UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERA MECNICA-ENERGAAV. JUAN PABLO II N310 BELLAVISTA, CALLAO

Ao de la Promocin de la Industria Responsable y del Compromiso

CURSO:

Lab. Resistencia de Materiales I

GRUPO HORARIO:

03 - L

PROFESOR:

Caldas Basauri, Alfonso

ESCUELA:

Ingeniera Mecnica

TEMA:

Ensayo de Impacto Charpy

2014

ENSAYO DE IMPACTO CHARPY

1. INTRODUCCIN

La prueba de impacto mediara la tenacidad relativa. La tenacidad es una medida de cantidad de energa que un material puede absorber antes de fracturar. Calcula la propiedad o habilidad de soportar un impacto o choque sin fracturarse.Para evaluar esta propiedad hay dos mtodos convencionales, Charpy e Izod, siendo el primero mucho ms convencional. La diferencia entre ellos est en la forma de cmo se posiciona la muestra. L probeta que se utiliza para ambos mtodos es una probeta de seccin transversal cuadrada, a la cual se le ha hecho una talla en forma de V en una cara lateral. Esta probeta se apoya sobre dos mordazas que la sostienen, antes que caiga la carga, en el ensayo Charpy se coloca la probeta de forma horizontal y en Izod de forma vertical. 2. OBJETIVOS

Determinar la energa necesaria para producir la rotura de la probeta en condiciones predeterminadas y normalizadas. Analizar la sensibilidad de la entalla. Conocer los factores que influyen en los resultados del ensayo. Los tipos de fallas (Tericamente, debido a que no hay las posibilidades por las deficiencias del laboratorio). Familiarizarse con la norma ININTEC 341.007 (Ensayo de Impacto sobre espcimen simplemente apoyado con entalla V para acero ASTM E23).

3. ASPECTO TERICO

De aqu podemos desprender que la energa (sin considerar las prdidas) usada al fracturar una probeta puede computarse como sigue:

Energa Inicial

Energa despus de la ruptura

Energa para fracturar la probeta

Donde W= peso del pndulo L = Longitud del brazo del pndulo = ngulo de cada antes de desenganchar el pndulo = ngulo de elevacin despus del impacto

La resistencia al choque 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 aparecer la fractura sbita.Trabajo por unidad de rea = tenacidad = Wk / Ak (J/cm2)Wk es el trabajo de percusin Ak es el rea de la seccin de la probeta por debajo de la entalla antes del ensayo.

Descripcin del equipo

El martillo debe tener en la punta un ngulo de 30 y un radio de curvatura de 2 a 2.5 mm. La velocidad en el momento de impacto ser de 5 a 5.5 m/s, se tolera un intervalo de 4.5 a 7 m/s.La energa del martillo en el momento de impacto ser de 30 Kgf-m (aceros).A este ensayo corresponde el smbolo KV, donde V nos indica el tipo de entalla.

4. DATOS TCNICOS DEL PNDULO

Capacidad de trabajo del martillo = 50JPeso del martillo del pndulo = 6.915 KgfVelocidad de impacto del martillo del pndulo contra el centro de la probeta=3.6m/sLongitud del brazo del pndulo = 380 mmAngulo de cada antes de desenganchar el pndulo = 160

5. EQUIPO, INSTRUMENTOS Y MATERIALES

Un Vernier marca MITUTOYO, sensibilidad de 0,05mm y 1/128pulg. Una regla metlica de 80 cm marca STAINLESS. Probetas de acero A36. Probetas de aleacin de aluminio (Duraluminio).

6. PROCEDIMIENTO

Se verifica que la probeta este acorde con las medidas estandarizadas y libre de partculas extraas, sobrepesos, etc.

Se toman las medidas geomtricas de la probeta con el vernier y la regla metlica.

Se coloca la probeta sobre los apoyos, tratando de alinear la entalla a la lnea de accin de la cuchilla del pndulo, para que el corte sea completo y no hayan prdidas considerables en la energa.

Levantar el pndulo y engancharlo en la parte superior.

Se coloca la aguja en el punto cero, para empezar a hacer las mediciones, la cual indica el ngulo y el trabajo del pndulo despus del ensayo. Se suelta el pndulo y se lee los valores que indica la aguja en el panel.

7. RESULTADOS

Tipo y modelo de la mquina. Energa de impacto utilizada. Velocidad del martillo en el momento del impacto.

Datos geomtricos

Datos de la experiencia

Segn la teora ya explicada podemos pasar a calcular la energa de choque o impacto mediante la siguiente formula:

O simplemente con la diferencia de las energas que tenemos como dato.La energa inicial es de 50 J y la energa que nos da la misma maquina como dato final es de 28 J, por lo tanto la energa de impacto o choque es 50 28 = 22J.

La velocidad d pndulo en el instante del impacto se calcula, asumiendo la conservacin de la energa, al inicio, la energa 50J es solo energa potencia gravitatoria mgh, pero por conservacin va disminuyendo hasta cero con respecto a un nivel de referencia en el piso y va aumentando hasta 50J la energa cintica (K), es decir, la energa un pequeo instante antes del impacto es de 50 J pero cintica solamente:

Y la resistencia al choque se calcula mediante