CONSULTA SOLDADURA II

Método Drop Weight

IMPLEMENTACION DE LA MAQUINA:

Especificaciones físicas

Altura: 1714 mm (67,5 pulg.) con mesa de soporteAnchura: 406 mm (16 pulg.)Profundidad: 457 mm (18 pulg.)

Especificaciones TécnicasLa máquina de ensayos de impacto por caída de peso es un instrumento de ensayos por gravedad empleado para ensayar las características de impacto de una amplia variedad de materiales y componentes a distintas velocidades de impacto. El instrumento es capaz de realizar ensayos a velocidades de hasta 4,4 m/s (14,5 pies/s) con una altura máxima de caída estándar de 1 m (39,4 pulgadas) por encima de la mesa. Los datos de estos ensayos se utilizan para la evaluación del comportamiento del material o componente. La Figura 1-1 muestra el instrumento montado.

Peso de caída:

El peso de caída supone la parte principal del conjunto y constituye la masa para el ensayo de impacto. Es una estructura con un peso en vacío de aproximadamente 3 kg (6,7 libras). Se pueden añadir pesas para aumentar la masa. El peso de caída tiene capacidad para diez pesas adicionales, cada una de aproximadamente 2,4 libras (1,1 kg), hasta conseguir una masa total de 13,6 kg (30 libras). Las pesas ranuradas se van apilando dentro del peso de caída y se retienen mediante una varilla roscada y un pomo de sujeción manual. Para sujetar las pesas se atornillan unas cubiertas a la parte anterior y posterior de la estructura del peso de caída.

Maza:

La maza es un dispositivo que mide la fuerza aplicada a una probeta por el conjunto del peso de caída. Consta de dos partes: la propia maza, que es una célula de carga para medir la fuerza, y el accesorio de la maza, que es un componente de acero para herramientas que golpea a la probeta. Se dispone de accesorios de maza con distintas formas, a fin de satisfacer una amplia gama de especificaciones de ensayo.

El conjunto de peso de caída y maza puede cambiarse fácilmente. El sistema también cuenta con fijaciones de sujeción de la probeta que se intercambian fácilmente para poder utilizar una amplia gama de geometrías de probeta.

Indicador y detector de velocidad:

El indicador de velocidad va montado en la parte posterior derecha del peso de caída. Se trata de un indicador de acero inoxidable de doble flanco que forma parte del sistema de medición de la velocidad. Cuando el conjunto del peso de caída está en movimiento, el indicador pasa por un detector de velocidad fijado a una abrazadera de montaje. El indicador interrumpe un haz de infrarrojos, lo que permite la determinación de la velocidad instantánea del peso de caída. Esta medición suele hacerse justo antes de que la maza impacte con la probeta.El indicador se desplaza dentro de una protección a lo largo de todo su recorrido, con el fin de evitar lesiones del usuario por tocar el indicador durante el ensayo.

Mecanismo de liberación del peso de caída

Hay una palanca mecánica que permite liberar manualmente el peso de caída desde una posición de caída preseleccionada. Esta posición de ajusta moviendo el bastidor de sujeción arriba y abajo y sujetándolo a las columnas guía mediante los pomos de sujeción.Una cubierta protege el retén de liberación para evitar que se accione involuntariamente. Para poder soltar el retén primero hay que levantar la cubierta.

Estructura de la torre de caída

La estructura de la máquina de ensayos consta de dos columnas guía, una placa base, las piezas soldadas posterior y superior y la mesa.

Columnas guíaLas columnas guía son varillas de acero cromado de 19 mm (0,75 pulgadas). El conjunto del peso de caída se desplaza por las columnas guía a través de orificios en sus bloques guía superior e inferior. Las dos columnas guía van empernadas a la placa base y a la pieza soldada superior.

Pieza soldada posteriorLa pieza soldada posterior es una sección pintada de canal C. Proporciona rigidez y estabilidad vertical a la torre de caída.

Bloques de topeTodos los sistemas van equipados con bloques de tope para detener el peso de caída tras la rotura de la probeta. Los bloques de tope detienen el peso de caída para que la maza no golpee a la fijación.Las dos pilas de los bloques de tope deben tener la misma altura y el mismo tipo de material elastomérico en su parte superior. Se proporcionan partes superiores de los bloques de tope con dos durezas distintas.La altura de los bloques de tope puede cambiarse gracias a la construcción segmentada de las pilas de bloques de tope. Se dispone de segmentos opcionales de 2,5, 5,1 y 10,2 cm (1, 2 y 4 pulgadas) de

longitud. Las distintas combinaciones de secciones de bloques de tope permiten conseguir alturas entre 2,5 cm y 35,6 cm (1 a 14 pulgadas), en incrementos de 2,5 cm (1 pulgada).

YunquesLos yunques son fijaciones que sujetan las probetas durante el ensayo. Hay muchos tipos distintos de yunques, a fin de poder utilizar distintas especificaciones y técnicas de ensayo. Los yunques se apoyan en la mesa, sujetos mediante pernos estándar.

Equipo de seguridad Tirante de seguridad del bastidor en H

El tirante de seguridad es el principal mecanismo de seguridad de la torre de caída. Éste se une a las columnas guía por encima de la fijación de la probeta de ensayo y por debajo del peso de caída, para asegurar que el peso de caída no pueda caerse si falla el mecanismo de liberación o si se opera de forma involuntaria. El tirante de seguridad debería estar en su lugar siempre que el operario trabaje por debajo del peso de caída.

Cubierta de protección opcionalSe dispone de una cubierta de protección opcional, de plexiglás. Ésta debe colocarse delante de la máquina, entre el operario y la fijación de la probeta del ensayo.

Uso de la Maquina

El ensayo de impacto mediante instrumento es un procedimiento mecánico que permite el estudio de las características dinámicas de una probeta de material o de un componente ya fabricado, en condiciones de carga de impacto.

Las fijaciones estándar están diseñadas para satisfacer las siguientes normas, así como numerosas especificaciones no estandarizadas:

• ASTM D-3763 Penetración de lámina de plástico

• ASTM E-23 Charpy e Izod

• ASTM D-256 Izod

• ASTM D-6110 Charpy

• ASTM D-2444 Tubería de plástico

• ISO 6603-2 Plásticos rígidos

• Boeing BMS-256 Penetración de materiales compuestos

• Boeing7260 Daños en materiales compuestos

• NASA ST-1 Daños en materiales compuestos

Obtención de datos

Las señales de velocidad del impacto y de carga se transmiten desde la máquina de ensayo para su análisis en el sistema de datos.Un sistema completo, que conste de máquina de ensayo de impacto por peso de caída, maza instrumental y sistema de adquisición de datos, proporciona un registro integral de carga y energía para cada ensayo. Estos ensayos permiten la determinación de cargas de fractura, energías absorbidas y modos de rotura.

Etiquetas de seguridad e información del sistemaLa torre de caída y el controlador incorporan las siguientes etiquetas de seguridad e información:

Especificaciones de funcionamiento

Masa estándar del peso de caída: 3,0 a 13,6 kg (6,7 a 30 libras) Incrementos ajustables: 1,1 kg (2,4 libras) Máx. altura de caída: 1,0 m (39,37 pulg.) Máx. velocidad: 4,4 m/s (14,5 pies/s) Rango de energía de impacto: 1,356 a 132,8 J (1 a 97,9 pies libra)

Ubicación y montaje de la máquina

Preparación del emplazamientoLa torre de caída provocará vibraciones en el área circundante cuando se utilice.Se recomienda no colocar la máquina cerca de instrumentos delicados.

Para minimizar las vibraciones, emperne el instrumento a un basamento preparado. Véase la Figura 3-1 en la página 3-2 para consultar los detalles del basamento. Debería haber una separación de al menos 24 pulgadas (60 cm) entre los espárragos posteriores y cualquier pared u obstáculo y de 18 pulgadas (45 cm) entre los espárragos y cualquier obstáculo lateral.

No utilice calzos, cuñas o aislantes de la vibración entre la máquina y su basamento.Para conseguir un funcionamiento correcto y resultados fiables, la máquina debe estar nivelada, vertical y montada directamente al basamento. Si el basamento no está nivelado, pueden utilizarse cuñas con lechada de maquinaria de alta resistencia para nivelar la torre de caída. El basamento debe estar en contacto con toda la superficie de la base de la máquina.

Ajuste del detector de velocidadLa velocidad a la que la maza golpea la probeta se determina mediante la altura de caída, expresada por la siguiente fórmula:

Dónde:

El indicador de acero del borde de la ménsula de montaje del indicador, ubicado en la barra inferior del peso de caída, debe pasar a través del bloque del detector de velocidad antes de que la maza golpee la probeta. El bloque del detector de velocidad está montado en la ménsula de montaje del detector unida a la placa base de la torre. Véase la Figura 4-1.

Ajuste de los bloques de tope

parte de la fijación de sujeción de la probeta.Las dos pilas de los bloques de tope deben tener la misma altura y el mismo tipo de material elastomérico en su parte superior.

Ajuste de la masa del peso de caídaSe puede modificar la masa del peso de caída añadiendo o quitando pesas.

Véase la Figura 4-3.

Ejecución de un ensayo

PRECAUCION:Utilice protección para los ojos y pantallas o escudos protectores siempre que exista riesgo de lesiones a los operarios u observadores por el movimiento del peso de caída o por la rotura de una probeta de ensayo, un conjunto o una estructura, especialmente cuando pueda producirse una desintegración explosiva.

Debido a la amplia gama de materiales de probeta, conjuntos y estructuras que se pueden utilizar en los ensayos, todo peligro derivado de la rotura de una probeta, conjunto o estructura es responsabilidad exclusiva del propietario y el usuario del equipo.

Para ejecutar un ensayo de impacto:

1. Realice una inspección visual del sistema para verificar que todo el equipo está en buen estado de funcionamiento. Compruebe lo siguiente:

Las placas de retención de peso están presentes y fijadas firmemente al peso de caída. Todas las fijaciones del peso de caída y la torre de caída están en su sitio y apretadas. Las columnas guía están apretadas y limpias.

2. Instale la fijación adecuada de sujeción de la probeta o inspeccione la fijación que esté colocada para comprobar que está correctamente instalada y alineada. Verifique que no hay partículas que pudieran interferir con el funcionamiento de la fijación.

3. Verifique que las pilas de los bloques de tope están instaladas correctamente, a la misma altura, y que ambas tienen las partes superiores de material elastomérico del mismo color.

4. Verifique se han instalado la maza, el accesorio de maza y la configuración de las pesas correctas en el peso de caída.

5. Coloque la probeta en la fijación de sujeción de la probeta. Descienda manualmente el peso de caída hasta que la maza descanse ligeramente sobre la probeta. Ajuste el bloque del detector de forma que el borde inferior del indicador esté al ras con la parte inferior del bloque del detector. Vuelva a poner el peso de caída en la posición retenida.

6. Ajuste el bastidor de sujeción a la altura deseada. Verifique el apriete de los pomos de sujeción del retén.

7. Compruebe la velocidad del peso de caída. Retire cualquier probeta que pudiera haber en la fijación, prepare el sistema de adquisición de datos para medir la velocidad como se detalla en la documentación suministrada con el sistema y libere el retén.

8. Coloque una probeta en la fijación de sujeción de la probeta. Coloque una pantalla de seguridad delante de la placa base.

9. Eleve la cubierta de seguridad del retén de liberación y presione el retén para soltar el peso de caída. El peso de caída caerá e impactará contra la probeta.

10. Vuelva a poner el peso de caída en la posición retenida. Retire la pantalla de seguridad. Limpie cualquier resto de la fijación y la torre. Repita los pasos señalados en esta sección para cada probeta del ensayo.

BIBLIOGRAFIA:

INSTRON, Peso de caída modelo 8200, Instrumento de ensayo de impacto, Instrucciones de utilización.