Ensayo de torsión con y sin extensómetro

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Unidad Culhuacán 

Laboratorio de ensaye de materiales

Practica II:                            

“Ensayo de torsión                                                                              con y sin extensómetro”                                                                                                

Asignatura:

                                    Laboratorio de mecánica de materiales

Profesor:

Fortis Roa Juan Francisco

Alumno:

Cortez Quevedo Bryan Edilberto

Grupo:  

             5MV2

Objetivo:

Desarrollar un ensayo de torsión hasta la destrucción de la probeta para determinar algunas de sus propiedades mecánicas como:

1. Relación entre torque y ángulo de torsión
2. Esfuerzo cortante en el límite de rigidez
3. Módulo de rigidez

Introducción

En la práctica anterior se estableció que la torsión se produce cuando se aplica un torque en un plano perpendicular al eje longitudinal de una flecha.

En la torsión se producen esfuerzos de corte que no se distribuyen uniformemente en la sección afectada por el torque, uno de los principios que hay que considerar en la torsión referente a la distribución de esfuerzos, es que su magnitud varia de manera proporcional al radio de la sección transversal, lo que nos lleva a establecer que el esfuerzo contante producido por la torsión tiene un valor de cero en el centro de la sección y varia linealmente hasta alcanzar su valor máximo en la superficie de la flecha.

La ley de Hooke, que es un principio fundamental para explicar este fenómeno dentro del límite elástico, considera formulas y ecuaciones que se plantean más adelante; una de las limitaciones que de los principios que se mencionan en esta práctica es que solo se aplican a flechas de sección redonda, ya sean huecos o macizos.

[pic 1] 

Normalmente, la ecuación (C) que sirve para calcular el esfuerzo durante la prueba, pero es importante considerar que en la región plástica es un esfuerzo nominal y no un esfuerzo real. El esfuerzo real es menor que el nominal.

Materiales:

• Máquina de pruebas de torsión TecQuipment
• Nivel de burbuja
• Regla de acero
• Extensómetro

Procedimiento de la práctica:

Sin extensómetro

1. Mida la longitud general y el diámetro de la sección de prueba de la probeta.
2. Trace una línea lo largo de la longitud de la sección de prueba de la probeta con un trazador; para visualizar el grado de torsión que se está aplicando a la probeta durante la carga
3. Monte la probeta en la máquina, durante la prueba recurra a anotar los valores de ángulo de torsión, el torque aplicado.
4. Una vez rebasado el límite de elasticidad, continúe la prueba hasta la destrucción de la probeta, aplicando incrementos mayores para la deformación.

Instrucciones de uso de la maquinaria:

1. Para aplicar la carga hacia adelante, se gira el volante de carga en dirección de las manecillas del reloj hasta que la flecha de entrada haya girado, por ejemplo un valor de 0.5° como indica el transportador
2. Regresar a cero el medidor de caratula, girando la manivela de nivelas :v

[pic 2]

Procedimiento con extensómetro

Para el desarrollo de esta, se consideran los mismos pasos de la práctica anterior y complementarlos con el montaje del extensómetro como se describe a continuación:

1. Empujar el extremo de la probeta firmemente  en su alojamiento ubicado en el carro de la máquina de torsión. Desensamble el extensómetro de torsión en sus tres componente principales, las dos abrazaderas A y B y el espaciador cilíndrico C.

Deslice la abrazadera de extremo B en la probeta y apriete firmemente el tornillo D a la distancia adecuada de la probeta y usando la llave Allen,  fije la barra  H en forma  tal que su soporte radial este aproximadamente a 45° de la vertical (Hacia el lado de la manivela) y apriete la tuerca F para fijarla en posición  

1. Deslice el espaciador cilíndrico C sobre la probeta hacia el asiento de la abrazadera del extremo B.
2. Coloque la abrazadera del extremo A en la probeta teniendo cuidado de ubicar el asiento  de esta abrazadera tan lejos como sea posible del espacio abierto C. Gire el extremo hasta que el palpador del indicador  de caratula haga contacto con la parte plana en el extremo dela barra H. EL indicador de carátula  debe quedar en una posición tal que se vea claramente.          

[pic 3]

Tablas de obtención de resultados.

Solo se mostrara un segmento de los datos para ambas practicas debido a la gran cantidad y ahorrar espacio.                                                                                      

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