Cómo determinar el factor de seguridad correcto a utilizar en el diseño de equipos

Escrito por tamara wilhite | Traducido por gabriela nungaray
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Cómo determinar el factor de seguridad correcto a utilizar en el diseño de equipos
Cuanto mayor sea el factor de seguridad, más material es utilizado para construirlo. (Thomas Northcut/Photodisc/Getty Images)

El factor de seguridad o FoS por sus siglas en inglés, determina la cantidad de margen que debe ser diseñado en un producto. Si un puente se espera para resistir 1.000 toneladas de carga sobre una base diaria, la carga mínima que debe estar diseñado es para 1.000 toneladas. Un factor de seguridad de 2 resultará en un puente que puede soportar 2.000 toneladas antes de fallar. Como el factor de seguridad se incrementa, la cantidad de protección en el diseño se aumenta. Aumentar el factor de seguridad aumenta el coste del diseño. Entonces, ¿cómo los diseñadores determinan el factor de seguridad correcto a utilizar en su diseño?

Nivel de dificultad:
Fácil

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Instrucciones

  1. 1

    Revisarlas leyes aplicables al proyecto. El factor de seguridad legalmente requerida es el factor de seguridad mínimo que se utilizará para el diseño.

  2. 2

    Lee los requisitos de diseño o las especificaciones contractuales de los códigos de diseño a seguir. Usa cualquier factor de seguridad en los códigos de construcción o en los códigos de diseño utilizados por el cliente. Los productos pueden ser diseñados con un factor de seguridad más alto que lo que se requiere por contrato, pero como mínimo debe cumplir con los términos del contrato.

  3. 3

    Determina si el material real que se utilizará en la fabricación fue probado o si un material representativo fue probado. Si una muestra de material real que se utiliza en la fabricación fue probado, utiliza un factor de seguridad de 1,3 en el diseño. Si un material representativo, pero similar se utilizó en su lugar, utiliza un factor de seguridad de por lo menos 2,0.

  4. 4

    Averigua si los ensayos de materiales se llevaron a cabo en un laboratorio en la temperatura ambiente o en condiciones idénticas a la operación del equipo. Si el material de prueba se realizó en condiciones similares a las condiciones reales de funcionamiento, utiliza un factor de seguridad de 1,3. Si la prueba de material fue hecha en un laboratorio interior y las condiciones de funcionamiento serán moderadamente difícil, utiliza un factor de seguridad de por lo menos 3.

  5. 5

    Utiliza el factor de seguridad estándar de 1,25 a menos que se especifique lo contrario. Esto se puede redondear a 1,3 para asegurar un margen adecuado.

Consejos y advertencias

  • De acuerdo con "Mechanical Design Handbook" por Harold A. Rothbart, "Los valores típicos de factores de diseño de seguridad van desde 1,0 (en contra de rendimiento) en el caso de las aeronaves a 3 en aplicaciones típicas de diseño de la máquina a aproximadamente 10 en el caso de algunos recipientes de presión".
  • Los puentes se vuelven más pesados​​, ya que están diseñados para soportar cargas mayores. Aviones y articulaciones se vuelven más voluminosos para manejar un mayor estrés. Al aumentar el factor de seguridad de un diseño, asegúrate de incluir el mayor peso de los materiales añadidos, tales como soportes estructurales adicionales, en cualquier cálculo. Si las vigas de soporte adicionales se añaden para soportar un techo cargado de nieve, asegúrate de que los soportes de pared puedan soportar el peso aumentado.

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