EVALUACIÓN DE ESFUERZOS RESIDUALESEN SEMIEJE TUBULAR DE JUNTA HOMOCINETICA POR EL METODO DEL ANILLO DIVIDO (EVALUATION OF RESIDUAL STRESSES IN TUBULAR HALF-SHAFTS OF CONSTANT VELOCITY JOINTS BY THE SPLIT-RING METHOD)
Resumen
La presente investigación se determinó los esfuerzos residuales generados en un tubo de pared gruesa sin costura de cual se fabrican los semiejes tubulares de las juntas homocinéticas, por el método del anillo dividido (Split Ring) a una probeta de acero aleado modificado de 36 mm de diámetro exterior. El formado de tubos sin costura se realiza por estirado en frío, generando deformación plástica para conformar el tubo con el diámetro y espesor deseado. La deformación plástica genera deformaciones microestructurales en el material, induciendo esfuerzos residuales en el mismo. La industria automotriz, principalmente la industria de la transmisión registra pérdidas millonarias por deformaciones plásticas o elásticas en sus componentes. El tubo de acero aleado sin costuras es utilizado en la industria de la transmisión como flecha homocinética, la cual transmite la fuerza del motor a la caja de cambios y la convierte en rotación al llegar a las ruedas. El objetivo de determinar el esfuerzo residual en un tubo de pared gruesa con el método del anillo divido es obtener una aplicación accesible y económica en el estudio y análisis de los esfuerzos residuales en la industria. La determinación del esfuerzo residual inducido en el tubo se realizará aplicando el método de la ranura (Split Ring) en base al postulado de Crampton y la norma ASTM 1928-13, comparando ambas metodologías para la obtención del esfuerzo residual. El promedio de los esfuerzos residuales obtenidos mediante la norma ASTM y el postulado de Crampton fue de 11923 y 12917 kPa, respectivamente. En base a los resultados se puede concluir son mayores los esfuerzos residuales que se liberan con la longitud que sugiere Crampton, ubicándose en la parte exterior del tubo, ya que el diámetro exterior sufrió una expansión al realizarse la ranura.
Palabras clave: Esfuerzos Residuales, Anillo Dividido, Tubo sin costura, Flecha homocinética.
Abstract
The present investigation determined the residual stresses generated in a thick-walled seamless tube from which the tubular half-shafts of the homokinetic joints are manufactured, by the Split Ring method on a 36 mm outside diameter chromium, nickel and modified molybdenum alloy steel specimen. Seamless tube forming is performed by cold drawing, generating plastic deformation to form the tube with the desired diameter and thickness. The plastic deformation generates microstructural deformations in the material, inducing residual stresses in it. The automotive industry, mainly the transmission industry, records millionaire losses due to plastic or elastic deformations in its components. The seamless alloy steel tube is used in the transmission industry as a homokinetic shaft, which transmits the force from the engine to the gearbox and converts it into rotation when it reaches the wheels. The objective of determining the residual stress in a thick-walled tube with the split ring method is to obtain an accessible and economical application in the study and analysis of residual stresses in industry. The determination of the residual stress induced in the pipe will be carried out by applying the Split Ring method based on Crampton's postulate and the ASTM 1928-13 standard, comparing both methodologies to obtain the residual stress. The average of the residual stresses obtained using the ASTM standard and Crampton's postulate were 11923 and 12917 kPa, respectively. Based on the results, it can be concluded that the residual stresses that are released with the length suggested by Crampton are higher, being located on the outside of the pipe, since the outer diameter underwent an expansion when the groove was made.
Keywords: Residual Stresses, Split Ring, Seamless Tube, Homokinetic Arrow.
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