P.5 ensayo de flexion
- 1. Universidad de La Rioja Fabián Casis Martínez Grupo de laboratorio: A-3
- 2. 1. INTRODUCCIÓN: En esta práctica realizaremos un ensayo de flexión. El ensayo de flexión se usa para determinar las propiedades de los materiales frágiles en tensión. Se pueden observar un módulo de elasticidad y una resistencia a la flexión. El ensayo de flexión se basa en la aplicación de una fuerza al centro de una barra soportada en cada extremo, para determinar la resistencia del material hacia una carga estática o aplicada lentamente. Tendremos dos parámetros importantes en este ensayo: Módulo de elasticidad: Modulo de Young o la pendiente de la parte lineal de la curva esfuerzo-deformación en la región elástica. Es una medida de la rigidez de un material; depende de la fuerza de los enlaces interatómicos y de la composición, y no depende mucho de la microestructura. Resistencia a la flexión: Esfuerzo necesario para romper un espécimen en un ensayo de flexión. También se le conoce como módulo de rotura. 2. Materiales: Probeta circular de madera: El ensayo se realizó con una probeta de sección circular de madera. Probeta circular de hierro: El ensayo se realizó con una probeta de sección circular de hierro. Máquina de ensayos universal: como en casi todos los ensayos utilizamos esta máquina para realizar la práctica. Se configura correctamente para realizar el ensayo de flexión y se le equipará un reloj comparador. Reloj comparador: Es un dispositivo con el que se comparará las dimensiones iniciales y finales de la probeta. Cada 5 vueltas del reloj, equivalen a 1 mm de alteración en la probeta El ensayo lo vamos a realizar con dos probetas diferentes, una de ellas será de madera, mientras que la otra será de hierro.
- 3. 3. Metodo: El procedimiento que vamos a llevar para hacer el ensayo de flexión en una probeta cilíndrica de madera es el siguiente: Realizamos una serie de cálculos para obtener la longitud L’. Una vez medida, llevamos la probeta a la máquina de ensayo universal. Colocamos el reloj comparador para determinar las dimensiones finales L = 20 ∙ d → perimetro = 2 ∙ π ∙ r → r → d → 20d Longitud total = 20 ∙ d + 50 mm La flecha o deformación la mediremos con el reloj comparador, del que tenemos que saber lo siguiente: 1. Aguja pequeña → mide como mucho 15 mm 2. Aguja grande → 200 divisiones (1 vuelta) 3. 5 vueltas es igual a 1 mm
- 4. Una vez que tenemos claro esto debemos calcular el valor numérico de L para poder realizar nuestro ensayo, puesto que necesitamos saber la medida exacta para colocar nuestra probeta. Probeta de Metal: El diámetro 15mm, la longitud es 20 veces el diámetro más los 25 a cada lado que sobresalen, por lo que L = 350 mm Aplicando una fuerza de 40 kp en nuestra maquina universal, medimos con el reloj 11 vueltas +4 divisiones lo que equivale a 11,004 mm. I= π·d π · 15 = = 2485,04kg ∗ mm$ 64 64 F · L' 40 ∗ 350' ∗ e*' E= = 200 ∗ e*, = 13,065 Mpa *+ ∗ 11,004 ∗ e*' 48 · I · f 48 ∗ 2485,04 ∗ e
- 5. Probeta Madera Medimos el diámetro de nuestra probeta, que en este caso es de 20 mm. Según la norma, sabemos que la longitud de la vara es de 20 veces el diámetro, más una distancia de 25mm a cada lado, que sobresale de los soportes de la vara, teniendo una longitud total de 450 mm. Con la máquina aplicaremos una fuerza F de 40 kp, y medimos con el reloj comparador, tenemos como resultado 8 vueltas y 10 marcas, por lo que sabemos que el desplazamiento f es de 8,1 mm. Ahora calculamos el módulo de elasticidad E: I= E= π·d π · 20 = = 7853,98 kg ∗ mm$ 64 64 F · L' 40 ∗ 400' ∗ e*' = 200 ∗ e*, = 11936,62 Mpa 48 · I · f 48 ∗ 2500π ∗ e*+ ∗ 8,1 ∗ e*'