PRCTICA N4ENSAYO DE IMPACTO EN METALES Y MADERAS

SANDRA ALFARONATALIE CARROLLELIETH DONADOMAIDYN TORRESLUISA UPARELA

LABORATORIO RESISITENCIA DE MATERIALESINGENIERIA LORENA CABASCUC

UNIVERSIDAD SIMN BOLVARINGENIERA INDUSTRIAL, IV SEMESTRE B, DIURNOBARRANQUILLA 2010PRCTICA N4ENSAYO DE FRICCION EN CORREAS

TABLA DE CONTENIDO

2. INTRODUCCIN3

3. OBJETIVOS4a. General4b. Especfico4

4. MARCO TEORICO55. PROCEDIMIENTO86. MATERIALES97. TABLA DE DATOS10

8. CALCULOS11 Correa Cuero11 Correa Nylon15 Correa Compuesta19 Correa en V23 Grfica27

9. TABLA Y ANALISIS DE RESULTADOS2810. CONCLUSIONES3111. BBLIOGRAFIA32

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2. INTRODUCCIN

La energa necesaria para romper una probeta sometida a una carga de choque se le denomina impacto. El ensayo de impacto genera datos tiles en cuanto a la resistencia del material al choque, dicha resistencia es una medida de la tenacidad de un material, la que se define como la capacidad de absorcin de energa en la zona plstica antes de fracturarse.

Los valores obtenidos en la experiencia son nicamente comparables en materiales con propiedades similares ya sean siempre dctiles o frgiles.

El presente laboratorio nos permite determinar el comportamiento y la resistencia de las probetas de metales y maderas pino.

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3. OBJETIVOS

a. General Determinar el comportamiento y la resistencia de las probetas de metales y maderas pino.

b. Especfico Determinar el valor de la energa por frotamiento y el ngulo de frotamiento de cada una de las probetas. Establecer la relacin entre tenacidad y ductilidad.

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4. MARCO TERICO

La friccin es la resistencia que opone un cuerpo al deslizarse o moverse en una superficie, es decir, es el rozamiento que tiene un material cuando est en contacto con otro originando una imperfeccin.

El coeficiente de friccin de los materiales expresa la oposicin al movimiento que ofrecen las superficies de dos cuerpos en contacto. Es un coeficiente adimensionado ya que no tiene unidades (dimensiones). Usualmente se representa con la letra griega . Su valor es caracterstico del material, por lo que no depende de la forma de ste o de sus dimensiones sino del material mismo y del material con el que est en contacto.

Para hallar el coeficiente de friccin en un sistema por correas, se sustenta en la relacin existente entre las tensiones de un hilo flexible que envuelve un cilindro. Esta relacin se conoce como la Ecuacin de Euler y se expresa de la forma:

Donde y son las fuerzas aplicadas en los extremos el hilo. es el nmero de Euler. Su valor aproximado es 2,718281828.

es el coeficiente de rozamiento entre el hilo y el cilindro.

es el ngulo (en radianes) abrazado por el hilo en el cilindro.

Si analizamos la ecuacin anterior, notaremos que el coeficiente de friccin (rozamiento) an no se encuentra despejado sino como exponente de . Por lo que debemos usar el logaritmo natural de Euler para despejarlo.

Para despejar nos quedara

Aplicando esta ecuacin a la Ecuacin de Euler podemos tomar a como y a como quedando de la siguiente manera:

Ahora despejamos y finalmente quedara:

A continuacin se muestra una tabla de coeficientes de friccin de algunos materiales:

MATERIALCOEFICIENTE DE FRICCIN

Cuero Metal0,56

Nylon Metal0,30

Metal Metal (lubricado)0,15

5. PROCEDIMIENTO

En primer lugar se realizo el procedimiento de frotamiento, que consisti en colocar el brazo del pndulo en su posicin mxima y se fijo con el gancho de seguridad.

Sin colocar la probeta y con la aguja del cuadrante en posicin de valores mximos, se libero el pndulo y se dejo girar, posteriormente se interrumpi el desplazamiento del pndulo despus de la primera oscilacin. Se tomo el registro de los valores correspondientes a la energa de frotamiento y el ngulo de frotamiento, los cuales se anotaron en la tabla de datos.

Despus se coloco la probeta de aluminio en los apoyos de la viga de CHARPY, al cual se le asigno un ngulo inicial de =161 y se le aplico el mismo procedimiento de frotamiento. Esta probeta se fijo de tal forma que recibi el impacto sobre la cara opuesta a la ranura. Luego se dejo soltar el pndulo, produciendo un impacto sobre la probeta y tomando las lecturas de energa por frotamiento y ngulo correspondiente.

Este procedimiento se aplic sucesivamente con las probetas restantes (cobre, acero, bronce y las maderas de pino fibra horizontal y fibra vertical). Se tom registro de los datos obtenidos en la tabla.

6. MATERIALES Y EQUIPOS

Maquina de ensayo: pndulo de impacto marca TERCO. Probeta de aluminio. Probeta de cobre. Probeta de bronce. Probeta de acero. Probeta madera pino fibra horizontal (N1,2.3). Probeta madera pino fibra vertical (N4,5,6).

7. TABLA DE DATOS

8. CALCULOS

9. TABLA Y ANLISIS DE RESULTADOS

Cuero9,8N12013,72N5,88N2,33N0,40

Cuero9,8N16514,7N5,88N2,5N0,31

Cuero19,6N12029,4N13,72N2,14N0,36

Cuero19,6N16529,4N11,76N2,5N0,31

Nylon9,8N12011,76N5,88N2N0,33

Nylon9,8N16513,72N7,84N1,75N0,19

Nylon19,6N12021,56N11,76N1,83N0,28

Nylon19,6N16521,56N13,72N1,57N0,15

Compuesta9,8N12013,71N5,88N2,33N0,40

Compuesta9,8N16511,76N5,88N2N0,24

Compuesta19,6N12025,48N13,72N1,85N0,29

Compuesta19,6N16525,48N11,762,16N0,26

Correa V9,8N12021,56N1,96N10,96N0,391,14

Correa V9,8N16523,52N1,96N12N2,640,86

Correa V19,6N12037,24N3,92N9,5N3,281,07

Correa V19,6N16541,16N3,92N10,5N2,480,81

MATERIALCOEFICIENTE FRICCION CALCULADOCOEFICIENTE FRICCION TEXTOS

Cuero0,340,56

Nylon0,230,30

Compuesta0,29----------------------

En V0,97----------------------

Correa Cuero:

______________________________________________________________________

Correa Nylon:

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10. CONCLUSIONES

En esta experiencia se determin el coeficiente de friccin de cuatro materiales; correa de cuero, de nylon, compuesta y en V. Gracias a los clculos obtenidos, se pudo estipular que la correa en V presenta mayor coeficiente de friccin y la correa de Nylon menor coeficiente de friccin al rozamiento con metal.

Posteriormente, se analizaron los resultados determinando el error porcentual de dos de las correas (Cuero y Nylon) ya que no se hall el valor terico de las correas restantes (Compuesta y en V) en las fuentes consultadas. ste anlisis nos arroj que los datos obtenidos durante la experiencia no fueron correctos ya que sobrepasamos el margen de error del 1%, por lo que consideramos que erramos en la prctica al tomar una incorrecta lectura de los valores reflejados en los dinammetros. Sin embargo, se puede decir que se cumplieron de manera satisfactoria los objetivos planteados al inicio de la prctica.

PRCTICA N1ENSAYO DE FRICCION EN CORREAS

11. BIBLIOGRAFA

http://www.wikipedia.com; Coeficiente de rozamiento, 2010.

http://www.pellegrinioscarv.com.ar; Ecuacin de Euler, 2009.

http://www.wikipedia.com; Nmero e, 2010.

DUFOUR, Michel; MECNICA FUNCIONAL, 2006.

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