Diseño y construcción de un sistema hidráulico para una máquina de pruebas para conexiones metálicas viga - columna
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Date
2023-03
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
The present research work consists of designing and constructing a hydraulic unit to
perform tests (AISC 341-16) of beam-column structural elements in order to guarantee
the reliability and safety of the constructed buildings. This machine was designed to
generate a maximum pressure of 2700 PSI, with an ISO 68 specification fluid, the
main function is to generate a cyclic movement, simulating an earthquake. For the
design of the hydraulic circuit was used a specialized software, to perform this process
a simulation was executed, where it was possible to analyze the operation of the
machine, this is controlled by a PLC, which allows us to give exact times in the timers
within the programming of entry and exit of the rod, these times were programmed
based on the angular displacements provided by the standard. The components that
make up this system have been selected according to mathematical calculations, in
addition we have opted for those elements that are found in the domestic market, these
include all the specifications referred to by manufacturers, among which the
SIEMENS manual that allows the correct installation of electric motors and the
maintenance or replacement of equipment.
Once the construction of the hydraulic unit is finished, three operation tests are carried
out, achieving the calibration of the inlet and outlet times of the piston rod according
to the AISC 341-16 standard, with which the expected results of the research work are
obtained.
Description
El presente trabajo de investigación consiste en diseñar y construir una unidad
hidráulica que permita realizar ensayos (AISC 341-16) de elementos estructurales
viga-columna para garantizar la confiabilidad y seguridad de las edificaciones
construidas. Esta máquina se diseñó para generar una presión máxima de 2700 PSI,
con un fluido de especificación ISO 68, la función principal es generar un movimiento
cíclico, simulando un sismo. Para el diseño del circuito hidráulico se utilizó un
software especializado, al realizar este proceso se ejecutó una simulación, donde se
pudo analizar el funcionamiento de la máquina, esta es controlada por medio de un
PLC, mismo que nos permite dar tiempos exactos en los temporizadores dentro de la
programación de entrada y salida del vástago, estos tiempos se programaron en base a
los desplazamientos angulares que proporciona la norma. Los componentes que
forman este sistema, han sido seleccionados de acuerdo a cálculos matemáticos
realizados, además se ha optado por aquellos elementos que se encuentran en el
mercado nacional, estos incluyen todas las especificaciones referidas por los
fabricantes, entre los que destaca el manual SIEMENS que permite realizar la correcta
instalación de motores eléctricos y el mantenimiento o cambio de equipos.
Finalizada la construcción de la unidad hidráulica, se realiza tres pruebas de
funcionamiento, logrando calibrar los tiempos de entrada y salida del vástago de
acuerdo a la norma AISC 341-16, con lo cual se obtienen los resultados esperados del
trabajo de investigación.
Keywords
CONTROL NUMÉRICO, DISEÑO DE MÁQUINAS, OLEOHIDRÁULICA, PLC, VIGA-COLUMNA