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• Mauricio Aguirre

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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE - EXTENSION LATACUNGA

CARRERA: INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

ASIGNATURA:

MECANICA DE MATERIALES

NRC:

2499

DOCENTE:

ALUMNOS:

Ing.

MAURICIO AGUIRRE SANTIAGO CHAVEZ HERRERA ESTEBAN

PERIODO ACADÉMICO: ABRIL-AGOSTO 2017

Índice 1. Tema .......................................................................................................................................... 3 2. Objetivos ................................................................................................................................... 3 2.1 Objetivo General ................................................................................................................. 3 2.2 Objetivos Específicos .......................................................................................................... 3 3. Material y Equipos .................................................................................................................... 3 4. Marco Teórico ........................................................................................................................... 3 4.1 Compensación de herramientas de corte en altura G43 y G44 ........................................... 3 4.1.1 G43 Compensación de longitud de la herramienta + (Añadir)..................................... 4 4.1.2 G44 Compensación de la longitud de la herramienta - (Sustraer)................................ 5 4.2 Compensación de Herramientas de corte en radio G41 Y G42........................................... 7 4.2.1 G41 Compensación de radio de herramienta a la izquierda ......................................... 7 4.2.2 G42 Compensación de radio de herramienta a derechas Error! Bookmark not defined. 4.3 Sensores de posición y altura de herramientas .................................................................. 10 4.4 Macros para compensación G65 ...........................................Error! Bookmark not defined. 4.5 Escalar y reflejar un programa G51 ......................................Error! Bookmark not defined. 4.6 Crear programas anidados o subprogramas M98 M99.........Error! Bookmark not defined. 4.6.1 M98 Llamada a Subprograma .................................................................................... 12 4.6.2 M99 Retorno al programa principal ...............................Error! Bookmark not defined. 4.3 Comprobar y correr programa en vacío ................................Error! Bookmark not defined. 6. Análisis de resultados .............................................................................................................. 13 7. Conclusiones ........................................................................................................................... 13 8. Recomendaciones .................................................................................................................... 13 9. Bibliografía ............................................................................................................................. 14

1. Tema

Ensayo de Tracción

2. Objetivos 2.1 Objetivo General

Efectuar y analizar la prueba de tracción de materiales metálicos determinando aspectos importantes como la resistencia y el alargamiento de estos.

2.2 Objetivos Específicos 

Identificar en que consiste un ensayo de tracción.



Identificar los elementos que intervienen en un ensayo de tracción.



Analizar los factores primarios al momento de ejecutar un ensayo de tracción.



Realizar un procedimiento detallado de la realización del ensayo de tracción.



Analizar los resultados obtenidos en esta práctica.

3. Material y Equipos 

Varilla de construcción de 40 cm de largo y diámetro de 14 mm



Equipo de protección personal



Flexómetro



Maquina universal de ensayos mecánicos.



Corrector liquido

4. Marco Teórico 4.1 Ensayo de Tracción

El ensayo de tracción puede ser utilizado para determinar varias propiedades de los materiales y se realiza con la máquina Universal. Maquina universal de pruebas mecánicas

Fuente: http://proetisa.com/proetisa-productos.php?ID=121

La versatilidad del ensayo de tracción radica en el hecho de que permite medir al mismo tiempo, Tanto la ductilidad, como la resistencia. El valor de resistencia es directamente utilizado en todo lo que se refiere al diseño. Los datos relativos a la ductilidad, proveen una buena medida de los límites hasta los cuales se puede llegar a deformar el acero. (Morales, 2015) Normalmente se deforma una probeta hasta rotura, con una carga de tracción que aumenta gradualmente y que es aplicada úniaxialmente a lo largo del eje de la probeta.

4.1.1 Efectos sobre la probeta utilizada

Al iniciarse el ensayo, el material se deforma elásticamente; esto significa que si la carga se elimina, la muestra recupera su longitud inicial. Se dice que el material sobrepasó su límite elástico cuando la carga es de magnitud suficiente para iniciar una deformación plástica, esto es, no recuperable. (Alban J. , 2016)

Probeta en elongación

Fuente: http://www.ibertest.es/producto/iso-6892-1/probeta-mecanizada-ensayo-traccion/

El esfuerzo alcanza su máximo en el valor de resistencia máxima a la tensión. En este valor de esfuerzo, se forma en la probeta una estricción o cuello, la cual es una reducción localizada en el área de la sección transversal, en la que se concentra todo el alargamiento posterior. Una vez formado este cuello, el esfuerzo disminuye al aumentar la deformación y continúa disminuyendo hasta que la probeta se rompe. Ruptura de la probeta

Fuente: http://www.ibertest.es/producto/iso-6892-1/probeta-mecanizada-ensayo-traccion/

4.1.2 Curva característica del ensayo de tracción

Con los resultados de la elongación de la probeta, se puede graficar una curva de carga contra alargamiento, que generalmente se registran como valores de esfuerzo y

deformación unitarios, y son independientes de la geometría de la probeta (Hellsmith, 2015) Ensayo de tracción-Grafica

Fuente: http://maran.mx/astm.html

Alargamiento:(e) Referido a una magnitud medida L, se determinará mediante el cociente entre la longitud alargada (Dl) y la medida inicial (L). Tendrá la expresión

Límite de elasticidad: (sE) Es la tensión hasta la cual no se presentan deformaciones permanentes

4.2 NORMAS ASTM E8-61T

En general los datos recogidos de este ensayos son el módulo de elasticidad (Módulos of elasticity) la resistencia a la fluencia (Yield Strenght) la resistencia ultima o a la tracción (Tensil Strenght) y el punto de rotura (Break Strengh). (Prieto, 2014) Logo de ASTM

Fuente: http://maran.mx/astm.html Los dos primeros datos se relaciona como parámetro de diseño, el tercero como parámetro de calidad en el proceso de fabricación y el último es una medida adicional de caracterización del material. La fractura de la probeta se analiza para valorar el tipo de falla del material (fractura frágil, dúctil o mixta).

4.2.1 DEFINICIONES PARA EL ENSAYO DE TRACCIÓN TOMADAS DE ASTM E8-61T

Probeta

Puede ser cilíndrica o plana, roscada o sin rosca, dependiendo de la cantidad y forma del material que se tenga disponible, en las siguientes figuras se muestran las dimensiones y formas de cada una de estas. Ductilidad La habilidad de un material de deformarse plásticamente antes de fracturarse, esta puede evaluarse en función de la elongación o reducción de área para la prueba de tensión Zona Elástica Es la zona donde se establece una correlación lineal o cuasilineal entre las tensiones axiales σ y las deformaciones unitarias Є. El campo de tensiones en que se cumple la correlación lineal σ =E.Є es el campo elástico y es la base para el cálculo de elasticidad Módulo de elasticidad (E) Es la constante que correlaciona la tensión y la deformación en el campo elástico E=Є/σ. Este módulo cuantifica las tensiones difícilmente medibles a partir de las deformaciones cuales pueden medirse sin excesiva dificultad. Límite de proporcionalidad: Es el esfuerzo máximo en que el esfuerzo y la deformación permanecen directamente proporcionales. El límite de proporcionalidad es el punto de la primera inflexión de la línea recta de la curva Esfuerzo Vs Deformación. El valor obtenido para el límite de proporcionalidad depende de la precisión de las mediciones de esfuerzo y linealidad y de la escala de la gráfica. Este valor no tiene gran aplicación en los cálculos de ingeniería Límite elástico convencional: (Yield Strenght): El esfuerzo por conveniencia, al cual se considera que empieza la deformación plástica. Este esfuerzo puede especificarse en términos de (a) Una desviación especifica de una relación lineal Esfuerzo-Deformación (b) Una extensión total especifica o

(c) un esfuerzo máximo o un mínimo medido durante una fluencia discontinua. Resistencia a la tracción: (Tensil Strenght) El máximo esfuerzo de tensión al cual el material es capaz de soportar en la prueba tensión deformación en una probeta llevada a fractura. Punto de cedencia: Es una propiedad que tienen los aceros blandos no endurecidos y algunas otras aleaciones. Es una indicación del límite de la acción elástica. El punto de cedencia es un esfuerzo en el que se produce primero un aumento notable de deformación, sin que haya un aumento de esfuerzo. Por lo general hay dos puntos de cedencia, uno superior y el otro inferior. En general, los materiales que presentan este comportamiento tienen una fluencia discontinua. .Elongación del punto de fluencia: La deformación (expresada en porcentaje) medida desde el primer punto de pendiente cero en la gráfica esfuerzo deformación hasta el esfuerzo de endurecimiento uniforme. Cubre todo los puntos de deformación discontinua. Tenacidad Es la capacidad de un material para absorber energía hasta el punto de ruptura, y se determina midiendo el área que queda bajo la curva de esfuerzo deformación. Esto no es en realidad, una indicación exacta de la tenacidad, porque la muestra no se deforma uniformemente en toda su longitud, y por lo tanto, no absorbe energía e manera uniforme en todo su volumen. Resilencia Es la energía absorbida en la zona elástica del material Porcentaje de reducción de área.

4.3 PROPIEDADES MECANICAS DEL ACERO DE CONSTRUCCION

El acero es sin duda hoy por hoy la materia prima más utilizada en el mundo. El motivo principal está centrado en la variedad de usos que se le puede dar, y la versatilidad de sus propiedades mecánicas. Otra ventaja, es que algunas de estas propiedades pueden ser modificadas para ajustarse al destino final que se le quiera dar al producto. (Paredez, 2016) Acero de construcción

Fuente: http://www.manualdeobra.com/blog/varillas

La varilla está fabricada de acero, que es una aleación de hierro y carbono, con propiedades mecánicas que la hacen muy resistente y a la vez flexible cuya superficie está provista de salientes llamadas corrugaciones.

Dentro de las propiedades podemos mencionar las siguientes:     

Ductilidad Dureza Resistencia Maleabilidad

Tenacidad La primera de ellas, la ductilidad, se refiere a la capacidad del acero para deformarse, al soportar esfuerzos de tracción sin llegar a la rotura. La dureza se define como la propiedad del acero a oponerse a la penetración de otro material. Analizando el caso de la resistencia, específicamente el de la resistencia a la tracción, tendremos que ésta es la fuerza máxima por unidad de área, que puede soportar el acero al ser estirado. La maleabilidad es la capacidad que presenta el acero de soportar la deformación, sin romperse, al ser sometido a un esfuerzo de comprensión. Finalmente, la tenacidad viene siendo la conjugación de dos propiedades: ductilidad y resistencia. Un material tenaz será aquel que posee una buena ductilidad y una buena resistencia al mismo tiempo.

4.3.1 Características acero de construcción

Los llamados aceros de construcción, son básicamente aceros al carbón, los cuales presentan elementos residuales como el manganeso, azufre, fosforo y silicio en cantidades consideradas normales. Acero de construcción

Fuente: http://www.manualdeobra.com/blog/varillas Dependiendo del porcentaje de carbono en el acero, eleva algunas propiedades mecánicas como, la resistencia, dureza templabilidad. Sin embargo rebaja propiedades como el punto de fusión, la tenacidad, alargamiento, soldabilidad y forjabilidad.

5. Procedimiento

6. Análisis de resultados  La longitud final de la varilla fue de 43 cm, siendo su elongación 3cm. 

En base a la gráfica obtenida en la práctica se determinó que el acero mostraba un comportamiento característico de un material tenaz, a pesar de que presento una fractura semidúctil, la prolongación de la gráfica después del punto de fluencia indica que el acero tiene una ductilidad moderada.



El software de utilización de maquina arrojo todos los valores calculados y parámetros de interés como son el punto de cedencia, esfuerzo máximo admisible entre otros.

7. Conclusiones  El conocimiento apropiado de un ensayo de tracción

basado en la norma

ASTM E8-61T permitió ejecutar la práctica sin complicaciones. 

El software de utilización de la maquina universal de ensayos mecánicos permitió obtener las características mecánicas principales del acero de construcción partir del análisis de la curva de tensión deformación y verificando de este modo sus propiedades



Los parámetros como la tenacidad, la dureza, ductilidad son propios de cada material y en base a ellos se designan las aplicaciones idóneas para ellos.

8. Recomendaciones



Utilizar la indumentaria de trabajo para el laboratorio de materiales antes de iniciar cualquier trabajo.



Seguir al pie de la letra las instrucciones dadas por el docente y las que están especificadas en las hojas guías proporcionadas por el mismo.



Verificar que los equipos a utilizar se encuentre en buen estado y apagados.



Mantener el área se seguridad recomendada para el tipo de ensayo a realizar.

9. Bibliografía

Alban, J. (2016). Ensayo de Traccion y otras aplicaciones. Obtenido de https://es.slideshare.net/DavidBuenoSaenz/ensayo-de-traccin-15486816 Hellsmith, A. (2015). CadDucativa. Obtenido de http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/4750/4913/html/11_ensayo_ de_traccin.html Morales, J. (2015). Mecanica de Materiales. Obtenido de http://www.areatecnologia.com/materiales/ensayo-de-traccion.html Paredez, I. (2016). Mecapedia. Obtenido de http://www.mecapedia.uji.es/ensayo_de_traccion.htm Prieto, J. (2014). Universidad de Pamplona. Obtenido de http://e-pamplona.se/57151307Informe-Ensayo-de-Traccion.pdf Zambrano C. (2013).Curso de fundaento de ciencia de los materiales. Obtenido de https://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm02/fcm2_2.html