informe de experiencia profesional titulo ing. mecanico paul rodriguez

Upload: jose-ruben-quispe-infantes

Post on 05-Apr-2018

239 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    1/82

    UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

    FACULTAD DE INGENIERA

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA MECNICA

    INFORME DE EXPERIENCIA PROFESIONAL

    TITULO

    ANLISIS ESTTICO DEL CHASIS DE UNA CISTERNAPARA EL TRANSPORTE DE BIOCOMBUSTIBLES

    CONTRASTADO POR EL MTODO DE ELEMENTOSFINITOS, BAJO PARMETROS DE LA LEGISLACIN

    PERUANA

    Autor

    Bach. ERNESTO PAUL RODRGUEZ SNCHEZ

    TRUJILLO 2010

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    2/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |2

    Agradecimiento

    A mi madre Carolina, mi vida su vida

    A mi esposa Marlene

    A mis hijos Paul y Tiare

    A mis hermanos

    A los Docentes de la Escuela de Ingeniera Mecnica de la

    Universidad Nacional de Trujillo, que me inculcaron sus

    conocimientos, enseanzas y orientaciones.

    A todos Uds. por el apoyo incondicional para poder realizar

    mis objetivos trazados.

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    3/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |3

    PRESENTACIN

    Seores Miembros del Jurado:

    De acuerdo a lo establecido en la Directiva del otorgamientos del Ttulo Profesionalde Ingeniero en la opcin de presentacin, sustentacin y aprobacin de

    experiencias profesionales en la facultad de Ingeniera de la Universidad Nacional

    de Trujillo. Someto a su disposicin el presente trabajo de experiencia en el campo

    profesional, realizados en el rea de Diseo de Ingeniera

    El presente trabajo consiste en EL ANLISIS ESTTICO DEL CHASIS DE

    UNA CISTERNA PARA EL TRANSPORTE DE BIOCOMBUSTIBLESCONTRASTADO POR EL MTODO DE ELEMENTOS FINITOS, BAJO

    PARMETROS DE LA LEGISLACIN PERUANA cumpliendo con requisitos

    de confiabilidad y de seguridad.

    El problema al cual queremos dar solucin se origina cuando la empresa de transportes

    en consorcio con la Empresa distribuidora de combustibles Primax se gana una

    Licitacin para el abastecimiento de combustibles a las empresas Mineras de la

    Libertad, con unidades nuevas. Al poner a trabajar nuestra unidad nos encontramos

    que la cisterna tipo semiremolque tena problemas en las cartelas del chasis, en la

    misma fisuras en la cisterna.

    Por lo que en base a un moldeamiento se pretende dar solucin definitiva y evitar que

    los diseos existentes en el mercado, (solo para rutas costeras) puedan causar una

    contaminacin ambiental, por falla en el diseo.

    La formacin obtenida en la Escuela de Ingeniera Mecnica, me ha permitido

    solucionar mltiples problemas que se presentan en el Transporte de Materiales y

    Residuos peligrosos e inclusive participar en el Ministerio de Transportes (en calidad

    de Asesor del Gremio de Transporte de carga ) sugiriendo tcnicamente el cambio de

    muchas normas dadas en el Reglamento Nacional de Vehculos. Lo que me dado la

    calidad de experto en temas de transporte de carga por carretera.

    Trujillo 14 de Abril del 2010

    Bch. Ernesto Paul Rodrguez Snchez

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    4/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |4

    INDICE

    Agradecimiento 2

    Presentacin 3

    1. Record Laboral 6

    2. Memoria Descriptiva 7

    3. Tema elegido para el Desarrollo de la funcin Profesional 9

    ANLISIS ESTTICO DEL CHASIS DE UNA CISTERNA PARA ElTRANSPORTE DE BIOCOMBUSTIBLES CONTRASTADO POR ELMTODO DE ELEMENTOS FINITOS, BAJO PARMETROS DE LALEGISLACIN PERUANA

    I. Resumen 11

    II. Plan de Investigacin 12

    1. Planteamiento del Problema 12

    1.1 Situacin Problemtica 12

    1.1.1 A nivel Internacional 12

    1.1.2 A nivel Nacional 12

    1.1.3 A Nivel Local 12

    1.2 Formulacin del Problema 12

    1.3 Justificacin 12

    1.3.1 Tcnica 12

    1.3.2 Econmica 13

    1.3.3 Social 13

    1.3.4 Ambiental 13

    1.4 Objetivos 13

    1.4.1 Objetivo General 131.4.2 Objetivo especficos 13

    2. Marco Terico 14

    2.1 Definicin de trminos 14

    2.2 Introduccin 15

    2.3 Normatividad Aplicada a los semiremolques tipo Cisterna 16

    2.3.1 Norma Metrolgica LVD004 16

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    5/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |5

    2.3.2 Reglamento Nacional de Transporte Terrestre de Materiales y

    Residuos Peligrosos D.S.021-2008-MTC 17

    2.3.3 Clasificacin Vehicular Registral R.D. N4848-2006 24

    2.3.4 Reglamento Nacional de Vehculos D.S.058-2003-MTC 242.3.5 Reglamento de Seguridad para el Transporte de

    Hidrocarburos D.S.026-94-EM 32

    2.3.6 Reglamento de Comercializacin de Biocombustibles

    D.S.021-2007-EM 32

    2.3.7 Reglamento Nacional de Inspecciones Tcnicas Vehiculares

    D.S.025-2008-MTC 34

    2.4 Tendencias Mundiales de los Semiremolques 36

    2.5 Teora de Fallas 41

    2.6 Caractersticas del Modelo 59

    2.7 Cargas Aplicadas 63

    2.8 Condiciones de frontera 64

    2.9 Mallado 66

    2.10 Modelo de elementos finitos utilizado 67

    3.0 Conclusiones 68

    4.0 Bibliografa 72

    Anexos 73

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    6/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |6

    1. Record Laboral

    1.1 Practicas Pre-profesionales

    1.1.1 Petroper Ganador de una de las Becas ofertadas Nivel Nacional por la

    Empresa Petrleos del PerPetroper - Oleoducto Norperuano

    Bayovar Piura San Jos Zaramuro Loreto

    1.1.2 Compaa Minera Alianza S.A.

    Mantenimiento de Planta

    RecuayAncash

    1.2. Servicios Profesionales

    1.2.1 Fabrica de Ladrillos Mecano

    Supervisor de Mantenimiento Fbrica

    LurnLima

    1.2.2 Jos Anicama Ingenieros

    Valorizacin de Activos de la Cooperativa Agraria

    Casa Grande y Cartavio

    Encargado de la valorizacin -Tasacin del rea

    Mecnica

    1.2.3 Motores Diesel Andinos Modasa

    Divisin Ingeniera del Producto

    Ingeniero de Diseo

    TrujilloLa Libertad

    1.2.4 Motores Diesel Andinos Modasa

    Divisin de Control de Calidad

    Ingeniero de Mtodos

    Lnea Volvo y Lnea Perkins

    TrujilloLa Libertad

    1.2.5 Empresa de Transportes Moncada SRL

    Supervisor de Mantenimiento

    1.2.6 Transportes San Jos Obrero SRL

    Jefe de Mantenimiento

    Jefatura de Operaciones

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    7/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |7

    2 Memoria Descriptiva

    Desde hace muchos aos el transporte de mercancas por carretera, permite

    el desarrollo del ingeniero de mantenimiento, quien se debe ajustar a las

    necesidades de la empresa, rotando en diversos cargos y con la experienciaobtenida alcanzar la Jefatura de Operaciones.

    Las operaciones en una Empresa de transportes es la principal fuente de

    ventaja competitiva empresarial, debido a que lo que el cliente adquiere, en

    este caso un servicio, se produce en esta rea. En adicin, la mayor cantidad

    de recursos de la empresa se gestionan en el rea operativa, por lo que los

    ahorros obtenidos y mejora en la productividad de los procesos impactarn

    directamente en los resultados financieros.

    Se debe manejar conceptos y herramientas prcticas aplicados en el

    planeamiento, programacin y control de las operaciones de la empresa de

    servicios, con la finalidad de elevar la productividad y por lo tanto la

    competitividad en el mercado.

    Asimismo, se maneja en base a la capacidad analtica, cualitativa y

    cuantitativa, para tener mayores elementos de juicio que minimicen el riesgo

    en la toma de decisiones.

    Para ello se cuenta con las siguientes herramientas

    Las operaciones como principal fuente de ventaja competitiva.

    Estrategias de operaciones.

    Consideraciones y aspectos crticos para el diseo del servicio.

    Diseo de procesos para mejorar la productividad.

    Planeamiento

    Aplicaciones prcticas de calidad total y gestin ambiental

    Costos de la calidad.

    Tipos de mantenimiento.

    Sistemas de mejoramiento e innovacin de procesos.

    Teora de restricciones.

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    8/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |8

    2.1 Actividades que realiza.

    2.1.1 Actividades de Funcionamiento o peridicas

    Dado que la empresa se dedica al transporte de Materiales y residuospeligros, clase 3, combustibles, las operaciones estn enmarcadas en tener

    unidades con operatividad 100%, las cuales se van controlando con reportes

    diarios de la operatividad de la unidad y con un control de acuerdo a los Km

    recorridos y en algunos casos de horas de operacin para programar

    actividades de mantenimiento preventivo. Esto que conlleva a tener un

    reporte por unidad de su operatividad.

    2.1.2 Actividades nuevas o no programadas que se presentan en sus trabajos.

    Actualmente se est implementando un control de consumo de combustible

    por ruta y tipo de unidad y el control va software de neumticos.

    Se est implementando la capacitacin permanente de los conductores, en

    diversas reas como son:

    - Manejo Defensivo

    - Reglamento Nacional de Administracin de Transporte

    - Reglamento Nacional de Transito

    - Reglamento Nacional de Vehculos

    Pesos y dimensiones, multas

    Se planifica la implementacin de una base en la ciudad de Piura, porque

    parte de nuestra actividad de transporte se realiza en esa zona, y cuando les

    toca mantenimiento a la unidad, est necesariamente tiene que venir a

    Trujillo a realizarlo.

    Dado que se est operando en Bayvar en la Planta de Fosfatos en

    construccin, y que inicialmente se comenz a trabajar con una unidad, sta

    actividad est programada para tener 3 unidades de 9000 glns para operar en

    la planta a mediados del ao 2010 por lo que es necesario la proyeccin de

    la empresa en el Norte para la implementacin de la base mencionada.

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    9/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |9

    3. Tema Elegido para el Desarrollo de la Funcin Profesional.

    Se elige desarrollar el siguiente tema:

    EL ANLISIS ESTTICO DEL CHASIS DE UNA CISTERNA PARA EL

    TRANSPORTE DE BIOCOMBUSTIBLES CONTRASTADO POR ELMTODO DE ELEMENTOS FINITOS, BAJO PARMETROS DE LALEGISLACIN PERUANA

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    10/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |10

    ANLISIS ESTTICO DEL CHASIS DE UNA CISTERNA

    PARA EL TRANSPORTE DE BIOCOMBUSTIBLES

    CONTRASTADO POR EL MTODO DE ELEMENTOS

    FINITOS, BAJO PARMETROS DE LA LEGISLACIN

    PERUANA

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    11/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |11

    I. RESUMEN

    El Departamento de la Libertad se ha visto favorecido con el auge aurfero

    debido al incremento del precio del oro que pasa de 300 a 500 dlares la onza,la Minera se ha visto en un boom que ha obligado a un mayor transporte de

    Mercancas en General y especialmente de Biocombustibles.

    Es en ese marco que se ha incrementado el transporte de Biodiesel hacia estos

    asientos mineros, y ha conllevado a la necesidad de transporte en

    semiremolques de gran capacidad y a vas mucho ms anchas para un trnsito

    seguro.

    Se han fabricado diversas cisternas, para cubrir esta necesidad de transportehacia dichos asientos mineros, pero se ha encontrado que al estar sometido a

    solicitaciones no previstas, y al haberse seguido fabricando los mismos

    modelos existentes, que eran usadas para pistas totalmente asfaltadas, estos

    ltimos diseos han fallado.

    Se ha encontrado que los soportes han fallado con muy poco recorrido de la

    unidad, y la base del presente trabajo es presentar una solucin a este problema

    usando la tecnologa existente con software que maneje elementos finitos.

    A parte existe una frondosa normatividad en el sector que es necesario conocer

    para poder definir el volumen a transportar.

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    12/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |12

    II PLAN DE INVESTIGACIN

    1. Planteamiento del Problema

    1.1 Situacin Problemtica

    1.1.1 A Nivel Internacional, se ha encontrado que la tendencia mundial en el

    Diseo de cisternas para el transporte de combustibles se base en el Material, por

    lo general de Aluminio

    Mucho nfasis se ha dado al peso de la unidad, para conseguir una mejor

    capacidad de carga dado que la tara de este tipo de unidades es la tercera parte

    de una que se construye de acero.

    1.1.2 A Nivel Nacional, ya no existen Grandes Empresas como Sateci, que se

    dediquen exclusivamente a la fabricacin de estructuras de este tipo, existiendo

    innumerables fabricantes cada uno con sus modelos, que no se han podido

    uniformizar

    1.1.3 A nivel Local , tenemos una reconocida empresa que se dedica al diseo de

    todo tipo de estructuras Fameca, existiendo otras como Fabricaciones Nassi,

    que le siguen, que si dedican a aportar diseos con aplicacin de ingeniera, pero

    a pesar de ello, el semiremolque analizado se le encontr un numero de fallas en

    sus soporteria.

    El material utilizado para la fabricacin de semiremolques tipo cisterna para el

    transporte de biocombustible es al Acero Estructural ASTM 036

    1.2 Formulacin del Problema:

    Es posible analizar estticamente va el mtodo de elementos finitos el chasis de

    un semiremolque de una cisterna para el transporte de biocombustibles para las

    exigencias de la red vial de la serrana del departamento de la Libertad?

    1.3 Justificacin:

    1.3.1 Tcnica

    Este proyecto nos permitir realizar un anlisis esttico que permita encontrar los

    puntos crticos de un semiremolque para el transporte de biocombustibles de

    capacidad de hasta 9000 glns. para la red vial de la serrana de la Libertad,

    verificado por el mtodo de elementos finitos usando el software Cosmos yrespetando la normatividad del sector.

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    13/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |13

    1.3.2 Econmica

    Este anlisis permitir una mayor vida til, evitando desgastes prematuros y

    sobrecostos por mantenimiento correctivo.

    1.3.3 Social

    Permitir la instalacin de empresas que se dediquen a la fabricacin de

    estructuras bajo lineamentos de diseo ptimos, aplicando software CAD/CAE

    1.3.4 Ambiental

    El anlisis esttico del chasis para un semiremolque tipo cisterna garantizara una

    mayor seguridad en el transporte evitando derrames que causen impactos

    ambientales negativos, por malos diseos.

    1.3 Objetivos:

    1.4.1. Objetivo general:

    Analizar estticamente el chasis de un semiremolque tipo cisterna para el

    transporte de biocombustibles, verificado por elementos finitos, a travs del uso

    de un software (Cosmos)

    1.4.2. Objetivos especficos:

    a) Verificar que el diseo del semiremolque tipo cisterna cumpla con las

    exigencias de de la normatividad peruana, y no exceda lo establecido en

    Reglamento Nacional de Vehculos, en lo que respecta a pesos y

    medidas.

    b) Cumplir con la norma metrolgica LVD 004

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    14/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |14

    c) cumplir con lo establecido con el Reglamento Nacional de Seguridad

    para el transporte de Hidrocarburos, en lo que respecta a la

    implementacin del sistema de carga ventral Bottom Loading.

    2.0 Marco Terico:

    2.1 Definicin de Trminos

    a) King Pin.- Pin que permite el anclaje del semirremolque con la quinta rueda.

    b) Quinta Rueda.- Elemento mecnico ubicado en la unidad tractora que se

    emplea para el acople del semirremolque.

    c) Tracto Remolcador.- Vehculo automotor diseado para halar semirremolquesy soportar la carga que le transmiten estos a travs de quinta rueda.

    d) Semiremolque.- Vehculo no motorizado con uno o ms ejes, que se apoya en

    otro vehculo acoplndose a este y transmitindole parte de su peso mediante la

    quinta rueda.

    e) Cisterna.- Vehculo automotor de la categora O, con carrocera cerrada

    destinada para el transporte de mercancas liquidas.

    f) Biocombustibles.- Combustible producido a partir de materia orgnica seca o

    producido naturalmente por las plantas. Por ejemplo: el alcohol (por medio de la

    fermentacin del azcar), licor negro del proceso de manufactura del papel,

    madera y aceite de soya.

    g) Elementos Finitos.- Mtodo de aproximacin de problemas continuos, de tal

    forma que el continuo se divide en un nmero finito de partes, elementos, cuyo

    comportamiento se especifica mediante un nmero finito de parmetros asociados

    a ciertos puntos caractersticos denominados nodos. Estos nodos son los puntos

    de unin de cada elemento con sus con su adyacentes

    h) Peso por Ejes.- Es la carga transmitida al pavimento por los ejes o conjunto

    de ejes de un vehculo.

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    15/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |15

    2.2 INTRODUCCIN

    Debido a la demanda creciente de semiremolques para diversas aplicaciones, esta

    se ha convertido en uno de los mayores desafos que se presentan a los fabricantesde estructuras, y les obliga a mejorar da a da su performance logrando bajar el

    peso, incrementar la vida til de sus componentes, mejorar los procesos de

    fabricacin, diseo y prestacin, incorporando nuevos materiales dado a la

    facilidad que brindan las herramientas computacionales, que permiten acelerar los

    procesos y lograr diseos ms resistentes, de menor peso, optimizados de tal

    manera que los costos de fabricacin de estas sean razonables y realizadas en un

    tiempo corto.El chasis se puede considerar como la columna vertebral del vehculo y forma

    parte de los principales componentes dentro del conjunto, al que se incluyen ejes,

    suspensiones, motor, caja, cabina y triler.

    La finalidad es optimizar el chasis para la aplicacin en semiremolques tipo

    Cisternas que transportan biocombustibles.

    El diseo con software paramtricos, que incluyen cdigos de clculo de

    ingeniera por mtodos numricos (Solid work simulation Cosmos, Algor,

    Adams, entre otros) para simular de manera rpida el efecto de los cambios de

    diseo, es lo que nos permite cambiar de espesor, material y analizar

    inmediatamente sus efectos en nuestros prototipos.

    En este caso se va a analizar un vehculo de la categora O, semiremolque Tipo

    cisterna cargado con una fuerza esttica y se investigara la localizacin de los

    puntos crticos de inicio de rotura o fractura. Se detalla que Normas Nacionales

    se aplican para el diseo, luego se describe el modelo, las caractersticas

    geomtricas, los datos necesarios para la simulacin numrica y el enmallado del

    mismo. Luego se analiza por medio de un clculo esttico lineal, las zonas de

    mayor tensin, y los desplazamientos correspondientes.

    En el Per se tiene ms de 140 Empresas dedicadas a la fabricacin de distintos

    tipos de chasis para diversos tipos de cargas. De all la importancia del anlisis,

    tratando de predecir el comportamiento de la estructura, su optimizacin, teniendo

    como objetivo obtener mejoras que acarreen menores costos de fabricacin, y por

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    16/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |16

    ende del servicio de transporte, respetando la legislacin peruana establecida en el

    Reglamento Nacional de Vehculos en lo que respecta a pesos y dimensiones.

    2.3 Normativa Peruana aplicada a los Semiremolques tipo Cisterna

    2.3.1) Norma Metrolgica LVD004

    Esta Norma Metrolgica Peruana LVD 004:1992 Vehculos tanque tiene

    carcter de observancia obligatoria y sirve para la determinacin del

    Volumen de expansin mximo dentro de la semiremolque tipo cisternadurante el transporte.

    Esta norma establece en su artculo 6.3 que la capacidad nominal de las

    cisternas deber corresponder a un nmero entero en litros. Esto en la

    actualidad no se ha hecho efectivo porque las cisternas en el Per, su

    capacidad nominal esta en galones americanos. (El Slump no se aplica)

    Establece en el 6.5 que los rompeolas no deben de poseer menos de tres

    aberturas, inferior (fondo), superior y otra en el plano horizontal que permita

    la inspeccin.

    En el artculo 6.10 menciona que en la parte superior deber tener piso

    antideslizante.

    En el articulo 7.1.2 menciona: El indicador de nivel de referencia (flecha),

    deber estar fijo y deber ubicarse al centro de compartimiento y en ningn

    caso en una longitud mayor al 10% de la altura del compartimiento o 155

    mm medidos desde la parte superior (domo) del compartimiento (cualquiera

    que sea menor).

    Este ltimo punto es el ms importante, porque con la altura del lquido

    dentro de la cisterna podemos determinar el galonaje a transportar.

    La que podemos graficar de la siguiente manera:

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    17/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |17

    Figura 1. Volumen de expansin mximo

    2.3.2) Reglamento Nacional de Transporte Terrestre de Materiales y

    Residuos Peligrosos.

    Este reglamento clasifica de acuerdo al libro naranja de las Naciones

    Unidas los productos considerados como materiales y residuos peligros y

    obliga a su rotulacin, y est de acuerdo con la Norma Tcnica Peruana

    NPT 399.015. En dicha norma se clasifica los Materiales Peligrosos de

    acuerdo a lo expresado por el Comit de Expertos en Transporte de

    Materiales y Residuos Peligrosos de las Naciones Unidas.

    Clasificacin de Mercancas Peligrosas

    Clase 1: Explosivos.

    Clase 2: Gases.

    Clase 3: Lquidos inflamables.

    Clase 4: Slidos inflamables y con combustin espontnea.

    Clase 5: Oxidantes y perxidos orgnicos.Clase 6: Materiales venenosos e infecciosos.

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    18/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |18

    Clase 7: Materiales radiactivos.

    Clase 8: Corrosivos.

    Clase 9: Sustancias y objetos peligrosos no clasificados.

    Fig. 2. Clasificacin de Mercancas Peligrosas.

    Por lo que para nuestro caso, todo semiremolque tipo cisterna dedicado al

    transporte de Hidrocarburos deber de tener el siguiente Rombo. (Rombo

    de 30 cm x 30 cm)

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    19/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |19

    LIQUIDO

    INFLAMABLE

    3CLASE

    Fig. 3 Rombo para transporte de Hidrocarburos

    La norma NFPA 704 es elcdigoque explica el "diamante de fuego"

    establecido por laAsociacin Nacional de Proteccin contra el Fuego

    (ingls: National Fire Protection Association), y establece un sistema

    de identificacin de riesgos para que en un eventual incendio o

    emergencia, las personas afectadas puedan reconocer los riesgos de

    los materiales respecto del fuego, aunque stos no resulten evidentes.

    Este cdigo ha sido creado para la utilizacin de los cuerpos de

    bomberos. Consiste en una etiqueta que consta del nombre del

    material y cuatro secciones con un color asignado en cada caso.

    En cada una de las secciones se coloca el grado de peligrosidad: 0, 1,

    2, 3, 4; siendo en lneas generales el cero (0) el menos peligroso,

    aumentando la peligrosidad hasta llegar a cuatro (4), nivel ms alto

    (Rombo de 30 cm x 30 cm)

    Fig. 4. Descripcin de rombo sealizador

    http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digohttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digohttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digohttp://es.wikipedia.org/wiki/Asociaci%C3%B3n_Nacional_de_Protecci%C3%B3n_contra_el_Fuegohttp://es.wikipedia.org/wiki/Asociaci%C3%B3n_Nacional_de_Protecci%C3%B3n_contra_el_Fuegohttp://es.wikipedia.org/wiki/Asociaci%C3%B3n_Nacional_de_Protecci%C3%B3n_contra_el_Fuegohttp://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9shttp://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9shttp://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9shttp://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9shttp://es.wikipedia.org/wiki/Asociaci%C3%B3n_Nacional_de_Protecci%C3%B3n_contra_el_Fuegohttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digo
  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    20/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |20

    Significado de cada color:

    Azul / Salud

    4. Sustancias que, con una muy corta exposicin, pueden causar la

    muerte o un dao permanente, incluso en caso de atencin mdicainmediata. Por ejemplo, el cianuro de hidrgeno

    3. Materiales que bajo corta exposicin pueden causar daos

    temporales o permanentes, aunque se preste atencin mdica, como el

    hidrxido de potasio.

    2. Materiales bajo cuya exposicin intensa o continua puede sufrirse

    incapacidad temporal o posibles daos permanentes a menos que se d

    tratamiento mdico rpido, como elcloroformo1. Materiales que causan irritacin, pero solo daos residuales

    menores an en ausencia de tratamiento mdico. Un ejemplo es la

    glicerina.

    0. Materiales bajo cuya exposicin en condiciones de incendio no

    existe otro peligro que el del material combustible ordinario, como el

    cloruro de sodio

    Rojo / Inflamabilidad

    4. Materiales que se vaporizan rpido o completamente a la

    temperatura a presin atmosfrica ambiental, o que se dispersan y se

    quemen fcilmente en el aire, como el propano. Tienen unpunto de

    inflamabilidadpor debajo de 23C (73F).

    3. Lquidos y slidos que pueden encenderse en casi todas las

    condiciones de temperatura ambiental, como la gasolina. Tienen un

    punto de inflamabilidad entre 23C (73F) y 38C (100F).

    2. Materiales que deben calentarse moderadamente o exponerse a

    temperaturas altas antes de que ocurra la ignicin, como el

    petrodisel. Su punto de inflamabilidad oscila entre 38C (100F) y

    93C (200F).

    1. Materiales que deben precalentarse antes de que ocurra la

    ignicin, cuyo punto de inflamabilidad es superior a 93C (200F).

    0. Materiales que no se queman, como el agua.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Cianuro_de_hidr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_de_potasiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_de_potasiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cloroformohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cloroformohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cloroformohttp://es.wikipedia.org/wiki/Glicerinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Glicerinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Propanohttp://es.wikipedia.org/wiki/Propanohttp://es.wikipedia.org/wiki/Propanohttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_inflamabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_inflamabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_inflamabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_inflamabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gasolinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gasolinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Petrodi%C3%A9selhttp://es.wikipedia.org/wiki/Petrodi%C3%A9selhttp://es.wikipedia.org/wiki/Petrodi%C3%A9selhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gasolinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_inflamabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_inflamabilidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Propanohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Glicerinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cloroformohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_de_potasiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cianuro_de_hidr%C3%B3geno
  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    21/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |21

    Amarillo / Reactividad

    4. Materiales que por s mismos son capaces de explotar, detonar o

    sufrir reacciones explosivas a temperaturay presinnormal, como la

    nitroglicerina.

    3. Materiales que por s mismos son capaces de detonacin o dereaccin explosiva que requieren de un fuerte agente iniciador, o que

    debe calentarse en confinamiento antes de ignicin, o que reaccionan

    explosivamente con agua. Un ejemplo es elflor.

    2. Materiales inestables que pueden sufrir cambios qumicos

    violentos pero que no detonan. Tambin debe incluir aquellos

    materiales que reaccionan violentamente al contacto con el agua o que

    pueden formar mezclas potencialmente explosivas con agua. Unejemplo es elfsforo

    1. Materiales que por s son normalmente estables, pero que pueden

    llegar a ser inestables sometidos a presiones y temperaturas elevadas o

    que pueden reaccionar al contacto con el agua, con alguna liberacin

    deenerga, aunque no en forma violenta, como elcalcio.

    0. Materiales que por s son normalmente estables an en

    condiciones de incendio y que no reaccionan con el agua, como el

    nitrgeno.

    Blanco / Especial

    El espacio blanco puede contener smbolos:

    'W' - reacciona con agua de manera inusual o peligrosa, como el

    cianuro de sodioo elsodio.

    'OX' o 'OXY' -oxidante, como elperclorato de potasio

    'COR' - corrosivo:cidoobasefuerte, como elcido sulfricoo el

    hidrxido de potasio. Con las letras 'ACID' se puede indicar cido y

    con 'ALK', base.

    'BIO' -Riesgo biolgico( ): por ejemplo, unvirus

    Smbolo radiactivo ( ) - el producto es radioactivo, como el

    plutonio.

    'CRYO' -Criognico

    http://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Nitroglicerinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nitroglicerinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%BAorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%BAorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%BAorhttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3sforo_(elemento)http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3sforo_(elemento)http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3sforo_(elemento)http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Calciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Calciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Calciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Incendiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Incendiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nitr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nitr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cianuro_de_sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cianuro_de_sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Oxidantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Oxidantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Oxidantehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Perclorato_de_potasio&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Perclorato_de_potasio&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Perclorato_de_potasio&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cidohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cidohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Base_(qu%C3%ADmica)http://es.wikipedia.org/wiki/Base_(qu%C3%ADmica)http://es.wikipedia.org/wiki/Base_(qu%C3%ADmica)http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_sulf%C3%BAricohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_sulf%C3%BAricohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_sulf%C3%BAricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_de_potasiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_de_potasiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Riesgo_biol%C3%B3gicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Riesgo_biol%C3%B3gicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Riesgo_biol%C3%B3gicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Virushttp://es.wikipedia.org/wiki/Virushttp://es.wikipedia.org/wiki/Virushttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiactivohttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiactivohttp://es.wikipedia.org/wiki/Plutoniohttp://es.wikipedia.org/wiki/Plutoniohttp://es.wikipedia.org/wiki/Criog%C3%A9nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Criog%C3%A9nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Criog%C3%A9nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Radioactive.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Biohazard_symbol.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Radioactive.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Biohazard_symbol.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Criog%C3%A9nicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Plutoniohttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiactivohttp://es.wikipedia.org/wiki/Virushttp://es.wikipedia.org/wiki/Riesgo_biol%C3%B3gicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3xido_de_potasiohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_sulf%C3%BAricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Base_(qu%C3%ADmica)http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Perclorato_de_potasio&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Oxidantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cianuro_de_sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Nitr%C3%B3genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Incendiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Calciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3sforo_(elemento)http://es.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%BAorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Nitroglicerinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Radioactive.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Biohazard_symbol.svg
  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    22/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |22

    Por lo que los rombos NFPA 704, para un semirremolque tipo cisterna

    debern ser:

    130 0 0

    2

    Gasolina Diesel

    Fig. 5. Descripcin de rombos para transporte de combustible.

    Los cdigos de identificacin UN, son unos rectngulos de 40 x 16

    cm. de fondo naranja con borde negro, identificadores que estn de

    acuerdo al Libro Naranja de las Naciones Unidas y dentro del

    Reglamento est como Anexo D.

    IDENTIFICACIN UN DE HIDROCARBUROSY OTROS PRODUCTOS USUALMENTE PRESENTES EN LAS

    ACTIVIDADES DE HIDROCARBUROS

    Relacin de productos mayormente utilizados o presentes en las

    actividades de Hidrocarburos, indicando el nmero de las

    Naciones Unidas (UN o NA) que debern ser consignados como:

    PRODUCTO N UN

    Aceites Lubricantes 1993

    Acetato de Butilo 1123

    Acetato de Etilo 1173

    Acetato de Vinilo (VAN) 1301Acetona 1090

    cido Clorhdrico (solucin) 1789

    cido Clorhdrico Anhidro 1050

    cido Ntrico fumante 2032

    cido Sulfrico 1830

    Amonaco 1005

    Asfaltos Lquidos, Tar 1999

    Butano 1011

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    23/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |23

    Butanol 1120

    Cloro 1017

    Diesel N 1, N 2 y N 4 1993

    Etano 1035

    Fuel Oil, / Residual / Petrleo N 5, 6 o R-500 1993Gas Licuado de Petrleo (GLP) 1075

    Gas Natural 1971

    Gas Oil 1202

    Gasohol y/o Gasolina motor oxigenadas con

    contenido superior al 10% de MTBE

    (Methy Terciary Butil Eter)

    Gasolina Motor 1203

    Gasolina Natural 1257

    Heptano 1206

    Hexano 1208

    Hidrgeno comprimido 1049

    Hidrgeno refrigerado o licuefactado 1966

    Kerosene 1223

    Metano 1971

    Metano refrigerado o gas natural 1972

    Metanol 1230

    Methil Etyl Ketona (MEK) 1193

    Methil Isobutyl Ketona (MIBK) 1245

    Methil Mercaptano 1064

    Methil Terciario Butil Eter (MTBE) 2398

    Nafta de Petrleo 1255

    Nafta solvente 1256

    Permanganato de Potasio 1490

    Petrleo crudo 1267

    Plomo Tetraetlico 1649

    Propano 1978

    Soda Custica - Slido o en escamas 1823

    Soda Custica en solucin 1824

    Sulfuro de Hidrgeno 1053

    Tolueno 1294

    Turbo para Aviacin 1863

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    24/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |24

    Por lo que los UN a utilizar en los semirremolques tipo cisterna son:

    Gasolina: Diesel:

    Fig. 6 UN para el semirremolques

    2.3.3) Clasificacin Vehicular y estandarizacin de Caractersticas

    Registrales Vehiculares. Directiva N002-2008-MTC

    Es necesario precisar que est directiva defini los semiremolques ycamiones que se usan para el transporte de combustible, y es necesario

    aplicar como una caracterstica Registral.

    Fig. 7 Tipo de Carrocera para inscripcin Registral

    Solo la denominacin cisterna implica que la unidad es usada para el

    transporte de mercancas liquidas. (no combustibles)

    2.3.4) Reglamento Nacional de Vehculos

    a) Clasificacin Vehicular.- El Reglamento Nacional de Vehculos

    establece en su Anexo I, las diversas categoras:

    - CategoraL

    vehculos automotores de menos de 4 ruedas

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    25/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |25

    - Categora M vehculos automotores de 4 ruedas o mas

    diseados para el transporte de pasajeros.

    - Categora N vehculos automotores de 4 ruedas o mas

    diseados para el transporte de mercancas.

    N3 Vehculos de peso bruto vehicular > 12 tons.- Categora O Remolques (incluidos semiremolques)

    O4Remolques de peso bruto vehicular > 10 tons

    Para nuestro caso el chasis de semiremolque para una cisterna

    se encuentra en la Categora O4.

    b) Neumticos: Tanto para las Categoras N3 y O4 (tracto y

    semiremolque respectivamente), profundidad mnima en las

    ranuras principales 2 mm.c) Laminas Retroreflectivas, se deben colocar a lo largo del

    vehculo, en un tramo mnimo de seccin blancorojo de 2, a

    no menos de 30 cm. y no ms de 1,60 mts. sobre la superficie

    de carretera. Debe cubrir el 25% de la unidad, en la parte

    posterior debe colocarse a todo lo ancho de la unidad.

    d) Dispositivos Antiempotramiento.- Los vehculos que no

    cuenten con parachoques posterior original de fbrica la

    altura de estos con relacin al piso sea mayor a 550

    mm, deben contar con un dispositivo antiempotramiento.

    Se encuentran exonerados de contar con un dispositivo

    antiempotramiento, los vehculos en los cuales la distancia

    horizontal entre un plano vertical tangente a la banda de

    rodamiento del neumtico correspondiente al eje posterior, y el

    borde posterior de la carrocera, sea menor que 350 mm.

    Debe estar conformado en fro, ser de seccin rectangular, en

    C o similar y ningn borde debe ser cortante ni dirigido

    hacia el exterior del vehculo.

    Los soportes y la barra del dispositivo antiempotramiento

    deben estar fabricados en acero estructural ASTM A36 o en

    otro material si es original de fbrica.

    Espesor: 3,00 mm como mnimo y 6,4 mm como mximo

    (para el caso del acero estructural ASTM A36)

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    26/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |26

    Ancho : 100 mm como mnimo

    Longitud: la distancia de los extremos de la barra del

    dispositivo antiempotramiento a los extremos de

    la carrocera debe ser mximo de 400 mm.

    Fig. 08 Dimensiones posteriores de Chasis

    e) Alarma sonora de retroceso accionada por la palanca de la caja de

    cambios cuando sta se encuentre en posicin de marcha

    atrs, cuya intensidad cumpla con los Lmites Mximos

    Permisibles que para dicho efecto se establezcan.

    f) Defensas Laterales Los vehculos de las categoras N 2, N3, O3

    y O4 deben de contar con defensas laterales segn las siguientes

    caractersticas:

    1. No deben aumentar el ancho del vehculo.

    2. Deben estar ubicadas como mximo a 120 mm con

    respecto del riel de roce del vehculo, o alternativamente del

    borde exterior de las ruedas.

    3. Ningn borde debe ser cortante y sus ngulos deben ser

    redondeados.4. Las superficies exteriores deben ser totalmente lisas.

    5. El extremo delantero de la defensa lateral debe estar

    dirigido hacia el interior del vehculo.

    6. Los tanques de combustible, las cajas de herramientas, los

    porta-llantas, son considerados como defensas laterales.

    g) Pesos por eje

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    27/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |27

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    28/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |28

    El control de pesos por eje se hace en la garitas de pesaje las

    cuales determinan el peso del vehculo en movimiento. A este

    sistema se le llama pesaje dinmico.

    Se ha encontrado error al determinar el peso de esta manera por

    lo que a se solicito a PROVIAS se incluya en el presentereglamento una tolerancia para el peso por eje o conjunto de

    ejes determinado por el pesaje dinmico que ser del 5%

    conforme a lo dispuesto en la presente tabla:

    Eje(s) Neumticos Capacidad mximaPermitida en Kg.

    Tolerancia

    Simple 02 7,000 350 Kg.

    Simple 04 11,000 550 Kg.Doble 04 12,000 600 Kg.

    Doble 06 16,000 800 Kg.

    Doble 08 18,000 900 Kg.

    Triple 06 16,000 800 Kg.

    Triple 10 23,000 1150 Kg.

    Triple 12 25,000 1250 Kg.

    Cuadro: Tolerancias de Pesos por eje

    La tolerancia para el peso bruto vehicular legal simple o

    combinado determinado en el pesaje dinmico ser de 3%.

    Excedida la tolerancia se aplican las multas.

    Es necesario precisar que el D.S.042-2008-MTC en su

    Artculo 4 dice: Suspensin del control de pesos por ejes

    Suspender el control del peso mximo permitido por eje

    simple o conjunto de ejes establecidos en el Reglamento

    Nacional de Vehculos, hasta el 31 de Diciembre 2010 a

    todos los vehculos que circulen en la red vial nacional.

    Transcurrido dicho plazo el control de pesos por ejes se

    realizar con todos sus efectos, en las Estaciones de Pesaje

    Fijas y Mviles ubicadas en las carreteras concesionadas o

    administradas por el Proyecto Especial de Infraestructura de

    Transporte Nacional PROVIAS NACIONAL, siempre y

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    29/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |29

    cuando stas cuenten con la certificacin de la calibracin de

    las balanzas por el Instituto Nacional de Defensa de la

    Competencia y de la Proteccin de la Propiedad

    Intelectual INDECOPI u otra entidad acreditada para tal

    efecto, precisndose que en aquellas Estaciones de Pesajey Unidades Mviles de Pesaje que no cuentan con la

    referida certificacin, dicho control de pesos por ejes

    seguir suspendido, implementndose paulatinamente

    conforme vayan obteniendo la certificacin requerida, segn

    lo establece el artculo 1 del Decreto Supremo N 012-2005-

    MTC, que modific el Decreto Supremo N 002-2005-

    MTC prorrogando la exigencia de control de peso por ejede vehculos automotores.

    Durante el perodo de suspensin del control de pesos por ejes,

    los Inspectores designados por el Proyecto Especial de

    Infraestructura de Transporte Nacional PROVIAS

    NACIONAL, realizarn el control de peso bruto vehicular en

    las Estaciones de Pesaje Fijas y Unidades Mviles de Pesaje

    administradas por el Proyecto Especial as como en las

    administradas por las sociedades concesionarias.

    Esta es la razn por la cual muchas unidades vehiculares

    que tienen malos diseos todava pueden seguir circulando

    porque el control est suspendido.

    h) Pesos y Dimensiones Vehiculares

    Los semirremolques segn el reglamento deben de tener las

    siguientes caractersticas dimensionales mximas:

    Altura mxima : 4,10 mts.

    Ancho mximo : 2,60 mts.

    Longitud max. : 14,68 mts.

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    30/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |30

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    31/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |31

    Cuadro Anexo IV del RNV. Pesos y dimensiones

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    32/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |32

    2.3.5) Reglamento de Seguridad para el transporte de Hidrocarburos

    D.S.026-94-EM

    Este reglamento en su Ttulo IV, en su artculo 94 norma sobre las

    vlvulas que se deben implementar en este tipo de vehculos.Este sistema es el Bottom Loading y es un sistema cerrado para evitar

    la contaminacin ambiental. (Ver anexo 2)

    El sistema consta de lo siguiente:

    - Vlvula de Recuperacin de vapor

    - Adaptador de la vlvula de recuperacin

    - Intelock accionamiento de la vlvula de recuperacin de vapor

    - Sensor de sobrellenado y su fijacin- Manhole donde se monta la vlvula de recuperacin de vapor y el sensor

    de sobrellenado.

    - Conector Scully donde se conectan los sensores de la unidad

    - Vlvula API de carga descarga

    - Vlvula de fondo o de emergencia

    - Accionamiento remoto de la vlvula de fondo

    2.3.6) Reglamento de Comercializacin de Biocombustibles D.S.021-2007-

    EM.

    La ley de promocin del Mercado de Biocombustibles N 28054 fomenta

    el uso de estos combustibles y el desarrollo agroindustrial y agropecuario

    y establece ciertos lineamientos:

    En el presente Reglamento se utilizarn los siguientes trminos cuya

    definicin se detalla a continuacin:

    Alcohol Carburante: Es el Etanol Anhidro Desnaturalizado, obtenido

    de la mezcla del Etanol Anhidro con la Sustancia Desnaturalizante en

    una proporcin volumtrica no inferior a 2% (dos por ciento) ni superior

    a 3% (tres por ciento) en el caso de ser gasolina motor sin contenido de

    plomo.

    Bases de Mezcla: Son las gasolinas de 97, 95, 90, 84 octanos y otras que

    se encuentren autorizadas para su comercializacin en el pas as como el

    Diesel N 2, cuyas calidades se establecen en las Normas Tcnicas

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    33/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |33

    Peruanas correspondientes. Queda prohibido utilizar el Diesel N 1 para

    mezclarlo con el Biodiesel B100.

    Biocombustibles: Productos qumicos que se obtienen a partir de

    materias primas de origen agropecuario, agroindustrial o de otra forma

    de biomasa y que cumplen con las normas de calidad establecidas por lasautoridades competentes para su uso como combustible. stos pueden ser

    slidos (biomasa), gaseosos (biogs, gas de gasificador u otros tipos de

    gas manufacturados a partir de residuos, carbn, etc) o lquidos.

    Para fines del presente Reglamento entindase como Biocombustibles al

    Alcohol Carburante y al Biodiesel.

    Biodiesel: Combustible compuesto de steres monoalqulicos de cidos

    grasos de cadenas largas derivados de recursos renovables tales comoaceites vegetales o grasas animales, para ser usados en motores de ciclo

    Diesel.

    Para fines del presente Reglamento se entiende como una sustancia

    oleaginosa obtenida a partir del aceite de palma, higuerilla, pin, soya,

    colza, girasol y otros vegetales oleaginosos, as como grasas animales y

    aceites comestibles usados.

    Diesel BX: Es la mezcla que contiene Diesel N 2 y Biodiesel B100,

    donde X representa el porcentaje en base volumtrica de Biodiesel B100

    contenido en la mezcla; siendo el diferencial volumtrico el porcentaje

    de Diesel N 2.

    Biodiesel B100: Biodiesel puro, sin mezcla alguna, que cumple las

    especificaciones establecidas en las Normas Tcnicas Peruanas o,

    mientras stas no sean aprobadas, la norma ASTM D 6751-06 en su

    versin actualizada o las correspondientes normas internacionales.

    Etanol: Es el alcohol etlico cuya frmula qumica es CH3-CH2-OH y se

    caracteriza por ser un compuesto lquido, incoloro, voltil, inflamable y

    soluble en agua.

    Para los efectos de este Reglamento se entiende como el alcohol obtenido

    a partir de caa de azcar, sorgo, maz, yuca, papa, arroz y otros cultivos

    agrcolas.

    Etanol Anhidro: Tipo de alcohol etlico que se caracteriza por tener

    como mximo 0,5% (cero coma cinco por ciento) de humedad y por ser

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    34/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |34

    compatible con las gasolinas con las cuales se puede mezclar para

    producir un combustible oxigenado para uso motor.

    Gasohol: Es la mezcla que contiene gasolina (de 97, 95, 90, 84 octanos y

    otras segn sea el caso) y Alcohol Carburante.

    Sustancia Desnaturalizante: Gasolina natural, componentes degasolina, gasolina sin plomo u otras sustancias aadidas al Etano l

    Anhidro, en una concentracin volumtrica no inferior a 2% (dos por

    ciento) ni superior a 3% (tres por ciento) para convertirlo en no potable y

    evitar que sea destinado a usos diferentes al de componente oxigenante

    de combustibles para uso motor

    Y se precisa cuando esta mezclas se aplicaran en el Per y en que

    porcentaje, lo que detallamosEl porcentaje de alcohol carburante en la mezcla con la gasolina es de

    7.8% y denominara Gasohol 84 Plus, aplicacin en la libertad junio

    2010. En Chiclayo ya se venden.

    En el Caso de la Mezcla Biodiesel B100 con Diesel N2 ser del 2 al

    20%

    % Vol. BiodieselB100 % Vol. Diesel N2 Denominacin

    2 98 Diesel B25 95 Diesel B520 80 Diesel B20

    En la actualidad se comercializa el Diesel B2 en el Per, a partir del 01

    de Enero del 2011 la comercializacin de Diesel B5 ser obligatorio en

    todo el Pas.

    2.3.7) Reglamento Nacional de Inspecciones Tcnicas Vehiculares D.S.025-2008-MTC.

    En este reglamento se especifica la frecuencia, el tipo de revisiones

    tcnicas a las que sern sometidas las unidades vehiculares para poder

    circular en la red vial nacional.

    En este mismo reglamento se ratifica como se determina la antigedad

    del vehculo, que ser al ao siguiente de lo que dice la tarjeta de

    propiedad del vehculo.

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    35/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |35

    Artculo 8.- Frecuencia y cronograma de las Inspecciones

    Tcnicas Vehiculares y vigencia del Certificado de Inspeccin

    Tcnica Vehicular.

    8.1 Las Inspecciones Tcnicas Vehiculares se realizarn de acuerdo a la

    categora, funcin y antigedad de los vehculos. La vigencia del Certificado de

    Inspeccin Tcnica Vehicular y la frecuencia de las inspecciones tcnicas

    vehiculares sern las establecidas en el siguiente cuadro:

    (1) La antigedad del vehculo se cuenta a partir del ao siguiente de fabricacin

    consignado en la Tarjeta de Propiedad o Tarjeta de Identificacin Vehicular

    D.S.024-2009-MTC

    Vehculos Frecuencia Antigedad delvehculo (1)

    Vigencia delCertificado

    -Del servicio de transporte regular depersonas (mbito provincial, regional, nacional)-Del servicio de transporte especial depersonas (taxi, transporte turstico, transporte detrabajadores, transporte de estudiantes,transporte en auto colectivo y comunal depasajeros por carretera.)-Del servicio de transporte internacional depersonas, transporte colectivo de pasajeros entreTacna Arica y de transporte transfronterizo depasajeros entre Per Ecuador.-Ambulancias vehculos de alquiler y vehculosde instruccin de la categora M

    Semestral A partir del 3er.ao

    6 meses

    Del servicio de transporte especial depersonas y/o mercancas en vehculosmenores de la Categora L5.

    Anual A partir del 2do.Ao

    12 meses

    Particulares para transporte de personas y/omercancas de las Categoras L3, L4, L5 Anual A partir del 3er.

    ao

    12 meses

    Particulares para transporte de personas dehasta nueve asientos incluido el del conductorde la Categora M1

    Anual A partir del 4to.Ao

    12 meses

    Particulares de transporte de personas dems de nueve asientos, incluido el del conductor,de las Categoras M2 y M3.

    Anual A partir del 3er.Ao

    12 meses

    Para transporte de mercancas de lasCategoras N1 y O2.

    Anual A partir del 3er.Ao

    12 meses

    Para transporte de mercancas de lasCategoras N2, N3, O3 y O4.

    Anual A partir del 3er.Ao

    12 meses

    Para transporte de materiales y residuospeligrosos de las Categoras N y O.

    Semestral A partir del 2doao

    6 meses

    Del servicio de transporte mixto Semestral A partir del 3er.ao

    6 meses

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    36/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |36

    2.4 Tendencias Mundiales

    2.4.1 Chasis rectos

    Chasis: Cuello de Ganso

    Chasis Recto

    2.4.2 Uso de la llanta Balon Super Single y Suspensin Neumatica

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    37/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |37

    2.4.3 Ejes 71.5 a 77.5 Estabil

    2.4.4 Peligro de desgaste de los neumticos: RNV 2mm

    El desgaste de los neumticos ocasiona la prdida de adherencia. Cuanto ms

    desgastados estn sus neumticos (ranuras cada vez menos profundas), ms largas

    sern las distancias de frenado, especialmente en carretera mojada, y mayor el riesgo

    de hidroplaneo.

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    38/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |38

    2.4.5 Semiremolque tipo cama baja con dolly delantero y ejes direccionales posteriores

    2.4.6 Detalle de los ejes direccionales

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    39/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |39

    2.4.7 Frenos ABS Tracto

    2.4.8 Frenos ABS en un semiremolque

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    40/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |40

    2.4.9 Suspensin Neumatica

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    41/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |41

    2.5 Teora de Falla Esttica (Capitulo II del Profesor Dr. Ing. Marcelo Tulio Piovan)

    1 Introduccin

    En esta parte se vern las diferentes teoras de falla esttica con sus respectivas

    metodologas de clculo y anlisis y aplicaciones a casos reales. Esto significa que se

    analizar desde el punto de vista esttico o quasi-esttico la resistencia de un rgano demquina.

    Se sabe que la resistencia es una propiedad o caracterstica de un elemento mecnico.

    Esta propiedad depende en conjunto de diversos factores, a saber: la identidad del

    material, el aspecto geomtrico de la pieza, y los aspectos debidos a la solicitacin. Todas

    estas facetas se deben considerar apropiadamente antes de poder establecer algn

    cuantificador para la resistencia de una parte del elemento. Las tablas de

    materiales y tablas de dispositivos (embragues, frenos, etc) no dan informacin algunasobre la resistencia de partes especficas.

    La resistencia de una parte del elemento es una propiedad especfica de un

    elemento de mquina antes de ser ensamblado en la mquina. Tal propiedad es un

    indicador muy importante para caracterizar la respuesta del elemento de mquina. Sin

    embargo se debe tener en cuenta que este tipo de indicadores es de carcter aleatorio

    cuando se trate de elementos producidos en serie o sometidos a variaciones en los

    procesos de carga o seleccin del material.

    En esta divisin se analizarn las relaciones entre cargas estticas y resistencias estticas

    con el fin de tomar decisiones respecto del material y su tratamiento, condiciones de

    geometra y de carga para poder garantizar un funcionamiento eficiente a un rgano de

    mquina.

    Se analizar el concepto de falla y de rotura y la distincin entre ambas.

    II Concepto de Rotura y de Falla

    La idea de rotura o de falla de una pieza est asociada a la idea de desafectar la misma del

    mecanismo o mquina en la cual acta. Sin embargo entre ellas existe una

    diferencia conceptual que permite efectuar un anlisis diferente en cada caso y tomar

    decisiones afines.

    Un proceso de rotura significa que la pieza se divide en dos o ms partes dejando

    as de cumplir con la funcin que tiene asignada como rgano de mquina. Un

    proceso de falla aunque es entendido de la misma manera que el anterior como que la

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    42/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |42

    pieza deja de cumplir con la funcin asignada en la mquina, de por s constituye un

    concepto algo ms general ya que contempla al anterior sin embargo la falla de una pieza

    puede ocurrir sin necesidad de su rotura. Esta diferencia se puede apreciar en una

    comparacin entre dos probetas de ensayo compresivo tal como la que se ve en la

    Figura 2.54 Existen diferentes mecanismos de falla en diferentes tipos de piezasconstruidas con diferentes tipos de materiales (En algunos casos se presentan dos o ms

    como en la Figura 2.55, donde pueden aparecen deformacin por fuerzas, impacto,

    erosin superficial entre otras), algunas de las cuales se pueden enunciar a continuacin:

    Figura 2.54. Distincin del proceso de falla y de rotura

    Figura 2.55. Multiplicidad de efectos de falla en una misma pieza

    1. Deformacin inducida por fuerzas y/o Temperatura

    2. Desplazamientos inducidos por fuerzas o temperatura (pandeo)

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    43/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |43

    3. Lmite de Fluencia

    4. Rotura Dctil

    5. Rotura Frgil

    6. Fatiga estructural

    7. Fatiga Superficial8. Impacto o falla dinmica

    9. Desgaste por friccin

    10. Endurecimiento parcial

    11. Dao por Radiacin: tpico en materiales como los plsticos.

    12. Corrosin

    13. Desgaste por Corrosin

    14. Fatiga por Corrosin15. Fatiga por Fretting

    16. Desgaste por Fretting

    17. Relajacin Trmica.

    18. Rotura por tensiones trmicas: Efectos concentradores de tensiones

    19. Falla por efectos Creep: presencia de deformaciones sostenidas en el tiempo

    20. Fatiga Trmica:

    21. Shock o Golpe Trmico: modificacin estructural por efecto trmico

    22. Spalling

    23. Debonding: Prdida de contacto entre fibras y resina en materiales compuestos

    24. Delamination Prdida de contacto entre laminas de materiales compuestos

    La lista anterior es solo una muestra de la gran cantidad de mecanismos de falla que se

    pueden presentar en piezas construidas con diversos materiales y formas. Cada una de

    las precedentes tiene un proceso de anlisis especfico para caracterizar el potencial

    estado de falla de la pieza. Si bien cada caso es diferente en su enfoque y en las

    variables que se ponen en juego y los mtodos de clculo que se utilizan (en complejidad

    y representatividad), todas tienen en comn la necesidad de caracterizar aspectos

    geomtricos relativos al proceso de falla.

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    44/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |44

    La concentracin de Tensiones

    La concentracin de tensiones es un efecto geomtrico sumamente localizado. En

    algunos casos se puede deber a una grieta superficial, en otros se puede deber a

    un maquinado no adecuado o a la seleccin de radios de acuerdo muy

    bruscos entre superficies no concordantes. Si el material es dctil, la carga esttica dediseo, puede generar una fluencia en el punto crtico sobre la mueca. Esta fluencia

    puede conducir a un endurecimiento por deformacin del material y a un incremento

    de la resistencia de fluencia en tal punto. Suele suceder que siendo las cargas estticas, la

    fluencia localizada no conduce a fluencia general y en consecuencia la pieza

    globalmente puede soportar la solicitacin.

    Figura 2.56. Distribucin y concentracin de tensiones evidenciado por foto elasticidad

    Figura 2.57. Distribucin y concentracin de tensiones evidenciado por termo elasticidad radiomtrica

    Un concentrador de tensin, es una discontinuidad que altera la distribucin de la

    tensin en inmediaciones de la discontinuidad. Este tipo de discontinuidades se puede

    ver en las Figuras 2.56 a 2.57. La concentracin de tensiones es la zona donde se hallan

    los concentradores de tensiones. Normalmente se define el factor de concentracin

    de tensiones, como el indicador del incremento de tensiones en la concentracin de

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    45/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |45

    tensiones, y se calcula de la siguiente manera:

    (2.155)

    Los factores concentradores de tensin, histricamente han sido y actualmente son muy

    tiles para poder emplear metodologas de clculo tradicionales (Resistencia de

    Materiales) sin incurrir en graves errores de representatividad del estado tensional. De

    manera que el estado tensional en un punto viene dado por la siguiente expresin:

    Max K CNom (2.156)Donde Max es la tensin normal o tangencial que se pretende valoraren la zona concentradora de tensiones, KC el coeficiente concentrador de

    tensiones y Nom la tensin nominal obtenida por clculo de resistencia demateriales (Flexin, Traccin, torsin, etc.). Para la obtencin de los factores de

    concentracin de tensiones usualmente se recurra a ensayos de foto-elasticidad

    (Figura 2.56) o termo-elasticidad radiomtrica (Figura 2.57) los cuales son mtodos

    costosos en trminos generales. Sin embargo hoy en da con el avance computacional es

    mucho ms fcil y obtener los factores concentradores de tensin mediante el empleo de

    plataformas de clculo por elementos finitos bidimensionales y/o tridimensionales, con

    las cuales se puede hallar en forma precisa el valor de las tensiones en los puntos de

    inters.

    Aun as en casos de importancia superlativa, por el riesgo que implica la mala prediccin

    de los estados de tensiones, se suelen efectuar modelos computacionales de elementos

    finitos y correlacionarlos con modelos de foto elasticidad a escala o de tamao real tal

    como se puede ver en el ejemplo de un tren de aterrizaje en la Figura 2.58.

    Normalmente los factores de concentracin de tensiones se condensan en grficos obacos o programas de clculo para una configuracin de solicitacin

    determinada, un elemento estructural determinado para varias configuraciones de

    parmetros geomtricos, como por ejemplo relaciones de alturas de vigas a

    radios de acuerdo en muescas, de agujeros, chaveteros, etc.

    En las Figuras 2.59 a 2.70 se muestran las grficas de factores de concentracin de

    tensionespara diferentes configuraciones geomtricas y de carga. (VER ANEXO 3)

    Ntese que las curvas se grafican en funcin de la razn del radio de acuerdo (oagujero) a una longitud caracterstica (dimetro menor o altura menor, etc). En las

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    46/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |46

    Figuras a su vez se indican las formulas particulares de cada caso, homnimas a la

    (2.156) para calcular la tensin mxima en funcin de la denominada tensin

    nominal.

    Figura 2.58. Modelo de foto elasticidad de tren de aterrizaje (Tomado de Referencia [4])

    En la expresin (2.156), el factor KC cambia de significado cuando cambia el tipo de

    tensin que magnifica. Esto quiere decir que en los casos de las Figuras 2.65 y 2.68,

    (VER ANEXO 3) KC significa un factor de concentracin de tensiones de corte

    o tangenciales, en cambio para los restantes casos se trata de un factor de

    concentracin de tensiones normales.La importancia en el uso de los diagramas 2.59 a 2.70 (VER ANEXO 3) radica

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    47/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |47

    en que son indispensables cuando se usa una metodologa de clculo basada en

    modelos de resistencia de materiales. En caso de contar con una plataforma

    computacional de anlisis por elementos finitos u otra semejante, las graficas

    mencionadas dejan de prestar utilidad.

    III. Prediccin de falla esttica

    Un estado multiaxial de tensiones en un cuerpo, es el estado ms general que

    puede presentarse ante una condicin de solicitacin, sin embargo aquel puede

    reducirse a estados biaxiales o triaxiales. En la prctica, suele ser complejo y

    hasta a veces imposible idear experimentos que puedan cubrir cada detalle y

    cada particular combinacin de tensiones, puesto que tal circunstancia se debe al

    extraordinario costo que el procedimiento implica. Por tal razn se necesitan

    modelos o teoras que permitan evaluar, comparar y relacionar las tensiones

    tridimensionales con los resultados experimentales del ensayo de traccin tpico,

    cuyo costo es relativamente muy bajo.

    TEORIAS DE FALLA PARA MATERIALES DUCTILES

    Entre los materiales dctiles se encuentran la mayora de los metales y plsticos

    polimricos.

    Se debe tener presente que en trminos generales, los materiales dctiles tienen

    la misma resistencia a la traccin y a la compresin y no son tan susceptibles a

    las zonas de concentracin de tensiones en trminos comparativos con los materiales

    frgiles. Se puede considerar que un material dctil ha fallado cuando en trminos

    globales la tensin que est soportando alcanza la tensin de fluencia.

    Teora de la mxima tensin cortante

    La teora de la mxima tensin cortante fue introducida en forma independiente por

    Coulomb (1773) y por Tresca (1868), y se la suele llamar tambin Criterio de

    Fluencia de Coulomb- Tresca o Criterio de Fluencia de Tresca. De acuerdo con la

    evidencia experimental sobre laminas de titanio y otros metales, segn las cuales los

    mismos se deformabas segn planos de corte perfectamente definidos. Estas

    observaciones condujeron a definir el criterio de fluencia como sigue: Una pieza

    sujeta a cualquier combinacin de cargas sufrir falla cuando la tensin cortante

    mxima exceda un valor crtico. El valor crtico se puede obtener a partir de losensayos de traccin y compresin convencionales. La forma analtica de

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    48/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |48

    representar este comportamiento es la siguiente

    (2.157)

    si se supone que 1 2 3 , entonces (2.157) se puede escribir de la siguientemanera

    (2.158)

    En (2.157) y (2.158), ns y Sy son el coeficiente de seguridad y la tensin de

    fluencia del material. Las diferentes combinaciones de tensiones que verifican el criterio

    definido por la ecuacin (2.157) o la (2.158) se pueden representar grficamente y

    el lugar geomtrico de todos los puntos que verifican fluencia. En la Figura

    2.71.a se puede apreciar la zona correspondiente a un caso en el plano.

    (a) (b)

    Figura 2.71. Grficas de (a) teora de tensin de corte mximo (b) Teora de la energa de distorsin

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    49/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |49

    Teora de la Energa de Distorsin

    Esta teora postula que la falla es causada por la energa elstica asociada con la

    energa de deformacin por corte. La hiptesis de la energa de distorsin surge de la

    observacin que los materiales dctiles sometidos a tensiones hidrostticas tienenresistencias a la fluencia que exceden los valores de los experimentos de traccin

    simples (Ver Figura 2.71.b). Esto da la idea que la fluencia no es un proceso de

    traccin o compresin simples sino que hay involucrada cierta distorsin angular

    en el volumen unitario ms solicitado. Esta teora predice la fluencia bajo cargas

    combinadas con mayor exactitud que cualquier otra teora conocida. La teora de

    la energa de distorsin se puede deducir matemticamente de varias maneras. Se

    analizarn algunas formas de obtener la expresin que rige el comportamiento de

    fluencia, para poder cotejarlas y mostrar la utilidad en cada contexto. En la Figura

    2.72 se muestra un volumen elemental con las tensiones principales y como el estado

    tensional puede disgregarse en dos, uno de tensiones hidrostticas y otro de

    tensiones de distorsin. Las tensiones hidrostticas se pueden hallar de la siguiente

    manera:

    (2.159)

    La energa de deformacin total del cuerpo de la Figura 2.72 viene dada por la

    expresin:

    (2.160)

    Para hallar la energa de deformacin para producir solo un cambio de volumen (como

    en el caso de la Figura 2.72.b), se tiene que sustituir en (2.160) h por cada 1,2 y 3, as se obtiene:

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    50/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |50

    Ahora reemplazando (2.159) en (2.161) y operando se tiene:

    (2.162)

    Ahora la energa para distorsionar el cuerpo (Figura 2.72.c) se obtiene de la diferencia

    entre (2.160) y (2.162), en consecuencia se obtiene:

    Ntese que la energa de distorsin es nula si las tensiones principales son todas iguales es

    decir si 1 = 2 = 3.

    Figura 2.72. Volumen elemental bajo tensiones principales. Tensiones hidrostticas y de distorsin.

    Ahora bien, la hiptesis de la energa de distorsin postula que la fluencia ocurrir

    cuando la energa de distorsin de un volumen unitario sea igual a la energa de

    distorsin del mismo volumen cuando se lo someta a un esfuerzo uniaxial hasta

    la resistencia a la fluencia. Para un ensayo de traccin se cumple que 1 =e, 2 =3 =0, luego la energa de distorsin se obtiene como:

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    51/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |51

    (2.164)

    siendo e la denominada tensin efectiva o tensin de Von Mises.

    (2.165)En consecuencia la expresin de la teora de la energa de distorsin se puede escribir

    como:

    (2.166)

    Dondens y Syson el coeficiente de seguridad y la tensin de fluencia del material.

    Una de las formas ms simples e inmediatas para obtener la mencionada

    expresin es empleando el concepto de tensiones octadricas. Se recordar de la

    expresin (2.35) donde se definen las tensiones octadricas tangenciales y normales.

    Entonces, comparando (2.165) y (2.35) se puede obtener

    (2.167)

    Lo que significa que la falla se obtendr cuando la tensin tangencial octadrica

    alcance o supere la tensin tangencial octadrica de fluencia.

    En consecuencia es fundamental calcular tener varios esquemas con los cuales calcular

    e, es decir la tensin equivalente. En el caso que el cuerpo se halle en unsistema cartesiano tridimensional la tensin equivalente se puede obtener como:

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    52/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |52

    (2.168)

    En el caso de tensiones en el plano:

    La teora de la energa de distorsin tambin puede denominarse de las siguientesformas:

    - Criterio de Von MisesHencky

    - Hiptesis de la tensin cortante octadrica

    - Hiptesis de la energa cortante

    En la Figura 2.73 se puede apreciar una comparacin entre las dos teoras: de la energa de

    deformacin y de la mxima tensin de corte:

    Figura 2.73. Comparacin de las teoras de energa de distorsin y de mxima tensin cortante.

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    53/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |53

    NOTA: Es importante tener en cuenta que los contornos de las regiones de

    definicin de los criterios de falla (Figuras 2.72 y 2.73), corresponden a un

    factor de seguridad unitario en las ecuaciones de clculo. Esto se puede ver

    claramente en la Figura 2.74.

    Figura 2.74. Zona de tensiones lmite y perfil de tensiones permitidas

    Teora o hiptesis de la Friccin Interna (para materiales dctiles)

    Esta teora se basa en una serie de hiptesis y observaciones efectuadas por Mohr a

    principios del siglo XX, mediante los nicos mtodos prcticos con que se

    contaba, es decir con los crculos Mohr e ideas afines al mismo. Aunque la idea

    es antigua, sigue siendo til conceptualmente. La intencin central de esta hiptesis

    involucra hallar una forma de clculo para la tensin de fluencia representativa,

    conociendo los resultados experimentales de los tres ensayos de fluencia, a traccin,

    compresin y corte puro, luego describir sus estados en respectivos crculos de

    Mohr y finalmente trazar la envolvente de los tres crculos (Figura 2.75.a) la cual

    podra ser una recta, parbola o curva cualquiera. Sin embargo es ms fcil obtener una

    frmula de resistencia a la fluencia por corte puro en funcin de los otros dos

    experimentos, en vez de efectuar el ensayo de caracterizacin de fluencia por corte

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    54/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |54

    puro (entindase torsin).

    (a) (b)

    Figura 2.75. (a) crculos tangentes de compresin, traccin y corte (b) Teora de la friccin interna

    (dctiles)

    La hiptesis de la friccin interna establece en un estado de tensiones multiaxiales

    que la falla se produce cuando el mayor crculo de Mohr asociado al estado de

    tensiones en el punto crtico se hace tangente o excede los lmites de la envolvente de

    falla establecidos por las condiciones de falla de los ensayos de traccin, compresiny corte.

    Lo til de esta teora radica en que conociendo solamente las tensiones de falla por

    traccin y por compresin, la tensin de falla por corte se obtiene segn la siguiente

    expresin derivada del grfico 2.75.a, como:

    (2.170)

    Ahora bien, en la hiptesis de friccin interna se puede proponer adems la idea de que

    la envolvente es una lnea recta, denominada hiptesis de Coulomb-Mohr, de tal forma

    que para cualquier circulo tangente a la lnea envolvente BCD con tensiones principales

    1 y 3, siendo 1 positiva y 3 negativa, se cumplir que:

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    55/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |55

    (2.171)

    En la Figura 2.75.b se puede apreciar el dominio de esta teora. Por otro lado

    viendo las Figura 2.75 se puede inferir claramente que si la tensin de falla a

    compresin posee el mismo valor absoluto que para traccin, esta teora se reduce a la

    teora de mxima tensin de corte.

    TEORAS DE FALLA PARA MATERIALES FRGILES

    Los materiales frgiles a diferencia de los materiales dctiles, se fracturan

    prcticamente sin presentar fluencia. Una consideracin importante y necesaria de

    involucrar en un criterio de falla para estos materiales, es la evidencia de que muchos

    de ellos poseen una resistencia a la compresin mayor que su contraparte a la traccin.

    Teora de la tensin normal mxima

    Tambin denominada Teora de Rankine. Esta hiptesis establece que la falla ocurre

    cuando una de las tres tensiones principales alcanza o supera la tensin de

    resistencia (rotura). As pues esto se puede escribir matemticamente como:

    (2.172)

    En (2.170) Sut y Suc son las resistencias a fractura de traccin y compresin

    respectivamente, mientras quens es el coeficiente de seguridad. En la Figura 2.76.a sepuede observar la zona de definicin de este criterio (recordando la nota del apartado

    anterior, con ns = 1).

    Teora o hiptesis de la Friccin Interna (para materiales frgiles)

    A semejanza de la homnima teora para materiales dctiles esta teora utiliza

    los mismos conceptos a diferencia que los valores lmite de resistencias corresponden

    a las resistencias a la rotura de los materiales frgiles en vez de las correspondientes

    resistencias a fluencia. De manera que se emplear la siguiente expresin

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    56/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |56

    (2.173)

    En (2.173) Sut y Suc son las resistencias a fractura de traccin y compresin

    respectivamente, mientras que ns es el coeficiente de seguridad. En la Figura 2.76.b se

    muestra el dominio de esta hiptesis.

    (a) (b)

    Figura 2.76. Teoras de (a) mxima tensin normal (b) friccin interna (frgiles) y Mohr-Coulomb

    modificada

    Teora o hiptesis de la Friccin Interna de Mohr modificada

    La teora de Mohr modificada se funda en la necesidad de ajustar los

    resultados experimentales para materiales frgiles a un modelo matemtico que los

    reproduzca. En estas circunstancias ya no vale la idea que la envolvente de los

    crculos Mohr para los tres experimentos bsicos sea una lnea recta. De tal forma quese puede demostrar que la ley de comportamiento viene dada por:

    ( 2.174)

    de la cual surgen otros dos casos particulares

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    57/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |57

    (2.175)

    (2.176)

    La Figura 2.76.b muestra una superposicin entre las dos variantes de la teora de

    friccin interna, tanto la original como la modificada.

    Comparacin de Criterios y seleccin

    En la Figura 2.77 se muestra la comparacin de las teoras o criterios para materiales

    frgiles y dctiles. Ntese como la teora de la energa de distorsin mxima es la ms

    representativa para los dctiles y la teora modificada de Mohr la ms

    representativa para los materiales fragiles como las fundiciones de hierro. Tambin se

    puede apreciar que para el hierro fundido la teora de mxima tensin normal ofrece

    buenos resultados

    Figura 2.77. Comparacin de las teoras y criterios de fallas con resultados experimentales (Tomado de [2])

    Cuando se tiene que elegir un criterio de falla, adems de ser

    experimentalmente representativo para el estereotipo de material (Frgil o dctil o

    hbrido entre ambos), se debe pensar en los siguientes aspectos:

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    58/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |58

    - Facilidad de clculo para dimensionar y/o verificar

    - La seleccin de una situacin segura es decir el coeficiente de seguridad o diseo.

    Figura 2.78. Concepcin de los Mrgenes de seguridad para diferentes criterios de falla

    En lo que atae al primer tem, el asunto compete a la dificultad del modelo matemtico

    para encarar ciertos problemas de dimensionamiento. En cuanto al tem segundo, tiene que

    ver con la interpretacin que se le da a la tensin admisible para dimensionado y para

    mantener la seguridad del diseo. Esto significa la seleccin de una zona como la que se

    muestra en la Figura 2.74; as la seleccin de un coeficiente para fijar un margen deseguridad debe interpretarse como en los casos de la Figura 2.78 para las teoras

    correspondientes.

    6. Referencias Bibliografas

    [1] J.E. Shigley y C.R. Mischke, Diseo en Ingeniera Mecnica, McGraw Hill 2002.

    [2] B.J. Hamrock, B. Jacobson y S.R. Schmid, Elementos de Mquinas, McGraw Hill

    2000

    [3] M.F. Spotts y T.E. Shoup, Elementos de Mquinas, Prentice Hall 1998.

    [4] Measurements Group Product Binder. http://www.measurementgroup.com.

    http://www.measurementgroup.com/http://www.measurementgroup.com/
  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    59/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |59

    2.6 Caractersticas del Modelo - Chasis para Cisterna Combustibles

    Para este estudio, utilizaremos un modelo de chasis para un semiremolque tipo

    cisterna de 9000 glns. para el transporte de Biocombustibles, tal como se muestra en

    la Figura 9 y 10

    Figura 9 Figura 10

    Tracto Volvo Semiremolque 3 ejes Tracto international Semiremolque 3 ejes

    2.6.1 Determinacin del tipo de unidad, a utilizar

    Configuracin PBVL Capacidad

    Vehicular Tons Galones AmericanosC2 18 1000 3300

    C3 25 4000 4500

    T2S1 29 5000 5800

    T2S2 36 5500 6000

    T3S1 36 5500 6000

    T3S2 43 7000 8000

    T3S3 48 9000 9500

    2.6.2 El peso bruto vehicular mximo permitido es de 48 toneladas, el peso por

    eje esta en el Anexo IV del RNV

    Estn exonerados del control de peso por eje o conjunto de ejes, los vehculos

    o combinaciones vehiculares que transiten con un peso bruto vehicular que no

    exceda del 95% de la sumatoria de pesos por eje o conjunto de ejes, en tanto

    este valor no supere el Peso Bruto Vehicular mximo permitido por el

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    60/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |60

    presente reglamento o sus normas complementarias.D.S-006-2008-MTC

    2.6.3 En el Anexo IV del Reglamento Nacional de Vehculos en su acpite 5 sehabla sobre:

    5. SUSPENSIONES NEUMTICAS Y NEUMTICOS EXTRA ANCHOS

    (SUPER SINGLE)

    5.1 Los vehculos equipados con suspensin neumtica tendrn una

    bonificacindehastael10%sobre los pesos mximos por eje o conjunto

    de ejes establecidos en el presente reglamento; as como una bonificacin

    de hasta el 5% sobre el peso bruto vehicular mximo permitido,

    siempre que la suspensin de todos sus ejes o conjuntos de ejes sea

    neumtica, con excepcin del eje delantero para el caso de vehculos de

    transporte de mercancas, en cuyo caso la bonificacin sobre los pesos

    mximos por eje se otorgar nicamente a los ejes que cuentan con dicha

    suspensin.

    5.2 A los vehculos dotados con neumticos extra anchos (medida igual

    o mayor de 385/65) les corresponder como mximo los pesos mximos

    por eje o conjunto de ejes establecidos en el presente reglamento para

    rodada doble.

    5.3 Los vehculos de la categora M 3 que cuenten con suspensin

    neumtica en todos sus ejes y neumticos extra anchos (medida igual o

    mayorde385/65)en elejedelantero,podrntenerunpesomximode8t.en

    elejedelantero.

    5.4 En el caso que el vehculo cuente con suspensinneumticaycon

    neumticos extra anchos, la bonificacin total sobre el peso bruto

    vehicularserdehasta el 10%.

    2.6.4 Art 23 del RNV, Rompeolas separados cada 1,6m como mximo.

    2.6.5 Cuando se tenga ms de un compartimiento, estos deben estar separador

    por cmara(s) de aire de doble mamparo, la misma que deber contar con dos

    agujeros de dimetro no menor de 25 mm, uno en la parte superior y otro en la parte

    inferior y sin tapones.

    2.6.6 Deben de tener Defensas laterales, segn medidas reglamento

    2.6.7 Para el caso de anlisis que va ha analizar se escogi una unidad Tipo T3S3,

    la cual segn el reglamento puede tener un PBVL de 48 TONS, y para no tenerproblemas con multas de Provias por peso por eje, nos acogemos al beneficio de

  • 8/2/2019 Informe de Experiencia Profesional Titulo Ing. Mecanico Paul Rodriguez

    61/82

    Universidad Nacional de Trujillo

    Bach. Ernesto Pal Rodrguez Snchez P g i n a |61

    cargar 5% menos del PBV segn peso por eje :

    T3 1er Eje Direccional 7 ton

    2do. Eje Doble 18 Ton

    -----------------25 Ton

    S3 1 Eje Triple 25 Ton

    Total PBV del T3S3 es de 50 Tons de capacidad, en base de este valor le aplicamos

    el 5% , entonce