Lineas de fuierza

Ensayo De Tensión, Probeta de Acero 1020
Fabián H. Rodríguez García Cod: 20112372060



Objetivos
A partir del ensayo de tensión hecho en el laboratorio, realizar la curva esfuerzo vs deformación, realizando el análisis respectivo, identificando sus principales características.
1. Introducción
Uno de las cosas fundamentales para losdiseñadores en ingeniería es la selección de materiales, Por esto es necesario conocer de forma precisa las condiciones de trabajo de la pieza, para poder elegir materiales con propiedades adecuadas, Dichas características pueden ser obtenidas mediante un ensayo de tensión

2. Metodología
El ensayo de tensión de un material (en este caso una probeta de acero 1020) consiste elementalmente ensometer a una probeta, a un esfuerzo axial de tensión creciente hasta que se produzca la rotura de la misma.
Este ensayo se mide a través de una máquina de ensayos la cual mide la tensión aplicada a la probeta y la elongación de ésta, con el fin de graficar la relación entre esfuerzo vs deformación que complementada por la medición directa de la sección tratada de la probeta permiten determinarlas características mecánicas más relevantes.



Maquinaria
La maquinaria utilizada fue la maquina universal de ensayos shimatzu UH-50A, es de tipo hidraulica con capacidad maxima de 50 toneladas, la cual mide la tensión aplicada a la probeta y la elongación de ésta, La máquina cuenta con varias escalas dependientes del tipo de material que se desea someter a prueba, estas escalas son:TONELADAS
1
2,5
6
10
25
50
Tabla No 1.escalas de trabajo maquina Universal De Ensayos shimatzu UH-50A.
La máquina está diseñada para cambiar de escala de forma automática según los requerimientos del trabajo que se desee realizar.
Figura No 1. Maquina Universal De Ensayos shimatzu UH-50A
Ajustes de la máquina para parametrizar la gráfica esfuerzo vs deformación realizada a partir de unacomputadora mediante un programa especializado llamado winuh.

Ajustes:
se ajustó para trabajar a una tasa de deformación de 7 mm/min.
para incrementar la tensión aplicada gradualmente hasta que se produzca la ruptura o llegar hasta un máximo de 20 toneladas
Para tomar datos cada 200ms durante la duración de la prueba.

Probeta
La probeta se compra según las medidas especificadas en ellaboratorio (probeta de acero 1020),
Se realizan las respectivas mediciones de la probeta antes de la prueba con la utilización de un pie de rey o calibrador y se registran las siguientes medidas:

Figura No 2. Probeta de acero 1020, medidas antes del ensayo.
Longitud total
299 mm
Diámetro parte superior e inferior
18 mm
Longitud parte media
99 mm
Diámetro parte media
12,35 mm
TablaNo 2. Medidas de la probeta de acero 1020
3. Resultados Obtenidos
A través del ensayo de tensión de la probeta de acero 1020 se obtuvieron resultados para las características mecánicas más relevantes, a partir del análisis de la curva esfuerzo vs deformación.
Manejo De Datos Obtenidos
Los datos obtenidos en laboratorio fueron de carga en toneladas y elongación en milímetros, para podergraficar la curva fue necesario pasar estos datos de carga a esfuerzo y de elongación a deformación.
A Continuación se muestra como se realizó la conversión de los datos:
De toneladas a esfuerzo:
1 tonelada=1000Kg
Gravedad=9.8 m/s2


Dividiendo la anterior conversión por el área obtenemos el esfuerzo en Pascales.


De elongación a deformación:
La elongación obtenida en el laboratorio nosregistra la diferencia entre:
∆L= lf - lo
lf =longitud final
lo = longitud inicial

Dividiendo esta diferencia por la longitud inicial obtenemos la deformación



Curva (Esfuerzo vs Deformación)

Una vez hecha la conversión de los datos se realiza la curva esfuerzo vs deformación, esta presenta distintas zonas asociados a diferentes estados de la probeta donde vemos los siguientes:...