Informe 1 LAB Tracción - Nota: 67 PDF

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INFORME DE LABORATORIO Tema: Tracción

Integrantes

:

Manuel Piña Alejandro Fuentes

Asignatura

:

Laboratorio Mecánica de Sólidos

Código

:

440180

Profesor

:

César Garrido Garrido

Fecha

:

07/11/2021

Email de

:

[email protected]

contacto

[email protected]

Resumen En este trabajo se realizó un análisis de los datos obtenidos del ensayo de tracción de la probeta empleada en el laboratorio, la cual fue sometida a una carga de tracción para evaluar los esfuerzos y propiedades mecánicas que se presentan ante este tipo de situación. En la presentación del informe nos muestran los datos obtenidos, en el cual las propiedades que midieron fueron el Límite de fluencia, el Esfuerzo máximo, Deformación máxima a la Ruptura, Tenacidad y Ductilidad. La medición de estas propiedades es muy importante ya que ayuda a comparar con las propiedades físicas de los materiales a ensayar, haciendo posible que se obtengan nuevas propiedades y descubrimientos. A medida que se va deformando la muestra, se va registrando la fuerza (carga), llegando generalmente hasta la fractura de la pieza. Así pues, el resultado inmediato es una curva de carga frente a alargamiento que transformados en tensión y deformación, en función de la geometría de la probeta ensayada, aportan una información más general.

Página 1

Índice Resumen ....................................................................................................................... 1 Introducción ................................................................................................................... 3 Desarrollo ...................................................................................................................... 4 Conclusiones ........................................................................................................... 1111 Bibliografía y linkografía..............................................................................................12

Introducción Para conocer las cargas que pueden soportar los materiales, se efectúan ensayos para medir su comportamiento en distintas situaciones. El ensayo de tracción, en ingeniería es ampliamente utilizado, pues suministra información sobre la resistencia de los materiales utilizados en el diseño y para la verificación de especificaciones de aceptación. En el presente informe se desarrolla el ensayo de tracción el cual consiste en aplicar en dirección axial una probeta, una fuerza de tracción creciente, que usualmente llega hasta la fractura o rotura de dicha probeta, esto con el objeto de determinar sus características y propiedades para su estudio. De igual manera se desarrolla las definiciones de términos que son usados para aplicar el ensayo, estos son: Carga Axial, Fuerza Axial - Tracción, Esfuerzo permisible, Deformación Unitaria, Estados de deformación, Ductilidad, Resiliencia, Zona Elástica, Límite de proporcional, Límite elástico convencional, Tenacidad. Asimismo, se da a conocer los tipos de probetas y fracturas, también las propiedades obtenidas del ensayo, de igual manera se conocen los equipos y materiales que se necesitan durante y después del ensayo. Por último, se desarrolla el procedimiento y resultados con su respectivo análisis para asegurar la máxima comprensión, elaborando así recomendaciones y conclusiones tanto del desarrollo teórico como práctico.

Desarrollo Características técnicas de máquina, instrumentos utilizados, dimensiones de las probetas: Para estos informes se utilizan trozos de material llamados probetas o muestras, una probeta del material es un trozo de material con dimensiones normalizadas para realizar ensayos, como el de tracción::

Las propiedades mecánicas de los materiales indican el comportamiento de un material cuando se encuentra sometido a fuerzas exteriores, como por ejemplo un estiramiento del material por una fuerza externa a él. El ensayo de tracción es probablemente el tipo de ensayo más fundamental de todas las pruebas mecánicas que se puede realizar en un material. El ensayo de tracción permite analizar y obtener los resultados determinando: resistencia, ductilidad, tenacidad, maleabilidad, dureza, entre otros.

Descripcion del método seguido: 1.- Medir la probeta: Se procede a seguir las medidas indicadas por el ingeniero a cargo de acuerdo a la máquina que se vaya usar, la variación del ensayo dependerá de la carga y el material. 2.- Uso de la máquina de tracción: Las máquinas utilizadas en el ensayo de tracción constan de un dispositivo productor de carga, y otro dispositivo medidor de cargas y desplazamientos registrados. El dispositivo productor de cargas puede ser mecánico y neumático, con un cabezal móvil y otro cabezal fijo. El dispositivo medidor de cargas y desplazamientos funciona electrónicamente, y regulan la velocidad de aplicación de la carga y generan diagramas impresos de la curva de tracción. Se colocara la probeta en la máquina que ejercerá cierta fuerza de tracción en ambos lados de la probeta, asegurándonos bien con las mordazas. 3.- Rotura de la probeta: Al finalizar el ensayo se podrá observar la gráfica dada por la máquina, esta se dará en papel milimetrado donde se podrá observar tanto como su lado plástico y su lado elástico Entonces con el ensayo finalizado se podrá obtener los datos finales como: longitud final, diámetro final, y observar las características del final del ensayo.

Diagramas del ensayo Esfuerzo (MPa) v/s Deformación %:

Esfuerzo / Deformacion 600

Esfuerzo (MPa)

500 400 300 200 100 0

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

-100

Deformación % Gráfico esfuerzo v/s deformación.

14000

16000

180 00

Determinar el módulo de elasticidad (E) en GPa:

Esfuerzo/Deformación unitaria

0.35

y = 201,57x + 0,0221

Esfuerzo (GPa)

0.3

0.25 0.2

0.15 0.1 0.05 0 0

0.00020.00040.00060.00080.0010.00120.00140.0016

Deformación Gráfico esfuerzo GPa v/s Deformación Observaciones: En este caso la pendiente de esta recta corresponde al modulo de elasticidad, que es equivalente a 201.57 GPa.

Comparar resultados de módulo de elasticidad (E) calculado con referencia técnica (shigley) e indicar el error en %: Modulo de elasticidad practico: 201.57 GPa Módulo de elasticidad teórico del Shigley: Acero al carbono: 207.0 GPa Acero al níquel: 207.0 GPa

Hay una pequeña diferencia entre el modulo de elasticidad determinado prácticamente comparado con el que se determino teóricamente, obtenido desde el libro Shigley, la cual es de 5.43 GPa y corresponde a un error de aproximadamente 2.62 % de error.

Determinación de cargas: Fe , Fu , Fm:

Esfuerzo / Deformacion 600

Esfuerzo (MPa)

500

400

300

200

100

0 0 -100

2000

4000

6000

800

0100

00120

00140

00160

00180

00

Deformación % Gráfico Esfuerzo MPa v/s Deformación%

Carga Fe: Esta carga esta representada con la línea de color naranja del gráfico y es de aproximadamente 425 MPa. Carga Fu: Esta carga esta representada en el grafico por la línea de color verde y es de aproximadamente 405 MPa. Carga Fm: Esta carga es representada por la línea de color morado del gráfico y es de aproximadamente 570 MPa.

Esfuerzo límite de proporcionalidad y esfuerzo de fluencia o cedencia:

Esfuerzo / Deformacion 600

Esfuerzo (MPa)

500

400

300

200

100

0 -5

0

5

10

15

Deformación %

Esfuerzo límite de fluencia Este es de aproximadamente 450 MPa.

20

25

30

Esfuerzo último o resistencia máxima, Rm: Este se determina mediante la siguiente formula: �� �� =

�0

���

570 ��� �� =

6.0 ��

= 95 ��

Estricción Z (%): La estricción se puede calcular mediante la siguiente formula: � =

�0 − �� ⋅ 100 � 0

�=

6.0 − 3.74 �� 6.0 ��

⋅ 100 = 37.7%

Conclusiones Una vez finalizada la experiencia de laboratorio logramos concluir que hemos comprendido con exito el ensayo de tracción, aplicando los conocimientos y obteniendo resultados los cuales están plasmados en el informe. Observamos términos desconocidos como: fluencia, zona elástica, Histéresis,zona de fluencia, entre otros. De los cuales desarrollamos sus respectivas definiciones. Se pudo desarrollar las generalidades del ensayo concluyendo que es uno de los ensayos mecánicos tensióndeformación más común es el ensayo de tracción. El ensayo de tracción puede ser usado para hallar varias propiedades de los materiales y se realiza con la máquina Universal. Mediante el informe podemos ver que el ensayo de tracción de un material consiste en someter a una probeta normalizada a un esfuerzo axial de traccióncreciente hasta que se produce la rotura de la misma. Este ensayo mide la resistencia de un material a una fuerza estática o aplicada lentamente. Al inicio del ensayo, se observó que la velocidad que habíamos servido para obtener una buena gráfica Carga vs. Deformación por unidad de longitud. Cuando la probeta llega a su máximo esfuerzo, se inicia el proceso de restricción donde el material cede por lo cual se necesita un menor esfuerzo para terminar. Al dar a conocer y comprender las definiciones generales del ensayo comocarga axial , esfuerzo axial, deformación. Pudimos comprender con mayorfacilidad el ensayo. . Para obtener resultados óptimos del ensayo es muy necesario conocer las propiedades que se obtienen, así como, las fórmulas para desarrollar los cálculos necesarios, para hallar la tensión, rigidez, estricción, etc.

Bibliografía y linkografía [1] C. Garrido, Guía de laboratorio de laboratorio, Universidad del Bío Bío. [2] BEDFORD, ANTHONY; FOWLER, WALLACE T., Mecánica para ingeniería. Dinámica, Quinta edición, PEARSON EDUCACIÓN, México, 2008, ISBN: 978-970-26-1278-0...