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Introducción
En este presente informe daremos a conocer un ensayo en particular, un ensayo de tipo destructivo, llamado Ensayo de Flexión, donde daremos a ver imágenes relacionadas a este ensayo y analizaremos como se ejecuta este proceso y los datos que analizamos en el laboratorio, y dar una conclusión de los resultados finales de este mismo material.
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Índice
Ensayo de Flexión
4 – 5 Pág.
Datos de vocablo Objetivos del ensayo
Procedimiento del ensayo
5 – 7 Pág.
Descripción del ensayo
Datos del Ensayo
7 Pág.
Analizando los datos
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Ensayo de Flexión Antes de de comenzar a describir este ensayo especifico, daremos a conocer unos conceptos que ayudaran a conocer mejor este tipo de prueba mecánica, y comenzaremos por Flexión.
Flexión En mecánica generalmente se denomina flexión al tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección no recta a su eje longitudinal. Es decir, por ejemplo un caso típico son las vigas, las que están diseñadas para trabajar, principalmente, por flexión. Igualmente, el concepto de flexión se extiende a elementos estructurales superficiales como láminas, que están expuestos a fuerzas que en algún punto de su extensión, se están provocando ciertas cargas de fuerzas y deformaciones en el material haciendo el efecto de flexión en él. En palabras aún más simples, es el efecto que se consigue al ejercer fuerza en el elemento alargado teniendo sus puntos de apoyo, resultando un doblamiento o una flexión del material. El rasgo más destacado es que un objeto sometido a flexión presenta una superficie de puntos llamada fibra neutra tal que la distancia a lo largo de cualquier curva contenida en ella no varía con respecto al valor antes de la deformación. El esfuerzo que provoca la flexión se denomina momento flector.
Elemento estructural alargado en puntos de apoyo sin carga extra además de su propio peso.
Elemento estructural alargado momento flector determinado.
con
un
Además junto a esto hay una teoría de flexión básica que explica las relaciones entre las fuerzas aplicadas y la geometría del miembro estructural (análisis estructural), con el comportamiento de su sección transversal por acción de las cargas (análisis de miembros), analizando algunos factores: Depende de la geometría de la estructura (forma y tamaño generales), de los tipos de apoyo y de las cargas aplicadas sobre la estructura. Se obtienen funciones que representan las variaciones de las magnitudes (a lo largo del elemento) de la fuerza cortante y el momento flector. Y de las distancias de los puntos de apoyo.
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Ensayo de Flexión (objetivos) Ahora analizaremos y explicaremos los procesos y pasos para este ensayo que es de tipo destructivo (el material a proceder prueba. queda inutilizable luego de terminado el ensayo). Y para entender bien el tema, hay que saber ¿porque hacemos este ensayo? ¿Que podemos sacar de estos datos que nos entregara la prueba? Ó los objetivos de este ensayo El principal objetivo de este ensayo es muy simple: Determinar una curva de carga-desplazamiento de la probeta. El primero de los objetivos es sencillo de conseguir, ya que básicamente se basa en someter a una de las probetas realizadas, a un ensayo de flexión y medir la Flecha (es la distancia que se obtiene entre la diferencia de centros del eje antes de la prueba y después de la prueba) y obtener la carga máxima antes de pasar a un efecto de estricción.
Describir el procedimiento del ensayo Material a analizar: Tubular rectangular Material: Acero Estructural. Dimensiones: Largo: 120 mm. Ancho: 29,92 mm. Alto: 20,07 mm. Espesor tubular: 1,4 mm. Puntos de apoyo: a cada 120 mm. (A los extremos)
Para comenzar este ensayo es recomendable usar uno de los sistemas para otorgar carga, uno puede ser: A través de una prensa hidráulica ó, Una prensa manual El mayor inconveniente de la prensa hidráulica es la mala precisión para el nivel de carga, pero muy conveniente al tipo de material que usaremos, ya que está pensada para materiales como el acero o el hormigón donde el nivel de carga a aplicar es mucho mayor que el necesario para el prototipo (probeta) que deseamos ensayar.
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Ahora veremos un montaje de una prensa manual para ejercer este ensayo, ya que es muy similar a un ensayo a través de prensa hidráulica con el detalle que la fuerza no se aplica por compresión de líquidos hidráulicos sino, manualmente, siendo más preciso a niveles de carga bajas. Un gran detalle que las siguientes imágenes corresponden a una prueba a unas vigas de acero, pero el sistema es el mismo para las prueba del material que analizamos en laboratorio. Como soporte se utiliza un pórtico metálico. Figura 1. Pórtico metálico utilizado como soporte de la instalación Y como se observa se nota adelante del equipo un sistema informático que analiza los datos.
En la parte inferior del dintel del pórtico se atornilla el elemento con el que se ejercerá la fuerza de compresión. La fuerza se modifica dando vueltas a una manivela. En la parte inferior se coloca un captador de fuerza (Censor) cuya misión es enviar los datos de la fuerza de compresión al ordenador, y así analizar sus datos recopilados. Figura 2. Detalle de la manivela y del captador de fuerza Captador de fuerza
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Para medir el desplazamiento vertical del prototipo se coloca un captador de desplazamiento del tipo LVDT (sistema captador de desplazamiento longitudinal) en el centro de luz del prototipo. Figura 3. Detalle del captador de desplazamiento
Los datos registrados por los captadores de fuerza y de desplazamiento permiten realizar una curva fuerza-desplazamiento.
En la parte superior del material, en la zona de aplicación de la carga, se aplica una precarga solo de sujeción. La misión de este es evitar la aplicación de una carga puntual y repartirla en una zona. Figura 4. Detalle de la precarga en la zona de aplicación.
Además hay una parte fundamental de este proceso en el cual son sus puntos de apoyo donde el material descansa y general la oportunidad de realizar esta prueba de resistencia a la flexión.
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En esta figura, ya notamos el término del ensayo, donde podemos ver visualmente la flexión que se obtuvo antes de que pasara a un punto de extriccion donde se empezara a quebrajar el material. Incluyendo la adquisición de datos fundamentales que fueron traspasados al ordenador donde los analiza y entrega algunos datos que ahora daremos a conocer.
Datos del ensayo (Tubular) Carga máxima: 584,07 N Deflexión: 3,1599 mm. Flecha
Material Punto Apoyo A
Punto Apoyo B
Analizando Datos Como pudimos apreciar la flexión del material fue notoria a pesar que fue solo 3, 1599 mm en la extensión de los 120 mm de largo, donde podemos concluir que un material típico, usualmente usado en construcción, estructuras metálicas, mantenciones de piezas, o incluso creaciones de artefactos, a su rango máximo de extensión soporto una carga de tan solo 584,07 N siendo algo que dependiendo de su uso, puede ser muy útil, tanto como en las construcciones de estructuras metálicas que soportan cargas ajenas al mismo, el tener consideración de los rangos de flexión es muy importante.
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Conclusión
En este Informe dimos a conocer un proceso que el cual nos entrego datos muy importantes para saber si el material es apto para una trabajo especifico, como lo es estar expuestos a cargas ajenas, como lo vemos todos los días en la vida cotidiana, como por ejemplo, una repisa que soporta una cierta cantidad de cosas debemos saber hasta cuanto podemos cargarla para que no se rompa, por eso tenemos este tipo de ensayo, ya que en nuestra vida laboral debemos pensar mucho o anteponernos a los hechos que puedan ocurrir con los materiales que trabajamos.
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