"EXPERIENCIA LABORATORIO RESISTENCIA DE MATERIALES I"

Alumno: - Juan Vega J. - Luis Romero T.Profesor: - Hctor Glvez - Daniel GarridoCarrera: - Ing. Ejecucin Mecnica

Introduccin Laresistencia de materiales es una disciplina de laingeniera mecnica, laingeniera estructuraly laingeniera industrialque estudia losslidos deformablesmediante modelos simplificados. La resistencia de un elemento se define como su capacidad para resistir esfuerzos y fuerzas aplicadas sin romperse, adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse de alguna manera.La resistencia de materiales establece una relacin entre lasfuerzasaplicadas, tambin llamadas cargas o acciones, y losesfuerzosy desplazamientos inducidos por ellas. En la aplicacin, es necesario calcular los esfuerzos que actan en los slidos, para resolver ecuaciones y de esta manera encontrar los esfuerzos internos en funcin a las cargas aplicadas. Para esto sometimos un materiales el cual arrojo distintos resultados mediante los distintos tipos de ensayos, los cuales desarrollaremos a travs de este informe.

Ensayo N 1 : Traccin.El ensayo de traccin de un material consiste en someter en un tensometro a una Probeta normalizada, en este caso a una Probeta de acero tipo SAE 1010 a un esfuerzo axial de traccin creciente hasta que se produce la rotura de la Probeta, este ensayo mide la resistencia a una fuerza esttica aplicada lentamenteInstrumentos de medicin a utilizar: Pie de Metro, reduccin de rea y tensometro Monsanto.

Datos:Largo inicial (L1): 41.2 [mm]Largo en su seccin central (L0) :20,65 [mm] Dimetro : 4,65 [mm] (Despus de haber aplicado la carga hasta generar la fractura)L1 : 48,65 [mm]L0 : 28,1 [mm]Diametro : 3 [mm]

La mquina de traccin genera 2000kg por cada 80 mm por lo que es necesario hacer una tabla de conversin. Para graficar la curva esfuerzo- deformacin es necesario utilizar los datos arrojados por dicha mquina.1.- El primer registro de grfico obtenido por el esfuerzo en la zona elstica es de 20 mm hasta llegar a esfuerzo de cadencia que es el esfuerzo que divide los comportamientos elsticos y plstico de la probeta.

La distancia de elongacin que se genera por esfuerzo hasta que llega al esfuerzo de cadencia es de 5,5 [mm] por 288 [MPa]

2.- El segundo registro es el esfuerzo mximo donde el material sufre una deformacin produciendo una reduccin de rea en la seccin transversal, en donde se har ms pequea , producindose un cuello, esta es conocida como zona plstica obtenindose un rea final de 30,5 mm

La distancia de elongacin que se genera por el esfuerzo es de 62, 5 mm, por lo tanto: 3.- Ocurre a un esfuerzo menor despus de encuellamiento ha reducido el rea de la seccin transversal que soporta la carga del esfuerzo hasta la zona de ruptura es de 21,7.

Distancia de elongacin por un esfuerzo de 313 [MPa]: La ductilidad mide el grado de deformacin que puede soportar el material sin romperse. El % de elongacin representa la distancia que la probeta de alargamiento antes que se fracturara.

Adems otra forma de medir la ductilidad de la probeta es por medio del rea de la seccin central antes y despus del ensayo.

Grafica:

Ensayo N 2 : Traccin Plana.Se tiene una probeta de acero tipo SAE 1045 el cual ser sometido a un tensimetro. La probeta es colocada en la mquina de traccin en donde se le aplica la fuerza con la finalidad de medir el alargamiento del material obteniendo las propiedades mecnicas de fluencia, resistencia mxima y la ductilidad.Instrumentos de medicin a utilizar : Pie de Metro, Calibrador de Elongacin y reduccin de rea.

Datos:Largo inicial (L1) :200 mm,Largo en el centro (L0): 13,15 mm Centro de la probeta plana : 25 mm (por cada lado)(Despus de haber aplicado la carga hasta la fractura)De los 50 [mm] se obtuvo 69,5L0: 8,7[mm]

La mquina de traccin genera 1000kg por cada 80 mm por lo que es necesario hacer una tabla de conversin.1.-Primer registro de grfico obtenido por el esfuerzo en la zona elstica es de 20 mm hasta llegar a esfuerzo de cadencia que es el esfuerzo que divide los comportamientos elsticos y plstico de la probeta.

Por lo tanto La distancia de elongacin que se genera por esfuerzo hasta que llega al esfuerzo de cadencia es de 3mm por 909 [MPa]. 2.- El segundo registro es el esfuerzo mximo donde el material sufre una deformacin produciendo una reduccin de rea en la seccin transversal, en donde se har ms pequea , producindose un cuello, esta es conocida como zona plstica obtenindose un rea final de 67,5 mm

3.- Ocurre a un esfuerzo menor despus de encuellamiento ha reducido el rea de la seccin transversal que soporta la carga del esfuerzo hasta la zona de ruptura es de 39 [mm].

El % de elongacin representa la distancia que la probeta de alargamiento antes que se fracturara. =

Grafico:

Ensayo N 3 : Dureza.

El ensayo de dureza mide la resistencia de un material a la penetracin con el punzn. El penetrador es llamado durmetro, en este caso utilizamos un durmetro alemn de marca Zwick Roell Zhu. El durmetro consta de un platillo, donde se pone el material para medir su dureza. La profundidad hasta la cual penetra este material nos entrega un valor, el que est tabulando, obtenindose as una medida de la dureza del acero. Se utilizo un Acero SAE 1010 y SAE 1045.En la prcticaSe entrego a cada alumnos un acero para estudiar su dureza, para esto utilizamos la mquina de durezas, el acero a estudiar es colocado en un disco parecido a un plato el cual se debe girar llegando a un punzn, el cual presiona el material. El durmetro industria mide en HRB (PSI), para la conversin para MPa se multiplica por 1000y por 7, obteniendo su esfuerzo mximo.

Ensayo 1 Se obtuvo 65.6 HRB en tabla 69 acero 1010.

Ensayo 2 Se obtuvo 94,5 HRB en tabla 101 acero 1045.

Ensayo 3 Se obtuvo 72 HRB en tabla 64 acero 1045.

Ensayo N 4 : Torsin Para este ensayo debemos..1.- Calcular la longitud y dimetro de la probeta.2.-Montar la probeta, equilibrar la barra de torque y calibrar el dinammetro a cero3.-inducir deformaciones angulares a la probeta efectuando mediciones del torque correspondiente cada 6 grados hasta los 150 grados.4.-Cambiar la ubicacin del dinammetro y calibrar los instrumentos.5.-Repetir el procedimiento en sentido contrario.-Instrumentos de medicin a utilizar: Maquina Torsin Tecquipment, Dinammetro con precisin de 0,2 Nm Tecquipment y Pie de metro.

Probeta de Bronce = Longitud 145,1 mm Dimetro 5,95 mmResistencia Obtenida = 14,8( 9816 9999 ) x 61098 / 360 = 3,05 ( vueltas )(+) 0-4,2-6,4-7,2-7,8-8,0-8,2-8,2-8,4-8,4-8,6-8,6-8,8-8,8-9,0-9,0-9,0-9,2-9,2-9,2-9,2-9,4-9,4-9,4-9,6-9,6(-) 0-3,0-4,4-5,4-6,4-7,0-7,4-7,8-8,2-8,4-8,6-8,8-8,8-9,0-9,2-9,2-9,4-9,4-9,4-9,6-9,6-9,6-9,6-9,6-9,6-9,8

Ensayo N5: Deformacin (Creep)Tiempo (min)Deformacin(mm)

00

35

68

913

1217

1521

1825

2129

2434

2738

3043

3348

3653

3959

40 - 42(con Temperatura)120

En este ensayo se pueden determinar las curvas caractersticas por la deformacin lenta continua o Creep. Instrumentos a utilizar: Mordaza superior fija, Mordaza inferior mvil, dos pesas de 5 kg cada una, soldadura y probeta de acero. Pasos a seguir:Primero calculamos la longitud inicial, luego se monta y fija una probeta de acero, para despus aplicarle una precarga de 5Kg, esta estar colgada de un trozo de soldadura blanca de 50%, cilindrada 1/8" de dimetro sin ncleo de resina. Finalmente se le aplicara una carga total, que ser permanente hasta la ruptura, a una temperatura ambiente.Resultados del ensayo:Largo inicial = 270 mm Largo final = 390 mm

Grafica:

Conclusin.A travs de los distintos ensayos se puede aprender los tipos de comportamientos y algunas propiedades de los materiales al ser sometidos a fuerzas externas a ellos, produciendo distintos cambios como alargamiento, torsiones, etc.En la prctica se logro experimentar con dos tipos de materiales el bronce y el acero, los cuales nos pudimos dar cuenta que al aplicar el mismo tratamiento ambos se comportan distintos, debido a su estructura interna, adems de que algunos poseen una reduccin de rea mayor el cual tambin depende de la dureza, resistencia del material.Finalmente tras la serie de ensayos uno se puede dar cuenta que en el mbito laboral al momento de seleccionar los materiales para algn proyecto de construccin o fabricacin de cualquier estructura se debe tener en conocimiento las caractersticas y propiedades del material para poder desempear un buen trabajo, ya que una mala eleccin podra salir caro.