Maquina Universal Baldwin
Máquinas de ensayo MAQUINA UNIVERSAL BALDWIN DE 30tf
La máquina hidráulica universal Satec, sistema Baldwin presenta control semiautomático a través de dos válvulas (de carga y descarga) que permiten al operador ajustar la velocidad de carga a las exigencias del ensayo, para satisfacer lo aconsejado las normas y como alternativa, una válvula de paso que anulando a las anteriores hace posible efectuar la carga o descarga a la máxima velocidad ve locidad (desplazamientos rápidos).
Ma quina para Ensayos de Traccio n La máquina Schenck, servohidráulica de 10.000.000 kgf resulta la de mayor alcance en su tipo de cuantas se hayan construido hasta el presente, fue diseñada con la finalidad de obtener valores de las propiedades mecánicas de metales a emplear en la construcción de reactores, en donde la seguridad es de enorme importancia, al extremo de no confiarse con la transferencia de valores obtenidos en probetas normalizadas, cuando los elementos componentes presenten grandes dimensiones.
Contralor de las Maquinas de Ensayos Antes de realizar un ensayo riguroso, cuando se nota alguna anomalía en la máquina o también cuando se la somete a una reparación importante y en general en forma periódica, debe comprobarse su perfecto funcionamiento, lo que se realiza utilizando dinamómetros a mercurio (cajas de comprobación) o bien los aros de calibración. El método de las pesas, patrones a cuadrante o celdas de carga. Las normas indican que una máquina de ensayo está dentro de las tolerancias admitidas para su uso cuando el error de carga no excede del ±1%, para valores dentro del mismo signo o del 1% de diferencia entre valores de signos contrarios. Varios son los equipos y procedimientos a utilizar para la deter minación de los errores de cargas en los registros analógicas, digitales o electrónicas de las máquinas de ensayo.
Comprobadores de Carga Tipo Reloj Verificaciones rápidas y exactas de las máquinas de ensayos pueden realizarse me diante el empleo de comprobadores de cargas, con medición directa de las m ismas.
Aros de Calibración Son anillos metálicos que bajo la acción de fuerzas de tracción o compresión, sufren deformaciones elásticas aproximadamente proporcionales a las cargas. Estas deformaciones, extremadamente pequeñas, se miden mediante un tornillo micrométrico y una lengüeta vibrante montada diametralmente en el anillo. Operación
Una vez montado el dispositivo adecuado, según que se emplee al aro bajo cargas de tracción o compresión, se realizan las lecturas. Para efectuarlas se procede de la siguiente manera: se gira el dial del tornillo micrométrico hasta que la bolilla que posee casi toque la lengüeta vibrante; usando un lápiz o punta se hace o scilar la lengüeta según un arco de aproximadamente 1/2" de longitud. Se sigue girando lentamente el dial hasta que la lengüeta roce a la bolita sin frenarla bruscamente. En estas condiciones se lee el número de divisiones mediante un índice. Simultáneamente se debe medir la temperatura del ambiente próximo a la máquina, pues su v ariación afecta las determinaciones, debiendo calcularse el "error por temperatura". Si bien el error por temperatura resulta tal vez el más importante, pueden producirse errores por la variación en el tiempo de lectura para carga cero y en carga, en cada determinación, que produce variaciones en el comportamiento del creep elástico (anelasticidad); por deficiente alineación del aro, por el cambio de calibración en el tiempo y error debido al desgaste de la lengüeta.
Compresion El ensayo de compresión "estática" consiste en aplicar a la probeta en la dirección de su eje longitudinal, una carga que tienda a producir su acortamiento y cuyo valor se irá incrementando lentamente hasta la rotura o suspensión del ensayo. Ante la necesidad de disponer de transmisores de cargas en contacto con el material, se generan fuerzas de rozamiento opuestas a su libre expansión transversal, que alteran el estado de tensión simple, y que hace que el ensayo no defina exactamente las propiedades mecánicas de resistencia (CTrc) y deformabilidad en la rotura de los metales por compresión, con excepción de las fundiciones, que presentan una gran fragilidad. El rozamiento, que puede restringir la libre deformación en las zonas de contacto del material con las placas de compresión, obliga a incrementar la carga aplicada y consecuente mente genera un alimento aparente en el valor de la resistencia. Otro de los inconvenientes a tener en cuenta en la determinación de la resistencia estática a la compresión está dado por los distintos valores que pueden obtenerse, aún para un mismo material al variar la relación diámetro-altura los valores obtenidos en compresión son de interés en es que en los procesos de fabricación, como el forjado y laminado se e ncuentren sometidos a importantes deformaciones. Resultan de utilidad práctica en los proyectos de estructuras sujetas a cargas de compresión o flexo compresión. Por otra parte y en consideración a la fácil disgregación y heterogeneidad constitutiva de los hormigones, que impiden la realización de los ensayos estándar de tracción, los de compresión son de importancia para fijar y prácticos en base a la cantidad y calidad de sus componentes. El diagrama obtenido en un ensayo de compresión presenta para 1c al igual que el de tracción, un período elástico y otro plástico, obedeciendo la recta inicial a la ley de Hooke.
Formas de las Fracturas y Tensiones En compresión y por la acción restrictiva del r ozamiento efecto de zunchado, de mayor intensidad en las superficies de contacto de la probeta con los platos transmisores de las cargas que disminuye hacia el centro del material, obteniéndose una zona de libre expansión o de compresión pura, que dependerá de su altura y naturaleza, y que hace que la probeta tienda a adquirir la forma de un tonel o barril, mucho más notorio en los metales tenaces. a) Fund. Gris b) Aleación de Al c) Latón
La fractura de los metales por aplastamiento puede producirse formando de compresión, como ocurre con algunas aleaciones de conos denominados de compresión, como ocurre con algunas alaciones de cobre o por desplazamientos de las secciones afectadas a las máximas tensiones tangenciales, bronces, aleaciones de aluminios, etc, o bien en forma de grietas cuando no se presentan igual dureza e n toda su superficie, por la compresión de las partes duras con otras más blandas. En los aceros maleables no se alcanza la fractura como se indica en la figura 3 .3b, la que se complementa con la distribución cristalográfica que produce un aplastamiento del 56 % en un acero al molibdeno (AISISAE 4340).
La inclinación de los conos de compresión y de los planos de fractura, se debe al deslizamiento que produce la componente tangencial, que resulta de la descomposición de la tensión aplicada, figura 3.4, y que alcanza teóricamente su valor máximo para planos a 45°.
Flexio n El esfuerzo de flexión puro se o btiene cuando el sistema de las fuerzas exteriores actuantes sobre un cuerpo se reduce a dos pares opuestos, que al actuar perpendicularmente a su eje longitudinal tienden a separar en giro, traccionando y comprimiendo entre sí a dos secciones transversales inmediatas, la ley de Navier se mantendrán en sus planos. Teoría aplicable al ensayo de materiales en los que la luz de las probetas resulta de importancia con respecto a su altura; en caso contrario la flexión debe analizarse aplicando Ia "teoría matemática de la e lasticidad".
En los Ensayos de materiales de estructuras heterogéneas y en los dinámicos de fatiga por flexión rotativa se cumple plenamente con la definición del esfuerzo para posibilitar que en la zona de flexión pura tenga lugar la rotura en la sección más debilitada.
Torsio n El esfuerzo de torsión simple es el que se obtiene al hacer actuar en forma normal al eje longitudinal de barras cilíndricas, pares o fuerzas de igual magnitud y sentido contrario que tienden a producir e l giro de las secciones en sus planos. Los ensayos de torsión resultan indispensables para determinar las propiedades mecánicas de los "ejes de transmisión", que resultan los elementos de mayor aplicación en ingeniería al permitir transmitir movimientos y potencias en máquinas de las más variadas características y usos. Además y en consideración, a que como veremos la tensión tangencial se iguala a las normales principales que se generan (Tmáx = +01 = 02), el ensayo de torsión proporciona una medida mas e xacta de la plasticidad del material que en un ensayo de tracción T max = ° 1/2)» no presentando por otra parte las complicaciones de la estricción en tracción ni el efecto de zunchado en compresión Por otra parte algunas piezas de má quinas se encuentran sometidas simultáneamente a esfuerzos de torsión y flexión, y por lo tanto sujetas a estados múltiples de tensiones, denominándose "árboles" o "ejes", según que predomine el efe cto torsional o el de flexión respectivamente. En estos casos los proyectos parten de considerar los valores obtenidos en ensayos de torsión y flexión, o relacionados individualmente con otras referencias de tensiones, deformaciones o energías determinadas en ensayos de tr acción estática, a fin de predecir la falla del elemento mediante distintas "hipótesis" o "criterios" de fractura (Guest, Huber - Von Mises - HenckvT. Mohr. etc ) De acuerdo con la definición del esfuerzo de torsión podemos demostrar que solo se obtendrá en piezas cilíndricas de ejes rectos cuya superficie exterior no varía por el efecto producido, lo que implica aceptar que las secciones transversales se mantendrán perfectamente planas.
Traccio n Un cuerpo se encuentra sometido a un esfuerzo de tracción simple cuando sobre sus secciones transversales se le aplican cargas normales uniformemente repartidas y de modo de tender a producir su alargamiento, figura 2.1. Por las condiciones de ensayo, el de tracción estática es el que mejor determina las propiedades mecánicas de los metales, o sea aquéllas que definen sus características de resistencia y deformabilidad. Permite obtener, bajo un estado simple de tensión, el límite de elasticidad o el que lo reemplace prácticamente, la carga máxima y la consiguiente resistencia estática, en base a cuyos valores se fijan los de las tensiones admisibles o de proyecto ((5adm), y mediante e l empleo de fórmulas empíricas conocer, aunque sólo aproximadamente, el comportamiento del material bajo otros tipos de cargas, esfuerzos o ensayos (fatiga, dureza, etc.). Ya sabemos, por otra parte, que la mayor o menor aptitud del metal a ser deformado, queda indicada por el alargamiento unitario convencional o especifico, el que puede complementarse con el cálculo de la estricción. Cuando la probeta se encuentra bajo un e sfuerzo estático de tracción simple, se alarga e n mayor o menor grado según su naturaleza a medida que la máquina de ensaya a medida que cre ce la carga, pudiéndose estudiar gráficamente la relación de esta con las deformaciones que produce. Estos gráficos o diagramas que pueden obtenerse directamente de la máquina de ensayo, permiten deducir las propiedades mecánicas de los metales por lo que el conocimiento de sus puntos y zonas características reviste gran importancia.
Energía Solar La energía solar es una fuente de energía de origen renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol. En la actualidad, el calor y la luz de l Sol puede aprovecharse por medio de captadores como células fotovoltaicas, helióstatos o colectores térmicos, que pueden transformarla en energía eléctrica o térmica. Es una de las llamadas energías renovables o energías limpias, que pueden ayudar a resolver algunos de los problemas más urgentes que afronta la humanidad. Las diferentes tecnologías solares se clasifican en pasivas o activas según cómo capturan, convierten y distribuyen la energía solar. Las tecnologías activas incluyen el uso de paneles fotovoltaicos y colectores térmicos para recolectar la energía. Entre las técnicas pasivas, se encuentran diferentes técnicas enmarcadas en la arquitectura bioclimática: la orientación de los edificios al Sol, la selección de materiales con una masa térmica favorable o que tengan propiedades para la dispersión de luz, así como el diseño de espacios mediante ventilación natural. Actualmente, y gracias a los avances tecnológicos, la sofisticación y la economía de escala, el coste de la energía solar fotovoltaica se ha reducido de forma constante desde que se fabricaron las primeras células solares comerciales, aumentando a su vez la eficiencia, y su coste medio de generación eléctrica ya es competitivo con las fuentes de energía convencionales en un creciente número de regiones geográficas, alcanzando la paridad de red.
La facultad La facultad se caracteriza por impulsar el uso de la Energía solar debido a la instalación de paneles fotovoltaicos y colectores térmicos ubicados en la parte superior del Laboratorio de Ingeniería Civil. Este emprendimiento de la facultad es de gran importancia, ya que la energía generada por el sistema solar, permite abastecer la cuota de consumo de todo el Buffet. Es importante aclarar que las energías tradicionales son cada vez más caras, por lo tanto es necesario optar por energías alternativas las cuales permitan economizar los gastos e independizarnos de empresas privadas.
Hidraulica
La Hidráulica es una rama de la mec ánica de fluidos y ampliamente presente en la ingeniería que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas de los líquidos. Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con la masa y a las condiciones a que esté sometido el fluido, relacionadas con la viscosidad de este. La facultad desarrolló este sistema de tuberías, el cual permite comparar las diferentes presiones, tanto la inicial como la final de su tramo, según la cantidad de curvas que tengan. El agua proviene de dos tanques de agua encontrados en la parte superior del laboratorio, los cuales descargan en unas bombas de presión apoyadas en el suelo, las cuales se encargan de impulsar el agua hacia las t uberías.
Tamizacio n Objetivo
Establecer, mediante tamizado, la distribución por tamaños de las partículas que constituyen los áridos finos y gruesos. Generalmente, luego de realizar este ensayo se dibuja una curva granulométrica de áridos, módulos de finura y tamaño máximo. Normas a Consultar I.R.A.M. 1627: Granulometría I.R.A.M. 1505: Análisis
de los áridos para hormigones
granulométrico de los áridos
I.R.A.M. 1501: Características
de los tamices de ensayo
I.R.A.M. 1509: Forma de extracción de las muestras Instrumental
Balanza con sensibilidad de 0,1% del peso de la muestra
Tamices de acuerdo a numeración exigida y fondo
Estufa que permita mediciones hasta 110'C ± 5'C, y temp.
Mesa vibratoria de tamices de Pascall o similar
cte.
Método
Se cuartea 500 gr. de agregado fino, o bien 5000 grs. de
agregado grueso (según sea e/ ensayo respectivo).
Se coloca la muestra en la estufa y se lleva a 110'C ± 5'C, manteniéndose a temperatura constante.
Una vez seco el agregado, se coloca sobre el vibrador de tamices, provisto de los tamices necesarios para el ensayo, más su fondo.
Los tamices nombrados en el punto (3.2.), deben encontrarse normalizados según norma IRAM, o en su defecto ASTM, haciendo las conversiones del caso, colocándose de manera tal que, el de mayor abertura de malta quede en la parte superior de la columna, siguiendo los demás según su abertura sucesiva, de forma tal que:
Tamices que no intervienen en el módulo de finura
Se zarandean los tamices con la muestra.
Se pesa el contenido retenido por el tamiz de mayor abertura de malla y se
anota la lectura correspondiente.
Con el contenido del siguiente tamiz se r ealiza igual operación a la anterior pero sin sacar de la balanza el pesado anterior y se toma la lectura hallada, y así sucesivamente:
Hasta pesar todo lo acumulado en los tamices más lo ret enido en el fondo.
Se saca el porcentaje de lo retenido en cada paso con re specto al total, no considerándose lo retenido en el fondo.
Con igual procedimiento se realiza una segunda determinación para obtener valores promedio.
Con los valores hallados de porcentajes promedio, se realiza el gráfico, obteniéndose una curva que deberá estar dentro de los límites fijados por la norma IRAM No 1627.
Informe N°1 Laboratorio Ingeniería Civil
Nombre: Mauro Pucciano Materia: Ing Civil Curso: O1021 Facultad: UTN FRBA Año: 2014
