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Torsion

Trabajos: Torsion
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Enviado por:  cyrex52  21 octubre 2012
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Palabras: 602   |   Páginas: 3
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República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior

Universidad Yacambú

Facultad de Ingeniería

La Mora, Edo. Lara

Ensayo de torsión

MDF

Práctica N°5

Génesis Arteaga

Albert Rodríguez

Prof. Daniel Rojas

DESCRIPCIÓN DEL ENSAYO DE TORSIÓN

El ensayo de torsión consiste en aplicar un par torsor a una probeta por medio de un dispositivo de carga y medir el ángulo de torsión resultante en el extremo de la probeta. Este ensayo se realiza en el rango de comportamiento linealmente elástico del material.

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.

Las probetas utilizadas en el ensayo son de sección circular. El esfuerzo cortante producido en la sección transversal de la probeta (t ) y el ángulo de torsión (q ) están dados por las siguientes relaciones

;

Donde T:Momento torsor (N.m)

C: Distancia desde el eje de la probeta hasta el borde de la sección transversal (m) c = D/2

: Momento polar de inercia de la sección transversal (m4)

G: Módulo de rigidez (N/m2)

L: Longitud de la probeta (m)

Datos de la práctica

Material: Steel Structural Common

E = 199948 N/mm2

G = 11.2 x106 psi = 7,72x1010 Pa (según tabla de acero)

D = 12,13 mm =0,01213 m

L = 100mm

L(AB) = 25 mm = 0,025m ; Tramo AB T1= 50Nm

L (BC) = 50 mm = 0,05m ; Tramo AC T2 = 50 Nm

L (CD) =25 mm = 0,025m ; Tramo AD T3 = 30Nm

CALCULOS

Se calcula el esfuerzo de corte en cada tramo de la probeta con la siguente ecuación:

Ƭ = Tr/ J

J = (π/ 32) . (0,01213)4 m4 = 2,13x10-9 m4

Ƭ tramo AB = ( 50Nm . 6,065x10-3m / 2,13x10-9 m4) = 142,37x106 Pa

Ƭ tramo AC = (50Nm. 6,065x10-3 m/ 2,13x10-9 m4) . = 142,37x106Pa

Ƭ tramo AD = (30Nm 6,065x10-3 m/ 2,13x10-9 m4) = 85,42x106

pa

Los mayores esfuerzos de corte que están siendo sometido la probeta se encuentran en los tramos AB y AC , esto se debe a que el torsor aplicado en esos tramos son mayores

Ahora procedemos a calcular el ángulo de torsión de A con respecto a D

Para esto utilizamos la siguiente ecuación:

σ = T.L / G.J

σA/D = - σ C/ D + σ B/C – σ A/B

σA/D = -(30.0,025/7,72x1010. 2,13x10-9) + (50.0,05/7,72x1010. 2,13x10-9) - (50. 0,025/7,72x1010. 2,13x10-9) = 3,04x10-3 grados

este resultado del ángulo de torsión tiene que ser aproximado al ángulo de torsión que nos dio con el software de Mechanical Desktop, que nos dio como resultado 139,8927x10-3 grados.

Seguidamente calculamos el factor de seguridad FS aplicando la siguiente ecuación:

Ƭ YIELD POINT = 186 N/mm2

FS = Ƭ yp/ Ƭ calculado

FS =186 / 142,37x106 = 1,31x10-6

FS = 186 / 142,37x106 = 1,31x10-6

FS =186 / 85,42x106 = 2,18x10-6

Co ...



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