Informe de taller mecánico.docx

Universidad Tecnológica Equinoccial Sede Santo Domingo de los Tsáchilas Tsáchilas “Resistencia de Materiales” Ing. Electromecánica

INFORME DE RESISTENCIA RESISTEN CIA DE MATERIALES MATERIALES 1. TE TEMA MA.. Ensayo de tracción de un acero.

2. OBJ OBJETIV ETIVOS. OS. 2.1.1.

OBJETIVO GE GENERAL.

a) Deter Determi mina narr aspec aspectos tos impo importa rtante ntes s de la resi resist stenc encia ia y alargamiento de materiales, que pueden servir para el control de calidad, las especifcaciones de los materiales y el cálculo de la curva esuerzo- deormación.

2.1.2.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.

a) Analiz Analizar ar el comport comportami amiento ento de acero acero al ser someti sometido do a esuerzos cortantes por torsión. ) !tener !tener la curva curva esuerz esuerzo-de o-deorm ormaci ación ón cuando cuando el acero acero es orz orzad ado o a un esu esuer erz zo y cono conoce cerr sus l"mi l"mite tes s que que orman la curva. c) #dentifcar #dentifcar las zonas de elasticida elasticidad, d, $uencia, $uencia, y plasticidad plasticidad que se otiene en la curva.

3. INTR INTRODU ODUCCI CCION ON %os ens ensayos ayos de resis esiste tenc nciias de mate materi rial ales es son de vita vitall importancia p ar a la determinación de dierentes caracter" ter"s stic ticas de los materi eriales ales en pru pruea y para para la realización de dierentes controles de calidad. %a pruea de torsión, en particular pretende estalecer &asta que cantidad de uerza circular se puede aplicar al material sin que llegue a pasar la zona de $uencia, puesto que despu's de all", este perderá su orma original.

4. MAR MARCO CO TEÓRI TEÓRICO CO 4.1 TORSION %a torsión en si se refere a un desplazamiento circular de una determinada sección transversal de un elemento cuando se #norme

(ágina 

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aplica sore este un momento torsión o una uerza que produce un momento torsión alrededor del e*e. +on este Ensayo de mecánica pretendemos estalecer los esuerzos a los que está sometido un Acero en la pruea de orsión, este ensayo se aplica en la industria para determinar constantes elásticas y propiedades de los materiales. ami'n se puede aplicar este ensayo para edir la resistencia de soldaduras, uniones, ad&esivos, entre otros. %a torsión se puede medir oservando la deormación que produce un momento torsión determinado. (or e*emplo, se f*a un o*eto cil"ndrico de longitud determinada por un etremo, y se aplica un par de uerzas al otro etremo/ la cantidad de vueltas que de un etremo con respecto al otro es una medida de torsión. %o materiales empleados en ingenier"a maquinas rotatorias, como los cig0e1ales y aroles motores deen resistir las tensiones de torsión que les aplican las cargas que mueven. %a deormación plástica alcanzale con este tipo de ensayos es muc&o mayor que en los de tracción, 2estricción) o en los de compresión. De esta manera en nuestro ensayo analizaremos las principales caracter"sticas que tiene la orsión, a trav's de la recolección de datos y la grafcación de los mismos.

4.2. ENSAYO DE TRACCIÒN El ensayo de tracción es uno de los más importantes para determinar las propiedades mecánicas de los materiales. El ensayo consiste en someter una pieza de orma cil"ndrica o prismática de dimensiones normalizadas 2estándar) a un esuerzo de tracción continuo 2tendencia a estirar el material). Esta pieza se llama proeta. #norme

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%a proeta se su*eta por sus etremos en la máquina por medio de mordazas que a su vez someten la muestra a tensión progresiva. Esta carga provoca que la proeta se vaya alargando en longitud y adelgazando en sección 2estricción) de un modo progresivo &asta alcanzar la ractura de la pieza. Es, por tanto, un ensayo destructivo y, para que sea válido, la rotura dee producirse en la zona central de la proeta.

#norme

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%a máquina, simultáneamente, mide la carga aplicada instantáneamente y la deormación resultante, y en un papel milimetrado se relacionan los datos de la uerza 2carga) aplicada a la proeta ensayada, y la deormación que va suriendo. 1. +onsideremos una proeta de longitud lo y una sección A sometida a una uerza F norma de tracción 2perpendicular a la sección de la proeta). 5e defne esuerzo o tensión 26) como la uerza aplicada a la proeta por unidad de sección transversal A . 0

0

σ =

F A 0

N

78#DADE5 5.#.

2

pascal

=

m

2. 5upongamos que durante el ensayo la varilla se alargó una longitud l ∆ l =l −l 0

5iendo9 •

•

l

: longitud fnal de la proeta

l0

: longitud inicial de la proeta

3. Defnimos deormación o alargamiento unitario 2;) de la proeta como el cociente entre el camio de longitud o alargamiento eperimentado y su longitud inicial. ε

#norme

l l0 −

=

l0

=

∆l l0

(ágina <


4.3. Anál!! "# $n "%&'%(% "# "#)*'(%+,n. 5upongamos una proeta sometida a tracción cuyos resultados se representan en una gráfca. En ascisas la elongación o alargamiento 2 ∆ l ) y en ordenadas la uerza aplicada 2=) que provoca la deormación. +ada material tiene una gráfca distinta porque su comportamiento es distinto. En &#n#'%l -% "*! /*n%!0 En la primera la deormación es proporcional a la tensión de tracción. En la segunda, a peque1as variaciones de tensión se producen grandes deormaciones.

E!% n)*'(%+,n #! l #'* n* #! 'á++%  !# $l/%n *'%! (%&n$"#!. En ascisas, la deormación es.

•

ε=

∆l

•

σ =

l0

En ordenadas, al tensión o esuerzo. F A 0

#norme

(ágina >


7n material presenta varias zonas en cuanto a su comportamiento ante un esuerzo de tracción.

#norme

(ágina ?


5*n% #lá!+% 6OB70 5e caracteriza porque al cesar las tensiones aplicadas, los materiales recuperan su longitud inicial. 5*n% lá!+%9 En esta zona se &a reasado la tensión del l"mite elástico y, aunque de*emos de aplicar tensiones de tracción, el material ya no recupera su longitud original y la longitud fnal será mayor que lo.

En l% /*n% #lá!+% 6OB7 -% % !$ 8#/ "*! /*n%!0

5*n% "# '**'+*n%l"%" 6OA70 En la gráfca es una l"nea recta, es decir, el alargamiento unitario 2;) es proporcional a la tensión e*ercida 26). En las aplicaciones industriales siempre se traa*a en esta zona, ya que no se producen deormaciones permanentes y además se puede aplicar la ley de @ooe. 2B!EB!, 3C<)

#norme

(ágina 


5*n% n* '**'+*n%l 6AB70 El material se comporta de orma elástica, pero no eiste una relación proporcional entre tensión y deormación.

En l% /*n% lá!+% 6BE7 %(9:n !# $#"#n "!n&$' "*! /*n%!0

5*n% "# "#)*'(%+,n lá!+% $n)*'(# * /*n% "# l;(# "# '*$'% 6CD70 5e consiguen grandes alargamientos con un peque1o incremento de la tensión. En el punto D encontramos el l"mite de rotura y la tensión en ese punto se llama tensión de rotura 26). A partir de este punto, la proeta se considera rota, aunque "sicamente no lo est'.

5*n% "# '*$'% * /*n% "# #!'++,n * /*n% "# "#)*'(%+,n lá!+% l*+%l/%"% 6DE70 %as deormaciones son localizadas y, aunque disminuya la tensión, el material se deorma &asta la rotura. En el punto D, la proeta se &a racturado. %a sección de la proeta se reduce drásticamente.

#norme

(ágina 


Un% 8#/ "#
δ E

)9 %a tensión a partir de la cual las deormaciones de*an de ser reversiles, es decir, la proeta no recuperará su orma inicial.

97 L;(# "# '*$'% * #n!,n "# '*$'% 6

δ R

70 áimo

valor de la tensión oservale en un diagrama tensióndeormación. Esta es la máima tensión que soporta la proeta. +7 M,"$l* "# Y*$n& 6E70 +onstante que representa la relación entre la tensión y la deormación en la zona proporcional. ami'n se le llama módulo de elasticidad. "7 L;(# "# '**'+*n%l"%" 6 δ P 70 %a tensión a partir de la cual de*a de cumplirse la relación proporcional entre tensión y deormación y, por lo tanto, se de*a de cumplir la ley de @ooe. #norme

(ágina F


#7 L;(# "# =$#n+% 6

δ F

70 valor de la tensión que soporta

la proeta en el momento de producirse el enómeno de la $uencia. )7 E!'++,n0 es la reducción de la sección que se produce en la zona de la rotura +urvas para un material dGctil y de poca resistencia y otro de alta resistencia, pero rágil. !"#"T"$ %&'%(

ANE>OS 10

#norme

(ágina C


ANE>O 20

#norme

(ágina 


H#H%#!IBA=#A59

B9l*&'%);% R)MER)$ ". '& de &* de %&'+(. ENSAYO DE TRACCION. ),tenido de htt-//e0 ducativa.catedu.es htt-//e0 ducativa.catedu.es/++1&&'2*/aula/archivos/re-ositorio/+1*&/+3'4/html/''5ensa6o5 de5traccin.html !"#"T"$ 7. '* de &* de %&'%(. Características mecánicas de los materiales. ),tenido de htt-//888.u-v.es htt-//888.u-v.es/materiales/9cm/9cm&%/:cm%5%.html

#norme

(ágina 3

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