Lmat Practica 1.docx

Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Laboratorio Mecánica de Materiales Actividad #1

Dentro de la ingeniería tenemos que estar verificando distintos factores y valores de los materiales que empleamos en distintos tipos de maquinaria, sin embargo obtenerlos de forma matemática es casi imposible, por lo que para obtener estos valores es necesario hacer diversas pruebas en los materiales conocidas como ensayos, con ellos podemos saber las diversas características que tiene un material en concreto. Los ensayos más comunes son Fatiga: se le conoce como fatiga a la rotura de los materiales bajo cargas de magnitud repetida o de sentido variable. La causa de la fatiga en los metales son los desplazamientos que se originan en los granos cristalinos, orientados en el metal de la manera menos conveniente con respecto a las cargas actuantes. Durante su ensayo en el cual, la probeta, al girar rápidamente, experimenta una carga de flexión, que produce en ella tensiones de sentidos variables, que se repiten constantemente durante el ensayo.

Impacto: Los ensayos de impacto se llevan a cabo para determinar el comportamiento de un material a velocidades de deformación más elevadas. Para saber el comportamiento de los plásticos en comparación y frente a solicitaciones de impacto se pueden emplear diversos equipos como péndulos, equipos de caída libre y máquinas de ensayos de alta velocidad. Todo esto con la finalidad de saber la resistencia a impacto de diversos materiales

Dureza: un ensayo de dureza es una evaluación que permite determinar la resistencia de un material a la deformación permanente mediante la penetración de otro material más duro. Por lo general consiste en presionar un objeto (penetrador) con unas medidas y una carga concretos sobre la superficie del material a evaluar. La dureza se determina al medir la profundidad de penetración del penetrador o bien midiendo el tamaño de la impresión dejada por el penetrador.

Tensión: consiste en una prueba destructiva para la obtención de algunas propiedades mecánicas del material a analizar. Se realiza sometiendo una probeta normalizada a una carga que intente estirarla y que va aumentando con el tiempo hasta producir la estricción y posterior rotura de la probeta. De este ensayo se obtienen propiedades importantes de los materiales tales como: módulo de elasticidad, esfuerzo de fluencia, esfuerzo máximo, esfuerzo de rotura, entre otras.

Compresión: se hace sobre probetas elaboradas de antemano con el material que se quiere ensayar, estas tendrán forma cilíndrica con diámetros determinados de acuerdo a las características del ensayo. El ensayo se realiza en prensas especiales, una de cuyas placas debe ser fija, para evitar la distribución no uniforme de los esfuerzos sobre la probeta. Las fuerzas que se aplican a la probeta van en

aumento, hasta que se rompe la misma; este esfuerzo de rotura quedará fijado en los indicadores de la prensa.

Corte: usualmente se procede a sujetar o apoyar un prisma del material, de tal modo que los esfuerzos flexionantes se minimicen a través del plano a lo largo del cual la carga cortante se aplique. Este método basta para una indicación de la resistencia al esfuerzo que puede esperarse en remaches, pernos de palanca, bloques de madera, etc. Sin embargo, debido a la fricción entre las partes de la herramienta, da una aproximación de los valores correctos de la resistencia al corte.

Flexión: nos sirve para evaluar el comportamiento esfuerzo-deformación y la resistencia a la flexión de un material. Estos ensayos se llevan a cabo cuando el material es demasiado frágil para ser ensayado por deformación. La flexión es el tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal. El término "alargado" se aplica cuando una dimensión es preponderante frente a las otras. Un caso típico son las vigas

Torsión: es un mecanismo en que se deforma una muestra aplicándole un par torsor. La deformación plástica alcanzable con este tipo de ensayos es mucho mayor que en los de tensión o en los de compresión. Los efectos de la aplicación de una carga de torsión a una barra son: producir un desplazamiento angular de la sección de un extremo respecto al otro y originar tensiones cortantes en cualquier sección de la barra perpendicular a su eje.

Estos son solo algunos de los ensayos más comunes en la ingeniería, pero la mayoría de estos pueden obtenerse con un solo aparato, al cual se le conoce como “Maquina Universal de Pruebas” La Máquina universal de pruebas es una maquina semejante a una prensa, con facultades para someter materiales a ensayos de tracción y compresión para medir sus propiedades. La presión se logra mediante placas o mandíbulas accionadas por tornillos o sistema hidráulico. La máquina de ensayos universales tiene como función comprobar la resistencia de diversos tipos de materiales. Para esto posee un sistema que aplica cargas controladas sobre una probeta (modelo de dimensiones preestablecidas) y mide en forma de gráfica la deformación, y la carga al momento de su ruptura.

Existen diversos tipos de máquinas universales entre los que destacan: 

De una sola columna.

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Doble columna.

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Serie Satec.

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De automatización, test master.

La Maquina Universal de pruebas se divide en las siguientes partes 

Estructura Superior: esta se compone de dos vigas y dos placas entre ellas que unidas por barras laterales proporcionan 3 espacios, en la inferior aloja el gato hidráulico, en el de en medio son las zonas de compresión y en la parte superior la de tensión.

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Estructura Inferior: esta estructura además de soportar la estructura superior sirve de gabinete de alojamiento y sitio de almacenaje para los aditamentos, herramientas y otros elementos.

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Aditamentos: Son aquellos elementos necesarios para realizar cada tipo de prueba con la máquina.

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Unidad de computo: Se encuentra a un lado de la maquina y es la encargada de arrojar las lecturas de las diferentes pruebas

Las capacidades de la máquina varían de modelo a modelo pudiendo hacer cargas desde un 1KN hasta 150 KN, soportar desde temperatura ambiente hasta 1100 °C con una capacidad máxima de carga de 10000 kg (10 t) en algunos modelos. Con los aditamentos de la maquina se pueden realizar diversos ensayos Los cuales son: con las mordazas la prueba de tracción, con el plato de compresión y suplemento elevador la prueba de compresión, con el presionador y apoyo la prueba de flexión o el aditamento para corte para la prueba de corte. Esto varia con los aditamentos, pudiéndose hacer mas o menos pruebas dependiendo el modelo

Referencias https://www.ecured.cu/Ensayo_de_fatiga https://www.zwickroell.com/es-mx/pl%C3%A1sticos/termopl%C3%A1sticos-ymateriales-termoendurecibles/ensayo-de-impacto https://www.struers.com/es-ES/Knowledge/Hardness-testing http://www.cyti.com.mx/tension.asp https://www.ecured.cu/Ensayo_a_la_compresi%C3%B3n http://eprints.uanl.mx/5993/1/1020070566.PDF https://rodas5.us.es/items/202507ce-80cd-de00-adeb3cfc45af189d/2/viewscorm.jsp https://materialesingeniria.wordpress.com/maquina-universal-para-pruebas-deresistencia-de-materiales/