Resistencia De Materiales Friccion

TABLA DE CONTENIDO.

1. INTRODUCCIÓN 4

2. OBJETIVOS 5

2.1 GENERALES

2.2 ESPECÍFICOS

3. MARCO TEÓRICO 6

4. MATERIALES Y EQUIPOS 7

5. PROCEDIMIENTO 11

6. TABLA DE DATOS 12

7. CÁLCULOS 13

8. ANÁLISIS DE RESULTADOS 16

9 CONCLUSIONES 17

10. BIBLIOGRAFIA 18

1. INTRODUCCIÒN

Para poder seleccionar un material que resista un choque o golpe intenso y repentino, debe medirse su resistencia a la ruptura mediante una prueba de impacto. Se han diseñado procedimientos de ensayo, incluyendo, el ensayo Charpy.

En elementos sometidos a efectos exteriores instantáneos o variaciones bruscas de las cargas, las que pueden aparecer circunstancialmente, su falla se produce generalmente, al no aceptar deformaciones plásticas o por fragilidad, aun en aquellos metales considerados como dúctiles. En estos casos es conveniente analizar el comportamiento del material en experiencias de choque o impacto.

Los ensayos de choque determinan, pues, la fragilidad o capacidad de un material de absorber cargas instantáneas, por el trabajo necesario para introducir la fractura de la probeta de un solo choque, el que se refiere a la unidad de área, para obtener lo que se denomina resistencia.

Resumiendo, el objeto del ensayo de impacto es el de comprobar si una máquina o estructura fallará por fragilidad bajo las condiciones que le impone su empleo, muy especialmente cuando las piezas experimentan concentración de tensiones, por cambios bruscos de sección, maquinados incorrectos, fileteados, etcétera, o bien verificar el correcto tratamiento térmico del material ensayado.

2. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GENERAL.

 Observar el comportamiento y la resistencia de diferentes probetas bajo la acción de cargas dinámicas, determinando así su capacidad para absorber energía antes de fracturarse.

2.2. Objetivos Específicos.

 Conocer el funcionamiento y manejo de la Máquina para Ensayos de Impacto.

 Diferenciar la fractura de materiales frágiles y dúctiles.

 Conocer las diferentes pruebas de impacto.

 Verificar tenacidad de un material metálico.

 Establecer la relación entre la energía absorbida con la tenacidad.

3. MARCO TEORICO

3.1. TENACIDAD.

Es una medida de la cantidad de energía que un material puede absorber antes de fracturar. Esta propiedad es de importancia en ingeniería cuando se considera la habilidad del material a soportar un impacto sin fracturarse.

3.2. MÉTODO DE ENSAYO.

Los ensayos dinámicos de choque se realizan generalmente en máquinas denominadas péndulos o martillo pendulares, en las que se verifica el comportamiento de los materiales al ser golpeados por una masa conocida a la que se deja caer desde una altura determinada, realizándose la experiencia en la mayoría de los casos, de dos maneras distintas el método Izod y el método Charpy. En ambos casos la rotura se produce por flexionamiento de la probeta, por lo que se los denomina flexión por choque.

3.3. ENSAYO DE IMPACTO.

El ensayo de impacto convencional tiene una velocidad de aplicación de la carga de 5 m/s a 5,5 m/s de acuerdo a lo especificado en la norma NTC 20-2. Esta velocidad, aunque resulta alta comparada con la de un ensayo de tracción, puede resultar muy inferior a las cargas de impacto a las que puede verse sometida una pieza en la realidad, como en un estallido o en el impacto de un proyectil. Por tanto, los resultados de este ensayo no constituyen una base para predecir el comportamiento de los metales, sino que son de naturaleza cualitativa. Es decir, sirven para establecer comparaciones entre materiales distintos o entre el estado inicial y final de un material sometido a un proceso o tratamiento.

3.4. PRUEBA CHARPY.

Esta prueba consiste en romper de un solo golpe, con un mazo de movimiento pendular, una probeta de forma y dimensiones prefijadas apoyada por sus extremos y con una entalla en su parte central (Ver Figura 1).

El péndulo está formado por un mazo con arista redondeada, situado en el extremo de un brazo articulado en un eje soportado por un castillete.

FIG. 1 Máquina para pruebas de impacto.

El mazo se mantiene a una determinada altura prefijada, por medio de un dispositivo de enganche. La energía de impacto se puede variar cambiando la altura del péndulo o su masa.

La energía de ensayo será la necesaria para producir la fractura del material en un solo golpe y quedará indicada, en el cuadrante del péndulo, por una aguja arrastrada por otra fija solidaria al eje del golpeador.

La energía que absorbe la probeta es la diferencia entre las energías potenciales del péndulo antes y después del impacto. La máquina cuenta una aguja indicadora que gira alrededor de una escala calibrada, para registrar la energía absorbida por la probeta.

Figura 2

La Figura 2 permite evaluar la diferencia entre probetas antes y después del ensayo.

La probeta posee un entalle estándar para facilitar el inicio de la fisura. Luego de golpear la probeta, el péndulo sigue su camino alcanzando una cierta altura que depende de la cantidad de energía disipada al golpear. Las probetas que fallan en forma frágil se rompen en dos mitades, en cambio aquellas con mayor ductilidad se doblan sin romperse. Este comportamiento es muy dependiente de la temperatura y la composición química, esto obliga a realizar el ensayo con probetas a distinta temperatura, para evaluar la existencia de una "temperatura de transición dúctil-frágil".

Con los símbolos de la figura 1, expresando P en newton y H en metros, se tiene:

Energía disponible (J) : E1 = M•g•H1 = P•H1

Altura inicial (m) : H1 = R (1 + Sen (1 – 90))

Brazo del Péndulo (m) : R = 0.39

Angulo Inicial (º) : 1 = 161

Energía Residual (J) : E2 =

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