiéndose la probeta de forma brusca. Terminado el ensayo se determina la carga de rotura, carga última o resistencia a la tracción: la máxima resistida por la probeta dividida por su sección inicial, el alargamiento en (%) y la estricción en la zona de la rotura.

Como ejemplo se procederá a hacer un ensayo de tracción de una probeta de acero.

Luego de realizado el ensayo se lograron los siguientes resultados:

Ø  Limite elástico: Se produjo al aplicar 7 ton de fuerza.

Ø  Esfuerzo máximo: Se llego a una fuerza de 11.5 ton antes de la rotura.

Ø  Alargamiento: La probeta tenía un largo de 15 cm y 15 mm de espesor antes del ensayo, luego de él, la misma media 17.7 de largo y se había reducido su espesor a 10.7 mm. Se produjo un alargamiento del 18%.

Ø  Estricción: Se determino que luego del ensayo, la rotura de la probeta se debió a una disminución de sección transversal.

Visita al Laboratorio de Máquinas Primarias (16/05/12)

16 de Mayo de 2012

Visita al Laboratorio de Máquinas Primarias

El día 2 de Mayo y con la cátedra Introducción a las Ingenierías, se realizo una visita al laboratorio de maquinas primarias de la UNS.

El objetivo principal de la visita era darles a los alumnos nociones de algunos conceptos del tipo técnico, que son básicos para el desarrollo de la carrera a futuro. El laboratorio está abocado a la realización de estudios y ensayos de aquellas primeras maquinas que transformaron la energía química a energía útil y que puede ser utilizada por el hombre.

Estas maquinas se catalogan en 2 grandes grupos de acuerdo a una característica muy importante: el primer grupo son aquellas maquinas de combustión interna, las cuales realizan la transformación de energía química a energía útil dentro del generador. El segundo grupo es aquel que está conformado por las maquinas de combustión externa, las cuales se caracterizan por realizar la transformación de energía fuera del generador.

Dentro del laboratorio podemos apreciar distintos tipos de estas maquinas llamadas primarias. Por un lado encontraremos una central térmica compuesta por una caldera, una central de vapor y un condensador, este último se debe a que esta central térmica es de ciclo cerrado y por lo tanto recupera el agua usada y la reutiliza. En ella se podrán realizar estudios de características, y cabe decir que esta central se ubica en el grupo de las llamadas maquinas de combustión externa.

También dentro del laboratorio podemos encontrar 2 turbinas, una en la parte anterior y la otra en la parte posterior, de las cuales podemos decir que la primera es un tipo de turbina de las llamadas “de cámaras de combustión separadas” y la segunda es una del tipo “de cámaras de combustión anular”. No se profundizaran estas definiciones por el hecho de que son muy complejas. Lo que si podemos decir es que en la segunda se realizan ensayos de etapas de funcionamiento de la turbina a presión constante.

Otra de las cosas que se pueden realizar en el laboratorio son los ensayos y estudios de los combustibles, siendo una de ellas, la medición de octanaje. Podemos definir el octanaje como la capacidad de soportar condiciones para no detonar. El octanaje de un combustible es una de las cosas más importantes para la eficiencia y la vida útil de un motor o central de energía útil, ya que de él depende si el motor tendrá óptimo rendimiento, o si por causa de él, el motor se romperá o tendrá un rendimiento menor al esperado. Cabe destacar que no toda la responsabilidad de un bajo rendimiento de un motor depende del octanaje, también es posible que un motor no esté diseñado para cierto octanaje y si uno le coloca más octanaje del que debe tener, uno estará perdiendo potencia y vida útil del motor. Otro de los estudios que podemos realizar es el de medir la eficiencia de 1 litro de combustible, es decir, medir cuanto es útil, cuanto se va en calor y cuanto se va por el escape.

Mientras se estaba dando la clase se les enseño a los alumnos el Termómetro de Gomer o Psicrómetro, que tiene la particularidad de medir la cantidad o porcentaje de humedad en el ambiente. Funciona de una forma muy simple: se sabe que el agua en una superficie se evapora porque hay lugar para ella en el ambiente, pero si hay mucha humedad, no se evapora porque el aire está cargado de agua. Entonces el termómetro posee una tela mojada con agua en un extremo y de acuerdo a la humedad ambiente, esta se evapora o no, y esta relación se mide de acuerdo a una escala.

Dentro del laboratorio encontraremos un banco de prueba, el cual está conformado por un motor diesel o ciclo Diesel a la derecha, que trabaja por compresión del combustible, y por un motor naftero o ciclo OTTO, que trabajo mediante encendido por chispa, y entre ambos tenemos un freno. En el mismo se realizan ensayos de potencia y torque, y también de balance térmico, es decir, cuanto de lo que se produce es potencia y cuanto es calor.

Algunas definiciones a considerar:

-Se define potencia como la fuerza que se puede imprimir en una tasa de transferencia. Un ejemplo práctico que podemos dar es: un hombre es capaz de levantar 60 kg en una hora, si se le pide levantar 600 kg, tardara 10 horas. Ahora si tenemos 10 hombres y se les pide levantar esa cantidad de kg, tardaran 1 hora, por lo tanto, el hombre solo y los 10 hombres juntos infligieron la misma potencia, pero el hombre sólo lo hace en 10 veces más el tiempo que los 10 hombres.

-También definimos al torque en una maquina rotante como la fuerza necesaria para vencer la inercia estática y el rozamiento interno de la misma. Podemos relacionar a la potencia y al torque como que el primero es la tasa de transferencia del segundo. Un ejemplo de torque es que un motor de automóvil no puede andar a menos de 700 vueltas porque no vence el rozamiento interno y no puede hacer mover los mecanismos correspondientes.

-Se define a una cupla como a la fuerza inercial resultante que se produce al imprimirle un freno a una maquina rotatoria.

Hay diferentes tipos de freno en los diferentes motores que se encuentran en el laboratorio, y podemos clasificarlos en dos grupos: los frenos por fricción, que solo pueden ser utilizados por motores a bajas revoluciones (menos de 1000 vueltas para ser más específicos) ya que estos operan mediante una cinta de freno que roza contra una campana que gira con el motor y frena mediante la fuerza de rozamiento, pero como el rozamiento genera calor, a muchas revoluciones, la cinta empieza a derretirse. Y el otro grupo es el de los frenos hidráulicos, que están compuestos por mordazas mecánicas que encastran entre sí, y cuando uno “pisa el freno”, se los sumerge en más o menos agua, y el encastre se hace más difícil y pesado, por lo cual el motor se frena.

Por último en el laboratorio encontraremos otro banco de prueba con un motor IKA que tiene la particularidad de que se le realizo una perforación al block y a la tapa de cilindros para colocar un sensor directo a la cámara de combustión, y así, por medio de una computadora, poder ver en dimensiones reales y exactas todos los datos que se producen en el momento en el cual el motor está en marcha. También tiene un cuentavueltas con una reducción de 2.5 unidades, un freno hidráulico y otro por fricción (este último por medio de un sistema calienta agua y así se puede observar la magnitud del calor que genera), un rotámetro (medidor de caudal), y lo más importante, está conectado a una balanza que mide la cupla que genera el motor (que está suspendido en el aire) en el momento que a este se le imprime un freno de los ya nombrados.

Teniendo una recopilación de todos los datos que se pueden tomar en función de todo lo anteriormente nombrado, se puede calcular la potencia que genera el motor IKA.

Por lo cual se realizo una experiencia práctica que se pasara a desarrollar a continuación.

Ejercicio

Lo que haremos será calcular la potencia del motor en el momento en que este está a ciertas revoluciones y en 2 momentos en los cuales se le imprime 2 frenos de diferente magnitud. Para lo cual usaremos la formula:

N = (P x n)/1000

Siendo P el peso en Kg que se genera en la balanza, n la cantidad de vueltas y el resultado N será dado en la unidad Newton. Las vueltas serán calculadas de acuerdo a la relación de las poleas y el tacómetro, por lo cual a la cantidad de vueltas que marcara el tacómetro, habrá que multiplicarla por 2.5.

Durante el ejercicio, el motor marco siempre 600 RPM en el tacómetro, por lo cual siempre se mantuvo cte.

600 RPM x 2.5 = 1500 RPM

El primer freno que se le imprimió al motor dio como resultado 3 Kg en la balanza, a lo cual la potencia fue:

N = (3 Kg x 1500 RPM)/1000 = 4.5 HP

Y el segundo freno marcó 13 Kg en la balanza, por lo cual la potencia fue:

N = (12 Kg x 1500 RPM)/1000 = 18 HP

Entonces al imprimirle 3 y 12 Kg de freno al motor, las potencias fueron de 4.5 y 18 HP respectivamente.

Visita a Biblioteca (02/05/12)

2 de Mayo de 2012

Visita a Biblioteca de la UNS

Autor: Baumgaertner, Simón

Introducción

En este informe se detallara lo ocurrido y aprendido en la visita a la Biblioteca Central del día 18 de Abril de 2012 en la Universidad Nacional del Sur con la cátedra Introducción a las Ingenierías.

Objetivo

El objetivo de la visita fue informar a los alumnos de la cátedra sobre cómo funciona la biblioteca, de los recursos que posee, como buscar y retirar libros para uso de los estudiantes, etc.

Concretamente, el objetivo fue el de mostrar y darles a los estudiantes una noción de lo que la biblioteca de la universidad les ofrece para lograr el máximo desempeño en cada una de las materias que el alumno tendrá a lo largo de su carrera universitaria, ya sea desde el hecho de prestar material bibliográfico, hasta el de ofrecer un espacio donde se pueda leer y utilizar ese material para estudio.

Desarrollo

El comienzo de la visita se situó en la Sala de Referencias de la biblioteca, donde se puede consultar sobre los libros que se encuentran en la misma, de acuerdo a una base de datos que se proporciona con computadoras. También estará presente una bibliotecaria que orientara la búsqueda de los alumnos.

El buscador en sí, esta soportado por una página en la web cuya dirección es catalis.uns.edu.ar y está conectada a su vez con la plataforma general de la UNS. En cuanto a la disposición del buscador, este presenta un catalogo de libros, del cual uno puede buscar de acuerdo al tema, titulo, autor o categoría. Una vez encontrado el libro en la base de datos, podrá ver una descripción breve y podrá deducir si ese libro es el correcto o no lo es. También podrá ver una asignatura que describirá cual es la ubicación de dicho libro en las estanterías de la Biblioteca Central. Tal asignatura está dividida en varias partes, como ser que el numero entero de la asignatura indica el tema, luego esta detallado brevemente en que sector y estantería está ubicado, las letras indican autor, y los números decimales indican especificidad, entonces, a mayor cantidad de números, el libro es mas especifico sobre un tema.

Volviendo a la base de datos, también podemos ver cuántos ejemplares prestados y disponibles hay, como así también las esperas y reservas de cada libro.

Cabe destacar que en la sala de referencias solo hay libros sobre consultas más usuales, no se pueden prestar.

El recorrido sigue por la Hemeroteca, que posee una sala de revistas, que contiene ejemplares de los últimos años, y sobre temas referentes a las carreras universitarias. También cuenta con una sala de estudios donde los concurrentes a la universidad pueden comer y tomar mate o bebidas mientras estudian. En la sala anteriormente mencionada, hay estanterías, divididas en 2 caras y en sus laterales se encuentran los temas de los libros que contienen. La sala está dividida en 2 partes, en una están los ejemplares que tratan ciencias aplicadas, y en la otra los que tratan las ciencias básicas (matemática, física, química). Las estanterías son móviles, porque el espacio es reducido. Además hay proyectores de microfilms y computadoras con libros digitales.

Para resaltar, está terminantemente prohibido pasar de Hemeroteca a Biblioteca Central, por una cuestión de seguridad.

Ya en Biblioteca Central, en el subsuelo de la UNS, se encontraran más computadoras para realizar búsquedas, como así también, en los laterales de las estanterías se encontrara la asignatura de los libros que contiene cada una. La asignatura utilizada en esta biblioteca es muy común en la mayoría de las bibliotecas y se llama Sistema Dewey.

La prestación de libros solo puede realizarse a alumnos que estén en la plataforma de la UNS y es por 7 días para ingresantes, por una cantidad de 2 libros, y de 10 días para regulares, por una  cantidad de 4 libros. También se les informa a los alumnos que la reservación de ejemplares se hace en la base de datos, por internet.

Otro servicio que da la biblioteca se encuentra en el hall de entrada de la universidad, donde se devuelven los libros o se puede renovar su prestación por otro periodo de días. Si uno quiere renovar la prestación, pero de antemano ya está reservado por otra persona, se retiene el libro.

Por último el recorrido termina en la Sala de Lectura, que está abierta de lunes a viernes de 7 a 23 hs., y los sábados de 7 a 12:30 hs. En ella se puede estudiar, como así también, navegar en internet, ya que posee Wi-Fi, y comer y tomar mate o bebidas.

A continuación se dará un ejemplo de cómo retirar un libro de biblioteca.

Suponiendo que un estudiante quiere retirar el libro “Calculo de una variable” de James Stewart, lo que deberá hacer es ir a la Biblioteca Central y buscar en la base de datos de acuerdo al tema (calculo diferencial e integral), titulo (Calculo de una Variable), autor (James Stewart) o categoría (análisis matemático), y una vez vistos los resultados de la búsqueda, corroborara si es el que necesita, y pasara a ver la disponibilidad del mismo. Si hay ejemplares disponibles, vera la asignatura correspondiente a su ubicación y lo ubicara en su estantería correspondiente. Entonces se toma el libro y se lo lleva a la mesa de retiros donde se tendrá que autentificar la persona que retira el libro y se denotara la fecha de devolución del mismo.

Conclusión

En conclusión, la visita a biblioteca fue muy productiva y muy informativa, y quedo más que claro que los beneficios que brinda son extremadamente buenos para los estudiantes.

Solución al cruce de calles (02/05/12)

2 de Mayo de 2012

Solución al cruce de calles

                      

Autores: Martin Weinberger

              Simón Baumgaertner

              Walter Postemsky

Abstract:

Where you encounter the following study is the city of Bahia Blanca in the province of Buenos Aires, Argentina.
It arises due to a complaint that was sent to the secretary of public works and services. The complaint was about the intersection of Av. Urquiza and López Francés, where the crosswalk is difficult for traffic.
The solution was to apply a set of traffic lights to control the circulation.

Introducción:

Se sabe que en la ciudad de Bahía Blanca el transito automovilístico y peatonal es muy importante por el hecho de que la ciudad es grande y de una población que es basta para su territorio.

También atrae gran cantidad de personas de otras ciudades porque tiene 2 universidades muy importantes y demás institutos con gran relevancia, que atraen a estudiantes de ciudades aledañas  y lejanas al territorio propiamente dicho.

En las horas pico, como ser salidas de colegios y escuelas, y salidas de universitarios de clases, muchas veces las calles se ven muy complicadas de transitar, para automóviles como así también para los peatones que deben esquivar gente en las veredas o rodados en los cruces de calles. Además debemos contar a las personas que todos los días realizan su trabajo y muchas veces se los ve imposibilitados de realizar tareas porque el caos de transito los hace perder tiempo y por supuesto dinero.

Objetivos:

En relación a la carta de presentación de un problema que ha llegado a la Secretaria de Obras y Servicios Públicos, presentada por el grupo Introducción a las Ingenierías, se pretenderá darle una solución a la problemática que se presenta en el cruce de peatones de la intersección de la calle López Francés con la Av. Urquiza, y luego la solución se extenderá a las demás intersecciones que presenten el mismo problema sobre dicha avenida.

Estado del Arte:

Actualmente la Av. Urquiza se encuentra paralela al Canal Maldonado, y también posee una calzada para peatones por la cual transitan mucho de ellos y también se utiliza para recreación y ocio.

Además por ser paralela al canal, muchas de las intersecciones de las calles en la avenida, culminan en un paso hacia el otro lado del canal, para peatones y vehículos, o solo para peatones. Por esto es que las intersecciones de las calles y la avenida son muy concurridas, y es complejo el paso sin tener riesgo de un accidente vial.

En este momento hay pocas medidas de control de tránsito que sean permanentes, como ser lomos de burro o semáforos.

Solo los fines de semana suele haber inspectores de transito de la Municipalidad de Bahía Blanca, ya que en esos días, el ocio se hace más efectivo y el transito es permanente.

Fuente: Google Earth (http://maps.google.com.ar/) y elaboración propia.

Desarrollo:

Básicamente lo que se tratara de hacer es reducir la velocidad vehicular y controlar más efectivamente el transito en tiempo completo y no solo los fines de semana. Para esto se implementara un sistema de semáforos, que detendrá momentáneamente el ingreso a la Av. Urquiza desde López Francés, y también detendrá la circulación de los automóviles por la anteriormente nombrada avenida y dará paso a los que quieran ingresar a la misma.

Esto también puede aplicarse a las demás intersecciones de la avenida como ser las que se producen con las calles Salta y Córdoba.

Conclusión:

Al implementar este sistema de control vial por semáforos, se podrá tener un mejor control urbano, por lo tanto los peatones podrán cruzar las calles de manera segura y sin riesgo alguno, y además se controlara la velocidad de circulación de los vehículos, reduciendo así también el porcentaje de accidentes entre rodados.

Cruce de calles (18/04/12)

18 de Abril de 2012

Bahía Blanca

Cátedra Introducción a las Ingenierías

Ing. Luis Maenza

Estimado Ingeniero:

Por medio de la siguiente carta, quisiéramos hacer constar que el problema al cual haremos referencia es el cruce de peatones de las calles López Francés y Av. Urquiza. Se debe a que se hace muy complejo a los peatones realizar el cruce de calle, ya que al no haber ningún sistema de control de tránsito, los automóviles circulan con prioridad, y dificultan dicha acción.

Sin otro particular, le enviamos un cordial saludo.

Atte. Grupo de Introducción a las Ingenierías

Martin Weinberger D.N.I Nº 37.825.903

Simón Baumgaertner D.N.I Nº 37.253.071

Walter Postensky D.N.I Nº 38.037.672