Análisis de esfuerzos y manufactura de la palanca de armar de fusil de asalto

Abstract

En este trabajo se desarrolla la investigación referente al estado de esfuerzos a los que se somete la palanca de armar de un fusil de asalto y su proceso de manufactura.Como primera instancia se desarrolló la investigación bibliográfica de los antecedentes históricos del fusil de asalto y sus mecanismos, con el fin de comprender y determinar los efectos de los esfuerzos que se le aplican. Para la simulación numérica se emplea el Método del Elemento Finito (MEF): método numérico basado en la transformación de un cuerpo de naturaleza continua en un modelo discreto aproximado. En esta investigación se aplican las teorías de falla y el concepto de concentración de esfuerzos, esto es, el componente se somete a un análisis de esfuerzos y se determina el efecto de la concentración de esfuerzos en la geométrica de la pieza. Se describen los conceptos teóricos y la solución analítica del efecto de los esfuerzos, posteriormente se desarrolla el objetivo de este trabajo: determinar los esfuerzos a los que se encuentra sometida la palanca de armar de un fusil de asalto, utilizando métodos analíticos y numéricos aplicando el MEF, con lo que se idealizan las condiciones en que se desarrolla el componente, y se propone el proceso de manufactura del componente. Al comparar los resultados obtenidos por el MEF con los del método analítico se encontró que estos son similares y que el efecto de concentración de esfuerzos en una sección critica de la palanca pueden ser minimizados cambiando la configuración geométrica de la pieza con el fin de garantizar que sea capaz de soportar los esfuerzos durante su funcionamiento.

This work presents research on the stresses to which the cooking lever of an assault rifle is subjected, as well as some considerations about its manufacturing process. On a first stage, the literatura review on the historical background of assault rifles and their mechanisms. This review was performed with the goal of determine and understand the effects of the stress applied to the cooking lever. The Finite Element Method (FEM), which is regarded as a numerical method based on the mapping of a continous body in to an approximate discrete model. Failure theories are considered in this research along with the stress concentration concept. In this work, the part is analized and determined the stress pattern, identifying the stress concentration along its geometry Theoretical concepts and an analytical solution of the effect of the stresses are described, the magnitude of the stresses on the coocking lever, this is reached through analytical análysis and the FEM, where some conditions are idealized and a manufacturing process is proposed. Finally, the analytical and FEM results are compared and the high correlation between them validates both analysis. The stress concentration on a critical section of the cooking lever is minimized by changing the geometric configuration of the cooking lever, as shown in the results.