MANUAL DE PROCEDIMIENTOS UNIDAD DE ADMINISTRACIÓN TALLERES Y LABORATORIOS PROGRAMA INDIVIDUAL DE PRÁCTICAS Código: LAB-PO-01-01 Revisión: 1 Página: 1 de 5 CICLO ESCOLAR: 2013-2014P NOMBRE DEL DOCENTE: Dr. Luis Humberto May Hernández CARRERA(S): Ing. Mecatrónica SEMESTRE: 2 GRUPO(S): A ASIGNATURA: Ciencia e Ingeniería de PARCIAL: Primero los materiales NOMBRE DE LABORATORIO O DE LA INSTITUCIÓN EN CASO DE PRÁCTICA EXTERNA: NÚMERO Y NOMBRE DE LA PRÁCTICA: Practica No. 1: Ensayo de tracción uniaxial FECHA Y HORA PROPUESTA DE LA PRÁCTICA: 18 de marzo de 2014 de 9:00 a 11:00 horas. MATERIALES REQUERIDOS: • 1 Pie estativo • 1 Varilla de soporte, 600 mm • Nuez doble • Platillo para pesas de ranura, 10 g • Pesa de ranura, 10 g • Pesa de ranura, 50 g • Muelle helicoidal, 3N/m • Muelle helicoidal, 20 N/m • Pasador • Soporte para tubos de vidrio • Cinta métrica, 2m EQUIPO REQUERIDO: Kit de física SE DEBE ANEXAR LA DESCRIPCIÓN DEL DESARROLLO DE LA PRÁCTICA. ________________________ Dr. Luis Humberto May Hernandez 17 de Febrero de 2014 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS UNIDAD DE ADMINISTRACIÓN TALLERES Y LABORATORIOS PROGRAMA INDIVIDUAL DE PRÁCTICAS Código: LAB-PO-01-01 Revisión: 1 Página: 2 de 5 ENSAYO DE TRACCION UNIAXIAL A. OBJETIVO (COMPETENCIA) El estudiante debe ser capaz de analizar el comportamiento elástico de un material cuando están sujetos a la acción de cargas de tensión y utilizará los diagramas esfuerzo-deformación para evaluar su comportamiento mecánico. RESUMEN Para saber ciertas propiedades mecánicas de un material, se somete a una prueba de tracción, es decir, una probeta se somete a un esfuerzo axial creciente (aumento de carga) hasta la ruptura. Para este experimento se usará una probeta manufacturada a partir de un material polimérico. B. INTRODUCCIÓN El comportamiento de los materiales por el ensayo de tracción, es muy útil para saber ciertas propiedades mecánicas, es usado en el campo de diseño, metalurgia y sobretodo en el ámbito de la ingeniería. Estas propiedades mecánicas son por ejemplo: El esfuerzo de fluencia, resistencia a la tensión máxima, resistencia a la fractura, módulo de elasticidad, etc. La realización de este experimento es básicamente conocer las propiedades mecánicas de un cierto material que se ha probado mediante el ensayo de tracción. Una muestra ó probeta es preparada y se le somete a una carga del tipo "uniaxial" (que es la fuerza aplicada en la dirección longitudinal de la probeta) por medio de una máquina de pruebas universales. El propósito del experimento consiste en investigar el proceso de tracción de una probeta hasta su ruptura y determinar a la vez las siguientes propiedades mecánicas del material: 1) Límite de fluencia 2) Resistencia máxima 3) Deformación máxima 4) Módulo elástico 5) Esfuerzo a la ruptura MANUAL DE PROCEDIMIENTOS UNIDAD DE ADMINISTRACIÓN TALLERES Y LABORATORIOS PROGRAMA INDIVIDUAL DE PRÁCTICAS Código: LAB-PO-01-01 Revisión: 1 Página: 3 de 5 C. PARTE EXPERIMENTAL Montaje o Monta un estativo con el pie, la varilla soporte y la nuez doble. Coloca el pasador en la nuez, y cuelga de él el muelle de 3N/m. o Coloca el soporte para tubos de vidrio en la parte inferior de la varilla, pon la cinta métrica sobre el pie, saca la cinta y sujétala al soporte para tubos. Realización 1. Coloca la cinta métrica de forma que su cero coincida con el final del muelle de 3 N/m o Cuelga el platillo para pesas de ranura (m=10g) del muelle, y anota el alargamiento l. o Aumenta la masa en pasos de 10 g hasta un total de 50, y lee las variaciones de longitud l correspondientes. o Lleva todos los valores de la masa m y del alargamiento a la tabla de abajo. 2. Coloca ahora el muelle de 20 N/m en el pasador, y coloca el cero de la cinta métrica en su extremo. o Cuelga el platillo en el muelle, con una masa de 10 g (suma 20g), y lee el alargamientol. o Aumenta la masa en pasos de 20 g hasta un total de 200 g, y determina los correspondientes alargamientos. o Lleva estos valores a la tabla. D. ANALISIS DE RESULTADOS Del registro de datos que se obtuvieron llene la tabla siguiente: 1. Muelle de 3N/m Masa Fuerza por peso Alargamiento m/g Fg/N l /cm Código: LAB-PO-01-01 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS UNIDAD DE ADMINISTRACIÓN TALLERES Y LABORATORIOS PROGRAMA INDIVIDUAL DE PRÁCTICAS Revisión: 1 Página: 4 de 5 2. Muelle de 20N/m Masa Fuerza por peso Alargamiento m/g Fg/N l /cm 60 Esfuerzo () MPa Esfuerzo de fluencia 50 40 30 20 10 0 0.000 0.004 0.002 0.008 0.012 0.016 0.020 Deformación Figura 3. Gráfica esfuerzo-deformación de un material. Nota: El esfuerzo de fluencia comúnmente usado es el determinado por la línea paralela o la línea elástica que pasa por una deformación de 0.002 como se ejemplifica en la figura 3. D. CONCLUSIONES MANUAL DE PROCEDIMIENTOS UNIDAD DE ADMINISTRACIÓN TALLERES Y LABORATORIOS PROGRAMA INDIVIDUAL DE PRÁCTICAS Código: LAB-PO-01-01 Revisión: 1 Página: 5 de 5 Para finalizar, este informe sobre el ensayo de tracción de un material se deja en claro el conocimiento y la importancia de este experimento. E. GLOSARIO Ensayo de tracción: Es el ensayo que consiste en aplicar a la probeta, en dirección axial, un esfuerzo de tracción creciente y que es generalmente hasta la rotura, con el fin de determinar varias propiedades mecánicas vistas en este informe. Tensión: Intensidad en un punto de un cuerpo de las fuerzas internas o de sus componentes que actúan en un plano dado a través de un punto. Probeta: Trozo o porción de material extraído del producto metálico por ensayar, debidamente preparado según las especificaciones de esta norma y las variaciones indicadas en la norma particular del producto, puede ser longitudinal, transversal, un producto si preparación especial o trabajado según especificaciones. Carga: Fuerza aplicada en cualquier instante del ensayo. En esta norma se utilizará la relación con la fuerza de tracción. Límite de fluencia: Si durante el ensayo se observa una caída de la carga, la tensión correspondiente al valor más alto de dicha carga se denomina "límite superior de fluencia", análogamente para la tensión menor se denomina "límite inferior de fluencia". Longitud entre marcas: Longitud de la parte cilíndrica o prismática de la probeta de ensayo, en cualquier momento antes o durante el ensayo, sobre la cual se mide el alargamiento. Se expresa en milímetros. Propiedades mecánicas: propiedades del material asociadas a las reacciones elásticas o inelásticas, cuando se le aplica a una carga y que establecen relaciones tensión - deformación. Resistencia: tensión máxima que puede soportar un material a determinada solicitación mecánica. Extensómetro: Aparato destinado a medir deformaciones lineales.