4to Laboratorio Momento En Funcion De La Torsion.docx

LABORATORIO #4 DE RESISTENCIA DE MATERIALES ÁNGULO DE TORSIÓN EN FUNCIÓN DEL MOMENTO DE TORSIÓN

JUAN CARDONA LAUREN GUEVARA MARICRISTY CHINCHILLA GISELL FERNÁNDEZ CARLOS ENRIQUE PINTO BRACHO (INTEGRANTES)

JAVIER ENRIQUE OROZCO OSPINO (DOCENTE)

505 (GRUPO)

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA DEL ÁREA ANDINA FACULTAD DE INGENIERÍAS VALLEDUPAR, CESAR 2018

MARCO TEÓRICO DEFINICIÓN DE TORSIÓN: Consideremos una barra sujeta rígidamente en un extremo y sometida en el otro a un par T(=Fd) aplicado en un plano perpendicular al eje. Se dice que esa barra está sometida a torsión EFECTOS DE LA TORSIÓN: Los efectos de la aplicación de una carga de torsión a una barra son: (1) producir un desplazamiento angular de la sección de un extremo respecto al otro y (2) originar tensiones cortantes en cualquier sección de la barra perpendicular a su eje. MOMENTO TORSOR: A veces, a lo largo de un eje actúan una serie de pares. En este caso, es conveniente introducir un nuevo concepto, el momento torsor, que se define para cada sección de la barra, como la suma algebraica de los momentos de los pares aplicados, situados a un lado de la sección considerada. Naturalmente, la elección de lado es arbitraria en cada caso. MOMENTO POLAR DE INERCIA: Para un árbol circular hueco de diámetro exterior De con un agujero circular concéntrico de diámetro Di, el momento polar de inercia de la sección representado generalmente por Ip está dado por: Ip = ½ * Pi * C2

DIAGRAMA DE MOMENTO TORSOR Y ÁNGULO DE TORSIÓN Para una pieza prismática recta de sección constante de torsión aplicando un momento T constante a través de sus extremos el módulo de torsión se relaciona con el ángulo girado \theta y la longitud total de la pieza mediante la expresión: 𝝋=

𝑴𝒕 ∗ 𝑳 𝑮 ∗ 𝑳𝑷

Tabla No 1: Deformación del aparato en función del momento de torsión Cuerpo de carga, masa en kg Deformación del aparato en 0,01 mm

0,1

0,2

0,5

1,0

1,5

2,0

1

2

5

9

16

20

REALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO

Se utiliza una barra de aluminio,

10 mm, L = 440 mm, Lsujeción = 400 mm.

1. Fijar el apoyo de unión rígida (2) en el carril de base como se indica en la figura. 2. Fijar un extremo de la barra de aluminio en el mandril de sujeción de unión rígida (10). 3. Fijar el otro apoyo y el otro extremo de la barra de aluminio en el mandril de sujeción de alojamiento giratorio (11); la longitud de sujeción es 400 mm entre los bordes delanteros de las mordazas de los portabrocas; la palanca para recepción del cuerpo de carga debe quedar en posición horizontal. 4. Instalar el reloj de comparación de tal forma que el palpador toque el aplanamiento de la palanca de carga. 5. Para cada una de las cargas que se indican, medir la indicación del reloj de comparación (y) en 0,01 mm; corregir el valor por deformación del aparato restando el valor correspondiente a la carga (Tabla No 1).

Cuerpo de carga, masa en kg Indicación del reloj de comparación (y) en 0,01 mm Indicación corregida del reloj de comparación (y’) en 0,01 mm

0,1

0,2

0,5

1,0

1,5

2,0

0,53

1,05

1,60

2,12

0,485

0,96

1,44

1.92

ANALISIS DE RESULTADOS

Mt VS Angulo

Angulo t

Mt

2500 2000

98

0,0031

196

0,0077

490

0,0153

980

0,0230

1470

0,0307

1960

1960

1500

1470

1000

980

500 0

0,0015

490 98 1 0.0015

196 2

0.0031

3

4

5

0.0077

0.0153

0.023

Mt

Angulo t

6 0.0307

 La torsión se da como resultado del producto de una fuerza y la distancia perpendicular entre las líneas de acción de la fuerza, donde dependiendo de la torsión se designa el Angulo del mismo.

2.𝝋 =

𝑴𝒕 ∗𝑳 𝑮∗𝑳𝑷

a. 𝝋 =

b. 𝝋 =

c. 𝝋 =

d. 𝝋 =

e. 𝝋 =

𝟗𝟖∗𝟒𝟎𝟎 𝟐𝟔𝟎𝟎𝟎∗𝟗𝟖𝟏.𝟕𝟓

𝟏𝟗𝟔∗𝟒𝟎𝟎 𝟐𝟔𝟎𝟎𝟎∗𝟗𝟖𝟏.𝟕𝟓

𝟒𝟗𝟎∗𝟒𝟎𝟎 𝟐𝟔𝟎𝟎𝟎∗𝟗𝟖𝟏.𝟕𝟓

𝟗𝟖𝟎∗𝟒𝟎𝟎 𝟐𝟔𝟎𝟎𝟎∗𝟗𝟖𝟏.𝟕𝟓

𝟏𝟒𝟕𝟎∗𝟒𝟎𝟎 𝟐𝟔𝟎𝟎𝟎∗𝟗𝟖𝟏.𝟕𝟓

f. 𝝋 =

= 𝟎, 𝟎𝟎𝟏𝟓 ∗

= 𝟎, 𝟎𝟎𝟑𝟏 ∗

= 𝟎, 𝟎𝟎𝟕𝟕 ∗

= 𝟎, 𝟎𝟏𝟓𝟑 ∗

= 𝟎, 𝟎𝟐𝟑𝟎 ∗

𝟏𝟗𝟔𝟎∗𝟒𝟎𝟎 𝟐𝟔𝟎𝟎𝟎∗𝟗𝟖𝟏.𝟕𝟓

𝟏𝟖𝟎 𝑷𝒊

𝟏𝟖𝟎 𝑷𝒊

𝟏𝟖𝟎 𝑷𝒊

𝟏𝟖𝟎 𝑷𝒊

𝟏𝟖𝟎 𝑷𝒊

= 𝟎, 𝟎𝟑𝟎𝟕 ∗

=0,086

= 𝟎, 𝟏𝟕𝟖

= 𝟎, 𝟒𝟒𝟏

= 𝟎, 𝟖𝟕𝟔

= 𝟏, 𝟑𝟐

𝟏𝟖𝟎 𝑷𝒊

=1,75

CAUSA DE ERROR 

Errores de medición: debido a que las medidas escritas eran tomadas a ojo humano, lo que puede llegar a representar errores, aunque sean mínimos, en los resultados obtenidos.



Errores de manejo de equipo de laboratorio: aunque se han manejado dichos equipos en varias ocasiones, todavía no somos expertos en la utilización de estos, lo que representa posibles malos ajustes en los equipos y errores en la toma de datos



Errores por los implementos: aunque estos sean los más despreciables, casi en su totalidad, hay que tenerlos en cuenta, entre estos: el peso de los elementos, la rigidez de la barra, entre otros.



La Aproximación en los cálculos por medio de las formulas también presentan influencia en los resultados lo que también genera un porcentaje de error

𝑬=

Datos

𝑹. 𝒆. −𝑹. 𝒓. ∗ 𝟏𝟎𝟎 𝑹. 𝒓

Datos

Datos de laboratorio

corregidos reales

Resultados

0.10

0.09

0,086

4.6%

0.21

0.19

0,18

5.5%

0.53

0.485

0,441

9.97%

1.05

0.96

0,871

10.2%

1.60

1.44

1,32

9,1%

2.12

1.92

1,75

9.7%

CONCLUSION  Se pudo aprender

el funcionamiento y manejo de la máquina para ensayo de torsión; el

cual nos servirá para nuestra vida como futuros ingenieros.  A mayor esfuerzo aplicado a la torsión, mayor es la deformación angular que ocurre en la barra.  Como conclusión primordial podemos explicar que La Torsión en sí, se refiere a la deformación que sufre un cuerpo cuando se le aplica un par de fuerzas (sistema de fuerzas paralelas de igual magnitud y sentido contrario).  Los resultados del ensayo de torsión resultan útiles para el cálculo de elementos de máquina sometidos a torsión tales como ejes de transmisión, tornillos, resortes de torsión y cigüeñales.

BIBLIOGRAFIA 

https://cursosmecatronica.files.wordpress.com/2012/06/laboratorio-2.pdf



http://es.slideshare.net/junior19910819/ensayo-de-torsion