Practica De Torsion

OBJETIVO.

Observar el comportamiento de la probeta de latón, cuando está sometida a torque que se incrementa progresivamente, hasta provocar la ruptura de la probeta.

Desarrollar un ensayo de torsión, midiendo los torques (cargas) y el ángulo de torsión (deformaciones), con los que se trazara las gráficas de ensayo.

Conocer las leyes que gobiernan la relación entre los esfuerzos y las deformaciones.

Analizar e interpretar las observaciones efectuadas durante la práctica

Observar mediante métodos experimentales, como se comporta el material, sometido a cierta fuerza.

Desarrollar un ensayo de torsión hasta la destrucción de la probeta para determinar las siguientes propiedades mecánicas.

.La relación entre el torque y el ángulo de torsión.

.El esfuerzo cortante en el límite de proporcionalidad.

.El módulo de rigidez.

INTRODUCCION.

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

Muchos materiales cuando están en servicion están sujetos a fuerzas o cargas. En tales condiciones es necesario conocer las características del material para diseñar el instrumento y esfuerzos a los que vayan a estar sometidos; los cuales no sean extensivos y el material no se fracture.

El comportamiento mecanico 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 resistensia de soldaduras, uniones, adhesivos.

PRINCIPIOS TEORICOS.

TORSION.

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.

El estudio general de la torsión es complicado porque bajo ese tipo de solicitación la sección transversal de una pieza en general se caracteriza por dos fenómenos:

1-Aparecen tensiones tangenciales paralelas a la sección transversal.

2-Cuando las tensiones anteriores no están distribuidas adecuadamente, cosa que sucede siempre a menos que la sección tenga simetría circular, aparecen alabeos seccionales que hacen que las secciones transversales deformadas no sean planas.

10.2. Diagrama momentos torsores.

Al aplicar las ecuaciones de la estatica, en el empotramiento se producirá un momento torsor igual y de sentido contrario a T.

Si cortamos el eje por 1-1 y nos quedamos con la parte de abajo, para que este trozo de eje este en equilibrio, en la sección 1-1 debe existir un momento torsor igual y de sentido contrario. Por tanto en cualquier sección de este eje existe un momento torsor T.

El diagrama de momentos torsores será:

GLOSARIO DE TERMINOS.

CALIBRACION.

La calibración se define como: “la comparación de un estándar de medición, o de un equipo, con un estándar o equipo de mayor exactitud, para detectar y cuantificar imprecisiones y reportarlas o eliminarlas mediante un ajuste” (EPA, 2008). En este sentido, la calibración es la actividad de control de calidad más importante dentro de la medición, ya que establece la relación del valor medido por un equipo con un valor convencionalmente real, dando validez y trazabilidad a la medición.

Cuando se utilizan los equipos de medición de manera continua, la exactitud y la precisión de la medición varían gradualmente a causa del desgaste de sus partes o por interferencias causadas por la acumulación de polvo o mugre, por lo que es necesario validarlas por medio de una calibración y corregirlas, si es necesario.

Cada equipo debe calibrarse apegándose a las condiciones de operación, conforme a procedimientos basados tanto en las instrucciones específicas del manual de operación del equipo, como en las directrices generales provistas por los métodos normalizados (Normas Oficiales Mexicanas para la medición de contaminantes).

MODULO DE RIGIDEZ AL CORTE.

La deformación elástica de los sólidos es limitada. La deformación producida en un sólido al aplicarle un esfuerzo desaparece totalmente cuando este esfuerzo se elimina. La relación entre esfuerzo y deformación (lineal en algunos materiales, pero muy lejos de serlo en otros) puede relacionarse cualitativamente con la estructura y tipo de enlace atómico presentes. Esta relación de esfuerzo y deformación depende también de la temperatura, y en el caso de monocristales o materiales que han sido deformados previamente, en la dirección cristalográfica. Todos los materiales cambian su forma, volumen o ambos, bajo la influencia de un esfuerzo o un cambio de temperatura. Decimos que la deformación es elástica si el cambio en forma o volumen producido por el esfuerzo o la temperatura se recupera totalmente cuando se permite al material regresar a su temperatura o sistema de esfuerzos originales. En substancias cristalinas la relación entre esfuerzo y deformación en la región es lineal, donde la figura 2.5a es para la porción lineal de la curva de esfuerzo contra deformación en tensión, mientras que los materiales no cristalinos con moléculas de cadenas largas exhiben generalmente comportamiento elástico no lineal.

ANGULO DE TORSION.

Si se aplica un par de torsión T al extremo libre de un eje circular, unido a un soporte fijo en el otro extremo, el eje se torcerá al experimentar un giro en su extremo libre, a través de un ángulo, denominado ángulo de giro. Cuando el eje es

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