Fuerza de Tensión y dureza

15
Diseño de práctica para laboratorio Visión Los conocimientos que se adquieran en la práctica se podrán aplicar en el campo laboral del ingeniero, así como identificar las propiedades de un elemento o material para su específica aplicación, es decir, que material es más viable para el uso que se desea darle y así conocer que tan tenso, duro o flexible es un material. Materiales 1 probeta (de acero reforzado) de 14 pulgadas 1 probeta (de acero galvanizado) de 14 pulgadas 8 tuercas Aparato de Ensayo de Materiales WP300 Objetivo General Analizar y conocer las diferentes propiedades de los materiales Objetivos Específicos Comprender los diferentes comportamientos de los materiales expuestos a diversas condiciones. Identificar la tensión, fragilidad, resistencia, dureza de los materiales, entre otras. Exponer el porqué de la conducta de los materiales. Ampliar el campo de conocimiento.

description

Aparato de Gunt

Transcript of Fuerza de Tensión y dureza

Diseo de prctica para laboratorioVisinLos conocimientos que se adquieran en la prctica se podrn aplicar en el campo laboral del ingeniero, as como identificar las propiedades de un elemento o material para su especfica aplicacin, es decir, que material es ms viable para el uso que se desea darle y as conocer que tan tenso, duro o flexible es un material.Materiales 1 probeta (de acero reforzado) de 14 pulgadas 1 probeta (de acero galvanizado) de 14 pulgadas 8 tuercas Aparato de Ensayo de Materiales WP300Objetivo General Analizar y conocer las diferentes propiedades de los materialesObjetivos Especficos Comprender los diferentes comportamientos de los materiales expuestos a diversas condiciones. Identificar la tensin, fragilidad, resistencia, dureza de los materiales, entre otras. Exponer el porqu de la conducta de los materiales. Ampliar el campo de conocimiento.

MARCO TERICO.Descripcin del aparatoEl aparato de Ensayo de Materiales WP300 es un aparato slido, diseado especialmente para la enseanza tcnica. Se encuadra entre los aparatos clsicos de ensayo de materiales. Tiene una estructura flexible, que permite realizar un gran nmero de experimentos diferentes sobre fuerzas de traccin o presin.Sus dimensiones compactas y su peso, relativamente bajo, hacen de l un aparato porttil, que se puede colocar sobre cualquier mesa normal de laboratorio. Lleva dos asas, y dos personas pueden transportarlo fcilmente.Unidad bsica.En su configuracin bsica no necesita ningn tipo de alimentacin. La fuerza para los ensayos se produce con un sistema hidrulico manual, y se indica en un instrumento de aguja, que se lee perfectamente. El alargamiento de las probetas se capta con un dial. Todos los accesorios se atornillan a los travesaos. As el aparato se puede adaptar con rapidez y facilidad a experimentos diferentes.Esencialmente, el aparato bsico se compone de los siguientes elementos: - Pie (1) con asas (11)- Bastidor con travesao principal (2)- Bastidor de carga con travesao superior- (3) e inferior (4)-Sistema hidrulico, con el cilindro principal (5) y cilindro transmisor con volante (6)- Indicador de fuerza (7)- Indicador de alargamiento con dial (8) - Cabezales de sujecin (9) con probeta (10).PieEl pie de fundicin gris, rgida a la torsin, es la base del aparato, y tiene la funcin, de mantener estable el aparato. Sobre l va el sistema hidrulico y el bastidor.BastidorLas columnas (1) y el travesao principal (2) forman el bastidor fijo del aparato de ensayo. En el travesao principal se colocan los distintos alojamientos de las probetas. En l se coloca tambin el bastidor de carga mvil sobre rodamientos, con bajo rozamientoBastidor de cargaEl bastidor de carga transmite la fuerza de ensayo desde el cilindro principal del sistema hidrulico a cada una de las probetas. Va colocado en el travesao principal del bastidor y se puede desplazar. Las probetas de traccin se colocan entre el travesao superior y el principal, las de presin entre el travesao inferior y el principal.Sistema hidrulicoLa fuerza de ensayo se produce hidrulicamente. Con un volante y un husillo se acciona el mbolo del cilindro transmisor. Se genera una presin hidrosttica, que produce la fuerza de ensayo en el cilindro principal (3). Sin prdidas de rozamiento, equivaldra a una fuerza manual de 1 N por 1,3 kN de fuerza de ensayo. Indicador de fuerza y Medida del alargamientoEl dinammetro trabaja por el principio del manmetro. Mide la presin hidrosttica en el sistema hidrulico. El indicador grande permite una lectura precisa. Una aguja de arrastre conserva la fuerza mxima.Captacin de datos asistida por PC.La captacin de datos asistida por PC WP 300.20 permite captar y analizar mediciones en un PC. El software de anlisis facilita trazar, grabar e imprimir diagramas fuerza-alargamiento y caractersticas. La captacin de las mediciones se compone de- Caja manomtrica (1) sobre la base de bandas extenso mtricas.- Sensor electrnico de recorrido (2).- Amplificador de medida (3) con pantalla digital para la fuerza de ensayo y el alargamiento, y un puerto serial incorporado para conectar aun PC.- PC (4) con software de anlisis e impresora.

TensinLa a fuerza es unaaccinque puede modificar el estado de reposo o de movimiento de uncuerpo; por lo tanto, puede acelerar o modificar la velocidad, la direccin o el sentido del movimiento de un cuerpo dado. Latensin, por su parte, es el estado de un cuerpo sometido a la accin de fuerzas opuestas que lo atraen.Se conoce comofuerza de tensina la fuerza que, aplicada a un cuerpo elstico, tiende a producirle una tensin; este ltimo concepto posee diversas definiciones, que dependen de la rama del conocimiento desde la cual se analice.Lafsicay laingenierahablan detensin mecnicapara referirse a la fuerza por unidad de rea en el entorno de un punto material sobre la superficie de un cuerpo. La tensin mecnica puede expresarse en unidades de fuerza divididas por unidades de rea.Cmo hallar la fuerza de tensinSabiendo que lafuerzade tensin es aquella con la que tira una lnea o una cuerda, es posible encontrar la tensin en una situacin de tipo esttico si se conocen los ngulos de las lneas. Por ejemplo, si una carga se posa sobre una pendiente y una lnea paralela a esta ltima impide que la carga se mueva hacia abajo, la tensin se resuelve sabiendo que la suma de los componentes horizontal y vertical de las fuerzas involucradas debe dar cero.El primer paso para realizar esteclculoconsiste en dibujar la pendiente y ubicar sobre la misma un bloque de masa M. Hacia la derecha aumenta la pendiente y en un punto se topa con un muro, desde el cual se extiende una lnea paralela a la primera y amarra el bloque, mantenindolo en su sitio y generando una tensin T. Seguidamente, se debe identificar el ngulo de la pendiente con una letra griega, que puede ser alfa, y la fuerza que sta ejerce sobre el bloque con la letra N, dado que se trata de lafuerza normal.Desde el bloque, se debe trazar unvectorperpendicular a la pendiente y hacia arriba para representar la fuerza normal, y uno hacia abajo (paralelo al ejey) para graficar la fuerza de gravedad. Luego, se comienza con las frmulas.Para hallar una fuerza, se empleaF = M * g, siendogsuaceleracinconstante (en el caso de la gravedad, el valor es9,8 m/s^2). La unidad utilizada para el resultado es Newtons, que se expresa con la letraN. En el caso de la fuerza normal, se debe descomponer en sus vectores vertical y horizontal, valindose del ngulo que forme con el ejex: para el clculo del vector hacia arriba,gequivale al coseno del ngulo, mientras que para el vector hacia la izquierda, al seno del mismo.Por ltimo, se debe equiparar el componente izquierdo de la fuerza normal con el derecho de la tensin T, resolviendo finalmente la tensin.http://definicion.de/fuerza-de-tension/

Acero Reforzado El acero de refuerzo es aquel que se coloca para absorber y resistir esfuerzos provocados por cargas y cambios volumtricos por temperatura y para quedar ahogado dentro de la masa del concreto. El acero de refuerzo es la varilla corrugada o lisa; adems de los torones y cables utilizados para pretensados y postensados. Otros elementos que se utilizan como refuerzo para el concreto son las mallas electro soldadas, castillos y cadenas electro soldadas (armex), escalerillas, etc.La superficie de la varilla esta provista de rebabas o salientes llamadas corrugaciones, las cuales evitan el movimiento relativo longitudinal entre la varilla y el concreto que la rodea. Las caractersticas y requisitos de las corrugaciones para varillas son las siguientes: Deben estar distribuidas de manera uniforme en la varilla. Deben estar colocadas con una inclinacin de entre 45 y 70 con respecto al eje longitudinal de la varilla. La distancia entre ellas no debe exceder del 70% del dimetro nominal.RECOMENDACIONES GENERALES EN EL MANEJO DEL ACERO DE REFUERZO El acero debe estar libre de oxidacin, sin grasa, quiebres, escamas, deformaciones e imperfecciones que afecten su uso. La presencia de escamas u oxidacin no ser causa de rechazo solo si estas desaparecen al limpiar manualmente con un cepillo de alambre. Los pedidos que se reciban en la obra se estibaran de tal manera que se aisl de la humedad excesiva para evitar deformaciones.Del material estibado se tomaran las muestras para las pruebas de calidad y en caso que los resultados no sean satisfactorios el material del lote ser rechazado (ASTM-A- 700 Practicas for Packing, Marking and Loading Methods for Steel Products for Domestic Shipment). Debe evitarse el contacto de sustancias grasosas con la superficie de las varillas. Si esto sucede se limpiaran con solventes que no dejen residuos grasos. De acuerdo a las sanas prcticas de la construccin no se permite re enderezar y desdoblar varillas, ya sea por correccin de armado o para su reutilizacin. Si por alguna circunstancia el acero de refuerzo a permanecido almacenado un tiempo considerable (o no se tiene certeza de su procedencia) se encuentra oxidado o deteriorado, se deben realizar una vez ms las pruebas de laboratorio necesarias para determinar si el acero es apto para utilizarse o no.

http://www.ingenieria.unam.mx/~luiscr/ECyM_43327/ACERO_REFUERZO.pdf

RESULTADOS

CONCLUSIONES.Conclusin 1.El equipo para ensayo de materiales es un equipo universal de mesa para enseanza. Sencillo manejo y slida construccin favorecen la aplicacin en el experimento escolar. La gama de ensayos abarca en el equipo bsico ensayos de traccin y compresin y comprobaciones de dureza. Mediante los accesorios optativos pueden realizarse adicionalmente ensayos de flexin, de cizallamiento y de embuticin. Tambin existe la posibilidad de registro y evaluacin de los datos asistido por ordenador. En su equipamiento bsico, el aparato no requiere alimentacin adicional alguna. La fuerza de comprobacin se genera mediante un sistema hidrulico operado manualmente. Para su indicacin sirve un instrumento indicador de grandes dimensiones con aguja de arrastre. El alargamiento de las piezas a comprobar se registra mediante un pie de rey mecnico. El aparato puede equiparse con un sistema electrnico para mediacin de la fuerza y del desplazamiento. Este aparato se distingue por su diseo esquemtico y cambio rpido de los accesorios. Teniendo el material para la prueba (un tornillo de 14 de dimetro 3/16) colocado en el aparato ejercemos una presin inicial de prueba para verificar el porcentaje en la pantalla, al ejercer ms presin el porcentaje aumenta, de esa manera aumentamos la presin hasta que el material desiste y se provoca la fractura del material de una manera violenta y termina en partes. Se observaron daos en el techo del laboratorio por la separacin del material de prueba. Todo sali bien.

Conclusin 2.Para llevar a cabo nuestra prctica de tensin, nosotros utilizamos 2 tipos de acero para comprobar nuestras teoras utilizamos 2 varillas de 14 pulgadas una de acero reforzado y la otra de acero inoxidable.Primeramente comprobamos con la varilla de acero reforzado la cual segn nuestros datos arrojo_____________, la tensin en ella dio como resultado que se quebrara y esta saliera dispara hacia arriba. Enseguida comprobamos con la varilla de acero inoxidable con la cual comprobamos que es ms se flexibilidad que la varilla de acero reforzado, ya que esta arrojo_______, la tensin en ella hizo que tambin se quebrara y saliera disparada hacia arriba, incluso se qued encaja en el techo. Afortunadamente nadie sali herido. Conclusin 3.Es muy importante llevar a cabo este tipo de prcticas ya que de esta manera se obtiene un conocimiento ptimo con respecto a la mquina de Gunt, este permitir en un futuro un mejor desempeo en el mbito laboral ya que se habrn adquirido conocimientos con respecto a lo ya antes mencionado.Al realizar la prctica, se pudo observar las reacciones que tuvo cada probeta siendo una de acero galvanizado y la otra de acero reforzado, se pudo analizar mediante un diagrama de esfuerzo- alargamiento las reacciones de cada material, as indicando que el acero galvanizado es ms flexible debido a que no tiene aleaciones con materiales duros, por lo tanto el acero reforzado, muestra una mayor dureza.

1 | Page