UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS, FÍSICAS Y MATEMÁTICA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL ENSAYO DE MATERIALES 1 “JUNTAS REMACHADAS” N° 10 AUTORES: Alarcón Jaramillo Irvin Josué Buitrón Lara Daniela Mishell NIVEL: Tercer semestre Paralelo 3 FECHA DE REALIZACIÓN DEL INFORME: 06/Enero/2016 FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: 13/Enero/2016 TUTOR: Ing. Luis Morales D. M. Quito, Septiembre – Marzo 2015-2016 1. Introducción 2. Objetivos Objetivo General Determinar la falla de las juntas bajo ciertos tipos de esfuerzo cortantes y tracción, para analizar las diferentes formas de falla en los ensambles. Objetivos Específicos Identificar los tipos de falla que se presentan en las juntas ensayadas. Analizar como es el comportamiento de los remaches bajo corte y tracción. Verificar en qué casos se produce la falla en la placa y cuando en el remache. 1 3. Equipos y Materiales Equipo Apreciación Foto Máquina universal 30 A± 10 kg ton Calibrador A ± 0.02 mm 2 Materiales Fotos Junta Remachada (Corte Simple) Junta Remachada (Corte Doble) Junta Remachada (Tracción en Placa) Junta Remachada (Corte en Placa) 3 4. Procedimiento Ingresar al laboratorio de Ensayo de Materiales de la Facultad donde el Ingeniero dará indicaciones y una breve explicación sobre la práctica que se realizará. - Corte Simple en Remache. 1. Preparar la máquina universal colocando los aditamentos necesarios para realizar en ensayo. 2. Tomar las medidas de las dimensiones (diámetro, ancho) de la junta remachada utilizando el calibrador. 3. Colocar la Junta Remachada de manera que la carga actúe verticalmente, sujetando por los extremos la Junta. 4. Aplicar la carga hasta que el remache falle. 5. Leer la carga para la cual falló el remache. 6. Ubicar los datos obtenidos en la respectiva tabla. Corte Doble en Remache. 1. Tomar las medidas de las dimensiones (diámetro, ancho) de la junta remachada usando el calibrador. 2. Colocar la Junta Remachada de manera que la carga actúe verticalmente, sujetando por los extremos la Junta. 3. Aplicar la carga hasta que el remache falle. 4. Leer la carga para la cual falló el remache. 5. Ubicar los datos obtenidos en la respectiva tabla. Tracción en Placa. 1. Tomar las medidas de las dimensiones (diámetro, ancho) de la junta remachada. 2. Colocar la Junta Remachada de manera que la carga actúe verticalmente, sujetando por los extremos la Junta. 3. Aplicar la carga hasta que la placa principal falle. 4. Leer la carga para la cual falló la placa. 4 5. Ubicar los datos obtenidos en la respectiva tabla. Corte en Placa. 1. Tomar las medidas de las dimensiones (ancho, longitud) de la junta remachada. 2. Colocar la Junta Remachada de manera que la carga actúe verticalmente, sujetando por los extremos la Junta. 3. Aplicar la carga hasta que la placa principal de madera falle. 4. Leer la carga para la cual falló la madera (se cortó). 5. Ubicar los datos obtenidos en la respectiva tabla. 5 5. Tablas No. 1 2 3 4 (kg) 1150 (N) 11281,5 𝝉𝒓 399,01 Esfuerzo tensión en La placa σP --- 4810 47186,1 370,86 --- --- Corte 8310 81521,1 --- 432,43 --- Corte 620 6082,2 --- --- 5,96 Corte ENSAYO CORTE SIMPLE REMACHE CORTE DOBLE REMACHE TRACCIÓN EN PLACA CORTE EN PLACA CARGA Esfuerzo en Remache Esfuerzo de Aplastamiento FORMA DE FALLA σa --- Corte 6 6. Cálculos Típicos Corte Simple en Remache 1 kgf 9, 80665 N 1150kgf 𝑥= 1150 𝑘𝑔𝑓 ×9,80665 𝑁 𝑥 = 11281,5 𝑁 1 𝑘𝑔𝑓 Cálculo del área. 𝜋 ∗ 𝐷2 𝐴𝑟 = 4 𝐴𝑟 = 𝜋 ∗ (6𝑚𝑚)2 4 𝐴𝑟 = 28,274 𝑚𝑚2 Cálculo del esfuerzo cortante. 𝜏= 𝜏= 𝑃 𝐴𝑟 11281,5 𝑁 28,274 𝑚𝑚2 𝜏 = 399,01 𝑁/𝑚𝑚2 Corte Doble en Remache 1 kgf 4810kgf 9, 80665 N 𝑥= 4810 𝑘𝑔𝑓 ×9,80665 𝑁 𝑥 = 47186,1 𝑁 1 𝑘𝑔𝑓 Cálculo del área. 𝐴𝑟 = 𝜋 ∗ 𝐷2 4 7 𝜋 ∗ (9𝑚𝑚)2 𝐴𝑟 = 4 𝐴𝑟 = 127,23 𝑚𝑚2 Cálculo del esfuerzo cortante. 𝜏= 𝜏= 𝑃 2𝐴𝑟 47186,1 𝑁 127,23 𝑚𝑚2 𝜏 = 370,86 𝑁/𝑚𝑚2 Tracción en Placa 1 kgf 8310kgf 9, 80665 N 𝑥= 8310 𝑘𝑔𝑓 ×9,80665 𝑁 𝑥 = 81521,1 𝑁 1 𝑘𝑔𝑓 Cálculo del área neta. 𝐴𝑛𝑒𝑡𝑎 = ℎ(𝑏 − 𝛷) 𝐴𝑛𝑒𝑡𝑎 = 6𝑚𝑚(49,42𝑚𝑚 − 18𝑚𝑚) 𝐴𝑟 = 188,52 𝑚𝑚2 Cálculo del esfuerzo de la tensión a la placa. 𝜎= 𝜎= 𝑃 𝐴𝑛𝑒𝑡𝑎 81521,1 𝑁 188,52 𝑚𝑚2 𝜎 = 432,43 𝑁/𝑚𝑚2 8 Corte en Placa 1 kgf 9, 80665 N 620kgf 𝑥= 620 𝑘𝑔𝑓 ×9,80665 𝑁 𝑥 = 6082,2 𝑁 1 𝑘𝑔𝑓 Cálculo del área de aplastamiento. 𝐴𝑝 = 𝑎 ∗ 𝑒 𝐴𝑝 = 42,50𝑚𝑚 ∗ 12𝑚𝑚 𝐴𝑝 = 510𝑚𝑚2 Cálculo del esfuerzo de aplastamiento. 𝜎𝐴𝑃 = 𝜎𝐴𝑃 = 𝑃 2𝐴𝑃 6082,2 𝑁 2 ∗ 510𝑚𝑚2 𝜎𝐴𝑃 = 5,96 𝑁/𝑚𝑚2 9 7. Conclusiones Se pudo observar en el ensayo, que el sistema de juntas que más resistió fue el sometido a tracción, en este ensayo se llegó a una carga de 8310 kg para que la probeta falle.En el primer ensayo, de la placa con remache simple, se produjo la falla en el remache (corte simple). El esfuerzo cortante que aparece producto del Corte Simple en el Remache es: 399,01 MPa y por Corte Doble en el Remache es: 370,86 MPa. El esfuerzo de tracción que aparece en la Placa de la Junta Remachada es: 432,43 MPa. El esfuerzo cortante que aparece en la Madera de la Junta Remachada es: 5,96 MPa. En el primer ensayo, de la placa con remache simple, se produjo la falla en el remache (corte simple). En el segundo ensayo, de las placas con remache doble, se produjo la falla en el remache (corte doble). En el tercer ensayo, de tracción en las placas con remache doble, de produjo la falla en la placa, debido al grosor del remache (Corte por tracción). En el cuarto ensayo, de las placas de acero y madera, la falla se produjo en la madera, con corte puro (Corte puro en la madera). 10 8. Recomendaciones La aglomeración de estudiantes no se debe dar a la hora de realizar este tipo de ensayos, para observar claramente el proceso realizado en el mismo. Medir correctamente las dimensiones de las juntas para poder tener datos acertados en los cálculos respectivos. Observar detenidamente el comportamiento ensayo. de las juntas y sus remaches durante el 11 9. Bibliografía http://www.vc.ehu.es/Dtecnico/tema14_01.htm http://ingenieroenmecanica.blogspot.com/2014/04/juntas-remachadas-y-atornilladas.html http://clubensayos.com/vcode.html?save_page=/Ciencia/Ensayo-DeRemaches/445023.html http://www.parro.com.ar/definicion-de-esfuerzo+cortante 12 10. Anexos Material Carga Tipo de falla Muestra de la falla Probeta #1 Corte Simple en Remache Probeta #2 Corte Doble en Remache 13 Probeta #3 Tracción en Placa Probeta #4 Corte en Placa 14 ENSAYO DE MATERIALES I INFORME Nº 10 “JUNTAS REMACHADAS” ALARCÓN JARAMILLO IRVIN JOSUÉ BUITRÓN LARA DANIELA MISHELL SEMESTRE Nº3 PARALELO Nº3 FECHA DE ENVÍO: FECHA DE ENTREGA: 06-01-2016 13-01-2016 15