Ensayo Impaсto

Resumen

En la práctica de impacto de metales o prueba de resiliencia se logro consolidar los conocimientos de los estudiantes entorno al concepto de la resistencia al impacto de los materiales, esto con el objetivo de que el ingeniero pueda seleccionar un material teniendo en cuenta esta característica, definiendo conceptos tales como son: la resiliencia, tipos de péndulos según el tipo de carga de aplicación, calculo de la energía absorbida por un material al momento del impacto y finalmente uso y aplicación del péndulo charpy, en esta ultima parte se le enseño al estudiante el uso del péndulo charpy; con el objetivo de evaluar el conocimiento y la destreza del estudiante al calcular la energía absorbida de distintos materiales.

Palabras claves: impacto, resiliencia, péndulo charpy, energía absorbida.

Abstract

In practice kill them or impact resilience test strengthen knowledge achievement of students around the concept of the impact strength of the materials, this with the aim that the engineer can select a material taking into account this feature, defining concepts such as: resilience, pendulums types depending on application load, calculation of the energy absorbed by a material upon impact and eventually use and application of Charpy pendulum, in this last part was taught the student Charpy pendulum use, with the aim of assessing the knowledge and skills of the student to calculate the energy absorbed by different materials.

Keywords: impact, resilience, pendulum Charpy energy absorbed.

I. INSTRUDUCCION

El ingeniero se caracteriza por ser un hombre de ciencia e investigación, demostrando la capacidad que tiene para resolver y solucionar problemáticas que el entorno de le presente en cuanto a una actividad determinada, por esta razón debe temer una lucha diaria al momento de seleccionar un material el cual tendrá un fin determinado, basándose bajo ciertos juicios tales como son propiedades mecánicas del material, he de aquí donde la American Society for Testing and Materials (ASTM) establece

Unas series de normas y ensayos para facilitar el trabajo del ingeniero al momento de seleccionar un material adecuado, uno de estos ensayos es el famoso ensayo de impacto o prueba de resiliencia, esta prueba consiste en determinar la cantidad energía absorbida de un material y la resistencia al impacto, con el objetivó de este ensayo es seleccionar materiales y determinar la capacidad de este para absorber energía antes de fracturarse bajo la acción de una carga de impacto.

Resiliencia :

Es una característica medible de los materiales que consiste en medir la resistencia a los choques o impactos que genera una carga aplicada a un material. Puede afirmarse que directamente proporcional a la tenacidad1 de un material, pero recuerde que la resiliencia por si sola no es suficiente para valorar la tenacidad, un material puede llamarse tenaz cuando tiene un buena resistencia a tracción asociada a un alargamiento y a una buena resiliencia.

Debido a que el choque es una solicitación dinámica, ya que la carga la carga se aplica instantáneamente con su valor máximo, la resiliencia se mide determinando la energía cinética absorbida por la rotura del material (Fig. 1), el valor de la resiliencia, al indicar la aptitud del material para absorber una sobrecarga instantánea, tiene gran importancia para aquellos materiales destinados a la construcción de elementos de maquinas que casi siempre están sometidos a cargas dinámicas.

Fig. 1 detalles de la muesca que se le realiza a la probeta

La prueba de impacto o de resiliencia consiste en romper de un solo golpe, con un mazo de caída pendular, una probeta de forma y dimensiones prefijadas (Fig. 1) apoyada en sus extremos con u entalladura o muesca en su parte central, esta muesca según la norma NTC 20-2 debe tener unas normas y dimensiones estandarizadas.

Péndulo de charpy:

La realización de la prueba de impacto o resiliencia se hace con la maquina de péndulo de charpy, u otras derivadas de ellas. El péndulo de Charpy está formado por un mazo con arista redondeada, situado en el extremo de un brazo articulado en un eje soportado por un castillete. El mazo se mantiene a una determinada altura prefijada, por medio de un dispositivo de enganche. La energía de impacto puede variar cambiando la altura del péndulo o su masa; la energía que absorbe la probeta es la diferencia entre la energía potencial antes y después del impacto. El péndulo charpy cuenta con una aguja que gira alrededor de una escala calibrada para registrar la energía absorbida por la probeta.

Fig. 2 partes del péndulo charpy

Para determinar la resiliencia de un material se divide la energía absorbida (diferencia de energía potencial) entre el área de la sección rota.

K= (Energia absorvida)/(area de la seccion rota)= Ei/A= mgH3/A= Fh3/A

Donde:

Energía disponible (J): E1 = mgH1 = w H1

Altura inicial (m): H1 = R [1 + sen (α1 + 90)]

Brazo del péndulo (mm): R= 748, 5

Angulo inicial (°): α1 = 191

Energía residual (J): E2 = mgH2 = w H2

Altura final (m): H2 = R (1 - cos α2)

Angulo final (°): α2

Energía absorbida (J): E = E1 – E2 = mg (H1 – H2) = mg H3

E = w H3

K = Resiliencia: Es la energía absorbida por unidad de área en el campo elástico lineal

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