UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA E.P. INGENIERÍA MECÁNICA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE MATEMÁTICA Y ESTADÍSTICA ASIGNATURA: E
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA E.P. INGENIERÍA MECÁNICA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE MATEMÁTICA Y ESTADÍSTICA ASIGNATURA: ESTADÍSTICA PARA LA INVESTIGACIÓN
INVESTIGACIÓN VI
APLICACIÓN DEL ENSAYO DE DUREZA BRINELL INTRODUCCIÓN El ensayo de dureza Brinell se desarrolló por primera vez a finales de 1800 por el ingeniero sueco que dio nombre a esta prueba. Su objetivo era encontrar un método que controlase la calidad/dureza del acero. Su solución consistió en utilizar un cojinete de bolas para vía férrea que golpease el material, pudiendo así medir el tamaño de la marca. El ensayo de dureza Brinell demostró ser un método fiable y en 1900 se adoptó oficialmente. En la actualidad, el ensayo Brinell se realiza con ayuda de una unidad de ensayo de dureza Brinell. La máquina presiona una bola de carburo de tungsteno sobre la muestra, y a continuación se mide ópticamente el diámetro de la impresión. La norma ASTM E 10-78 define la dureza Brinell como un método de ensayo por indentación por el cual, con el uso de una máquina calibrada, llamada durómetro, se fuerza una bola fabricada de un acero templado extraduro de un diámetro (D) determinado (función del espesor de la probeta a ensayar), y bajo unas condiciones específicas, contra la superficie del material que se quiere calcular su dureza, mediante la aplicación de una fuerza (P) durante un tiempo (t) dado. Como resultado del ensayo aparecerá una huella que tendrá forma de casquete esférico de diámetro (d) en la superficie de la probeta ensayada. El valor que hay que medir en el ensayo es precisamente este diámetro (d) del casquete que se forma en la superficie del material. La dureza Brinell (HB) viene definida entonces por la siguiente expresión: HB = P / S siendo (S) la superficie de la huella que queda sobre la probeta del material ensayado, que suele resultar con forma de casquete esférico, como se ha dicho. La fuerza (P) de la expresión anterior se expresa en kp (kilopondios) y la superficie de la huella (S) en mm2. En el desarrollo de una investigación se realiza una prueba brinel que a continuación se decribe. En una prueba de Brinel de dureza, una esfera de acero endurecido se comprime, bajo una carga especificada, sobre el material por probar. Se mide el diámetro de la identación esférica. Se utilizan para el experimento dos esferas (una por cada uno de los fabricantes). Para el experimento se tomó como muestras 15 piezas de material. Cada pieza de material se probó dos veces, una con cada esfera. El material a utilizarse para las pruebas (piezas) fue previamente mecanizado, esmirilado, lapeado y pulido. Se plantea como hipótesis de investigación que las dos esferas utilizadas dan el mismo tipo de dureza. Los resultados del experimento son los siguientes: América Odar Rosario
2019
Profesora Principal UNS
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA E.P. INGENIERÍA MECÁNICA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE MATEMÁTICA Y ESTADÍSTICA ASIGNATURA: ESTADÍSTICA PARA LA INVESTIGACIÓN
Muestra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Diámetro resultante con la esfera 1 73 43 47 53 58 47 52 38 61 56 56 34 55 65 75
Diámetro resultante con la esfera 2 51 41 43 41 47 32 24 43 53 52 57 44 57 40 68
REALICE EL ANÁLISIS ESTADÍSTICO CORRESPONDIENTE Y OBTENGA LAS CONCLUSIONES ADECUADAS E INCLUYA TABLAS, GRÁFICOS Y MEDIDAS ESTADÍSTICAS EN EL ANÁLISIS.
América Odar Rosario
2019
Profesora Principal UNS