Ensayo de fatiga
Páginas: 6 (1327 palabras)
Publicado: 28 de marzo de 2012
UNIVERSIDAD TÉCNICA NACIONAL
ESCUELA DE INGENIERIA ELECTROMECÁNICA
Laboratorio de Tecnología de Materiales Código: IEM-415
INFORME Nº 8,
LABORATORIO DE: Ensayo de Fatiga.
PROFESOR: Ing. José Luis Alfaro Picado.
AUTOR: Catalina Aragón Azofeifa.
FECHA: 2012/03/22
I) Descripción del Equipo, Materiales y Accesorios utilizados:
* Una probeta una de acero 1040.
*Cronómetro.
* Una pesa.
* Torno.
Tecno Wasino |
Modelo: LR – 55A. |
Machino: 19730 MF6 |
Fecha: Nov. 1992. |
ALCHI JAPAN. |
II) Procedimiento de Operación de los Equipos y Accesorios, y Preparación de los Materiales:
En este experimento se utilizó un torno con un peso de 117,72 N y una barra de acero 1040 con un diámetro de 6 mm. El torno fue previamente preparadopor el profesor. La barra no había recibió ningún esfuerzo fatigante anteriormente.
III) Explicación del Laboratorio realizado:
Un método común para medir la resistencia a la fatiga es le ensayo de l viga en un voladizo rotatorio. Uno de los extremos de la probeta cilíndrica maquina se sujeta al eje de un motor. En el extremo opuesto se suspende un peso. Inicialmente la probeta tieneuna fuerza de tensión actuando sobre la superficie superior, en tanto que la superficie inferior esta sometida a compresión. Cuando la probeta gira 90°, los puntos que originalmente estaban sujetos a tensión y compresión no están sujetos a esfuerzo alguno. Después de una media revolución de 180°, el material originalmente tensionado ahora esta bajo compresión. Por lo que el esfuerzo en cualquierpunto pasa a través de un ciclo senoidal completo desde un esfuerzo máximo a tensión, hasta un esfuerzo máximo de compresión.
A. Objetivo del Laboratorio.
B. Descripción de las probetas, muestras o piezas.
Se trabajó con una probeta de acero 1040 con 6 mm de diámetro, sin tratamientos térmicos ni esfuerzos previos.
IV) Resultados obtenidos:
La probeta falló a los 32 minutos,30 s y se necesitaron 33150 ciclos por segundo para fracturarla.
No fallo donde se colocó la carga por que la probeta tenía cierto desplazamiento angular.
V) Discusión de Resultados.
.
Fractura Frágil. | Fractura Dúctil. | Fractura por Fatiga. |
Son súbitas; es muy difícil prevenirlas. | Presentan deformaciones antes de fracturarse, es la fractura “ideal” que se busca en unmaterial. | Se da por el esfuerzo cíclico aplicado sobre el material, se denota inicialmente con una grieta, es mas difícil de deducir el momento de fractura ya que el material conforme se expande la grita interiormente. |
Se produce en materiales que por su alta dureza se vuelven frágiles. | Se da sobre todo en materiales dúctiles, con un modulo elástico muy alto. | Es aplicable en todos losmateriales y con ella se comprueba la tenacidad de estos. |
VI) Conclusiones.
El acero se fatigo y fallo en 32 minutos ya que no estaba trabajado previamente; se utilizo por primera vez en el experimento.
La vida de un componente estructural puede relacionarse con la velocidad de crecimiento de la grieta. La velocidad de propagación de la grieta es una función del nivel de tensión y dela amplitud de la misma.
El diseño tiene una influencia grande en la rotura de fatiga. Cualquier discontinuidad geométrica actúa como concentradora de tensiones y es por donde puede nuclear la grieta de fatiga. Cuanto más aguda es la discontinuidad, más severa es la concentración de tensiones.
Las pequeñas rayas y surcos que se producen, por las operaciones de mecanizado, en la superficiede la pieza por acción del corte. Estas marcas limitan la vida a fatiga pues son pequeñas grietas las cuales son mucho más fáciles de aumentar.
VII) Recomendaciones.
La probabilidad de rotura por fatiga puede ser reducida evitando estas irregularidades estructurales, o sea, realizando modificaciones en el diseño, eliminando cambios bruscos en el contorno que conduzcan a cantos vivos,...
ESCUELA DE INGENIERIA ELECTROMECÁNICA
Laboratorio de Tecnología de Materiales Código: IEM-415
INFORME Nº 8,
LABORATORIO DE: Ensayo de Fatiga.
PROFESOR: Ing. José Luis Alfaro Picado.
AUTOR: Catalina Aragón Azofeifa.
FECHA: 2012/03/22
I) Descripción del Equipo, Materiales y Accesorios utilizados:
* Una probeta una de acero 1040.
*Cronómetro.
* Una pesa.
* Torno.
Tecno Wasino |
Modelo: LR – 55A. |
Machino: 19730 MF6 |
Fecha: Nov. 1992. |
ALCHI JAPAN. |
II) Procedimiento de Operación de los Equipos y Accesorios, y Preparación de los Materiales:
En este experimento se utilizó un torno con un peso de 117,72 N y una barra de acero 1040 con un diámetro de 6 mm. El torno fue previamente preparadopor el profesor. La barra no había recibió ningún esfuerzo fatigante anteriormente.
III) Explicación del Laboratorio realizado:
Un método común para medir la resistencia a la fatiga es le ensayo de l viga en un voladizo rotatorio. Uno de los extremos de la probeta cilíndrica maquina se sujeta al eje de un motor. En el extremo opuesto se suspende un peso. Inicialmente la probeta tieneuna fuerza de tensión actuando sobre la superficie superior, en tanto que la superficie inferior esta sometida a compresión. Cuando la probeta gira 90°, los puntos que originalmente estaban sujetos a tensión y compresión no están sujetos a esfuerzo alguno. Después de una media revolución de 180°, el material originalmente tensionado ahora esta bajo compresión. Por lo que el esfuerzo en cualquierpunto pasa a través de un ciclo senoidal completo desde un esfuerzo máximo a tensión, hasta un esfuerzo máximo de compresión.
A. Objetivo del Laboratorio.
B. Descripción de las probetas, muestras o piezas.
Se trabajó con una probeta de acero 1040 con 6 mm de diámetro, sin tratamientos térmicos ni esfuerzos previos.
IV) Resultados obtenidos:
La probeta falló a los 32 minutos,30 s y se necesitaron 33150 ciclos por segundo para fracturarla.
No fallo donde se colocó la carga por que la probeta tenía cierto desplazamiento angular.
V) Discusión de Resultados.
.
Fractura Frágil. | Fractura Dúctil. | Fractura por Fatiga. |
Son súbitas; es muy difícil prevenirlas. | Presentan deformaciones antes de fracturarse, es la fractura “ideal” que se busca en unmaterial. | Se da por el esfuerzo cíclico aplicado sobre el material, se denota inicialmente con una grieta, es mas difícil de deducir el momento de fractura ya que el material conforme se expande la grita interiormente. |
Se produce en materiales que por su alta dureza se vuelven frágiles. | Se da sobre todo en materiales dúctiles, con un modulo elástico muy alto. | Es aplicable en todos losmateriales y con ella se comprueba la tenacidad de estos. |
VI) Conclusiones.
El acero se fatigo y fallo en 32 minutos ya que no estaba trabajado previamente; se utilizo por primera vez en el experimento.
La vida de un componente estructural puede relacionarse con la velocidad de crecimiento de la grieta. La velocidad de propagación de la grieta es una función del nivel de tensión y dela amplitud de la misma.
El diseño tiene una influencia grande en la rotura de fatiga. Cualquier discontinuidad geométrica actúa como concentradora de tensiones y es por donde puede nuclear la grieta de fatiga. Cuanto más aguda es la discontinuidad, más severa es la concentración de tensiones.
Las pequeñas rayas y surcos que se producen, por las operaciones de mecanizado, en la superficiede la pieza por acción del corte. Estas marcas limitan la vida a fatiga pues son pequeñas grietas las cuales son mucho más fáciles de aumentar.
VII) Recomendaciones.
La probabilidad de rotura por fatiga puede ser reducida evitando estas irregularidades estructurales, o sea, realizando modificaciones en el diseño, eliminando cambios bruscos en el contorno que conduzcan a cantos vivos,...
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