Diseño y fabricación de un banco de pruebas de materiales

RESÚMEN

Diseño y fabricación de un banco de pruebas de pandeo de materiales mediante pruebas de resistencia al esfuerzo por presión. El objetivo principal es buscar de una manera sencilla y rápida, realizar pruebas de comprobación y resistencia de materiales en el laboratorio.

La estructura se compone de un par de columnas verticales, unidas a una base que contiene un orificio de empotramiento para el extremo inferior de la probeta. En la parte superior de las columnas se encuentra el marco superior y el elemento deslizante que contiene el orificio de empotramiento para el extremo superior de la probeta. Entre el marco superior y el elemento deslizante, se instalará un gato actuado por medio de una bomba hidráulica manual, provista de manómetro, para aplicar la carga que deberá producir presion y a su vez pandeo en la probeta.

Cada columna se soldara sobre el marco superior e inferior, ambos de 1.25 pulgadas, por lo que el tamaño máximo del lado debe ser de 0.3125 pulgadas (w). La fuerza máxima que se considerará será de 676.65 lb.

Para realizar este proyecto se usaron columnas de acero AISI 1020, y placas con las mismas características, para que después de soldarse, se enfríen dentro de cal, para el revenido de la soldadura, y así garantizar que se adquiere la resistencia adecuada sin ser muy cristalina, para no correr el riesgo de que se pueda romper al aplicar la fuerza por sufrir una pequeña deformación.

Para la fabricación de la misma se consiguieron piezas de desecho de una empresa del ramo metal mecánico para fabricarla sin mucha inversión ya que toda la maquina en general es de acero. El pistón hidráulico se importo ya que los nacionales no manejan una bomba hidráulica manual con la capacidad en tonelaje que requería en los cálculos, esta es una gran ayuda para poder manipular de manera sencilla, la prueba a la hora de realizarla y así poder observar detenidamente las reacciones de la probeta, es la pieza principal de la maquina y es la de mayor inversión ya que viene con una bomba manual la cual nos permite realizar la prueba de manera practica sencilla y con la velocidad que los alumnos la vallan requiriendo para ir observando paso a paso cada cambio en la probeta.

ANTECEDENTES

Este equipo facilitara el desarrollo de nuevos prototipos de laboratorio ya que actualmente no se cuenta con uno que realice de manera específica este tipo de pruebas, el cual, sirve para reforzar el desarrollo de la investigación en la comunidad estudiantil.

Este diseño es parecido a las prensas que utilizan los mecánicos automotrices para meter y sacar baleros y rotulas, sin embargo estas prensas no cuentan con equipos de medición y no están diseñadas para resistir grandes cargas y/o presiones.

DESARROLLO

La estructura se compone de

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