26
1. OBJETIVOS: a. Aprender a realizar el ensayo b. Determinar las propiedades del cobre, aluminio y latón c. Aprender a utilizar e interpretar resultados. 2. EQUIPO: a. Una máquina universal de 30 ton A=25kg (escala alta) b. Acople para ensayo de tracción c. Un dial de compresión A=1x10 -2 mm d. Compas de deformación en porcentaje A= en mm 3. MATERIALES: a. Probeta de acero i. Laminado al calor de área de sección transversal 39 x 63 mm y longitud de medida de 200mm. ii. Laminado al frio de diámetro = 4.24 mm y longitud de medida de 250mm.

acero laminado traccion (5)

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1. OBJETIVOS: a. Aprender a realizar el ensayo b. Determinar las propiedades del cobre, aluminio y latn c. Aprender a utilizar e interpretar resultados. 2. EQUIPO: a. Una mquina universal de 30 ton A=25kg (escala alta) b. Acople para ensayo de traccin c. Un dial de compresin A=1x10-2 mm d. Compas de deformacin en porcentaje A= en mm

3. MATERIALES: a. Probeta de acero i. Laminado al calor de rea de seccin transversal 39 x 63 mm y longitud de medida de 200mm. ii. Laminado al frio de dimetro = 4.24 mm y longitud de medida de 250mm.

4. PROCEDIMIENTO Proceso

a. Para los dos casos de ensayo del acero medimos las dimensiones de estas y colocamos para el primer caso el acero laminado al calor ajustando a los soportes y colocamos el deformimetro ypara el acero laminado al frio colocamos en la maquina universal ajustndolo a los soportes b. Luego colocamos la primera probeta de madera en la maquina universal de tonelaje y apreciacin antes citada. c. Ponemos en marcha la mquina y comenzamos a medir de acuerdo a la carga sometida para la primera probeta, para las otras dos probetas (perpendicular a las fibras y clivaje) solo anotamos la carga con la que falla el material. d. Tomamos los datos de acuerdo a los parmetros sealados anteriormente e. Realizamos la tabulacin de datos. f. Retiramos las probetas de madera ensayadas.

Esquema del ensayo Ensayo de traccin paralela a las fibras p

P

Ensayo de traccin perpendicular a las fibras

p

p

5. RESULTADOS

TABLA 1 PARTE 1traccion en acero laminado al calor dimensiones: rea de seccin transversal 39 x 63 mm longitud de medida de 200mm. N CARGA DEFORMACION DEFORMACION (kg)1 2

CARGA kN4 5

ESFUERZO MPa6

DEFORMACION ESPECIFICA mm/mm7

pul x 10-43

mm x 10-4 0,000 203,200 482,600 787,400 1016,000 1270,000 1447,800 1600,200 1778,000 2006,600 2108,200 2260,600 2336,800 2438,400 2514,600 2616,200 2768,600 3225,800 3225,800 8890,000 10160,000 11430,000 12700,000 13970,000 15240,000 16510,000 20320,000 21590,000 22860,000 24130,000 25400,000 26670,000 27940,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

0,000 500,000 1000,000 1500,000 2000,000 2500,000 3000,000 3500,000 4000,000 4500,000 5000,000 5250,000 5500,000 5750,000 6000,000 6250,000 6500,000 7000,000 7300,000 7450,000 7200,000 7250,000 7260,000 7250,000 7200,000 7250,000 7250,000 7200,000 7250,000 7250,000 7250,000 7275,000 7275,000

0,000 8,000 19,000 31,000 40,000 50,000 57,000 63,000 70,000 79,000 83,000 89,000 92,000 96,000 99,000 103,000 109,000 127,000 127,000 350,000 400,000 450,000 500,000 550,000 600,000 650,000 800,000 850,000 900,000 950,000 1000,000 1050,000 1100,000

0,000 4905,000 9810,000 14715,000 19620,000 24525,000 29430,000 34335,000 39240,000 44145,000 49050,000 51502,500 53955,000 56407,500 58860,000 61312,500 63765,000 68670,000 71613,000 73084,500 70632,000 71122,500 71220,600 71122,500 70632,000 71122,500 71122,500 70632,000 71122,500 71122,500 71122,500 71367,750 71367,750

0,000 1,996 3,993 5,989 7,985 9,982 11,978 13,974 15,971 17,967 19,963 20,962 21,960 22,958 23,956 24,954 25,952 27,949 29,147 29,745 28,747 28,947 28,987 28,947 28,747 28,947 28,947 28,747 28,947 28,947 28,947 29,047 29,047

0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,003 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,002 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001

TABLA 1 PARTE 2(( (( 0 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,017 0,020 0,030 0,020 0,030 0,030 0,020 0,050 0,010 0,010

1

2

3

4

5

34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67

7300,000 7275,000 7300,000 7300,000 7300,000 7300,000 7325,000 7350,000 7350,000 7375,000 7450,000 7450,000 7500,000 7500,000 7525,000 7550,000 7625,000 7650,000 7750,000 7825,000 8000,000 8125,000 8200,000 8300,000 9400,000 9750,000 10400,000 10650,000 10875,000 11000,000 11000,000 10600,000 6500,000 4750,000

1150,000 1200,000 1250,000 1300,000 1350,000 1400,000 1450,000 1500,000 1550,000 1600,000 1650,000 1700,000 1750,000 1800,000 1850,000 1900,000 1950,000 2000,000 2100,000 2200,000 2300,000 2400,000 2500,000 2600,000 3937,000 5511,810 7874,000 9448,800 11811,000 14173,000 15748,000 19685,030 20472,000 21260,000

29210,000 30480,000 31750,000 33020,000 34290,000 35560,000 36830,000 38100,000 39370,000 40640,000 41910,000 43180,000 44450,000 45720,000 46990,000 48260,000 49530,000 50800,000 53340,000 55880,000 58420,000 60960,000 63500,000 66040,000 99999,800 139999,974 199999,600 239999,520 299999,400 359994,200 399999,200 499999,762 519988,800 540004,000

71613,000 71367,750 71613,000 71613,000 71613,000 71613,000 71858,250 72103,500 72103,500 72348,750 73084,500 73084,500 73575,000 73575,000 73820,250 74065,500 74801,250 75046,500 76027,500 76763,250 78480,000 79706,250 80442,000 81423,000 92214,000 95647,500 102024,000 104476,500 106683,750 107910,000 107910,000 103986,000 63765,000 46597,500

) 29,147 29,047 29,147 29,147 29,147 29,147 29,246 29,346 29,346 29,446 29,745 29,745 29,945 29,945 30,045 30,145 30,444 30,544 30,943 31,243 31,941 32,440 32,740 33,139 37,531 38,929 41,524 42,522 43,420 43,919 43,919 42,322 25,952 18,965

%$ (( '& #

%$ "! '& #

6

7

TABLA 2I66 D I66 GF C@ 9 9E 9 @8 98 76 D H C@B A @ @8 98 76 32 54 1c c = ,1 2

TABLA 3tracc n n ac ro la nado al frio dimen iones: diametro=4,24mm lon itud de medida= 250mm R C N C R N C R ( ) 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

(mmx10-2)

N

MPa

mm/mm

0 125 250 375 500 625 750 875 1000 1125 1250 1375 1500 1625 1750 1875 2000 2125 2250 2375 2500 2450 2500 2550 2600 2750

0 16 31 45 56 66 78 90 102 114 127 141 155 171 187 210 235 274 317 394 394 500 600 700 800 1500

0 1226,3 2452,5 3678,8 4905 6131,3 7357,5 8583,8 9810 11036 12263 13489 14715 15941 17168 18394 19620 20846 22073 23299 24525 24035 24525 25016 25506 26978

0 86,847521 173,69504 260,54256 347,39008 434,2376 521,08513 607,93265 694,78017 781,62769 868,47521 955,32273 1042,1703 1129,0178 1215,8653 1302,7128 1389,5603 1476,4079 1563,2554 1650,1029 1736,9504 1702,2114 1736,9504 1771,6894 1806,4284 1910,6455

0 0,011331787 0,01062355 0,009915313 0,007790603 0,007082367 0,00849884 0,00849884 0,00849884 0,00849884 0,009207077 0,009915313 0,009915313 0,011331787 0,011331787 0,016289443 0,017705917 0,02762123 0,030454177 0,054534223 0 0,075073086 0,070823666 0,070823666 0,070823666 0,495765665

X ebe

ce Xd cba` c agbfa XY X

RZ

Q P

0 1 2 3 4 5 6 7 8

0,00 30,00 31, 0 34, 0 41,40 31,20 31,20 31,10 30,50

h Wh ce Xd cba` XY X

RU

T

V T SR

W

R

C N ESPEC C

6. GRAFICOS ACERO LAMINADO AL CALOR

(MPA)

TRACCION EN ACERO LAMINADO AL FRIO

mm/m mx10-4

p p

p ts

Esc l : X: 1cm 7142.86 x10 4 Y: 1cm 12.5 Mii q ir p p

ctil f 7300Kg max 1000 0Kg falla 4750kg

(MPA)

ragil f 2450Kg max02750 Kg falla 2750kgu u x

mm/m mx10-2 DEFORMACION POR ZONAS (AHORCAMIENTO)

Escala: X: 1cm 2.17x10 2 Y: 1cm 3.57M av w u u

Escala: X: si escala Y: 1cm 5mm y

7. FOTOGRAFIAS Acero laminado al calor Antes de la ruptura (ahorcamiento) despus de la ruptura (ahorcamiento)

Acero laminado al frio Antes de la ruptura despus de la ruptura

8. CONCLUSIONES y Se reconocen las propiedades del acero por su produccin ya q el acero laminado al calor tiene una resistencia a cargas menor q el laminado al frio pero es ms dctil q este. y El acero laminado al frio es muy resistente pero su fractura es frgil lo cual pone en riesgo a la edificacin y a la vida misma de las personas por su fragilidad. y El ensayo ayudo a conocer los diferentes lmites del acero como su lmite de elasticidad, fluencia, mximo y de rotura.

9. RECOMENDACIONES y Al usar probetas de las misma dimensiones y seccin transversal nos ayuda a comparar las propiedades del acero segn su produccin el cual pone al descubierto falencias y aciertos de los mismos como materiales estructurales. y Comparar resultados del ensayo con otros materiales estructurales y las la forma q trabaja el acero relacionado con otros materiales como el hormign.

10. CALCULOS TIPICOS Formulas: rea Esfuerzo Def. Especifica

Mod. Elasticidad

elongacin

11. MARCO TEORICO

El ensayo se realiza en una Mquina Universal y la operacin consiste en someter una probeta a una carga monoaxial gradualmente creciente (es decir, esttica) hasta que ocurra la falla. Las probetas para ensayos de tensin se fabrican en una variedad de formas. La seccin transversal de la probeta puede ser redonda, cuadrada o rectangular. Para la mayora de los casos, en metales, se utiliza comnmente una probeta de seccin redonda. Para lminas y placas usualmente se emplea una probeta plana.

Figura 1.1 Probeta para ensayo de traccin La transicin del extremo a la seccin reducida debe hacerse por medio de un bisel adecuado para reducir la concentracin de esfuerzos causados por el cambio brusco de seccin. El esfuerzo axial s en el espcimen de prueba (probeta) se calcula dividiendo la carga P entre el rea de la seccin transversal (A):

Cuando en este clculo se emplea el rea inicial de la probeta, el esfuerzo resultante se denomina esfuerzo nominal (esfuerzo convencional o esfuerzo de ingeniera). Se puede calcular un valor ms exacto del esfuerzo axial, conocido como esfuerzo real. La deformacin unitaria axial media se determina a partir del alargamiento medido "d "entre las marcas de calibracin, al dividir d entre la longitud calibrada L0. Si se emplea la longitud calibrada inicial se obtiene la deformacin

unitaria nominal (e).

Despus de realizar una prueba de tensin y de establecer el esfuerzo y la deformacin para varias magnitudes de la carga, se puede trazar un diagrama de esfuerzo contra deformacin. Tal diagrama es caracterstico del material y proporciona informacin importante acerca de las propiedades mecnicas y el comportamiento tpico del material. En la figura 1.3 se muestra el diagrama esfuerzo deformacin representativo de los materiales dctiles. El diagrama empieza con una lnea recta desde O hasta A. En esta regin, el esfuerzo y la deformacin son directamente proporcionales, y se dice que el comportamiento del material es lineal. Despus del punto A ya no existe una relacin lineal entre el esfuerzo y la deformacin, por lo que el esfuerzo en el punto A se denomina lmite de proporcionalidad. La relacin lineal entre el esfuerzo y la deformacin puede expresarse mediante la ecuacin s = Ee, donde E es una constante de proporcionalidad conocida como el mdulo de elasticidad del material. El mdulo de elasticidad es la pendiente del diagrama esfuerzo-deformacin en la regin linealmente elstica y su valor depende del material particular que se utilice. La ecuacin s = Ee se conoce comnmente como ley de Hooke. Al incrementar la carga ms all del lmite de proporcionalidad, la deformacin empieza a aumentar ms rpidamente para cada incremento en esfuerzo. La curva de esfuerzo deformacin asume luego una pendiente cada vez ms pequea, hasta que el punto B de la curva se vuelve horizontal. A partir de este

punto se presenta un alargamiento considerable, con un incremento prcticamente inapreciable en la fuerza de tensin (desde B hasta C en el diagrama). Este fenmeno se conoce como cedencia o fluencia del material, y el esfuerzo en el punto B se denomina esfuerzo de cedencia o punto de cedencia (o bien, esfuerzo de fluencia o punto de fluencia). En la regin de B hasta C, el material se vuelve perfectamente plstico, lo que significa que puede deformarse sin un incremento en la carga aplicada. Despus de sufrir las grandes deformaciones que se presentan durante la fluencia en la regin BC el material empieza a mostrar un endurecimiento por deformacin. Durante este proceso, el material sufre cambios en sus estructuras cristalina y atmica, lo que origina un incremento en la resistencia del material a futuras deformaciones. Por tanto, un alargamiento adicional requiere de un incremento en la carga de tensin, y el diagrama esfuerzo-deformacin toma una pendiente positiva desde C hasta D. Finalmente la carga alcanza su valor mximo y el esfuerzo correspondiente (en el punto D) se denomina esfuerzo ltimo. De hecho, el alargamiento posterior de la barra se acompaa de una reduccin en la carga y finalmente se presenta la fractura en un punto E, tal como se indica en el diagrama. Se presenta una contraccin lateral de la muestra cuando se alarga, lo que origina una reduccin en el rea de la seccin transversal. La reduccin en el rea es muy pequea como para tener un efecto apreciable en el valor de los esfuerzos calculados antes del punto C, pero ms all de este punto la reduccin comienza a modificar el perfil del diagrama. Desde luego, el esfuerzo real es mayor que el esfuerzo nominal debido a que se calcula con un rea menor.

En la cercana del esfuerzo ltimo, la disminucin del rea se aprecia claramente y ocurre un estrechamiento pronunciado de la barra, conocido como estriccin. Si para el clculo del esfuerzo se emplea el rea de la seccin transversal en la parte estrecha del cuello ocasionado por la estriccin, la curva real esfuerzodeformacin seguir la lnea punteada CE. La carga total que puede resistir la probeta se ve efectivamente disminuida despus de que se alcanza el esfuerzo ltimo (curva DE), pero esta disminucin se debe al decremento en rea de la probeta y no a una prdida de la resistencia misma del material. En realidad, el material soporta un aumento de esfuerzo hasta el punto de falla (punto E). Sin embargo, con fines prcticos la curva esfuerzo-deformacin convencional OABCDE, basada en el rea transversal original de la muestra y que, por lo tanto, se calcula fcilmente, suministra informacin satisfactoria para emplearla en el diseo. La ductilidad de un material a tensin puede caracterizarse por su alargamiento total y por la disminucin de rea en la seccin transversal donde ocurre la fractura. La elongacin porcentual se define como sigue:

Donde Lo es la longitud calibrada original y Lf es la distancia entre las marcas de calibracin al ocurrir la fractura. La reduccin porcentual de rea mide el valor de la estriccin que se presenta y se define como sigue:

Donde Ao es el rea original de la seccin transversal y Af es el rea final en la seccin de la fractura.

Los materiales que fallan en tensin a valores relativamente bajos de deformacin unitaria se clasifican como materiales frgiles. En este ensayo las propiedades usualmente determinadas son: La resistencia a la cedencia (punto de cedencia), la resistencia a la tensin, la ductilidad (El alargamiento y la reduccin de rea), el mdulo de elasticidad y el tipo de fractura.

Ensayo de traccin El ensayo de traccin en ingeniera es ampliamente utilizado, pues suministra informacin sobre la resistencia de los materiales utilizados en el diseo y tambin para verificacin de especificaciones de aceptacin. Todos los materiales metlicos tienen una combinacin de comportamiento elstico y plstico en mayor o menor proporcin. Elasticidad: es la propiedad de un material en virtud de la cual las deformaciones causadas por la aplicacin de una fuerza desaparecen cuando cesa la accin de la fuerza. "un cuerpo completamente elstico se concibe como uno de los que recobra completamente su forma y dimensiones originales al retirarse la carga". ej.: caso de un resorte o hule al cual le aplicamos una fuerza. Plasticidad: es aquella propiedad que permite al material soportar una deformacin permanente sin fracturarse. Todo cuerpo al soportar una fuerza aplicada trata de deformarse en el sentido de aplicacin de la fuerza. En el caso del ensayo de traccin, la fuerza se aplica en

direccin del eje de ella y por eso se denomina axial, la probeta se alargara en direccin de su longitud y se encoger en el sentido o plano perpendicular. Aunque el esfuerzo y la deformacin ocurren simultneamente en el ensayo, los dos conceptos son completamente distintos.

Bibliografahttp://www.bue astareas.com/e sayos/Ensayo De Traccion De cero/561119.html http://www.buenastareas.com/ensayos/Ensayo De Traccion En El cero/421957.html

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERIA, CIENCIAS FISICAS Y MATEMATICA

ESCUELA CIVIL

MATERIA: HIDRAULICA

TEMA: MEDICIONES Y ERRORES FECHA EJECUCION: 17/03/11 FECHA DE ENTREGA: 22/03/11

NOMBRE: CHRISTHIAN CUEVA FLORES

TERCER SEMESTRE