Ensayo De Fatiga

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
“ESIME CULHUACAN”

“La Técnica al Servicio de la Patria”

PROFESOR:

Ing. Juan Francisco Fortis Roa

A L U M N O:

Torres Mancilla Roberto Carlos.

G R U P O:

5MV5

M A T E R I A:


LAB. DE MECÁNICA DE MECÁNICA DE MATERIALES II.

PRACTICA

Ensayo de fatiga.
ÍNDICE.

1. OBJETIVO2. INTRODUCCIÓN.
3. DEFINICIONES
4. CONCEPTOS TEÓRICOS
5. EQUIPO UTILIZADO
6. DESARROLLO DE LA PRACTICA
7. ANÁLISIS Y CÁLCULOS
8. CONCLUSIONES TÉCNICAS DE LA PRACTICA
9. BIBLIOGRAFÍA

1.- OBJETIVO.
El objetivo de este experimento es el de llevar a cabo un ensayo introductorio de la fatiga usando la maquina rotativa de Wohler.
Los objetivos específicos son:
*Con la realización de esta practica conoceremos la maquina rotativa de de fatiga así como su funcionamiento.
* Demostrar que la ruptura del material puede ser causada por la aplicación de un numero elevado de ciclos de aplicación de esfuerzos alternativos, aun cuando el esfuerzo máximo es menor que el esfuerzo correspondiente al límite de cedencia del material.

2.- INTRODUCCIÓN.
La fatigade los materiales de los materiales es un fenómeno frecuente en componentes de maquinas, el cual produce la ruptura, causada por la aplicación de un numero elevado de variaciones de esfuerzo en un punto aun cuando el máximo esfuerzo sea menor que el esfuerzo correspondiente al límite de cedencia del material.
La fractura se inicia debido a esfuerzos de tensión en una falla que puede sermacroscópica o microscópica. Una vez que se inicia el proceso, el borde de la fisura actúa como un concentrador de esfuerzos y este fenómeno permite que se propague la fisura y por lo tanto la reducción de sección de la pieza de tal forma que la sección llega a ser tan pequeña que ya no puede transmitir la carga aplicada.
La falla por fatiga puede ocurrir en todos los materiales, pero hay marcadasdiferencias en su incidencia. Por ejemplo: el acero suave tiene un límite de resistencia a la fatiga de tal manera que si aplicamos esfuerzos debajo de este limite nunca se producirá una fractura por fatiga, sin embargo en las aleaciones de aluminio no existe dicho limite.
Como consecuencia de estas diferencias hay dos métodos de diseño.
* Con materiales como el acero con bajo contenido de carbonoel rango de aplicación de esfuerzos puede mantenerse por debajo del límite de fatiga.
* De otra forma se puede adoptar el criterio de diseñar la pieza, de tal manera que se especifique el número de ciclos para la variación de esfuerzos, con este método, la pieza será remplazada cuando haya alcanzado el número de ciclos para la que fue diseñada. Este último método es común en la aeronáutica endonde el uso del aluminio es muy extenso.
Si el diseño se basa en el segundo método cuando se espera que ocurra una falla por fatiga, entonces los datos obtenidos en pruebas de laboratorio deberán ser muy precisos, para asegurar la vida útil de la pieza. El estudio relacionado con las pruebas de fatiga es muy extenso, y se complica por factores importantes, tales como:
* El acabadosuperficial de la probeta.
* La forma de variación de los esfuerzos
* La influencia de la forma y sección de la probeta sobre el flujo de esfuerzos.
Es del conocimiento general que las probetas altamente pulidas soportan mejor la fatiga que aquellas que tienen un maquinado normal.
El tipo de variación de esfuerzos mas critico se presenta cuando, se hace una inversión completa en los esfuerzos, esdecir cuando pasa un máximo de tensión a un máximo de compresión () para la cual el rango de esfuerzos es 2.
La forma de un elemento de maquina es muy importante, debido a que en las esquina, en muescas y ranuras los esfuerzos locales que se producen pueden alcanzar valores que son varias veces mas grandes que el valor promedio calculado debido precisamente al fenómeno de concentración de...