Fatiga

INTRODUCCIÓN
En el proceso de formación de un Ingeniero Industrial, es muy importante el conocimiento de la Ciencia de los Materiales, ya que ésta proporciona las herramientas necesarias para comprender el comportamiento general de cualquier material, lo cual es necesario a la hora de desarrollar adecuadamente diseños de componentes, sistemas y procesos que sean confiables y económicos. Estelaboratorio es realizado con el fin de conocer cómo es el comportamiento de los materiales metálicos frente a cargas o esfuerzos repetitivos, de tal manera que al diseñar piezas, componentes o diversos productos, se garantice el óptimo funcionamiento de los mismos sin presentar falla por fatiga.
OBJETIVOS
Los objetivos que persigue la correcta realización de esta práctica son:
• Conocer y entenderla importancia de la realización de los ensayos de fatiga para la prevenir fallas en componentes industriales expuestos a cargas repetitivas.
• Identificar las causas de las fallas por fatiga y conocer la forma de minimizarlas.
• Conocer los tipos de ensayos que se realizan para determinar el esfuerzo inducido por una carga repetitiva en una pieza y poder determinar el número de ciclos con elcual se presenta la falla por fatiga.
• Entender los conceptos de esfuerzo limite, resistencia a la fatiga, y la curva esfuerzo-número de ciclos (S-N) de modo experimental para aceros y metales no ferrosos.
SEGURIDAD PARA LA PRÁCTICA
Para evitar lesiones y/o fallas en la maquinaria e implementos de apoyo, causados durante la realización de la práctica, es necesario que los estudiantes al momentode realizarla tengan en cuenta:
• Es importante portar los implementos de seguridad necesarios: guantes de cuero y gafas de seguridad.
• Las piezas de trabajo deben soportarse rígidamente y sujetarse con firmeza para resistir las grandes fuerzas de corte que por lo general se encuentran en el maquinado.
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Escuela Colombiana de Ingeniería. Laboratorio de Producción
“Julio Garavito”
• Conocerampliamente todo lo relacionado con la práctica antes de realizarla. Esto incluye el manejo adecuado de la máquina, del material y demás implementos utilizados en la práctica.
• En el caso de tener cabello largo, mantenerlo muy bien recogido durante la práctica.
• Seguir atentamente las instrucciones del monitor a lo largo de la realización de la práctica.
1 ASIGNACIÓN DE TIEMPOS
TEORIATIEMPO (min)
-Instrucciones de seguridad
3
-Generalidades acerca del ensayo de fatiga
15
-Máquinas de ensayo de fatiga
5
-Probetas y características de estas
10
-Tipos y selección de metales desde el punto de vista de la fatiga
15
Tiempo Total
48
PRACTICA
TIEMPO (min)
-Colocar la probeta y la chumacera cuidadosamente, y ajustar de forma adecuada está percatándose que la superficie lisaquede en un plano trasversal al plano de la chumacera fija
4
-Establecer la carga para la prueba, de acuerdo al tipo de material.
5
-Colocar la carga establecida.
5
-Cuando la probeta sea colocada, ajustar la chumacera de carga y calcular la longitud requerida para inducir un determinado esfuerzo
15
-Ajustar el interruptor de encendido a la distancia necesaria, para que sea desactivado porla pesas al producirse la factura
3
-Activar los dos interruptores de encendido, primero el de contador del número de ciclos y luego el del interior del equipo
1
-Soltar la probeta, desajustar los soportes de la chumacera con ayuda de una llave bristol y un mazo de caucho.
5
Tiempo Total
43
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2 MARCO TEÓRICO2.1 Generalidades de fatiga
La vida a fatiga se puede definir como el "fallo debido a cargas repetitivas... que incluye la iniciación y propagación de una grieta o conjunto de grietas hasta el fallo final por fractura" (Fuchs, 1980). El análisis de fatiga estructural es una herramienta para evaluar la validez de un diseño, o su durabilidad, bajo condiciones de carga simples o complejas...