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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

OBJETIVOS

DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS UTILIZADOSMÁQUINA AMSLER

Usado en pruebas de resistencia de materiales metálicos, es considerado un

aparato universal pues puede realizar tipos de ensayos mecánicos estáticos como el

de tracción además de compresión y flexión simple; lógico claro requiere de

elementos exclusivos para cada tipo de ensayo. También puede experimentar con

probetas planas y cuchillas.

Su funcionamiento está en el flujo de aceite, que proviene del depósito, permitiendo

la acción de la carga de rotura para la probeta. Una vez quebrada la probeta se

produce la actividad en el muelle, por consecuencia se mueven las agujas del reloj

que señalan la carga.

Ficha técnica:

Marca: Alfred J. Amsler y CIA.Origen: Schaffhausen, SuizaEnsayos: tracción, compresión y flexión simpleCapacidad máxima: 5 tnMotorizada

Figura 1. Equipo Amsler del Laboratorio Nº4 de la Facultad


PIE DE REY O VERNIER

Llamado también calibre deslizante o pie de rey es el instrumento de medida

lineal que más se utiliza en el taller. Por medio del Vernier se pueden

controlar medidas de longitud interna, externa y de profundidad.

Indicador de longitud: digital.

Unidad de medida usada : milímetro

PAPEL MILIMETRADO

Sobre ella se realiza la gráfica de ‘’carga vs elongación’’ correspondiente a cada ensayo de las probetas.


PROBETAS

Es el material metálico que se somete al ensayo. En los extremos de la parte con

menos diámetro, se observa unas curvaturas y eso es para que la presión sea

homogénea en cada punto de dichas curvaturas evitando así un desprendimiento de

las cabezas de probeta.

Bronce: L0 :25,02 mm D0:6.47 mm Lf :32,88 mm Df :5,81 mm Carga máxima:1400 Kg

Aluminio: L0 :28,09 mm D0:6.48 mm Lf :33,50 mm Df :3,97 mm Carga máxima:710 Kg

Cobre: L0 :25,82 mm D0:6.13 mm

ACERO BAJO CARBONO

BRONCE ALUMINIO COBRE ACERO MEDIO CARBONO


Lf :28,98 mm Df :3,52 mm Carga máxima:1270 Kg

Acero de medio carbono (acero 1045): L0 :25,11 mm D0:6.42 mm Lf :30,34 mm Df :4,21 mm Efluencia:1500 Kg Carga máxima:2245 Kg

Acero de bajo carbono(acero 1010): L0 :25,97 mm D0:6.42 mm Lf :34,47 mm Df :3,38 mm Efluencia:1200 Kg Carga máxima:1900 Kg

DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO

Antes de comenzar con el ensayo de tracción, es indispensable tomar las medidas respectivas (diámetro y largo inicial) de la probeta a ensayar. Para esta operación debemos utilizar correctamente el Pie de Rey, el cual, en estas circunstancias, se convierte en un instrumento de vital importancia.

Para tomar las medidas de la probeta utilizaremos las medidas del Sistema Internacional (SI), por lo cual expresaremos nuestras medidas en milímetros. Debemos ser muy cuidadosos en esta parte del ensayo, ya que estos valores los compararemos con los finales para poder calcular las propiedades del material. Luego de medir todas y cada una de las probetas, iniciamos el ensayo de tracción en sí.


1. Sujetamos la probeta a la máquina universal por medio de unos adaptadores. Utilizamos ese aparato porque nuestras probetas eran cortas de tamaño.

2. Aplicamos una pequeña carga hasta ver que el movimiento de la aguja es inminente. Después, graduamos el indicador de carga en cero.

3. Aplicamos de manera continua y lenta la carga, que en este caso tiene un máximo de 5000 Kg, y, simultáneamente, tomamos lectura del indicador.

4. Una vez ocurra la rotura, retiramos sus partes y medimos su longitud y diámetro final.

Colocamos la siguiente probeta y repetimos los paso. De igual forma para las otras.

Figura 2. Partes de una gráfica

DATOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO

CÁLCULOS Y RESULTADOS1. Construcción de la curva Carga vs. Deformación:

METAL Longitud Inicial (mm.) Longitud Final (mm.) Diametro Inicial (mm.) Diametro Final (mm.) Carga máxima (kg)Acero 1045 25.11 30.34 6.42 4.21 2245Acero 1010 25.97 34.47 6.42 3.38 1900

Bronce 25.02 32.88 6.47 5.81 1400Cobre 25.82 28.98 6.13 3.52 1270

Aluminio 28.09 33.5 6.48 3.97 710


Figura 3. Curva Carga vs Deformación (ALUMINIO)

Figura 4. Curva Carga vs Deformación (COBRE)

Figura 5. Curva Carga vs Deformación (BRONCE)


Figura 6. Curva Carga vs Deformación (ACERO 1010)


Figura 7. Curva Carga vs Deformación (ACERO 1045)

2. Construcción de Curvas de Ingeniería (esfuerzo vs deformación)


Figura 8. Curva Esfuerzo vs Deformación (ALUMINIO)

Figura 9. Curva Esfuerzo vs Deformación (COBRE)

Figura 10. Curva Esfuerzo vs Deformación (BRONCE)


Figura 11. Curva Esfuerzo vs Deformación (ACERO 1010)

Figura 12. Curva Esfuerzo vs Deformación (ACERO 1045)


Figura 13. Curva Esfuerzo vs

Deformación real (BRONCE)

3. Esfuerzo máximo de

rotura


σ rotura❑ = carga rotura

areainicial

Acero de medio carbono

σ max❑ = carga rotura

area=1805.760869

π∗¿¿

Acero de bajo carbono


area= 1450π∗¿¿

Aluminio


area=484.0909091

π∗¿¿

Bronce


area= 1400π∗¿¿

4. Porcentaje de elongación

% ε ingenieria=l final−liniciallinicial

∗100%


% εingenieria=30.34−25.11

25.11∗100%=20.828355%

Acero de bajo carbono


25.97∗100%=32.73007316%

Aluminio


% εingenieria=33.5−28.0928.09

∗100%=19.25952296%

Bronce


25.02∗100%=31.41486811%

5. Estricción

ψ=Areainicial−Areafinal

Areainicial


ψ=π∗¿¿Acero de bajo carbono

ψ=π∗¿¿

Aluminio

ψ=π∗¿¿Bronce

ψ=π∗¿¿

6. Tenacidad Bronce

T=σ p+σ max+σ rot

3∗εrotura

T=31.06541318+42.582346+42.5823463

×0.314148681

T=12.17117808MPa


7. Esfuerzo de fluencia según METODO OFFSET(solo se pudo aplicar el método offset de una manera más precisa en 3 de los 5 materiales, debido a que, las pendientes de las restantes no eran tan apreciables en el gráfico).


0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040

10

20

30

40

50

60

acero de bajo carbono (Ingenieria)

Deformacion

Esfu

erzo

(Mpa

)


0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.0080

5

10

15

20

25

Aluminio (ingenieria)

DEFORMACION

ESFU

ERZO

(MPA

)

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