ENSAYOS FISICOS Y MECANICOS DE LA MADERA
SANTA CRUZ BOLIVIA 03/12/2014
Nº 1
LAB. DE PROPIEDADES FISC DEL A MADERA CONTENIDO DE HUMEDAD
2
DENSIDAD Y CONTRACCION
3
COMPRESION PARALELA
4
COMPRESION PERPENDICULAR
5
CORTE PARALELO
6
FLEXION
7
CLIVAJE
8
TRACCION PARALELA
9
TRACCION PERPENDICULAR
10
DUREZA
11
EXTRACCION DE CLAVOS
FECHA/ENTREGA
FIRMA
FALLA
ENSAYO Nº3 COMPRESION PARALELA 1. OBJETIVOS 1.1.1. OBJETIVO GENERAL Determinar la resistencia a compresión paralela a las fibras, para poder recomendar su aplicación en las prácticas y usos comerciales.
1.2.
OBJETIVO ESPECIFICO
Conocer con mayor certeza y exactitud la carga que soporta la probeta de especies de roble y verdolago.
2. MATERIALES
Probetas
Deformimetro
Calibrador digital
Maquina universal
3. PROCEDIMIENTO El procedimiento es casi el mismo que el laboratorio realizado anteriormente. 1. Cambiar de cabezales a la maquina universal, de acuerdo al ensayo a realizarse. 2. Colocar la probeta en una posición paralela a las fibras, es decir en sentido vertical 3. Anotar los datos de fuerza y deformidad 4. Una vez terminado el ensayo, obtener muestras de cada probeta preferentemente mes cerca de la zona de falla de la probeta, para luego obtener sus dimensiones y pesos, para luego calcular.
4. ESQUEMA
L (cm)=
20
a (cm)=
5
b (cm)=
5
Area de Presion(cm2)
25
5. CALCULOS P(Kp) 0 2762,5 4250 5075 7000 8500 10250 11250 12500 13750 14500 14500
ΔL(cm) 0 0,55 0,7 0,82 0,95 1,09 1,21 1,34 1,53 1,76 2,16 2,87
Ɛ = ΔL/L 0 0,0275 0,035 0,041 0,0475 0,0545 0,0605 0,067 0,0765 0,088 0,108 0,1435
f= P/A (Kp/cm2) 0 110,5 170 203 280 340 410 450 500 550 580 580
6. CONCLUSIONES
Se ha observado la resistencia del verdolago a una compresión paralela a sus fibras, de este ensayo analizamos que la presión llega hasta un punto tal en que se hace constante debido a que alcanza el limite de elasticidad, y por tanto la deformación crece levemente con una carga constante. En la experiencia se han notado muchas fallas, culpa de la mala calidad de las probetas (Probetas sin las dimensiones correctas).
ENSAYO Nº 4 COMPRESION PERPENDICULAR 1. OBJETIVOS 1.1. OBJETIVO GENERAL Determinar la resistencia a compresión perpendicular a las fibras, para poder recomendar su aplicación en las prácticas y usos comerciales.
1.2.
OBJETIVO ESPECIFICO
Conocer con mayor certeza y exactitud la carga que soporta la probeta de especies de roble y verdolago.
2. MATERIALES
Probetas
Deformimetro
Calibrador digital
Maquina universal
3. PROCEDIMIENTO EL procedimiento es casi el mismo que el laboratorio realizado anteriormente. 5. Cambiar de cabezales a la maquina universal, de acuerdo al ensayo a realizarse. 6. Colocar la probeta en una posición paralela las fibras, es decir en sentido vertical 7. Anotar los datos de fuerza y deformidad 8. Una vez terminado el ensayo, obtener muestras de cada probeta preferentemente mes cerca de la zona de falla de la probeta, para luego obtener sus dimensiones y pesos, para luego calcular CONTENIDO DE HUMEDAD y VOLUMEN. Probeta 5x5x15cm eje paralelo a las fibras y dos caras opuestas paralela a los anillos de crecimiento.
4. CALCULOS L= a= b=
15 5 5
Area de contacto Cm2 25 P(Kp)
ΔL(cm)
f= P/A (Kp/cm2)
Ɛ = ΔL/L
0
0
0
0
450
0,22
0,044
18
1000
0,37
0,074
40
1500
0,52
0,104
60
2200
0,68
0,136
88
2700
0,82
0,164
108
3300
1,02
0,204
132
3800
1,29
0,258
152
4000
1,82
0,364
160
4600
2,64
0,528
184
5000
3,26
0,652
200
5. CONCLUSIONES
Con los datos obtenidos se puede comparar el comportamiento del material, con cargas similares ubicadas en direcciones diferentes respecto a las fibras. La compresión perpendicular tiene menor deformación que la compresión paralela.
ENSAYO Nº5 CORTE PARALELO 1. OBEJTIVOS
Encontrar la resistencia del material al esfuerzo cortante, en este caso madera de Verdolago. Observar el área de corte, necesaria para calculos de esfuerzos.
2. MATERIALES
Probetas
Deformimetro
Calibrador digital
Maquina universal
3. PROCEDIMIENTO
Medir nuestra probeta a cada lado, luego introducirlo en nuestra maquina universal. Luego proceder con aplicar las correspondientes cargas de fuerza hasta llegar a su corte de nuestra probeta.
4. CALCULOS Y RESULTADOS P (Kp)
f (kp/cm2)
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
a (cm)= b (cm)= L (cm)=
5 5 6,35
Área (cm2) =
25
5. CONCLUSIONES
Se logró estimar el comportamiento del material a las cargas que se aplicaron sobre ella. Las probetas, como en todos los ensayos, tuvieron fallos en sus dimensiones, lo cual perjudica el trabajo, y reduce la confiabilidad de los datos.
ENSAYO Nº6 FLEXION 1. OBJETIVOS
Analizar y estudiar el comportamiento de una probeta, para establecer los diagramas de fuerzas constantes cuando se aplica una carga puntual en su extremo. Hallar una expresión que nos del valor de L (deformación longitudinal) en cualquier punto (X ) de la probeta a partir de la carga concentrada.
2. MATERIALES
Calibrador digital Maquina universal Dos probetas Deformimetro
3. PROCEDIMIENTO
Una vez seleccionadas y medidas las dos probetas, llevar a la maquina universal para saber su deformación de cada probeta. Tomar apuntes de cada carga que se está siendo aplicada a dichas probetas y la carga a la que ocurrió la deformación máxima obtenida. Las dimensiones de las probetas son: 5x5x76cm.
4. CALCULOS Y RESULTADOS
Longitud (L)=
71
ancho (a) =
4,9
Altura(b)=
5
P(Kp)
δ (cm)
Md (Kp*cm)
Wx (cm3)
f (kp/cm2)
0,000 100,000 200,000 300,000 400,000 500,000 600,000 700,000 800,000 900,000 1000,000 1100,000 1200,000 1300,000 1400,000 1410,000 1420,000 1420,000 1350,000
0,000 0,710 1,740 2,580 3,630 4,640 5,060 5,940 7,140 8,070 9,180 10,010 12,180 14,320 17,210 19,940 22,240 24,060 25,420
0,000 1775,000 3550,000 5325,000 7100,000 8875,000 10650,000 12425,000 14200,000 15975,000 17750,000 19525,000 21300,000 23075,000 24850,000 25027,500 25205,000 25205,000 23962,500
20,417 20,417 20,417 20,417 20,417 20,417 20,417 20,417 20,417 20,417 20,417 20,417 20,417 20,417 20,417 20,417 20,417 20,417 20,417
0,000 86,939 173,878 260,816 347,755 434,694 521,633 608,571 695,510 782,449 869,388 956,327 1043,265 1130,204 1217,143 1225,837 1234,531 1234,531 1173,673
5. CONCLUSIONES
Se concluye con que el material se rompió por dos factores o causas:
Una porque la probeta no estaba correctamente fabricada y correctamente colocada para el ensayo. La otra causa seria por que no puede soportar más carga que la última que se registró.
ENSAYO Nº7 CLIVAJE 1. OBJETIVOS
Conocer la resistencia o clivaje del verdolago.
Determinar la tracción de la madera de una especie seleccionada.
Halla el contenido de humedad (%) de las probetas.
2. MATERIALES
Calibrador digital.
Horno.
Balanza.
Prensa universal
4 probetas de especies seleccionadas.
Materiales de escritorio (cuaderno de notas, calculadora, etc.)
3. PROCEDIMIENTO Medir las dimensiones con el calibrador las probetas de las especies seleccionadas, y pesar en condiciones normales (verde), colocarla en la prensa universal y hacer la prueba de clivaje y las otras probetas de tracción, luego introducirlas al horno por 72 horas (3 días), al cabo de ellas volver a tomar las medidas con el calibrador en condiciones normales (seca)
4. CALCULOS Y RESULTADOS
P (Kp)
f (Kp/Cm) 0
0
a=
5
250
50
b=
5
500
100
c=
7,1
750
150
1500
300
1505
301
carga de rotura
5. CONCLUSIONES La resistencia o clivaje de la primera probeta de verdolago fue menor (162,5Kp) que la segunda probeta (462,5). Por el contrario la tracción de una especie seleccionada fue mayor la primera probeta (400Kp) que la segunda probeta (307,5). Gracias a los pesos húmedos y secos obtenidos se pudo determinar el contenido de humedad (%) de las especies seleccionadas.
ENSAYO Nº8 TRACCION PARALELA 1. OBJETIVOS
Analizar la calidad de cualquier especie de madera según sus fibras paralelas, para poder determinar con exactitud su uso adecuado y su resistencia para diferentes fines de dichas especies maderables. En esta práctica determinar cuál es la carga máxima que puede resistir y posteriormente quebrarse esta probeta. Posteriormente realizar los cálculos respectivos de este ensayo; como ser: Contenido de humedad, densidad, dh y F.
2. MATERIALES
Probetas
Calibrador
Balanza
Maquina universal
3. PROCEDIMIENTO
Probeta. Dimensiones según esquema L=46cm y sección central de 0.98x0.45cm en una extensión de 6.35cm y sección en los soportes de: 2.54x2.54cm Deformímetro.- Ubicar en la parte central del espécimen dentro de los 5cm desde el centro. Deformaciones.-Lecturas cada 0.002mm en forma continua hasta pasar el límite de proporcionalidad. Velocidad.- v = 1.00mm/min. ± 0 .25 Tomar fotos del ensayo. CH..- Extraer espécimen de 7.50cm de longitud próximo al lugar de la falla
4. CALCULOS Y RESULTADOS
P(Kp) 100 200 300 400 550 625 750 1000 1250
ΔL(cm) 0,4 0,85 1,19 1,4 1,66 1,72 1,93 2,38 2,98
Ɛ = ΔL/L 0,070 0,148 0,207 0,244 0,289 0,300 0,336 0,415 0,519
a(cm)= b(cm)= L(cm)=
1,26
Area (cm2) =
3,2004
2,54 5,74
f= P/A (Kp/cm2) 31,246 62,492 93,738 124,984 171,854 195,288 234,346 312,461 390,576
5. CONCLUSIONES
La carga máxima de rotura que el verdolago resistió fue de 875Kp. Vale la pena observar que para este laboratorio, las probetas no estaban bien elaboradas, se recomienda mejor elaboración para obtener mejores y más precisos resultados.
ENSAYO Nº9 TRACCION PERPENDICULAR 1. OBJETIVOS
Analizar la calidad de cualquier especie de madera según sus fibras paralelas, para poder determinar con exactitud su uso adecuado y su resistencia para diferentes fines de dichas especies maderables. En esta práctica determinar cuál es la carga máxima que puede resistir y posteriormente quebrarse esta probeta.
2. MATERIALES
Probetas
Calibrador
Balanza
Maquina universal
3. PROCEDIMIENTO Medir nuestra probeta para así poder realizar el ensayo de tracción perpendicular, luego colocarlo en nuestra maquina universal. Luego aplicar las cargas de fuerzas correspondientes, siempre y cuando con una atención hacia las rajaduras de nuestra probeta.
4. CALCULOS Y RESULTADOS
a(cm)= b(cm)=
4,9
L(cm)= A (cm2) =
2,01 5,1
9,849
P(Kp)
ΔL(cm) 0 0,041 0,062 0,123 0,165 0,206 0,230
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Ɛ = ΔL/L 0 0,008 0,012 0,024 0,032 0,040 0,045
f= P/A (Kp/cm2) 0 50,767 101,533 152,300 203,066 253,833 304,599
5. CONCLUSIONES
Vale la pena observar que para este laboratorio, las probetas no estaban bien elaboradas, se recomienda mejor elaboración para obtener mejores y más precisos resultados.
ENSAYO Nº10 DUREZA 1. OBJETIVOS Analizar y estudiar el grado de dureza de una cualquier madera. En este caso de la práctica identificar cuál de las dos probetas de diferente especie es mucho más dura, dependiendo de en qué posición están puestas las probetas.
2. MATERIALES Calibrador
2 Probetas
Balanza
3. PROCEDIMIENTO
4. CALCULOS Y RESULTADOS
Cálculos de la primer probeta (verdolago) K1= 1250kp
K2 = 1125kp
K3 = 700kp
K4 = 750kp
P =320gr VOLUMEN
axbxc
DENCIDAD
D=
5,02 X 5,04 X 14,93=377,7cm D=
= 0,84gr/cm3
Cálculos de la segunda probeta ( verdolago ) K1= 825kp
K2= 825kp
P = 311,9gr VOLUMEN
axbxc
DENCIDAD
D=
5,02 X 5,04 X 14,93=377,7cm D=
= 0,83gr/cm3
5. CONCLUSIONES Podemos observar que cuando la probeta está en posición horizontal es mucho más su dureza que la probeta que está en posición vertical. A mi parecer influye mucho la posición de las fibras en esta práctica.
ENSAYO Nº11 EXTRACCION DE CLAVOS 1. OBJETIVOS Encontrar la resistencia del material a la fuerza a realizar para introducir el clavo, de la misma maner la fuerza para extraerla.
2. MATERIALES Una probeta con sus respectivas medidas 5*5*15 cm y clavos de L=2´´, D= 0.113´´.
3. PROCEDIMIENTO
Medir nuestra probeta y colocarlo en nuestra respectiva maquina universal. Fijar bien nuestro instrumento y colocar el deformimetro con la probeta para asi poder aplicar las correspondientes cargas de fuerza.
4. CALCULOS Y RESULTADOS radial carga de rotura (Kp)
170
tangencial longitudinal 175
150
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