Diseño y simulación de una cortadora de materiales del tipo waterjet para uso industrial

El corte por chorro de agua abrasivo (AWJC) es una tecnología moderna que tiene la capacidad de cortar cualquier tipo de material sin producir zonas afectadas térmicamente (ZAT). Este proyecto muestra y estudia, por medio de la dinámica de fluidos computacional (CFD), el comportamiento del agua y la...

Full description

Autores:
Alba Gómez, Juan Felipe
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2019
Institución:
Universidad Santo Tomás
Repositorio:
Repositorio Institucional USTA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.usta.edu.co:11634/18956
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11634/18956
Palabra clave:
Abrasive
Material cutting
Hydraulic machine
Waterjet
Ingeniería mecánica
Diseño de máquinas
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Corte material
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description El corte por chorro de agua abrasivo (AWJC) es una tecnología moderna que tiene la capacidad de cortar cualquier tipo de material sin producir zonas afectadas térmicamente (ZAT). Este proyecto muestra y estudia, por medio de la dinámica de fluidos computacional (CFD), el comportamiento del agua y las partículas del abrasivo en el diseño de la máquina, con el fin de demostrar la factibilidad del diseño propuesto. Este análisis usa el modelo turbulencia k-ε, así como la configuración de un fluido mezcla y la creación de una partícula sólida de arrastre y de impacto. El diseño de la máquina se basa en la investigación de múltiples diseños de máquinas y artículos relacionados con la temática, con el fin de seleccionar las medidas y materiales adecuados, apoyándose en piezas estandarizadas de fácil obtención con proveedores y empresas fabricantes nacionales, con el fin de crear una maquina adecuada a las necesidades de pequeñas y medianas industrias. El resultado del presente estudio demuestra la viabilidad del diseño de la máquina de corte y un óptimo comportamiento de trabajo durante las simulaciones realizadas.
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Este análisis usa el modelo turbulencia k-ε, así como la configuración de un fluido mezcla y la creación de una partícula sólida de arrastre y de impacto. El diseño de la máquina se basa en la investigación de múltiples diseños de máquinas y artículos relacionados con la temática, con el fin de seleccionar las medidas y materiales adecuados, apoyándose en piezas estandarizadas de fácil obtención con proveedores y empresas fabricantes nacionales, con el fin de crear una maquina adecuada a las necesidades de pequeñas y medianas industrias. El resultado del presente estudio demuestra la viabilidad del diseño de la máquina de corte y un óptimo comportamiento de trabajo durante las simulaciones realizadas.Abrasive wáter jet cutting (AWJC) is a modern technology that has the ability to cut any type of material without producing thermally affected áreas (ZAT). This Project shows and studies, through computational fluid dynamics (CFD), the behavior of wáter and abrasive particles in the design of the machine, in order to demonstrate the feasibility of the proposed design. This analysis uses the turbulence model, as well as the configuration of a mixing fluid and the creation of a solid particle of drag and impact. The design of the machine is base don the investigation of multiple designs of machines and articles related to the subject, in order to select the appropriate measures and materials, relying on standardized pieces easily obtained with suppliers and national manufacturing companies, in order to créate a machine suitable to the needs of small and médium industries. The result of the present study demonstrates the feasibility of the design of the cutting machine and an optimal working behavior during the simulations carried out.Ingeniero MecánicoPregradoapplication/pdfspaUniversidad Santo TomásPregrado Ingeniería MecánicaFacultad de Ingeniería MecánicaCC0 1.0 Universalhttp://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Diseño y simulación de una cortadora de materiales del tipo waterjet para uso industrialAbrasiveMaterial cuttingHydraulic machineWaterjetIngeniería mecánicaDiseño de máquinasMáquinas hidráulicasAbrasivoCorte materialMáquina hidráulicaWaterjetTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCRAI-USTA TunjaAHMADI-BROOGHANI, S. Y., HASSANZADEH, H., & KAHHAL, P. (2007). Modeling of single-particle impact in abrasive water jet machining. Int J Mech Sys Sci Eng.ALDAZABAL, J., MARTÍN-MEIZOSO, A., BANNISTER, A., CICERO GONZÁLEZ, S., & KLIMPEL, A. (2016). Propiedades mecánicas de las zonas afectadas por un corte láser, corte por plasma y oxicorte de una chapa de acero S460M de 15 mm de espesor.ANCCA QUIROZ, E. M., & HUAMANI, R. H. (2017). Evaluación y determinación de la zona afectada por el calor en el acero A36 por efecto del corte térmico entre los procesos oxiacetilénicos y plasma.ARCOS VILLACÍS, P. A., & FIALLOS ORTIZ, J. D. (2010). Análisis comparativo de los procesos de corte por plasma, oxicorte y arc air aplicados a metales (Bachelor's thesis, QUITO/EPN/2010).CHAVEZ J., & RODRIGUEZ, J. (2016). Diseño de una Boquilla para corte por chorro de agua de bajo costo. (Tesis UNAM, Ciudad universitaria, Ciudad de México)CRISTANCHO SANCHEZ, L. D. (2018). Efecto de la Redondez de la Arena Sobre el Desgaste Abrasivo A 3 Cuerpos Según la Norma Astm G65.D., GARCÍA, T., CICERO, S., LACALLE, R., ÁLVAREZ, J. A., MARTÍN-MEIZOSO, A., & ALDAZÁBAL, J. (2015). Evaluación de las propiedades de tracción mediante ensayos Small Punch en la zona afectada por los cortes térmicos. In Anales de Mecánica de la Fractura (Vol. 32, pp. 593-598).FRANCO, A. F. V., & PAREDES, M. F. (2017). Corte mediante chorro de agua-abrasivo. Síntesis Tecnológica, (1), 36-38.CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8701https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/18956/3/license_rdf42fd4ad1e89814f5e4a476b409eb708cMD53open accessORIGINAL2019juanalba.pdf2019juanalba.pdfTrabajo principalapplication/pdf8878480https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/18956/1/2019juanalba.pdffc7bb72f17778bc69f7977958f77b1e8MD51open access2019juanalba1.pdf2019juanalba1.pdfAutorización de publicaciónapplication/pdf3772306https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/18956/2/2019juanalba1.pdf27d3cb428302a822942fd8f5fffb054eMD52metadata only accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8807https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/18956/4/license.txtf6b8c5608fa6b2f649b2d63e10c5fa73MD54open accessTHUMBNAIL2019juanalba.pdf.jpg2019juanalba.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4099https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/18956/5/2019juanalba.pdf.jpg4949c13d9aa503c4686829bd42f2f3adMD55open access2019juanalba1.pdf.jpg2019juanalba1.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg10626https://repository.usta.edu.co/bitstream/11634/18956/6/2019juanalba1.pdf.jpg8231770a8174c566bb250319c27d9b0cMD56open access11634/18956oai:repository.usta.edu.co:11634/189562022-10-10 15:19:21.281open accessRepositorio Universidad Santo Tomásrepositorio@usantotomas.edu.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