UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL ESTADO DE QUERETARO

Mquinas y Mecanismos

Ensayo de Traccin

Daniel Garcia CanteroDavid Martnez MontesIvn Faras ZigaAlfredo Bravo Morales Profesor: Ing. Abel Martnez Cruz Introduccin

A travs del presente trabajo aplicaremos los conocimientos que hemos adquirido alrededor de las horas de clase pero en especial los relacionados con resistencia y alargamiento de materiales.As mismo se har un ensayo de traccin que no es ms que un ensayo mecnico tensin deformacin realizado en una probeta hecha a partir de polipropileno.

Por ltimo se realizarn algunas series de clculos tales como mdulo de elasticidad del material, esfuerzo, deformacin, etc.

Objetivo

Comprender de una manera ms clara los esfuerzos y deformaciones que se ejercen sobre una probeta, as como de todos los factores que intervienen en ella.Tambin conocer el funcionamiento de una mquina de traccin con velocidad regulable e interpretar los datos que constantemente muestra en el panel de la pantalla.

Marco Terico

Antes de comenzar con el desarrollo de la prctica se deben conocer algunos conceptos primordiales para la correcta comprensin de lo que se hablar.

TraccinEn mecnica fsica se denominatraccinal esfuerzo a que est sometido un cuerpo por la aplicacin de dos fuerzas opuestas que tienden a estirarlo.

EsfuerzoEl esfuerzo se define como la intensidad de las fuerzas componentes internas distribuidas que resisten un cambio en la forma de un cuerpo. El esfuerzo se define en trminos de fuerza por unidad de rea. Existen tres clases bsicas de esfuerzos: tensivo, compresivo y corte.

DeformacinLa deformacin se define como el cambio de forma de un cuerpo, el cual se debe al esfuerzo, al cambio trmico, al cambio de humedad o a otras causas. En conjuncin con el esfuerzo directo, la deformacin se supone como un cambio lineal y se mide en unidades de longitud. En los ensayos de torsin se acostumbra medir la deformacin cmo un ngulo de torsin (en ocasiones llamados detrusin) entre dos secciones especificadas.

ProbetaPieza sometida a diversos ensayos mecnicos para estudiar la resistencia de un material.

ResistenciaTiene que ver con la capacidad de un slido para soportar presiones y fuerzas aplicadas sin quebrarse, deformarse o sufrir deterioros.AlargamientoCambio del valor de una magnitud fsica con respecto a su valor de inicial.RoturaEs el colapsode un material al alcanzar su mxima tensin mientras es traccionado.

FuerzaLa fuerza escualquier accin, esfuerzo o influenciaque puedealterar el estado de movimiento o estado fsico de cualquier cuerpo.

Mdulo de ElasticidadRelacin entre la fatiga unitaria y la correspondiente deformacin unitaria en un material sometido a un esfuerzo que est por debajo del lmite de elasticidad del material. Tambin llamado coeficiente de elasticidad, mdulo de Young, mdulo elstico.

Procedimiento

Se emple el tipo de probeta M-II con espesores de 4 mm o menores, para crear una probeta de pruebas de este tipo se inicia tomando una moderada cantidad de polipropileno la cual ser introducida en la mquina de inyeccin la cual estuvo previamente preparada para esta tarea.

Se ajusta el molde de la mquina y se comienza la inyeccin del material, para saber que se est realizando de la manera correcta el polipropileno ya derretido tiene que salir uniformemente por los lados como material excedente, se debe tener especial precaucin en este punto pues se trabaja con altas temperaturas y se sufre el riesgo de una quemadura.

Una vez inyectado el molde se desmonta de la maquina esperando algunos pocos minutos para que se enfre, se espera poco porque el molde esta hecho de aluminio el cual es un material que tiende a absorber poco calor.

Por ltimo se abre el molde sacando la probeta y se inspecciona el acabado, el material excesivo en ella se puede quitar con una lima suave.

Al terminar el anterior procedimiento se prosigue a utilizar la mquina de traccin centrando bien la probeta en sus mordazas, una vez hecho esto se aprietan procurando no excedernos en el apriete.

Despus se ajustan los parmetros a medir en la pantalla de la mquina, en este caso la fuerza se midi en KN (Kilonewton) y la extensin en mm (milmetros).

Seguido a esto se da inicio a la prueba de traccin, poco a poco la maquina cambia la longitud inicial de la probeta por medio de la fuerza lo cual resulta en una deformacin y esfuerzo que es lo que nos interesa saber.

El proceso de traccin duro poco ms de 1 minutos y 30 segundos antes de que la probeta llegara a su lmite de tensin y terminara en rotura, en este punto se detuvo manualmente la maquina por medio del botn de Stop para que la pantalla se parara en los datos correctos.

Al final se registraron los datos mostrados y se desmonto la probeta utilizada de la mquina de traccin.

Clculos

Para comenzar con los clculos de esfuerzo y deformacin es necesario saber el rea de la probeta, para ella ocuparemos la frmula:

A= bxa

Ya que se trata de un rea rectangular, por lo tanto:

A= 9 mm x 2 mmA= 18 mm

La fuerza que se aplic est en KN, para trminos ms prcticos fue convertida a N y sta se midi en intervalos de 50 N.

Habiendo hecho esto proseguiremos a calcular esfuerzos y deformaciones en diferentes puntos.

Esfuerzos

Formula usada

Deformaciones

Formula usada

Modulo de elasticidad

Para calcular este se tomaran en cuenta los valores mas altos obtenidos:

E= 16.68

Grfica Esfuerzo vs Deformacin

Resultados

Modulo Elastico16.68

Esfuerzo ltimo48.3

Conclusin

Como conclusin los ensayos de traccion constituyen una parte muy importante para los materiales ya que por medio de este podemos saber sus propiedades mecanicas.Al realizar el ensayo en la probeta me quedaron mas claros algunos conceptos que antes no habia comprendido bien, esto se debe a que los aplique en la practica.

Aprendimos de una buena forma el funcionamiento de la maquina de traccion asi como sus partes.