Ensayo De Fatiga

INTRODUCCIÓN

OBJETIVO: Realizar el ensayo de fatiga sobre una probeta de aluminio hasta alcanzar su fractura y asi obtener los datos de fuerzas máxima, de cedencia y su promedio.

MUESTRAS:

Probeta cilíndrica de aleación de Aluminio 60-61 EQUIPO/HERRAMIENTAS:

INSTRON 8502

Vernier

MARCO TÉÓRICO

1. Introducción

La fatiga es la disminución de la resistencia de un material debida a esfuerzos repetitivos, que pueden ser mayores o menores que la resistencia de cendencia. Es un fenómeno común en componentes sujetos a cargas dinamicas de autos y aviones, álabes de turbinas, resortes, cigüeñales y demás maquinaria.

1.2. Características de las Muestras

Las dimensiones y forma de la muestra están normalizadas de acuerdo al producto que se va a ensayar y siempre se deben consultar las normas específicas antes de la prueba. En general la probeta es de sección redonda, cuadrada o rectangular y los extremos tienen un diámetro mayor que el resto del material para facilitar la fijación de la probeta a la máquina.

1.3. Aplicación de la Carga y Mediciones

Las cargas se aplican ya sea mecánica ó hidráulicamente. Generalmente las máquinas para pruebas de tracción tienen diferentes rangos de medición. Antes de realizar el ensayo se debe determinar aproximadamente la fuerza máxima que se va a alcanzar de acuerdo al tipo de material y a sus dimensiones, para seleccionar una escala adecuada en la que la fuerza máxima no corresponda a las primeras subdivisiones ni a las últimas del dispositivo utilizado para medir la fuerza. En este caso las cargas se aplicaran de manera mecánica.

1.4. Medición de la Deformación

Las deformaciones se pueden medir de forma mecánica, eléctrica, electromecánica u óptica. En este experimento se usa un método mecánico usando un extensómetro. La mayoría de estos extensómetros son instrumentos muy precisos y solo se construyen para medir deformaciones muy pequeñas; se debe tener cuidado para no sobrepasar el alcance máximo de medición.

1.5. Propiedades de las Muestras

Para poder calcular la ductilidad del material se le hacen unas marcas a una distancia determinada sobre la superficie de la probeta dependiendo del producto que se va a ensayar y se mide el cambio que ocurre en la longitud de estas marcas después de la fractura juntando los dos pedazos del material. De esta forma se puede calcular la deformación plástica del material; existen algunos deformímetros especiales que le permiten medir la deformación total (elástica + plástica). Otra forma de evaluar la ductilidad es por la reducción de área en la probeta, para calcularla, se mide el diámetro del material antes del ensayo y después de la fractura.

2. CÁLCULOS Y FORMULAS UTILIZADAS EN LA PRÁCTICA

A continuación se presentarán las formulas utilizadas en la práctica y se explicarán sus variables:

2.1. Cálculo de la fuerza máxima y de cedencia.

Para calcular la fuerza de máxima sobre la probeta se debe considerar el área del embolo interno sobre la cual se ejerciendo la presión medida por el manómetro de la prensa.

Esto se puede representar por la siguiente fórmula:

Fmax=σmax*A_e [kg]

A_(e )= (π*d_e^2)/4

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