Compresion paralela - Nota: 7 PDF

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Trabajo que hice para Tecnologia de los materiales, espero le sirva a alguien ...

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Madera- Determinación de propiedades mecánicas – Ensayo de compresión paralela. Nch973of.86.

1. Alcance 1.1.1. 1.1.2.

Esta norma tipifica y normaliza el estudio, métodos y ensayos a la medición de la compresión paralela a las fibras de maderas. Establece además las propiedades resistentes que determinaran el ensayo de la compresión paralela a las fibras de madera.

2. Referencias Nch176/1 Nch176/2 NCh968

NCh969

Madera – Determinación de humedad Madera – Determinación de la densidad Madera – Selección, obtención y acondicionamiento de muestras y probetas para la determinación de propiedades físicas y mecánicas. Madera - Determinación de las propiedades mecánicas – Condiciones generales para los ensayos.

3. Definiciones 3.1. Límite de proporcionalidad: Es el punto del grafico carga - deformación, en donde la curva se desvía en línea recta inicial. 3.2. Módulo de elasticidad: Medida de la resistencia a la deformación axial de la probeta de ensayo y cuando se le somete a una carga de dirección paralela a las fibras de la madera. 3.3. Tensiona máxima o de rotura: Carga máxima por unidad de superficie, que soporta la probeta cuando se le aplica una carga de compresión significativa y de dirección paralela a las fibras de madera.

4. Unidades Las tensiones y módulos se deben expresar en megaPascal (MPa).

5. Resumen del método 5.1. Principio El método se basa en aplicar, en una superficie transversal extrema de la probeta, una carga continua en dirección paralela a las fibras de la madera. Logrando con esto medir la deformación producida por la aplicación de esta carga, hasta llegar a un punto de falla de la probeta.

6. Aparatos 6.1. Maquinas de ensayo de compresión Debe tener un dispositivo para regular la velocidad de ensayo y con cabezal rotulado de modo que permita una distribución uniforme de la carga solicitada sobre la probeta.

6.2. Extensómetro Con sensible 0.002 mm.

7. Probetas 7.1. Las probetas deben ser paralelepípedos rectos de 50 x 50 x 200mm, medidos con una precisión de 3%. 7.2. No deben presentar fallos ni defectos en su superficie. 7.3. La probeta debe tener su eje longitudinal paralelo a la dirección de la fibra con dos de sus caras opuestas paralelas a los anillos de crecimiento.

8. Procedimiento 8.1. Medir el ancho el centro de ella.

”, y el espesor

e , de la probeta en ambos extremos y en

8.2. Aplicar la carga en forma continua con una velocidad del cabezal de la máquina de 0,6 mm/min, no variando más allá de un 25%. 8.3. Medir las deformaciones por compresión paralela, σ , que se producen en el tramo central (L= 50 mm) de la probeta.

8.4. Medir las deformaciones con una precisión de 0.002 mm, para cargas progresivas, con intervalos de carga elegidos a conveniencia, de modo que las lecturas obtenidas permitan determinar el límite de proporcionalidad Plρ , en el gráfico de carga – deformación. 8.5. Registrar la carga máxima, Q , obtenida durante el ensayo de probeta. 8.6. Es necesario que las roturas no se produzcan en los extremos de las probetas, para así obtener resultados uniformes. 8.7. Una vez terminado el ensayo, extraer piezas, de 25 mm de longitud y de la misma sección transversal de la muestra, cercanas a las zonas de falla, para así determinar su porcentaje de humedad y densidad mediante ensayos establecidos en la Nch176/1 y Nch176/2.

9. Expresión de resultados 9.1. Con las cargas, P , y las deformaciones, σ , realizar un gráfico cargas (Eje x), versus deformaciones (Eje y). en el cual se determina el límite de Plρ , y la proporcionalidad de la curva conjuntamente con la carga deformacion, σ , que corresponda. 9.2. Determinar para cada probeta la tensión de compresión paralela en el límite de proporcionalidad f c, lp , en base a la formula:

Donde: Plp = Carga en el limite de proporcionalidad. a´ = Promedio en los anchos medidos. (1) ´ⅇ = Promedio en (2)

los

espesores

medidos.

9.3. Determinar para cada probeta la tensión máxima o de rotura máxima de compresión paralela. Mediante la formula.

Donde: Q = Carga máxima aplicada. a´ =¿ Promedio en los anchos medidos. ´ⅇ = Promedio en los espesores medidos. 9.4. Determinar para cada probeta el módulo de elasticidad de compresión paralela, Ec . En base a:

Donde: L = Tramo central de la probeta, de 150 mm de longitud, en el cual se miden las deformaciones. Plp = Carga en el limite de proporcionalidad. σ lp = Deformación en el limite de proporcionalidad.

a´ =¿ Promedio en los anchos medidos. ´ⅇ = Promedio en los espesores medidos.

Simulación - Ensayo de compresión paralela en madera. Nch973of.86. Si bien una experiencia de este tipo es realizada en laboratorios calificados y; con herramientas y maquinas específicas. No imposibilita la creación de una simulación donde puede generarse sin duda un ensayo de compresión a la madera. Para esto necesitaremos. 1. Materiales - Máquinas de ensayos para compresión. - Extensómetro de precisión 0.01 (mm). - Probeta de madera nativa cualquiera con dimensiones 200 x 50 x 50(mm). 2. Determinación de módulos. Para la realización del ensayo de compresión paralela a las fibras, seguiremos el procedimiento estipulado en la Nch 973of.86. 3 Leer sección 8.Procedimiento. 

Datos:      

2.1.

Plp = 10.400 [ Kgf ] Q = 10.800 [ Kgf ] σ lp = 170.18 * 10−3 [ cm ] a´ =¿ 5 [cm ] o 50 [mm ] ´ⅇ = 5 [cm ] o 50 [mm ] L = 15 [c m ] o 150 [mm ]

Tensión de compresión paralela al límite de proporcionalidad.

=

10 . 400 5∗5

= 416

[

Kgf ] cm2

=

416∗98 , 0665 x 10

[ M P a] Por lotanto f c ,lp =40 .795 , 7[ MPa]

3

= 40.795,7

2.2.

Rotura máxima de compresión paralela

=

10 8 00 5∗5

= 432 [

Kgf ] cm2

=

4 32∗98 , 0665 x 10

[ M P a]

42.364,7

Por lotanto R c =4 2.364,7 [ MPa ] 2.3.

Módulo de elasticidad de compresión paralela

10.400∗15 −3 170,18 x 10 ∗(5∗5)

=

=

[

Kgf ] cm2

=36.667,06

3 ¿ 98 , 0665 x 10 = 3.595,8 [ M P a]

Por lotanto E c =3 .595 , 8[ MPa]

3. Determinación de gráfico. Defor *

ESFUERZO V/S DEFORMACIÓN 45

2 40 4 35 5 7 30 9 25 11 20 12 15 14 10 16 5 17 18 0 0 198.12

40.795664

218.44

36.618866

50

100

150

200

250

3

=

Dichos datos y gráfico, han sido creados bajo una simulación idónea, por lo que puede que los valores no representen el valor real obtenido en un ensayo de laboratorio.

4. Conclusion Por la obtención de los datos y consecuente a la experimentación simulado, es posible establecer el compartimiento que tiene la madera, ante las distintas solicitaciones efectuadas sobre esta misma, las cuales fueron aplicada de manera constante. Es importante destacar que experimentos de esta índole, permitirán, al consumidor y productor, obtener la calidad de la madera que está talando que ha procesado, y así lograr determinar si, en base a estos resultados, lanzar a la venta el producto estudiado. El uso correcto de la Nch973.of.86. es imprescindible en la industria maderera, y es por esto que la buena regulación de esta misma, en conjunto del respeto al método de estudios, disminuyen considerablemente la probabilidad de algún colapso o rotura por fatiga, además de lograr encontrar una relación entre calidad/precio de producto que ayudara a clasificar las maderas según sus usos y/o solicitaciones requeridas....