Ensayo De Traccion Def.docx

UNIVERSIDAD MAYOR REAL Y PONTIFICIA DE SAN FRANCISCO XAVIER DE CHUQUISACA FACULTAD DE TECNOLOGÍA

Integrantes: Bellido Ayaviri Juan Luis [Ing. Mecatrónica] Montaño Pozo Jonatan [Ing. Electrónica] Sánchez Cárdenas José Justiniano [Ing. Mecánica] Grupo: 5 Fecha: 21 de marzo de 2019 Sucre – Bolivia

TRACCIÓN Introducción

En el cálculo de estructuras e ingeniería se denomina tracción al esfuerzo interno a que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo. Lógicamente, se considera que las tensiones que tiene cualquier sección perpendicular a dichas fuerzas son normales a esa sección, y poseen sentidos opuestos a las fuerzas que intentan alargar el cuerpo. Muchos materiales cuando están en servicio están sujetos a fuerzas o cargas. En tales condiciones, conocer las características del material para diseñar el instrumento donde va a usarse de tal forma que los esfuerzos a los que vaya a estar sometido no sean excesivos y el material no se fracture. El comportamiento mecánico de un material es el reflejo de la relación entre su respuesta o deformación ante una fuerza o carga aplicada

El ensayo de tracción puede ser utilizado para determinar varias propiedades de los materiales. Normalmente se deforma una probeta hasta rotura, con una carga de tracción que aumenta gradualmente y que es aplicada úniaxialmente a lo largo del eje de la probeta. Los ensayos de tracción se realizan en materiales metálicos (aluminio y probeta de acero). Deformaciones

Un cuerpo sometido a un esfuerzo de tracción sufre deformaciones positivas (estiramientos) en ciertas direcciones por efecto de la tracción. Sin embargo, el estiramiento en ciertas direcciones generalmente va acompañado de acortamientos en las direcciones transversales; así si en un prisma mecánico la tracción produce un alargamiento sobre el eje "X" que produce a su vez un encogimiento sobre los ejes "Y" y "Z". Este encogimiento es proporcional al coeficiente de Poisson (ν):

Cuando se trata de cuerpos sólidos, las deformaciones pueden ser permanentes: en este caso, el cuerpo ha superado su punto de fluencia y se comporta de forma plástica, de modo que tras cesar el esfuerzo de tracción se mantiene el alargamiento; si las deformaciones no son permanentes se dice que el cuerpo es elástico, de manera que, cuando desaparece el esfuerzo de tracción, aquél recupera su longitud primitiva. Resistencia en tracción

Como valor comparativo de la resistencia característica de muchos materiales, como el acero o la madera, se utiliza el valor de la tensión de fallo, o agotamiento por tracción, esto es, el cociente entre la carga máxima que ha provocado el fallo elástico del material por tracción y la superficie de la sección transversal inicial del mismo. Comportamiento de los materiales

Son muchos los materiales que se ven sometidos a tracción en los diversos procesos mecánicos. Especial interés tienen los que se utilizan en obras de arquitectura o de ingeniería, tales como las rocas, la madera, el hormigón, el acero, varios metales, etc. Cada material posee cualidades propias que definen su comportamiento ante la tracción. Algunas de ellas son:  

elasticidad plasticidad

 

ductilidad fragilidad

Catalogados los materiales conforme a tales cualidades, puede decirse que los de características pétreas, bien sean naturales, o artificiales como el hormigón, se comportan mal frente a esfuerzos de tracción, hasta el punto que la resistencia que poseen no se suele considerar en el cálculo de estructuras. Por el contrario, las barras de acero soportan bien grandes esfuerzos a tracción y se considera uno de los materiales idóneos para ello. El acero en barras corrugadas se emplean en conjunción con el hormigón para evitar su fisuración, aportando resistencia a tracción, dando lugar al hormigón armado. La relación entre la tracción que actúa sobre un cuerpo y las deformaciones que produce se suele representar gráficamente mediante un diagrama de ejes cartesianos que ilustra el proceso y ofrece información sobre el comportamiento del cuerpo de que se trate.

EJEMPLO: OBJETIVOS El objetivo del ensayo de tracción es determinar aspectos importantes de la resistencia y alargamiento de materiales, que pueden servir para el control de calidad, las especificaciones de los materiales y el cálculo de piezas sometidas a esfuerzos Analizar el comportamiento de los materiales metálicos al ser sometidos a un esfuerzo de tensión uniaxial. PROBETA

Las probetas para los ensayos de tracción pueden ser: industriales o calibradas, con extremos ensanchados para asegurar la rotura dentro del largo calibrado de menor sección; en la cual se marcan los denominados “Puntos fijos de referencia” a una distancia inicial preestablecida , que permitirá después de la fractura, juntando los trozos, determinar la longitud final entre ellos . TIPOS DE PROBETA Industriales; se utiliza el material sin mecanizar tal como se entrega para su utilización Normalizadas; Son mecanizadas de acuerdo a una norma específica como, SAE, DIN, IRAM, A.S.T.M.

Proporcionales; Se fabrican en proporción por razones dimensionales o del equipo de tracción.

Procedimiento Experimental El ensayo consiste en deformar una probeta por estiramiento uniaxial y registrar dicha deformación frente a la tensión aplicada. Se realiza en dinamómetros o máquinas de tracción con velocidad regulable y un registro gráfico

La probeta se coloca dentro de las mordazas tensoras, de manera que se adapten bien y tengan efecto de cuña con accionamiento neumático, hidráulico o manual. La fuerza inicial no debe ser demasiado alta, porque de lo contrario podría falsear el resultado del ensayo. Así mismo se debe cuidar que no se produzca deslizamiento de la probeta. La máquina de ensayos está diseñada para alargar la probeta a una velocidad constante y para medir continua y simultáneamente la carga instantánea aplicada (con una celda de carga) y el alargamiento resultante (utilizando un extensómetro). El ensayo dura varios minutos y es destructivo, o sea, la probeta del ensayo es deformada permanentemente y a menudo rota. La velocidad de estiramiento será siguiendo la norma ASTM.

DIAGRAMA TENSIÓN-DEFORMACIÓN

Zona 0-A: Periodo elástico, se representa por una recta que pone de manifiesto la proporcionalidad entre alargamiento y carga que la produce, Ley de Hooke. Los aceros retoman su longitud inicial al cesar la carga no sobrepasando el punto A. Zona A-B: Zona de alargamiento seudoelástico, Se presenta un pequeño tramo ligeramente curvo que es prácticamente la continuación de la recta. Se le suma a los alargamientos elásticos una pequeña deformación que es incluso recuperable en el tiempo. Por lo tanto al punto B se lo denomina Limite Elástico Aparente o Superior de Fluencia. Zona B-C: Zona de fluencia o escurrimiento, comienzan oscilaciones a pequeños avances y retrocesos de la carga, dejando una importante deformación permanente del material, el mismo escurre sin aumento considerable de carga, las oscilaciones denotan que la fluencia no se produce simultáneamente en todo el material. Este fenómeno es una significativa característica de los aceros dúctiles. Zona C-D: Zona de alargamiento homogéneo, se produce luego de concluida la fluencia, por causa de la deformación se produce un efecto de endurecimiento conocido con el nombre de “ACRITUD". El material al deformarse aumenta su capacidad de carga hasta un máximo que será el punto D, las deformaciones son grandes y en toda la pieza. Al llegar a D se concentran las deformaciones en una zona especifica(estricción). Zona D-E: Zona de estricción, en este periodo la ACRITUD subsiste, pero, no puede compensar la rápida disminución de algunas secciones transversales que sufre la probeta, por lo tanto desciende la carga hasta la fractura

Fractura dúctil: La superficie de fractura presenta una parte plana y un labio de corte (formando unos 45º con la dirección del esfuerzo) lo que confiere a la fractura una apariencia de “copa y cono” y aspecto fibroso. En placas delgadas toda la superficie de fractura puede ser un labio de corte.

Fractura frágil: No presenta deformación plástica ni estricción. La superficie de fractura suele formar unos ángulos concretos con las direcciones de tensiones máximas.

Bibliografía

Ortiz Berrocal, Luis. Resistencia de Materiales. McGraw-Hill. ISBN 9788448156336. Introducción a la ciencia de los materiales - William Callister

DADA UNA VARILLA DE MATERIAL CON DIMENSIONES INICIALES: DIÁMETRO 5mm y LONGITUD 150mm  Calcular la longitud de la varilla cuando se están aplicando sobre la misma 1.100 kg  Calcular la longitud de la varilla cuando se deje de aplicar la carga de 1.100kg  Calcular la carga que puede soportar una varilla de 10mm de diámetro