Resistencia de Materiales Prue ruebas bas Text Textile iless en Hila Hilados dos
MARCO TEÓRICO CARACTERÍSTICAS FÍSICO MECÁNICAS
LANA DE OVEJA 100% wool (oveja) o lana lana de oveja: HI-wool-HC-2900-100 Donde HI significa hilado wool (oveja) HC que significa hilado en cono 2900 significa el código del titulo o grosor del hilado que es 2/9 (dos al nueve) El 100 es el código de color que es crudo •
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Flexibilidad Propiedad de la lana que le permite doblarse con facilidad sin quebrarse o romperse, es decir que adopta la dirección que se le imprime.
Densidad Se da por el número de hebras en una determinada superficie de piel.
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Resistencia de Tracción Es la capacidad de resistir una determinada tracción antes de romperse
Elasticidad Capacidad de la lana de volver a su largo original, luego de haber sido estirada, dentro de ciertos límites.
LANA DE BABY ALPACA -BL HI-BABY ALPACA(100) O SUPERFINE (FS ó 210) HC-2160-100 Baby alpaca (100): 100 significa su código de calidad es decir calidad baby Superfine alpaca (210 ó FS): 210 ó FS significa su código de calidad es decir calidad superfine (adulta) HC que significa hilado en cono 2160 es el código del titulo o grosor de hilado 2/16 (dos dieciséis) 100 es el código de color que es crudo. •
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Elasticidad y capacidad de tensión al hilado: Otorgada por la uniformidad y sincronizado del rizo que se da en el crecimiento natural de la fibra. •
Propiedad Térmica: Actúa como un aislante que mantiene la temperatura corporal en sus niveles normales; debido a la cavidad o vacío de aire que posee cada una de las fibras. •
Resistencia a la tracción y flexibilidad: Sobresaliendo en resistencia ampliamente a comparación de otras fibras como la lana de Merino y el Mohair (otras razas de alpaca). •
LANA DE CARIOCA FLAME Es una mezcla de hilado, que tiene la siguiente composición: 52% FS alpaca superfine (FS ó 210) 18% highland wool ( oveja de la sierra es fuerte, larga, suave y fina) 23% acrylic (acrílico) 7% polyamide (poliamida) •
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Su código de hilado es: HI-CARIOCA-HC-1500-FT001 Donde HI significa hilado HC que significa hilado en cono 1500 es el código del titulo o grosor 1/5 (uno a cinco) FT001 es el código de color , crudo. •
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Analizando los componentes de la lana carioca flame: •
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Alpaca: Fibra tres veces más fuerte que el pelo de la oveja y siete veces más caliente, la fibra de alpaca es ligera, suave, densa. Lana de oveja: resistencia mecánica relativamente baja que compensa con su elasticidad, durabilidad. Acrílico: Es una fibra sintética obtenida artificialmente en laboratorios. Se define como acrílica a un polímero. Las fibras acrílicas aportan ventajas como: Durabilidad, Menor precio, Mayor resistencia, Sustituto de la lana. Fibras poliamidas: Es una fibra sintética obtenida artificialmente en laboratorios; siendo la más importante el nylon, introdujeron las siguientes ventajas: Gran duración, Muy elástica, Elevada resistencia, Mejor precio.
DISEÑO DE INGENIERÍA PROCESO EXPERIMENTAL DE TÍTULO EQ. ENSAYADOR DE TÍTULO CARACTERÍSTICA DE LOS DESCRIPCIÓN EQUIPOS Marca MAG Modelo Y0211 Peso 90 Kg Tamaño 0.67*0.62*0.55 m Intensidad de 5 Amps Corriente Tensión 220V Eléctrica FrecuenciaEléc 50 Hz trica Humedad Relativa del 65% HR Ambiente
Se realizó la medición con la máquina indicada de los tres tipo de lana usados, cada vuelta en la máquina tiene una circunferencia de 54 pulgadas equivalentes a1.3716metros, dimos en total 10 vueltas, lo que nos dio finalmente una longitud inicial de 13.716 metros para cada tipo de lana.
PROCESO EXPERIMENTAL DE TRACCIÓN •
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Los valores obtenidos de la máquina son los siguientes: Lana de Oveja: 52 libras Lana de Carioca Flame: 36 libras Lana de Baby Alpaca: 44 libras Teniendo una incertidumbre de 2 libras.
EQ. DE RESISTENCIA TRACCIÓN CARACTERÍSTICA DE LOS DESCRIPCIÓN EQUIPOS Marca MAG Y0101 Modelo Peso 90 Kg Tamaño 1.360*0.53*0.23 m Tensión 230V AC Eléctrica Fuerza 50 Hz Eléctrica Fuerza del 1 HP Motor Humedad Relativa del (65% ± 2%) HR Ambiente
PROCESO EXPERIMENTAL DE TORSIÓN
Lana de Oveja: 01.3 01.4 01.3 Lana de Baby Alpaca: 02.7 02.3 02.3 ▫
▫
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▫
▫
DEQ. TORSIÓMETRO CARACTERÍSTICA DE LOS DESCRIPCIÓN EQUIPOS MAG Marca Modelo Y0701 Peso 7 Kg Tamaño 0.74*0.14*0.4 m Intensidad de 15 Amps Corriente Tensión 220V Eléctrica FrecuenciaEléc 50 Hz trica Humedad Relativa del 65% HR Ambiente
RESULTADOS PROCESO EXPERIMENTAL DE TÍTULO Masa: •
Lana de Oveja:
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Lana Carioca Flame:
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Lana de Baby Alpaca
Peso: •
Lana de Oveja:
•
Lana Carioca Flame:
•
Lana de Baby Alpaca:
Longitud Inicial: Es la misma en los tres tipos de lana= 54 pulgadas.
Título: masa/longitud (Km/Kg) •
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Lana de Oveja: Lana Carioca Flame: Lana de Baby Alpaca:
Tipo de Hilo
Código
Título (TEX): 1000/Título (gr/Km) •
Lana de Oveja:
•
Lana Carioca Flame:
•
Lana de Baby Alpaca:
Código de
N de
Longitud
Color
Vueltas
(m)
°
Peso (N)
Título
Título
(Km/Kg)
TEX(gr/Km)
Oveja
2/9
100
10
13.716
0.0261
5.1484
97117.6
Carioca Flame
1/5
FT001
10
13.716
0.0262
5.1387
194601.7
Baby Alpaca
2/16
100+.
10
13.716
0.0161
8.3282
60037
PROCESO EXPERIMENTAL DE TRACCIÓN De la masa anteriormente calculada tenemos: Material Lana de Oveja Carioca Flame
Masa 0.002661 Kg 0.002666 Kg
Baby Alpaca
0.001645 Kg
Fuerza total(N): Fuerza lb * 4.45 N/lb •
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Fuerza por Hilo(N/Hilo): Fuerza Total (N) / # hilos •
Lana de Oveja:
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Lana Carioca Flame:
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Lana de Baby Alpaca:
Lana de Oveja: Lana Carioca Flame: Lana de Baby Alpaca
Longitud Inicial: Es la misma en los tres tipos de lana=54 pulgadas.
Porcentaje de Elongaciones: Є = (longitud final-longitud inicial)/longitud inicial
Longitud Final: 13.82 metros Lana de Oveja: Lana Carioca Flame: 16.53 metros Lana de Baby Alpaca: 14.00 metros •
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Lana de Oveja:
•
Lana Carioca Flame:
•
Lana de Baby Alpaca:
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R.T
Tipo de Hilo
Código
Código
N de
Resistencia Longitud Longitud
°
de Color
Lb
Kg
N
Hilos
por Hilo
Inicial
Final
(N/Hilo)
(m)
(m)
% de Elongación
Oveja
2/9
100
52
0.002661 231.4
20
11.57
13.716
13.82
0.76%
Carioca Flame
1/5
FT001
36
0.002666 160.2
20
8.01
13.716
16.53
20.52%
Baby Alpaca
2/16
100+.
44
0.001645 195.8
20
9.79
13.716
14.00
2.07%
PROCESO EXPERIMENTAL DE TORSIÓN Se realizaron 3 pruebas por cada tipo de lana Torsión Máquina : (#Vueltas/10Pulgadas) •
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Torsión (Vueltas/Metros): Torsión Máquina * [(#vueltas*20)/10pulgadas]*(1pulgada/0.0254) •
Lana de Oveja:
•
Lana de Baby Alpaca:
Lana de Oveja: ▫
01.3
▫
01.4
▫
01.3
Lana de Baby Alpaca: ▫
02.7
▫
02.3
▫
02.3
Torsión Media: •
Lana de Oveja:
•
Lana de Baby Alpaca:
Tipo de Hilo
Código
Código de N de Color Pruebas °
Torsión Observada (V/10Pulgadas)
Torsión Vueltas/Metro
1
2
3
1
2
Torsión Media
3
Oveja
2/9
100
3
01.3
01.4
01.3
102.3622 110.2362 102.3622 104.9869
Baby Alpaca
2/16
100+.
3
02.7
02.3
02.3
112.5984 181.1024 181.1024 158.2677
GRÁFICAS GRÁFICA FUERZA TRACCIÓN - # DE HILOS LANA DE OVEJA CARIOCA FLAME BABY ALPACA
NUMERO DE HILOS
FUERZA DE TRACCION (N)
1 5 1 5 1 5
11.57 57.85 8.01 40.05 9.79 48.95
A mayor cantidad de hilos, la tracción que soportan es mayor. El hilo de oveja es el más resistente, y el de carioca flame es de menor resistencia a la fuerza de tracción. •
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- ESFUERZO NORMAL DEFORMACIÓN
ESFUERZO NORMAL (Pa)
DEFORMACION UNITARIA NORMAL
MODULO DE ELISTICIDAD (Pendiente)
0
0
LANA DE OVEJA
3683000
0.0076
5.00E+08
CARIOCA FLAME
2426800
0.2052
1.00E+07
19474800
0.0207
9.00E+08
ORIGEN
BABY ALPACA
Utilizando la fórmula σ =δ .Е
(esfuerzo unitario =deformación unitaria * módulo de elasticidad) hallamos que el material que posee mayor módulo de elasticidad (E) es el hilado de baby alpaca sin embargo el material con menos deformación es el hilado de lana de oveja.
GRAFICA LONGITUD EN FUNCION DE LA MASA (TITULO)
MASA
LONGITU
MASA
D
LANA
1
0.0137
0.002661
0.002666
0.001645
2
0.0274
0.005322
0.005332
0.00329
3
0.04118
0.007983
0.007998
0.004935
CARIOCA FLAME
MASA BABY ALPACA
Apreciamos la relación que hay entre la longitud de cada tipo de lana con su masa, si aumentamos la longitud de muestra tomada también aumentara la masa por tener una mayor cantidad de muestra.
GRAFICA NUMERO DE VUELTAS EN FUNCION DE LA LONGITUD (TORCIÓN) # de vueltas Longitud
Lana de oveja
Baby alpaca
1
0.254
25.9999
53.9999
2
0.508
51.9999
107.9999
3
0.762
77.9999
161.9999
Existe una relación directa, ya que a manera que incrementamos la longitud del hilo aumentan también el número de vueltas para lograr torsionarlo completamente
Conclusiones •
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La torsión y tracción, así como otros ensayos aplicados a las diversas lanas, están condicionados en gran parte a la composición de fibra, así como la forma, uniformidad de hilo y torcedura de sus cabos. El ensayo de tracción nos permite conocer la resistencia del material, esta forma determinar la fuerza axial necesaria para romper la muestra de hilo, el material más resistente a la tracción es la lana de Oveja, seguida de la Baby Alpaca y la Carioca Flame. La torsión permite la cohesión de los hilos que es el número de vueltas por unidad de longitud, de esto se concluyó que la lana Baby Alpaca tiene más torcedura que la lana de Oveja. La torcedura de un hilo no influye en la resistencia de este, como se vio reflejado al relacionar ambos ensayos
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podemos corroborar a que la lana está conformada por escamas que se solapan entre si y hacen una mayor resistencia lo que podemos comprobar de igual forma en las Fuerza de Tracción Tracción :
Tipo de Hilo
Fuerza de Tracción
Lana de oveja
11.57N
Carioca flame
8.011N
Baby alpaca
9.79N
¡GRACIAS!
