3º ensayo de tracción
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MATERIALES
El material principal es el Acero. En esta práctica utilizamos un Acero F-115 (C45)
El acero de esta práctica se encontrara en forma de chapa y de probeta cilíndrica
Con un calibre medimos las longitudes de las dos, probeta cilíndrica y chapa .
Utilizaremos una máquina de tracción, esta máquina se compone de 3 pesos, que
equivaldrían a 10000 kp, que debemos colocar según la escala que vayamos a tomar.
Esta máquina es la que produce la rotura en la probeta y en la chapa, y de donde
obtenemos la gráfica F (kp)-Al (mm)
PROCEDIMIENTO
La probeta cilíndrica será sometida a unos esfuerzos progresivos y crecientes de
tracción en dirección axial hasta que llegue a la deformación y seguidamente a la
rotura.
Con la chapa se hará el mismo ensayo de tracción que con la probeta cilíndrica
El objetivo es calcular los tipos de deformaciones que sufrirán las probetas, el
alargamiento que se producirá en ellas y el tipo de rotura que tienen cada una de ellas.
Probeta Cilíndrica:
Lo primero que debemos calcular de la probeta es su longitud y sección, operación que
realizaremos con ayuda del calibre.
Obtenemos: mmL 100= mm10=Θ mmSo 54.78=
mmLo 32.72=
SoKLo = =⋅ 54.7816.8 mm32.72
Separación lateral: =−2
LoL =−2
32.72100mm84.13
Con la medida de separación hacemos dos marcas en la probeta cilíndrica, dichas
marcas delimitan la longitud lo (puntos calibrados)
Marcaremos 10 divisiones de idéntica longitud en la probeta utilizando el calibre.
Ya podemos colocar la probeta en la máquina de tracción.
Esta operación la debemos de realizar, colocando el papel milimetrado en el tambor y
colocando la probeta dentro de las mordazas utilizando los discos de ajuste esperar a
que se produzca la rotura.
Imagen de las mordazas
Chapa:
Al igual que antes calculamos su longitud y sección con un calibre, pero esta vez no es
su sección circular sino el grosor y la anchura.
Obtenemos: mmL 100= mmb 20= mme 2= mmLo 80=
Separación lateral: =−2
LoL =−2
80100mm10
Con la medida de esta separación se hacen dos marcas en la probeta, las cuales
delimitaran la longitud lo (puntos calibrados)
Marcaremos 10 divisiones en la probeta utilizando el calibre.
Colocamos la chapa en la máquina de tracción y el papel milimetrado en el tambor al
igual que antes, colocando la probeta dentro de las mordazas. Y esperar a que se
produzca la rotura.
Tipos de rotura:
Para que sea un ensayo valido la rotura tiene que estar en las marcas realizadas, ahora
esta rotura puede ser de varias formas.
Rotura en el tercio central,
Luego tenemos la rotura par o rotura impar dependiendo del número de divisiones
RESULTADOS
Una vez que se produce la rotura, debemos seguir con el estudio de las probetas por
separado, para concluir los resultados obtenidos:
Probeta CILINDRICA:
Esta grafica representa la posicion de la probeta respecto a la fuerza ejercida por la maquina de traccion.
TENSION DE ROTURA:
Con la máquina de tracción, obtenemos la carga máxima, que en este caso es de
3300 kp.
ALARGAMIENTO:
Lo primero que tenemos que saber es de que rotura se trata para ello contamos el
numero de divisiones entra A y B y como sabemos que el numero total de divisiones es
10 podemos saber que tipo de rotura es.
Entre A y B hay 3 divisiones luego:
Luego =− nN →=− 3710 Caso impar
Divisiones entre B y C:
=−−=−−2
1710
2
1nN1
Divisiones entre B yD
42
1710
2
1 =+−=−− nN
Calculamos el alargamiento de esta manera: 100´
´ ⋅−=Lo
LoLoA
Necesitamos conocer Lo para ello sabemos que:
Y que cada expresión indica esto:
X indica la marca al exterior del lado corto
Y, la marca hacia el lado largo a dx de la rotura
Z´, marca a 2
1−− nN x divisiones de Y
Z´´, marca la 2
1+− nN x divisiones de Y
Donde N son las divisiones y n el numero de marcas.
Entre A y B, 3 divisiones → 34mm
Entre B y C, 1 división → 29mm
Entre B y D, 4 divisiones → 39mm
Luego:
dxy: 34mm dxz´: 29mm dxz´´: 39mm
Luego cálculos la longitud final (Lo)
=++= ´´´ dyzdyzdxyLo =++ 392934 102mm
Calculamos el alargamiento:
100´
´ ⋅−=Lo
LoLoA = =⋅−
10032.72
32.72102%03.41
EXTRICCION:
La extracción solo la calcularemos en la probeta cilíndrica ya que en la chapa no hay
extracción, dicha extracción se calcula de la siguiente manera: 100(%) ⋅−=So
SfSoZ
Necesitamos conocer las superficies iniciales y finales, para ello nos fijamos en los
diámetros obtenidos y vemos que: mmo 10=Θ y que mmf 6=Θ luego podemos
calcular las superficies.
La superficie inicial (So) es: →⋅= 2rSo π =⋅ 25π mm53.78
La superficie final de rotura (Sf) es: mmrSi o 27.28322 =⋅→⋅= ππ
Calculamos la extracción:
=⋅−= 10053.78
27.2853.78(%)Z %00.64
RESISTENCIA A LA ROTURA
La resistencia a la tracción es la fuerza realizada por unidad de superficie, la calculamos
de esta manera:
=⋅
==25
3300max
πSo
FRt 201.42
mKp
LIMITE ELASTICO:
Calculamos el límite de elasticidad de esta manera:
gygrafica edBLE ⋅=
Para ello necesitamos gye que lo sacamos así:
===39
3300
Fgráfica
Frealegy mm
kp62.84
Y como conocemos graficadB que es 27mm
Ya podemos calcular el límite elástico:
=⋅→⋅= mmkpmmedBLE gygrafica 62.8427 mm61.2284
MODULO ELASTICO:
==
LoAl
SoF
EA
A
1
1
=⋅
32.7221.1
52.846
2π =016.0
77.1070.643
=⋅→⋅= 62.84101 gygráficaA edFF 2.846
Calculamos la variación de la longitud(Al):
=⋅→⋅= 605.0211 gxAA exAl mm21.1
=−==49
32.72102
Fgx Al
Areale 605.0
CHAPA
Grafica de la rotura de la chapa:
TENSION DE ROTURA:
Con la máquina de tracción, obtenemos la carga máxima, que en este caso es de
900 kp.
ALARGAMIENTO:
Lo primero que tenemos que saber es de que rotura se trata para ello contamos el
numero de divisiones entra A y B y como sabemos que el numero total de divisiones es
10 podemos saber que tipo de rotura es.
Entre A y B hay 3 divisiones luego:
Luego =− nN →=− 8210 Caso par
Divisiones entre B y C:
=−=−−2
810
2
1nN1
Calculamos el alargamiento de esta manera: 100´
´ ⋅−=Lo
LoLoA
Conocemos Lo que son 80mm
Calculamos el alargamiento:
100´ ⋅−=Lo
LoLoA = =⋅−
10080
80100%25
RESISTENCIA TRACCION
La resistencia a la tracción es la fuerza realizada por unidad de superficie, la calculamos
de esta manera:
=⋅
==220
900max
So
FRt 250.22
mKp