Tesis profesional presentada por Edrisi Alejandro Hernández Cabrera

Licenciatura en Ingeniería Mecánica. Departamento de Ingeniería Industrial y Mecánica. Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: M.C. Cosme Gómez Pineda
Vocal y Director: Dr. Tadeusz Majewski Szymiec
Secretario: Mtro. Luis Alberto Maus Bolaños

Cholula, Puebla, México a 11 de enero de 2007.

Resumen

El área de vibraciones reviste gran importancia dentro de las materias de aplicación, debido a que muchos de los problemas en Ingeniería Mecánica se pueden prevenir, predecir y corregir. En el campo de vibraciones, los sistemas auoexcitados son de gran utilidad para el diseño de estructuras y maquinas.

Las vibraciones autoexcitadas pueden ocurrir si el sistema tiene acceso a una reserva externa de energía con excepción de las vibraciones forzadas donde el ritmo de la excitación es establecido, aquí el sistema autoexcitado determina el ritmo de la transferencia de energía dentro del sistema. El sistema se autoexcita. Toma tanta energía como necesita para mantener la vibración. Estos sistemas son llamados sistemas autónomos. Si más energía por ciclo fluye dentro del sistema que la energía que es disipada debido a la fricción, entonces la vibración inestable puede ocurrir conduciendo a un fuerte incremento de las amplitudes. Esto se debe evitar bajo cualquier condición.

Esto puede también ocurrir si hay una interacción de una estructura con un líquido como en el caso de un ala del aeroplano la cual tiende a vibraciones inestables al alcanzar una velocidad crítica. Este fenómeno se llama "alboroto del ala". Generalmente, esta velocidad está más allá de la velocidad a la cual viaja el aeroplano, pero tiene que ser comprobada para cada prototipo nuevo.

Otro buen ejemplo del peligro de las vibraciones autoexcitadas es la destrucción del Puente Tacoma en los 40?s en E.E.U.U. por la interacción de una estructura con un fluido. Otros ejemplos son vibraciones inestables de la turbo maquinaria que son provocadas por la fricción en los frenos. También el movimiento inestable del carretón de los vehículos de riel a una velocidad muy elevada pertenece al grupo de vibraciones autoexcitadas.

Índice de contenido

Portada (archivo pdf, 51 kb)

Agradecimientos (archivo pdf, 44 kb)

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 50 kb)

Capítulo 2. Antecedentes (archivo pdf, 1 mb)

  • 2.1 Definición de Vibración Autoexcitada
  • 2.2 Criterio matemático de estabilidad
  • 2.3 Inestabilidad Causada por la Fricción
  • 2.4 Ejemplos de sistemas con vibraciones autoexcitadas

Capítulo 3. Preparación de experimentos, diseños conceptual y selección del concepto (archivo pdf, 993 kb)

  • 3.1 Especificaciones de diseño del banco de vibraciones autoexcitadas
  • 3.2 Selección del concepto
  • 3.3 Matriz morfológica para un banco de autoexcitadas
  • 3.4 Selección de pruebas

Capítulo 4. Análisis del comportamiento y definición de los rangos de las vibraciones autoexcitadas (archivo pdf, 1 mb)

  • 4.1 Análisis del comportamiento del banco de vibraciones autoexcitadas
  • 4.2 Rangos de las vibraciones autoexcitadas

Capítulo 5. Diseño del banco de vibraciones autoexcitadas (archivo pdf, 1 mb)

  • 5.1 Selección del motor
  • 5.2 Selección de Engranes
  • 5.3 Cálculos

Capítulo 6. Construcción del banco (archivo pdf, 1 mb)

  • 6.1 Hoja de Proceso del Eje de Transmisión Principal
  • 6.2 Hoja de Proceso del Eje de Transmisión Secundario
  • 6.3 Hoja de Proceso de las Bases de los Ejes de Transmisión
  • 6.4 Planos de las Piezas y los Ensambles
  • 6.5 Procesos de ensamblaje

Capítulo 7. Pruebas, modificaciones y correcciones (archivo pdf, 1 mb)

  • 7.1 Pruebas

Capítulo 8. Preparación de prácticas (archivo pdf, 1 mb)

  • 8.1 Objetivo de la práctica
  • 8.2 Introducción Teórica de la práctica
  • 8.3 Materiales
  • 8.4 Experimentos

Capítulo 9. Conclusiones (archivo pdf, 1 mb)

Referencias (archivo pdf, 1 mb)

Anexo A. Planos (archivo pdf, 1 mb)

Anexo B. Práctica (archivo pdf, 1 mb)

Anexo C. Especificaciones de engranes (archivo pdf, 1 mb)

Anexo D. Especificaciones de rodamientos (archivo pdf, 1 mb)

Anexo E. Manual de operación (archivo pdf, 1 mb)

Hernández Cabrera, E. A. 2007. Diseño y Construcción de un Banco para el Análisis de las Vibraciones Autoexcitadas. Tesis Licenciatura. Ingeniería Mecánica. Departamento de Ingeniería Industrial y Mecánica, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Enero. Derechos Reservados © 2007.