PRÁCTICA DE LABORATORIO. LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
Enviado por Fidel Tisalema Ldu • 28 de Junio de 2021 • Apuntes • 1.546 Palabras (7 Páginas) • 138 Visitas
REVISIÓN 0 (PARA USO) 10-04-2018
[pic 1] | UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI |
PRÁCTICA DE LABORATORIO LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALES CARRERA DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA |
ELABORADO POR: | REVISADO POR: | APROBADO POR: |
J. VILLARROEL | H. LAURENCIO | R. REINOSO |
FECHA:10-04-2018 | FECHA:10-04-2018 | FECHA: 10-04-2018 |
CARRERA | CÓDIGO DE LA ASIGNATURA | NOMBRE DE LA ASIGNATURA |
INGENIERIA ELECTROMECÁNICA | IELM 306 | Resistencia de materiales |
PRÁCTICA N° | LABORATORIO: | Resistencia de materiales | DURACIÓN (HORAS) |
01 | NOMBRE DE LA PRÁCTICA: | ENSAYO DE TRACCIÓN | 3 |
1 | OBJETIVO |
El tema de análisis consiste en determinar cualitativamente como cuantitativamente la relación existente entre una carga que actúa axialmente y en tracción, con respecto al esfuerzo inducido en un material, es decir su resistencia, estos conceptos son revisados en el numeral 2.1. En general se hacen estos análisis para tres probetas de diferente material. Los objetivos de la práctica son: Estudiar el comportamiento mecánico del acero, el aluminio fundido mediante ensayos de tracción realizados de acuerdo con la norma ASTM E8 y trazar la curva esfuerzo-deformación unitaria para el acero e identificar las zonas más representativas en dicha curva, siendo una consecuencia de lo anterior el poder evaluar las propiedades mecánicas del acero y el aluminio fundido y sus formas de falla. Para hacer comparaciones entre propiedades de materiales y el comportamiento del mismo al trabajar con o sin probetas normalizadas, se ensaya también a tracción una probeta de varilla de construcción. |
2 | FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA |
2.1. INTRODUCCIÓN NORMA DEL ENSAYO DE TRACCIÓN ASTM E8 Se inicia con la preparación y el maquinado de la probeta estándar. Sin embargo, si el tamaño original del producto es pequeño, o si solo se dispone de una cantidad limitada del material, hay especificaciones equivalentes de tamaño inferior al estándar. Las probetas maquinadas tienen secciones mayores en los extremos y una sección reducida en el medio. El material de la sección reducida es la parte de la probeta que realmente se somete a la carga y al alargamiento. Antes de realizar el ensayo, se marca cierta longitud en la sección reducida que servirá para determinar la ductilidad después del ensayo. Esta longitud se llama longitud de trabajo o de calibre; la longitud estándar es 50.8mm (2 pulgadas). ESFUERZO Y DEFORMACION UNITARIA Los resultados de un ensayo simple pueden aplicarse a todos los tamaños y formas de probeta para un material dado si se transforma la carga a esfuerzo, y la distancia entre las marcas de calibración a deformación. El esfuerzo y la deformación unitaria se conocen adicionalmente como ESFUERZO Y DEFORMACIÓN DE USO EN INGENIERÍA O INGENIERILES se definen mediante las siguientes ecuaciones: [pic 2] [pic 3] [pic 4] [pic 5] Donde es el área original de la sección transversal de la muestra antes de iniciar la prueba, es el alargamiento, es la distancia original entre las marcas de calibración y es la distancia entre las marcas después de aplicar la carga .[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10] DEFORMACIÓN ELÁSTICA Y PLÁSTICA Cuando se aplica una fuerza una carga a la probeta, los enlaces entre los átomos se estiran y el material se alarga. Cuando se retira la carga, los enlaces regresan a su longitud original y la probeta vuelve a su tamaño inicial. La deformación del metal en esta porción elástica de curva esfuerzo-deformación no es permanente. Si las cargas son mayores el material se comporta de una manera plástica. Cuando se incrementa el esfuerzo, las dislocaciones empiezan a producirse, ocurre el deslizamiento y el material empieza a deformarse plásticamente. A diferencia de la deformación elástica, la deformación ocasionada por el deslizamiento es permanente. El esfuerzo en que se inicia el deslizamiento es el punto que delimita los comportamientos elástico y plástico. ESFUERZO DE FLUENCIA El esfuerzo de fluencia es aquel en que el deslizamiento se hace notorio e importante. Si se diseña un componente que deba soportar una fuerza durante su uso, debe asegurarse que no se deforme plásticamente. Por otra parte, al fabricar piezas o componentes mediante cierto proceso de deformación, el esfuerzo aplicado, debe exceder el punto de fluencia para producir un cambio permanente en la forma del material. RESISTENCIA A LA TRACCIÓN La resistencia a la tracción es el esfuerzo resultante de la mayor carga aplicada, y por ello es el esfuerzo máximo que ocurre en la curva esfuerzo deformación. En muchos materiales dúctiles, la deformación no permanece uniforme, en un cierto punto una región se deforma más que en otras áreas y ocurre una reducción en la sección transversal; esta región localmente deformada se denomina garganta o estricción, debido a que el área de la sección de la sección transversal se reduce en este punto, se requiere de una fuerza menor para continuar la deformación, y decrecerá el esfuerzo calculado a partir del área original . La resistencia a la tracción es el esfuerzo en que inicia la estricción. [pic 11] MÓDULO DE YOUNG O MÓDULO DE ELASTICIDAD Consulte que es el módulo de Young o módulo de elasticidad de un material y como se obtiene partir de la curva esfuerzo deformación unitaria. DIAGRAMA DE ESFUERZO DEFORMACIÓN REAL Consulte que es el diagrama de esfuerzo deformación real y cuáles son sus ecuaciones
Equipos: Máquina de ensayos universales TINIUS OLSEN, Software Horizon para ensayos, extensómetro, punzón marcador, calibrador. Materiales: Probeta normalizada ASTM E8 de acero A36 Probeta normalizada ASTM E8 de aluminio fundido. [pic 12] Varilla de construcción ø=19mm y L=600mm
EPP: Mandil, gafas claras, guantes. Instrucciones de seguridad:
Para iniciar el ensayo se sujeta la muestra maquinada en ambos extremos con las mordazas del equipo para el ensayo de tracción. Un extremo del espécimen está sujeto a un cabezal móvil y la otra a un cabezal estacionario. A la sección de calibre se acopla un extensómetro, que es un dispositivo para medir la extensión. Cuando se pone en funcionamiento la máquina de ensayo, la mordaza móvil deforma al espécimen y se determina la resistencia a la fluencia por medio de una celda de carga calibrada. Simultáneamente el extensómetro mide la elongación de la sección de calibre. Se obtiene una gráfica carga-elongación. La grafica de carga- elongación se puede convertir en dos tipos de curva de esfuerzo-deformación: la curva de esfuerzo- deformación nominal o ingenieril y la curva esfuerzo verdadero-deformación verdadera.
Para los ensayos con probetas normalizadas se sigue los siguientes pasos: 1 Marcar sobre la probeta los puntos de sujeción del extensómetro. 2 Medir la longitud de calibración y el diámetro de la probeta con un calibrador 3 Colocar las mordazas correspondientes para el tipo de probeta a ensayar en la máquina universal. 4 Sujetar la probeta con las mordazas 5 Colocar el extensómetro en las zonas marcadas y encerarlo 6 Tomar las lecturas de deformación y la carga de acuerdo a la tabla adjunta 7 Observar la fluencia y la estricción de la probeta de acero 8 Retirar el extensómetro y continuar con la aplicación de carga hasta la falla del material. Para los ensayos con la probeta de aluminio y la varilla se siguen los pasos 1, 2, 3, 4 y 7. |
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