UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANAFACULTAD DE INGENIERÍAS

CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA

¨INFORME DE ENSAYO DE TRACCIÓN¨

AUTOR:

LUIS CALO

DOCENTE:

XAVIER VACA

Quito, Octubre de 2013

1

Índice:

ENSAYO A LA TRACCIÓN....................................2

1. Introducción:........................................2

2. Objetivos:...........................................2

1.1 General:...........................................2

1.2 Específicos:.......................................2

3. MARCO TEÓRICO........................................2

3.1 Deformación:.......................................2

3.2 Diagrama Esfuerzo-Deformación para el acero

estructural.............................................3

4. Materiales a utilizar................................4

5. Procedimiento de la práctica:........................4

5.1 Practica 1 Probeta de acero........................4

5.2 Practica 2 Probeta de Aluminio.....................4

6. Tabla de datos:......................................5

6.1 Practica 1.........................................5

6.2 Practica 2.........................................5

7. Análisis de resultados...............................5

7.1 Practica 1.........................................5

7.2 Practica 2.........................................6

8. Conclusiones.........................................6

9. Recomendaciones......................................6

10. ANEXOS.............................................72

3

ENSAYO DE TRACCIÓN

1. Introducción:El ensayo consiste en someter a una muestra de material

(probeta) a una fuerza axial de tracción proporcional a

sus dimensiones, mediante una máquina para ensayo de

tracción y determinar mediante su deformación las

características mecánicas

2. Objetivos:1.1 General:

Observar la deformación critica de las

probetas de aluminio y acero, sometidas a un

esfuerzo.

1.2 Específicos:

Generar el grafico de esfuerzo-deformación.

Verificar cuantos Kgf es necesario para que

las probetas se rompa en función de su masa

y grosor.

Generar una tabla de datos para comparar las

diferencias de un mismo material.

3. MARCO TEÓRICO3.1 Deformación:

Es la variación de las dimensiones de un cuerpo provocado

por la acción de una fuerza.

Representación del esfuerzo promedio (esfuerzo axial):

4

f=PA

Dónde:

P= fuerza puntual

A= Área de la sección

Luego que ocurre el esfuerzo axial cuando es la tracción,

simplemente produce alargamiento y acortamiento cuando es

compresión. El caso contrario es el esfuerzo cortante,

conocido también como esfuerzo tangencial y ocurre a todo

lo largo de la sección que resiste las cargas aplicadas.

Un remache de be resistir un corte sencillo.

Un pasador debe resistir corte doble.

Para hacer el cálculo de una estructura no basta solo con

tomar en cuenta la resistencia del material sino también la

rigidez. Si consideramos el caso de una barra de acero

sometida a una fuerza de tracción en una máquina de

ensayos.

5

Se mide la carga y el alargamiento en una longitud L, se

puede hacer un gráfico del cual las “ordenas” sean la

“fuerza” y las abscisas representen el alargamiento la

elongación.

3.2 Diagrama Esfuerzo-Deformación para el acero

estructural.

Deformación: para calcular la elongación unitaria o

deformación ε (épsilon), no es más que medir la elongación

δ (delta) por la longitud L, o sea

ε=δL

4. Materiales a utilizar Probetas de distintos metales bajo norma INEN.

Máquina de ensayos de tracción.

Calibrador pie de rey

Papel milimetrado.

6

5. Procedimiento de la práctica:5.1 Practica 1 Probeta de acero.

Tomar la medida longitudinal inicial Lo.

Tomar la media del ancho de la probeta.

Colocar la probeta

Observar la pluma del reloj de medición de kgf

Tomar la media longitudinal final Lf.

Anotar las mediciones en la tabla de datos

5.2 Practica 2 Probeta de Aluminio.

Tomar la medida la medida longitudinal inicial

Lo.

Tomar la medida del diámetro de la probeta

Colocar la probeta

Observar la pluma del reloj de medición de kgf.

Tomar la medida de longitud final Lf

Anotar las mediciones en la tabla de datos.

7

6. Tabla de datos:

6.1 Practica 1

Lo [mm] Lf [mm] A [mm2] P [Kgf] E[mm/mm] Material104 123 39 1500 0.183 Acero104 126.5 39 800 0.216 Acero104.5 109 25.2 50 0.043 Aluminio104.5 108 25.4 35 0.033 Aluminio

6.2 Practica 2

Lo [mm] Lf [mm] A [mm2] P [Kgf] E[mm/mm] Material82 87 6.28 3900 0.060 Acero80 85 6.28 4100 0.062 Acero80 90 6.28 60 0.125 Aluminio80 90 6.28 50 0.125 Aluminio

7. Análisis de resultados7.1 Practica 1

Promedio de los resultados obtenidos (material

acero).

Lo [mm] Lf [mm] A [mm2] P [Kgf] E[mm/mm] Materia

l104 124.75 39 1150 0.399 Acero

8

Promedio de los resultados obtenidos (material

aluminio).

Lo [mm] Lf [mm] A [mm2] P [Kgf] E[mm/mm] Materia

l104.5 108.5 25.3 42.5 0.038 Alumini

o

7.2 Practica 2

Promedio de los resultados obtenidos (material

acero)

Lo [mm] Lf [mm] A [mm2] P [Kgf] E[mm/mm] Materia

l81 86 6.28 4000 0.061 Acero Promedio de los resultados obtenidos (material

aluminio)

Lo [mm] Lf [mm] A [mm2] P [Kgf] E[mm/mm] Material81 86 6.28 4000 0.125 Aluminio

La longitud inicial en las dos probetas es la

misma

Sus longitudes finales son diferentes.

El área es la misma

La fuerza de ruptura es diferente en los dos

casos

Como sus longitudes finales y la carga aplicada

son diferentes su deformación unitaria varia9

8. Conclusiones Un material dependiendo de su coeficiente de

elasticidad, área, y longitud tendrá diferente

soporte de carga para llegar a su rotura, el cual

indica que ha pasado de su límite elástico.

Al momento de realizar diseños debemos tomar muy

en cuenta el límite de rotura de un material.

9. Recomendaciones Las probetas deben estar diseñadas de igual

manera, para poder realizar una comparación un

poco más exacta.

Tener los materiales listos y en orden. Si se

tratan de instrumentos de medición primero

encerar.

Todos los datos que vamos obteniendo, irlos

anotado en la tabla de datos.

10

10. ANEXOS

11

11. ProblemasSe llevo a cabo una prueba de tensión en una probeta de

ensayo de acero que tenia un diámetro original de 0.503

pulgadas y una longuitud calibrada de 2 pulgadas. Los datos

se muestran en una tabla. Trace el diagrama de esfuerzo-

deformación unitaria y determine aproximadamente el modulo

de elasticida el esfuerzo ultimo y el esfuerzo de ruptura,

use una escala de una pulgada=15ksi y 1pulg=0.05pulg/pulg.

12

Dibuje de nuevo la región elástica lineal, usando la misma

escala de esfuerzos, pero una escala de deformación

unitaria de 1 pulgada = 0.001 pulg.

PESO (kip) Extencion (pulg)0

0.0009

0.0025

0.0040

0.0065

0.0098

0.0400

0.1200

0.2500

0.3500

0.4700

0

2.50

6.50

8.50

9.20

9.80

12

14

14.5

14

13.2

Procedemos a calcular el esfuerzo y la deformación con las

siguientes formulas

Efuerzo (ksi):

σ=P/ADeformacion:

є=Lf−LoLo

13

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.250

10

20

30

40

50

60

70

80Esfuerzo (ksi)

Valo...

14

ESFUERZO DEFORMACION0

12,58

32,5

32,71

42,78

46,30

49,32

60,39

70,46

72,97

70,46

0

0,00045

0,00125

0,00200

0,00325

0,00490

0,02000

0,06000

0,12500

0,17500

0,23500