Ingeniería Mecánica

Decision making tool for asset replacement

Resumen Conocer el momento en que un activo debe ser sustituido es de gran relevancia para la buena salud económica de los negocios, por este motivo, el principal objetivo de este artículo es definir el momento oportuno de reemplazo de un activo, sustentado en un enfoque económico. Para esto se utilizó el Índice de Rentabilidad del Reemplazo, este índice refleja qué porciento de la inversión se retribuye cada año, al reemplazar un activo, por lo que permite tomar la mejor solución cuando sea necesario decidir entre continuar explotando un activo y realizarle las acciones de mantenimiento correspondientes, o bien, optar por el reemplazo total o parcial del mismo. El cálculo de este índice mide la ventaja económica de hacer el reemplazo ahora, en lugar de postergarlo. En la investigación se analizó el posible reemplazo del actual grupo electrógeno principal Kholer 500 kW del sistema de generación de energía eléctrica de una industria de elaboración de conservas de atún en latas. Finalmente, se concluyó que el grupo electrógeno principal actual debe ser reemplazado, por el propuesto, cuyo Índice de Rentabilidad del Reemplazo es de 14,96 por ciento anual, este valor justifica el reemplazo

Abstract Knowing the moment when an asset must be replaced has a great relevance for the good economic health of any business, for this reason, the main goal of this paper is to define the opportune moment of replacement the assets, supported by an economic approach. The Replacement Profitability Index was used, this index means what percentage of the investment is pay back every year, by replacing an asset, it allows to take the best solution when is necessary to decide between continuing the exploitation of the asset and carry out the corresponding maintenance actions, or replace it in whole, or in part. The calculation of this index measures the economic advantage of doing the replacement just now, instead of postponing it for one more year. This investigation analyzed the possible replacement of the current Kholer 500 kW main generator set in an electric power generation system of canned tuna industry. Finally, it was concluded that the current main generator set should be replaced by the proposed one, because the Replacement Profitability Index was 14,96 percent per year, this value justifies the replacement.

Gating system analysis of permanent molds for aluminum piston

Resumen Los métodos de modelado y simulación de procesos de fundición se realizan a través de softwares. Esto permite una reducción de tiempo y costos en pruebas tecnológicas. Como parte fundamental de cualquier molde de fundición está el sistema de alimentación, componente del diseño del cual depende el correcto llenado y solidificación de la pieza. El objetivo de este trabajo fue evaluar el sistema de alimentación de un molde permanente metálico por fundición a gravedad para la obtención de un pistón de aleación de aluminio de motor de combustión interna, usando los softwares CAD/CAE para su modelación y simulación por elementos finitos. Se evaluó, simuló y planteó una modificación para dar una solución viable y económica, obteniendo un satisfactorio ciclo de llenado y solidificación que permite reducir al mínimo los rechazos actuales del molde original. La simulación de la propuesta está en correspondencia con los experimentos realizados físicamente.

Abstract The methods of modelling and simulation of casting processes are carried out by means of software. This allows a reduction of time and costs in technological tests. As fundamental part of any casting mould is the feeding system, a component of the design on which the correct filling and solidification of the part depends. The aim of this work was to evaluate the feeding system of a permanent metal mould by gravity casting to obtain an aluminum alloy piston for an internal combustion engine, using CAD/CAE software for its modelling and simulation by finite elements. A modification was evaluated, simulated and proposed to provide a viable and economical solution, obtaining a satisfactory filling and solidification cycle that minimizes the current rejects of the original mould. The simulation of the proposal is in correspondence with the experiments carried out physically.

Influence of heat treatment on microstructure and hardness of mats in Hadfield chrome Steel

Resumen Las esteras, luego del proceso de fundición presentan una estructura austenítica con carburos perjudiciales en los bordes de granos, los que deben ser eliminados. El objetivo de esta investigación fue el estudio de tratamientos térmicos que garanticen la estructura y parámetros de resistencia deseados para la correcta puesta en servicio de esteras para vehículos blindados. Se elaboraron probetas de prototipos obtenidos en talleres de fundición cubanos, las mismas se sometieron a diferentes regímenes de temple a 1050 ºC, con un tiempo de permanencia a esta temperatura de 30 y 60 min, además se realizaron revenidos a 200, 400 y 600 ºC respectivamente, con un tiempo de permanencia de 120 min. Se realizaron estudios de composición química, metalografía, dureza, tamaño de grano, microscopía electrónica de barrido (scanning electron microscopy, SEM) y espectrometría de rayos x (x-ray spectrometry, EDS). Luego del proceso de fundición se propone un temple en agua con revenido bajo a 200 ºC, garantizando el alivio de las tensiones internas y una matriz austenítica libre de carburos. Además, se desarrolló el análisis estadístico, lo que ha posibilitado producir esteras de elevada calidad, sustituyendo importaciones.

Abstract The mats, after the casting process present an austenitic structure with harmful carbides on the grain edges, which must be eliminated. The objective of this research was the study of heat treatments that guarantee the desired structure and resistance parameters for the correct commissioning of mats manufactured in Cuba for armored vehicles. Prototype specimens foundry workshops were elaborated, they were subjected to different tempering regimes at 1050 ºC, with a residence time at this temperature of 30 and 60 min, in addition they were tempered at 200, 400 and 600 ºC respectively with a residence time of 120 min. Chemical composition, metallography, hardness, grain size, scanning electron microscopy (SEM) and x-ray spectrometry (EDS) were studied. After the casting process, a quench in water with low tempering at 200 ºC is proposed, guaranteeing the relief of internal stresses and an austenitic matrix free of carbides. In addition, statistical analysis was developed, which has made it possible to produce high quality mats, substituting imports.

Quenching of SAE/AISI 1045 steel using reused oils as a cooling médium

Resumen En el presente trabajo se realizó el temple a probetas de acero SAE/AISI 1045 enfriándolas en sustancias no convencionales. Se realizaron tres grupos de cinco probetas cada uno, el primer grupo se enfrió en aceite vegetal desechado por el uso en la fritada de alimentos, el segundo en aceite mineral 15W40, también después de ser utilizado (5000 h) en el motor de un automóvil y el tercer grupo se enfrió en agua para tomarlo como patrón de referencia. Fue medida la dureza a estas probetas sin tratamiento, comprobándose que corresponde con lo estipulado en la literatura para este tipo de acero laminado en frío. A continuación, cada una de las probetas fue sometida a una temperatura de austenización de 840±10°C, la cual fue establecida dentro del rango de 30-60°C por encima de la curva Ac3 del diagrama Fe-Fe3C. Así mismo fue considerado un tiempo de sostenimiento a temperatura de austenización de 30±2 min. Posteriormente cada grupo de probetas se enfrió en la sustancia correspondiente. Después se realizó el análisis estructural de los diferentes grupos de probetas y se midió la dureza en las mismas. Finalmente se hizo el ensayo de desgaste abrasivo utilizando el método de arena seca-rueda de caucho establecido por la norma ASTM G 65.

Abstract In the present work, quenching is performed on SAE / AISI 1045 steel specimens, cooling them with non-conventional substances. Three groups of five test pieces each were made, the first group was cooled in vegetable oil discarded for use in food frying, the second in 15W40 mineral oil, also after being used (5000 h) in a car engine and the third group is cooled in water to take it as the reference standard. The hardness of these test pieces without treatment is measured, verifying that it corresponds to what is stipulated in the literature for this type of steel cold rolled. Next, each of the specimens was subjected to an austenitization temperature of 840 ± 10 ° C, which was established within the range of 30-60 ° C above the Ac3 curve of the Fe-Fe3C diagram. Likewise, a holding time at austenitization temperature of 30 ± 2 min was considered. Subsequently, each group of specimens is cooled in the corresponding substance. Afterwards, the structural analysis of the different groups of test pieces is carried out and the hardness in them is measured. Finally, the abrasive wear test is made using the rubber wheel dry sand method established by the ASTM G 65 standard.