Proyecto Final.. resistencia de materiales
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PROYECTO FINALAntecedentesEl acero es una aleacin de hierro y carbono (mximo 2.11% de carbono), al cual se le adicionan variados elementos de aleacin, los cuales le confieren propiedades mecnicas especificas para su diferente utilizacin en la industria. Los principales elementos de aleacin son: Cromo, Tungsteno, Manganeso, Nquel, Vanadio, Cobalto, Molibdeno, Cobre, Azufre y Fsforo. Los productos ferrosos con ms de 2.11% de carbono denominan fundiciones de hierro.La historia del acero comienza en la llamada Edad de los Metales, perodo que marc la transicin hacia los tiempos histricos. Aunque no fue un suceso simultneo, ya que cada regin tuvo sus progresos propios, el hombre del Neoltico, al descubrir cmo trabajar los metales, dio un paso gigantesco hacia la formacin de civilizaciones.
Alrededor de 5.000 aos AC, el hombre aprendi a utilizar el cobre y luego, resultado de la aleacin con estao, descubri el bronce. Posteriormente, aprendi a trabajar el hierro, material mucho ms duro y resistente. As, el perodo comprendido entre el 800 ao AC, aproximadamente, y el siglo I DC se conoci como la Edad del Hierro.
.La metalurgia en general y los usos que se dieron al hierro, dieron un gran impulso a la agricultura. Se construyeron hachas que permitieron, junto a las otras herramientas, ampliar las zonas de cultivo; se mejoraron las armas; se comenzaron a hacer utensilios agrcolas ms duraderos y ms sofisticados; se invent el arado tirado por animales; se levantaron tambin diques y obras de regado, todo lo cual permiti dar un paso trascendental en la historia del hombre.Antes de la Revolucin Industrial, el acero era un material caro que se produca a escala reducida para fabricar armas, principalmente. Los componentes estructurales de mquinas, puentes y edificios eran de hierro forjado o fundiciones.
Las primeras aleaciones frricas fueron producidas por obreros aproximadamente hasta el siglo XIV D.C. y este seria clasificado hoy como hierro forjado. Estas aleaciones fueron hechas calentando una masa de material frrico y carbn de lea en un horno que tena una cubierta rgida.
AHORA EN LA ACTUALIDAD: el acero se obtiene por el mtodo de la siderurgia. Se denominasiderurgiaa la tcnica del tratamiento delmineraldehierropara obtener diferentes tipos de ste o de susaleaciones. El proceso de transformacin del mineral de hierro comienza desde su extraccin en las minas. Los componentes ms utilizados por la siderurgia son losxidos,hidrxidosycarbonatos.En esta etapa, se otorgan al acero lquido las propiedades qumicas, temperatura, contenido de gases, nivel de inclusiones e impurezas deseadas.Los aceros estructurales modernos ms usados se pueden clasificar segn la ASTM (American society for testing and materials) en: aceros de propsitos generales (A36), aceros estructurales de carbono (A529), aceros de alta resistencia y baja aleacin (A572), aceros estructurales de alta resistencia, baja aleacin y resistentes a la corrosin atmosfrica (A242 y A588) y aceros templados y revenidos (A514 y A852).ObjetivosObjetivo GeneralDeterminar mediante una prueba experimental el esfuerzo axial del lmite elstico en una barra hueca de perfilara metlica mediante la aplicacin de peso.Objetivo Especifico Determinar el modulo de elasticidad de la barra de acuerdo a los pesos aplicados a la misma. Determinar el centro de gravedad de la barra de acero. Determinar la deformacin que sufre la barra en relacin a los pesos aplicados.Datos y Mediciones BARRA = 1 CM2 = 1 M2 /104 CM2 = 1*10-4 M2L b = 60 CM = 0,6 M L1 = 1,1 CMF = P = 1 Kg
L2 = 2,4 CMF = P = 2 Kg
L3 = 2,7 CMF = P = 2,5 Kg
L4 = 3,3 CMF = P = 3 Kg
L5 = 3,8 CMF = P = 3,5 Kg
L6 = 6 CMF = P = 4 Kg
L7 = 6,7 CMF = P = 4,5 Kg
L8 = 9 CMF = P = 5 Kg
L9 = 14 CMF = P = 6 Kg
Clculos y ResultadosEsfuerzos Axiales V1 = = 490000 Pa V2 = = 196000 Pa V3 = = 245000 Pa V4 = = 294000 Pa V5 = = 343000 Pa V6 = = 392000 Pa V7 = = 441000 Pa V8 = = 490000 Pa V9 = = 588000 PaDeformaciones = = = 0,018 = = = 0,04 = = = 0,045 = = = 0,055 = = = 0,063 = = = 0,1 = = = 0,11 = = = 0,15 = = = 0,23Modulo de ElasticidadE = E = E = E1 = = 5,35*106 Pa E2 = = 4,9*106 Pa E3 = = 5,44*106 Pa E4 = = 5,34*106 Pa E5 = = 5,42*106 Pa E6 = = 5,35*106 Pa E7 = = 3,95*106 Pa E8 = = 3,27*106 Pa E9 = = 2,52*106 PaTabulacin de datos
PESO O FUERZA (F)ESFUERZO AXIAL ( )DEFORMACION ()VARIACION LONGITUDINAL (L)MODULO DE ELASTICIDAD ()
1 Kg 98000 Pa 0 .0180.011 m5.35 * 106 Pa
2 Kg 186000 Pa 0.040.024 m 4.9 * 106 Pa
2.5 Kg 245000 Pa 0.0450.027 m5.44 * 106 Pa
3 Kg 294000 Pa 0.0550.033 m5.33 * 106 Pa
3.5 Kg 343000 Pa 0.0630.038 m5.42 * 106 Pa
4 Kg 392000 Pa 0.10.060 m3.92 * 106 Pa
4.5 Kg 441000 Pa 0.110.067 m3.95 * 106 Pa
5Kg 490000 Pa 0.150.09 m3.27 * 106 Pa
6 Kg 588000 Pa 0.230.14 m2.52 * 106 Pa
Centro de gravedad 0,3m 0,005 M 0,01m
= = X = 0,3 M Y = 0,005 MConclusiones Luego de realizado el ensayo y cumplido nuestros objetivos propuestos se llevo a la conclusin de que una barra de acero de 60 cm de largo y un 1 cm de ancho con un apoyo fijo (empotrado) tiene un lmite de elasticidad en el momento de aplicar una fuerza vertical de 3,5 Kg con una variacin longitudinal de 3,8 cm ( L). Al ser de acero y hueca la barra, en el ensayo se observa que se reduce notoriamente la resistencia a una fuerza aplicada verticalmente Bibliografa Resistencia de materiales de SINGERWebgrafia www.Buenastareas.com/Ingenieria.bo/ www.Rincondelvago.com www.Ensayos.de.resistencia.de.materiales.com http://www.buenastareas.com/ensayos/Antecedentes-Historicos-Del-Acero/6752986.html
