Práctica  6        

Ensayo  de  compresión  y  chispa.  

                       

                                                                           

 Miguel  Castillón  De  Miguel  

Ing.Mecánica  

 

 

 

COMPRESIÓN:  El   ensayo   de   compresión,   es   un   ensayo   técnico   para   determinar,   aplicando   un  esfuerzo  de  compresión,  la  resistencia  de  un  material  o  su  deformación.  En   la  mayoría   de   los   casos,   estos   ensayos   se   realizan   con   hormigones   y  metales  (sobre  todo  aceros),  aunque  se  pueden  realizar  sobre  cualquier  material.  El  tipo  de  las  probetas  cambiara  según  el  material  del  que  estén  compuestas.  Las  probetas   metálicas   serán   de   forma   cilíndrica,   mientras   que   las   de   materiales  cerámicos  y  madera  serán  de  forma  cúbica.  En  nuestro  caso,  utilizaremos  dos  probetas  distintas,  una  de  aluminio  y  la  otra  de  bronce.  Nos  fijaremos  en  ℎ!  y  en  𝑑!.  

 

   

 REALIZACIÓN:    Dependiendo   el   tipo   de   probeta   que   utilicemos,   podemos   observar   diferentes  comportamientos:    

-­‐ Materiales  frágiles:  acero,  bronce.  Rompen  a  45º  en  forma  de  diábolo.    

-­‐ Materiales  dúctiles:  aluminio.    Se  aplasta.    

 -­‐  Materiales  fibrosos:  madera.  Si  la  carga  es  paralela  a  la  dirección  de  las  fibras  se  

denomina  rotura  escalonada.    

Para   evitar   el   pandeo,   la   altura   debe   ser   pequeña,   porque   en   el   caso   contrario,  podrían  producirse  las  siguientes  deformaciones:  

 

 

 

 

El   método   utilizado   para   realizar   esta   practica,   es   el   propio   de   un   ensayo   de  compresión.  Una  vez  tenemos  las  probetas,  estas  se  llevan  a  la  maquina  universal,  se   colocan   los   platos   donde   posteriormente   colocaremos   las   probetas   e  iniciaremos  el  ensayo  poniendo  la  máquina  en  marcha.  Colocaremos  una  velocidad  adecuada  para  que  el  ensayo  salga  de  una  manera  correcta  y  esperaremos  a  que  se  produzca  la  deformación  o  la  rotura  de  dichas  probetas.  

   

OBTENCIÓN  DE  DATOS:    Probeta  de  bronce:  

 Lo  primero,  será  calcular  su  longitud  y  su  sección,  para  ello,  utilizaremos  un  pie  de  rey.  

 𝐿! = 5,95  𝑚𝑚.→  𝐿! = 2,7  𝑚𝑚.  

 ∅! = 5,99  𝑚𝑚.→  ∅! = 8,2  𝑚𝑚.  

 𝑆! = 𝜋𝑟!! = 𝜋 ∗ 2,995! =  28,18𝑚𝑚!  →  𝑆! = 𝜋𝑟!! = 𝜋 ∗ 4,1! =  52,81𝑚𝑚!    

 Una  vez  tengamos  las  medidas,  colocaremos  la  probeta  en  la  máquina  universal  de  tracción-­‐compresión  y  flexión  estática.  

 Cuando   la  probeta  se  ha  roto  por  compresión,  mediremos   la  carga  a   la  que  se  ha  sometido  la  pieza  y  obtenemos  que  es  16600  Kp.  Otra  cosa  que  observamos,  es  que  la  probeta  ha  roto  con  un  ángulo  de  45º.  

 

 

 

   Para   finalizar,   calcularemos   la   variación   de   L,   S   y   la   Rm:  

 ∆𝑙 = 𝐿! − 𝐿! = 5,95 − 2,7 = 3,25  𝑚𝑚.  

 ∆𝑆 = 𝑆! − 𝑆! = 52,81 − 28,18 = 24,63  𝑚𝑚!  .  

𝑅! =−𝐹𝑆!

=−160052,81

= −30,29  

   

Probeta  de  aluminio:    

Al  igual  que  con  la  otra  probeta,  lo  primero,  será  calcular  su  longitud  y  su  sección,  para  ello,  utilizaremos  un  pie  de  rey.  

 𝐿! = 6,3  𝑚𝑚.→  𝐿! = 3  𝑚𝑚.  

 ∅! = 6  𝑚𝑚.→  ∅! = 9,35  𝑚𝑚.  

 𝑆! = 𝜋𝑟!! = 𝜋 ∗ 3! =  28,27𝑚𝑚!  →  𝑆! = 𝜋𝑟!! = 𝜋 ∗ 4,675! =  68,66𝑚𝑚!    

 Al   igual   que   en   el   apartado   anterior,   colocaremos   la   probeta   en   la   máquina  universal  de  tracción-­‐compresión  y  flexión  estática.  

 

   

En   esta   parte,   podemos   comprobar   que   no   se   ha   producido   rotura,   sino   que  solamente  se  ha  producido  un  aplastamiento.  También  podemos  observar  que   la  carga  a  la  que  se  ha  sometido  la  pieza  es  2300  Kp.  

 

 

 

   

 Para   finalizar   con   la   practica,   calcularemos   al   igual   que   en   el   caso   anterior,   la  variación  de  H  y  de  S,  además  de  la  Rm:  

 ∆𝑙 = 𝐿! − 𝐿! = 6,3 − 3 = 3,3  𝑚𝑚.  

 ∆𝑆 = 𝑆! − 𝑆! = 68,66 − 28,27 = 40,39  𝑚𝑚!  .  

𝑅! =−𝐹𝑆!

=−230028,27

= −81,35  

 

                         

 

 

CHISPA    La  prueba  de  la  chispa  es  probablemente  uno  de  los  métodos  mas  usados  para  identificar  los  metales  ferrosos.  Utilizando  una  esmeriladora  mecanizada  de  alta  velocidad  y  una  probeta,  le  aplicaremos  cierta  presión  a  la  muela  del  esmeril  y  esta  emitirá  ciertos  destellos  o  estelas  características  del  acero.  Dependiendo  de  la  cantidad  de  carbono  que  contiene  la  probeta  se  producirán  explosiones,  que  dependiendo  de  la  chispa  que  saquen,  según  el  color  así  como  la  distancia  a  la  que  son  lanzadas  estas  chispas,  nos  permitirá  en  general,  determinar  la  cantidad  de  Acero  y  carbono  que  posee  la  probeta  en  observación.  Sí  se  acerca  una  probeta  de  acero  a  una  muela  de  esmeril  en  movimiento,  los  granos  de  la  muela  arrancan  pequeñas  partículas  de  acero,  calentándolas  hasta  la  temperatura  de  fusión,  cuando  esto  ocurre  se  producen  varias  explosiones,  en  estas  se  va  a  descomponer  carbono  en  combinación  con  el  oxígeno  del  aire  del  medio  ambiente,  pero  debemos  notar  que  esto  solo  sucede  con  los  materiales  ferrosos.  

 

REALIZACIÓN:  En  esta  practica,  disponemos  de  2  probetas,  las  cuales  son  F521  y  F115,  y  no  sabemos  cual  es  cada  una  de  ellas.  Para  ello,  buscaremos  en  el  prontuario,  los  aceros  comerciales  correspondientes  a  F521  y  F115,  los  cuales  son  Heva  FC  y  Heva  TM  respectivamente.  

   

 

 

Una   vez   que   ya   tenemos   localizados   los   aceros   correspondientes,   nos  dirigiremos  a  la  maquina  de  chispa,  en  la  cual  vamos  a  comprar  las  chispas  de  las  muestras  comerciales  con  nuestras  probetas  no  identificadas.  

 

Al  realizar  el  ensayo,  comprobamos  visualmente  que  la  chispa  desprendida  por  una  de  las  probetas  es  larga  y  brillante,  y  la  de  la  otra  probeta  es  mas  corta,  por  lo  que  comprobamos  con  las  muestras  de  los  aceros  obtenemos:  

 TM  →  Chispa  larga.  FC  →  Chispa  corta.