Ensayo de torsion

ENSAYO DE TORSION
LABORATORIO

UNIVERISDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS
MATERIALES EN INGENIERIA
BOGOTA 2008

INTRODUCCION



El ensayo de torsión consiste en aplicar un par torsor a una probeta por medio de un dispositivo de carga y medir el ángulo de torsión resultante en el extremo de la probeta. Este ensayo se realiza en el rango de comportamiento linealmente elástico delmaterial.

Una barra sujeta en un extremo y sometida en el otro a un par T (=Fd) aplicado en un plano perpendicular al eje. Se dice que esa barra está sometida a torsión. El ensayo de torsión es un mecanismo en que se deforma una muestra aplicándole un par torsor.
La deformación plástica alcanzable con este tipo de ensayos es mucho mayor que en los de tracción (estricción) o en los de compresión(abarrilamiento, aumento de sección).
Los efectos de la aplicación de una carga de torsión a una barra son: producir un desplazamiento angular de la sección de un extremo respecto al otro y originar tensiones cortantes en cualquier sección de la barra perpendicular a su eje.
A veces, a lo largo de un eje actúan una serie de pares. En este caso, es conveniente introducir un nuevo concepto, elmomento torsor, que se define para cada sección de la barra, como la suma algebraica de los momentos de los pares aplicados, situados a un lado de la sección considerada. Naturalmente, la elección de lado es arbitraria en cada caso.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

* Observar mediante métodos experimentales, como se comporta el material, sometido a cierta fuerza.

OBJETIVOS ESPECIFICOS* Determinar las propiedades mecánicas del material sometido a torsión, (acero 1020).

* Determinar, a través del experimento, el módulo de rigidez al corte o módulo de elasticidad G de un material y el punto de fluencia.

* Conocer el funcionamiento y manejo de la máquina para ensayo de torsión.

* Determinar la relación entre esfuerzo cortante y deformación angular para elacero 1020.

* Analizar la grafica Esfuerzo cortante en función de deformación angular unitaria identificando la zona elástica y la zona plástica.

MARCO TEORICO

La Torsión en sí, se refiere a la deformación helicoidal que sufre un cuerpo cuando se le aplica un par de fuerzas (sistema de fuerzas paralelas de igual magnitud y sentido contrario). La torsión se puede medir observando ladeformación que produce en un objeto un par determinado. Por ejemplo, se fija un objeto cilíndrico de longitud determinada por un extremo, y se aplica un par de fuerzas al otro extremo; la cantidad de vueltas que dé un extremo con respecto al otro es una medida de torsión. Los materiales empleados en ingeniería para elaborar elementos de máquinas rotatorias, como los cigüeñales y árboles motores, debenresistir las tensiones de torsión que les aplican las cargas que mueven.

El ensayo de torsión es un ensayo en que se deforma una muestra aplicándole un par torsor. La deformación plástica alcanzable con este tipo de ensayos es mucho mayor que en los de tracción (estricción) o en los de compresión (Abarrilamiento, aumento de sección).

Da información directamente del comportamiento acortadura del material y la información de su comportamiento a tracción se puede deducir fácilmente.

La torsión en sí se refiere a un desplazamiento circular de una determinada sección transversal de un elemento cuando se aplica sobre éste un momento torsor o una fuerza que produce un momento torsor alrededor del eje. El ángulo de torsión varía longitudinalmente.

Ángulo de torsion

La probeta quese utilizó para la práctica de laboratorio era de acero 1020. A continuación se describen algunas propiedades del mismo:

Propiedades
El 1020 es uno de los aceros al carbono más comúnmente usados. Tiene un contenido nominal de carbono de 0.20% y aproximadamente 0.5% de manganeso. Tiene un buena combinación de resistencia y ductilidad y puede ser endurecido o carburizado.

Aplicaciones...