Ensayo de torsión para metales

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica de la

        Fuerza Armada Nacional Bolivariana

Núcleo-Sucre; Extensión-Carúpano

Mecanica-01; Semestre-05

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Facilitador:                                                                                 Bachiller:       [pic 2]

Ingeniero Henry Chaihin                                                               Rodríguez Rodrigo

       C.I:2728857

Alquimedes Cermeño

Carúpano, Mayo  2019

Introducción

Cuando una pieza de alguna máquina se encuentra realizando algún trabajo, está se encontrará sometida a muchos tipos de fuerzas, debido a esto es necesario que se tomen las consideraciones pertinentes durante el diseño para que ésta pueda cumplir la tarea de manera eficiente.

Un tipo de fuerza que se encuentra comúnmente son aquellas que provocan un giro, se les llamas fuerzas de torsión y afectan principalmente a ejes y otros sistemas mecánicos que involucran alguna clase de movimiento. La persona encargada del diseño debe conocer el comportamiento de el material ante este tipo de cargas y los distintos esfuerzos que se generan por culpa de estos.

Estas propiedades mecánicas se pueden obtener de manera experimental a través de un ensayo de torsión, en el cual se evalúa el comportamiento de un material ante este tipo de cargas.

Material

Las pruebas de torsión son realizadas en materiales metálicos, aceros estandarizado y otros tipos de aleaciones. La forma del espécimen a utilizar varían según la norma según la cual se realice el experimento, generalmente pueden ser completamente macizo o con sección transversal hueca.

Pera el experimento descrito en este informe se utiliza una probeta de diámetro constante de 1in y con dos materiales, A-36 y Aluminio 6061-T6. Y los distintos cálculos se realizan por las definiciones teóricas que describen el comportamiento del material

La forma de la probeta varía dependiendo de cómo se decida realizar el experimento. Los especímenes normalizados constan de un segmento cilíndrico de diámetros variables de metal. El diámetro es menor en el centro para hacer que se concentren los esfuerzos en esta zona a fin de tomar las mediciones. Una de las normas que regula las dimensiones de este espécimen es la DIN EN ISO 6892-1, DIN 50125 ( mostradas en la figura).

Las secciones de mayor diámetro que se encuentran en los extremos del cilindros son utilizadas para sujetarla a la máquina de prueba de torsión.

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H

Otra norma ampliamente utilizada para el cálculo de las propiedades de un material en torsión es la ASTM 143-02, en la cual de igual forma se definen todos los parámetros necesarios para el experimento, este se realiza con el fin de obtener el módulo de rigidez Y de un material tomando como datos los ángulos de giro y los pares de torsión.

Objetivo

El principal objetivo de una prueba de torsión es conocer el comportamiento que se origina en los materiales a causa de la aplicación de cargas que generan Torque en los elementos, como ejes, flechas y otros elementos que transmiten potencia.

Una parte importante de esto es el cálculo del módulo de rigidez G del material. Este se puede obtener relacionando los esfuerzos cortantes y la deformación angular que se han presentado en el espécimen a medida que se va realizando el experimento

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Gamma: deformación angular

Tau: esfuerzo cortante

A medida que se va aplicando torsión en el elemento se mide su deformación angular y con estos datos por medio de las relaciones de estas propiedades se obtiene el gráfico de esfuerzo contra deformación y el valor de G para la zona elástica, el cual vendría representado por la pendiente de la recta que forman estos valores.

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