Laboratorio De Resistencia

LABORATORIO # 4: ANGULO DE TORSION EN FUNCION DEL MOMENTO DE TORSION.

JORGE PAREJO CUDRIS

FRANK MUNGNO SALCEDO

KEVIN ZUÑIGA RIVAS

NAYALIVE CAMARGO TOLOZA

(ALUMNO).

WILLIAN MEJIA

(DOCENTE).

GRUPO: 503

FUNDACION UNIVERSITARIA DEL AREA ANDINA

FACULTAD DE INGENIERIA (MINAS)

VALLEDUPAR – CESAR

2015

INTRODUCCION.

En ingeniería, torsión es la solicitación que se presenta cuando se aplica un momento sobre el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico, como pueden ser ejes o, en general, elementos donde una dimensión predomina sobre las otras dos, aunque es posible encontrarla en situaciones diversas. La torsión se caracteriza geométricamente porque cualquier curva paralela al eje de la pieza deja de estar contenida en el plano formado inicialmente por las dos curvas. En lugar de eso una curva paralela al eje se retuerce alrededor de él

Muchos materiales cuando están en servicio están sujetos a fuerzas o cargas. En tales condiciones es necesario 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 torsión se aplica en la industria para determinar constantes elásticas y propiedades de los materiales. También se puede aplicar este ensayo para medir la resistencia de soldaduras, uniones, adhesivos, etc. La torsión en sí se refiere a un desplazamiento circular de una determinada sección transversal de un elemento cuando se aplica sobre éste un momento torsor o una fuerza que produce un momento torsor alrededor del eje. La torsión se puede medir observando la deformación que produce en un objeto un par determinado. Por ejemplo, se fija un objeto cilíndrico de longitud determinada por un extremo, y se aplica un par de fuerzas al otro extremo; la cantidad de vueltas que dé un extremo con respecto al otro es una medida de torsión. Los materiales empleados en ingeniería para elaborar elementos de máquinas rotatorias, como los cigüeñales y árboles motores, deben resistir las tensiones de torsión que les aplican las cargas que mueven. La deformación plástica alcanzable con este tipo de ensayos es mucho mayor que en los de tracción (estricción) o en los de compresión.

OBJETIVOS.

 Analizar el comportamiento de los materiales metálicos al ser sometidos a un esfuerzo de Cortante o de torsión.

 Reconocer y determinar de manera práctica las distintas propiedades mecánicas de los materiales sometidos a esfuerzos de torsión.

 Reconocer y diferenciar los estados zona elástica y zona plástica de los metales para dicho esfuerzo. Construir e interpretar la gráfica Esfuerzo Cortante Vs Deformación Angular unitaria para el ensayo de torsión.

 Calcular el módulo de rigidez, límite elástico. y Compararlo con distintos tipos de materiales.

 Medir la resistencia a fluencia o esfuerzo de fluencia de los materiales.

 Observar y reconocer las posibles diferencias que presentan los diversos materiales en cuanto a ductilidad y fragilidad (en cuanto a su tolerancia a la deformación).

 Analizar cómo es el comportamiento de las secciones transversales en la prueba y determinar el tipo de ruptura que se presenta en dicho ensayo.

REALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO

APOYO PARA ENSAYOS DE TORSIÓN

En el caso de un ensayo de torsión, la barra de muestra se aloja por un extremo en un mandril de sujeción con fijación rígida y por el otro extremo en un mandril de sujeción giratorio, provisto de un dispositivo con el que se puede aplicar carga por medio de una palanca existente en el mandril de sujeción.

La longitud de la barra de muestra viene dada por la medida entre los bordes delanteros de las mordazas de los portabrocas. Para medir la longitud se tiene que utilizar la cinta métrica apropiada para tomar medidas interiores.

LA PALANCA DE CARGA DE TORSIÓN

La distancia del reloj de comparación al eje de torsión es s = 57,3 mm. ¿Por qué? Para la medida en radianes rige:

Para ángulos pequeños rige: Para ángulos pequeños se puede reemplazar el segmento de arco b por la indicación directa del reloj de comparación y con muy buena precisión. Entonces es:

=

Para simplificar la conversión entre grados y radianes se ha elegido una distancia de 57,3 mm. Entonces rige:

2 * π = 360°

Por ello: 1 mm en este reloj de comparación equivale a un ángulo de torsión de 1°.

La flecha de la palanca de carga es tan pequeña que no influye en el resultado de la medición.

IMPORTANTE: La deformación pura del aparato para una carga de 1 kg es 0,09 mm=0,09° con una barra de 10 mm de diámetro. Es decir, si se carga una barra de longitud L ≈ 0 y ø=10 mm, se obtiene una deformación de 0,09° que corresponde exclusivamente a la deformación de los componentes del aparato, ya que a una barra con L = 0 corresponde un ángulo de deformación de 0°. Por lo tanto, para obtener el ángulo de deformación real de una barra con ø=10 mm de cualquier longitud, debe restarse 0,09° para una carga de 1 Kg.

Se

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