Pendulo

Introducción

Para las diferentes obras de ingeniería un factor importante del que puede depender el éxito de tal obra, obedece a los materiales que se usen y las funciones que estos vayan a cumplir; para garantizar que estén en óptimas condiciones, es necesario realizar un detallado estudio de sus propiedades.

Algunas de las propiedades a estudiar serian la dureza, el módulo de elasticidad, densidad, entre otras.

Una propiedad importante de tener en cuenta es la tenacidad que es la capacidad que el material tiene para absorber energía en forma súbita o de impacto. El conocimiento de esta propiedad resulta muy útil en la selección de un material para una aplicación determinada, en la que la tenacidad del material sea una característica a tener en cuenta en el diseño de la pieza.

El objeto del ensayo de choque o la prueba Charpy es el de comprobar si una máquina o estructura fallará por fragilidad bajo las condiciones que le impone su empleo, muy especialmente cuando las piezas experimentan concentración de tensiones, por cambios bruscos de sección, mecanizados incorrectos, etc., o bien verificar el correcto tratamiento térmico del material ensayado.

Marco teórico

El péndulo de Charpy

Es un péndulo ideado por Georges Charpy que se utiliza en ensayos para determinar la tenacidad de un material. Son ensayos de impacto de una probeta entallada y ensayada a flexión en 3 puntos. El péndulo cae sobre el dorso de la probeta y la parte. La diferencia entre la altura inicial del péndulo (h) y la final tras el impacto (h') permite medir la energía absorbida en el proceso de fracturar la probeta. En estricto rigor se mide la energía absorbida en el área debajo de la curva de carga, desplazamiento que se conoce como resiliencia.

Historia

En 1896 S. B. Russell introdujo la idea de la energía de fractura residual e ideó un ensayo de fractura con péndulo. Las pruebas iniciales de Russell midieron muestras sin tallar. En 1897 Frémont introdujo una prueba que trataba de medir el mismo fenómeno usando una máquina de resorte. En 1901 Georges Charpy propuso un método estandarizado que mejoraba el de Russell rediseñando un péndulo, con muestras entalladas y, en general dando especificaciones precisas.

Las pruebas de impacto

se utilizan en ingeniería de polímeros para estudiar la tenacidad de un material. Este material puede ser un polímero, un copolímero o un polímero reforzado.

Las pruebas mecánicas pertenecen al grupo de pruebas mecánicas dinámicas.

Generalidades

Según el método Charpy existen dos tipos de prueba de impacto:

• Prueba de impacto con flexión

• Prueba de impacto con flexión y muesca

Ambas pruebas pueden realizarse con instrumentos o sin ellos, es decir, con una computadora que mide los diferentes parámetros implicados en la prueba.

Otras pruebas de impacto no incluidas en Charpy incluyen

• Prueba a la caída

• Pruebas de impacto a alta velocidad

• La tenacidad al impacto se mide en kJ/m2 (kilojulio (unidad) por metro cuadrado).

Debido a las características termoplásticas de los polímeros, las pruebas de impacto requieren cierta velocidad en su actuación, velocidades lentas producen más bien movimientos de deformación o creep, permitiendo a los segmentos de las macromoléculas la relajación de esfuerzos. Las velocidades para impacto incluyen

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