PRÁCTICA 3

ENSAYO DE TRACCIÓN

Jorge Espinosa Rábanos

Grupo A

OBJETIVO

En este ensayo vamos a comprobar las características mecánicas de un acero F-115. Es uno de

los ensayos destructivos más utilizados y consiste en someter una probeta normalizada a

esfuerzos progresivos y crecientes de tracción en dirección axial hasta que llegue la

deformación, y seguido la rotura.

-Máquina y probeta:

Estos ensayos se suelen realizar con una

máquina universal de tracción-compresión o

alguna similar, en donde se pueden realizar

tracciones, flexiones y compresiones

aplicando las cargas deseadas.

Las probetas son de sección regular y constante, la

mayoría de veces circular. Los extremos son más

anchos para facilitar el agarre por parte de la máquina.

Deben tener dos marcas entre las que se mide la

longitud.

Para montar la probeta necesitamos unas mordazas para que esté bien sujeta a la máquina. Se

emplean diferentes mordazas dependiendo de si la probeta es cilíndrica o no. La propia

máquina nos dará un registro de la curva de tensión-deformación.

En esta foto se ve como se coloca la mordaza para una

probeta no cilíndrica.

-Ensayo:

Preparación

Para realizar el ensayo tenemos que preparar las probetas. Para eso tenemos que conocer las

dimensiones de las probetas. La cilíndrica tiene una longitud entre las cabezas L=100mm.

Tenemos que marcar dos puntos que se encontraran a la misma distancia de las cabezas. Se

calculará:

. L0 es la distancia entre esos dos puntos y para la cilíndrica se

calculará: √ . Así que N=14mm.

Para la probeta no cilíndrica L será la misma distancia, pero L0 valdrá 80mm, de manera que N

será 10mm.

Ahora en las dos probetas, entre las dos marcas puestas, haremos 10 divisiones a la misma

distancia unas de otras, para poder hacer cálculos después del ensayo.

Prueba

Ahora debemos montar las probetas en la máquina universal de tracción-compresión.

Empezamos con la no cilíndrica y para ello necesitamos las mordazas mostradas en la foto

anterior. Montamos la probeta en la máquina de manera que quede de esta manera:

En la foto se puede apreciar como la probeta está bien sujeta

por unas mordazas correctamente colocadas.

Ahora la máquina tirará de los dos extremos en la misma

dirección pero con sentidos opuestos hasta que la probeta

acabe partiendo.

Una vez rota, observamos en cuál de las marcas puestas

anteriormente ha partido y procedemos a realizar los distintos

cálculos. También hay que observar cuanta fuerza se ha

necesitado para romperla y si ha sufrido deformación durante

el proceso. Estos dos últimos datos nos los dará la máquina

gracias a esta gráfica:

Carga de rotura: 1,8026 t Carga elástica: 0,0000 t Deformación máxima: 11,904 mm Rigidez: 0,000 t/mm Tiempo de rotura: 7,281 s Tiempo de ensayo: 8,531 s

Como se puede apreciar, la probeta

sufre una pequeña deformación

antes de romperse a la cuando la

carga era de 1.8026t. Se llegó a

deformar hasta 11.904mm.

Nuestra pieza queda rota cerca de la mitad. Ahora, con los

datos recogidos debemos analizar las propiedades de esta

probeta de acero F-115.

Pero antes debemos hacer lo mismo para la probeta cilíndrica. De

manera que la colocamos en la máquina, con la variación de las

mordazas, que son diferentes en este caso.

Realizamos el mismo experimento que antes y nos salen estos resultados:

Carga de rotura: 1,8026 t Carga elástica: 0,7277 t Deformación máxima: 00,049 mm Rigidez: 25,560 t/mm Tiempo de rotura: 4,857 s Tiempo de ensayo: 8,531 s

En este caso, no se puede apreciar muy bien

la línea que ha dibujado la máquina porque

va pegado al eje de las fuerzas, es decir, la

deformación ha sido tan pequeña que

apenas ha habido. La deformación máxima

que ha sido de 00.049mm. La carga que ha necesitado para romper ha coincidido con la

anterior: carga=1.8026t.

Así quedó la probeta esférica tras el esfuerzo de tracción.

Rompió muy cerca de una de las cabezas como se puede

apreciar.

Cálculos

El ensayo de tracción es válido cuando la rotura se produce entre las marcas superiores, pero

los cálculos varían dependiendo de la parte en la que rompan:

-Si rompe en el tercio medio:

( )

-Si no es así:

Rotura par N-n L0’ según la norma

Rotura impar N-n

N es igual a 10 y n el número de marcas entre X e Y incluido Y.

Probeta cilíndrica:

( )