Informe de flexion

Carga (kgf) vs extendido (mm)
Probeta 3 Pino
Carga (kgf) vs Extension (mm)
Probeta 2 Pino
Probeta 1 Pino
Carga (kgf) vs Extensión (mm)
Probeta 3 Pino
Introducción

Se denomina flexión al tipo de deformación que hay en un elemento estructuralmente alargado en una dirección perpendicular al eje longitudinal de la pieza. Usualmente el termino de flexión esta aplicado a las vigas esto no quiere decir que son las únicas piezas sometidas a flexión. Se aplica por lo general sobre materiales de uso comerciales como los metales pero el más utilizado son las maderas.
En este ensayo se pretende determinar las propiedades de los materiales de manera simple atreves de una maquina Instron que aplicara una fuerza longitudinal tomando medidas hasta el punto de quiebre, en este proceso se observara un fenómeno de compresión y de tracción en distintas zonas de la sección longitudinal de la viga.

Objetivos
En esta experiencia se requiere determinar los siguientes objetivos:
- realizar ensayos de flexión sobre distintos tipos de maderas.
- determinar el modulo de elasticidad para los distintos ensayos.
- obtener los gráficos de fuerza-deflexión de cada ensayo.
-verificar la hipótesis de Navier para flexión en vigas rectas.
-determinar otros valores característicos como límite de proporcionalidad y tensión ruptura.

Equipo utilizado

-En este experimento se utilizo una equipo instron: es una maquina el cual está diseñada para elaborar diversos ensayos de materiales comerciales. Este equipo está construido con diversos sistemastantohidráulicos como eléctricos, puede aplicar una carga desde 100 N hasta los 500 kN, además se puede efectuar los ensayos de fatiga de material dinámica y en ensayos estáticos (con rangos de carga de 0 a 5.000 kilos a velocidad de 0 a 1000 mm/minuto).
- un pie de metro electrónico

Metodología
En la ingeniería se denomina como flexión a la deformación de una estructura en forma perpendicular al eje longitudinal de una viga. La flexión se puede explicar como una viga apoyada en ambos extremo y teniendo una carga puntual aplicada en el centro de esta. Esta deformación no puede ser mayora 1/360 a la longitud de la viga.
el modelo de Navier muestar la forma de determinar la tencion maxima,esto quiere decir que entre mas alejado eje neutro este con respecto a "C"mayor sera el esfuerzo realizado, por lo que para obtener el esfuerzo maximo esta distancia va a ser la seccion mas alejada de la viga perpendicular al eje neutro.

Procedimiento
En este ensayo se procede a tomar distintos tipos de probetas, 3 de acero 1020, 6 de madera de pino y 6 de madera de álamo.
En este ensayo se toma las medidas de altura y base de cada una de las probetas , en el cual se tiene un área rectangular, luego se coloca en la máquina, se aplicara una carga con una velocidad de 10 (mm/min) perpendicular al eje longitudinal del ensayo en dos posiciones distintas ya su vez tomara los datos en función de Fuerza y el desplazamiento de la viga en forma perpendicular repitiendo este proceso para todas las probetas

Las medidas tomadas para la carga proporcional y la flecha máx. Proporcional se obtenido atreves del grafico de fuerza-deflexión cuando hay un cambio significativo en la aplicación de carga con respecto a la deflexión de la viga y desde este punto pasa a hacer una curva. Por lo que se determino como carga proporcional y la flecha máxima proporcional.
-formulas que se utilizaran en este experimento:
-momento de inercia:
I= ( bxh3 )x1/12
-tención máxima:
σ= 3PmaxL/ (2bh2)
-tención proporcional:
σ= 3PPPL/ (2bh2)
Módulo de Young:
E=PppL3/ (48Iymax PP)
Definición algunos conceptos
-b: base -h: altura -Pmax: carga máxima
-L: longitud de la viga -PPP: carga proporcional
-Ymax PP: flecha máxima proporcional

-Presentación de datos:

Probeta de Pino

"de canto"

Altura (h) mm
Base (b) mm
1
18,86
9,97
2
19,44
10
3
19,61
9,87

"Acostadas"

1
9,58
19,55
2
9,98
18,71
3
9,61
18,85

Probeta de Álamo

"de canto"

Altura (h) mm
Base (b) mm
1
19,06
10,05
2
18,74
9,82
3
19,16
10,04

"Acostadas"

1
9,8
18,57
2
10,26
18,84
3
10,12
18,8

Probeta de Acero

Altura (h) mm
Base (b) mm
1
2,79
19,46
2
2,71
19,77
3
2,67
19,4

Presentación de resultados

Probetas de Acero SAE 1020:

De la grafica se obtienen los siguientes resultados presentados en la siguiente tabla:

Columna1
CARGA.MAX
DESP.MAX
CARG. PP
DESP.PP

(kgf)
(mm)
(Kgf)
(mm)
1
34,18632
39,30032
28,22735
2,44544
2
33,53429
29,90037
26,75963
3,22569
3
33,22618
32,61707
27,69563
3,15781

Características de las probetas analizadas, presentadas en la siguiente tabla:

Columna1
Modulo de elasticidad
Tension de proporcionalidad
Tension maxima

(kgf/mm²)
(kgf/mm²)
(kgf/mm²)

1
1923,8085
55,90364436
67,70525307

2
1382,6307
55,29121174
69,28913176

3
1461,7531
60,0770018
72,07379921

Nota: La curva en la gráfica se debe a que la madera se incrusta en los apoyos.

Probetas de Álamo "de canto":

De la gráfica se obtienen los siguientes resultados presentados en la siguiente tabla:

Columna1
CARGA.MAX
DESP.MAX
DESP.PPE1

(kgf)
(mm)
(mm)
1
68,00941
7,48738
0,90602
2
69,64236
5,73362
0,84675
3
85,29719
6,017
0,99585


Columna1

(kgf/mm²)
(kgf/mm²)

1
12510652,82
5,588283208

2
13707776,79
6,058206514

3
14275441,42
6,942745675

Probetas de Álamo "acostadas":

De la grafica se obtienen los siguientes resultados y características de la probeta:

Columna1
CARGA.MAX
DESP.MAX
DESP.PPE1

(kgf)
(mm)
(mm)

28,60821
6,23356
1,99257

31,05461
25,58381
1,45565

34,27978
33,58381
1,39139

Columna1

(kgf/mm²)
(kgf/mm²)

2392907,15
4,812246715

3555640,665
4,697553276

4106179,193
5,341219262

Probetas de Pino "de canto":


Columna1
CARGA.MAX
DESP.MAX
DESP.PPE1

(kgf)
(mm)
(mm)
1
95,61096
11,25044
1,10474
2
82,46511
7,93369
1,16947
3
89,18133
9,217
0,98011


Columna1

(kgf/mm²)
(kgf/mm²)

1
14424353,24
8,088172376

2
11752490,44
6,546346308

3
15165190,64
7,048924511

Probetas de Pino "Acostadas":


Columna1
CARGA.MAX
DESP.MAX
DESP.PPE1

(kgf)
(mm)
(mm)
1
41,89918
10,05031
2,83211
2
57,53075
8,21706
1,27851
3
35,2938
16,95044
3,20026


Columna1

(kgf/mm²)
(kgf/mm²)

1
2465722,259
7,005659067

2
7499713,208
9,261608533

3
1838069,407
6,08221188

Conclusión

Se puede concluir que en la tención, no se obtiene los mismos resultados, en una misma madera, ya que depende de la distancia que sea aplicado la carga con respecto al eje longitudinal de la viga. Como se puedo observar en el ensayo las posiciones de las distintas maderas en "canto" y de "lado", en estas dos posiciones tienen distintas alturas entre la aplicación de la carga y el eje longitudinal de la viga siendo que aumenta la tención cuando la altura es menor, es decir que cuando se aplica una carga P sobre la madera de "costado" la tención es mayor, mientras que si se aplica la misma carga p en la madera en posición de "canto" la tención será menor. Además se puede observar que la Hipotesis de Navier es real ya que se muestra como la madera es comprimida por encima del eje longitudinal de la viga y a la vez se genera tracciones por debajo de este eje, dando una visión que posee mayor resistencia a la compresión y menor resistencia a la tracción.
Con respectó al modulo de Young (o modulo de elasticidad) en las maderas también variaba con respecto a la posición en que se haya aplicado la carga, siendo de menor modulo cuando la posición de la madera es en "canto" y mayor cuando esta de "lado". Esto quiere decir que soporta una mayor carga sin deformarse estando la estructura de la viga de "lado". También los módulos de Young teóricos que se investigaron son similares en ciertas posiciones de la viga como: en el Álamo y Pino los modulo de Young teóricos y reales son similares cuando están en "canto" mientras que los valores obtenidos de "lado" tienden hacer mayores que los teóricos.
Las probetas de acero con respecto a las de madera tienen una mayor elasticidad.

Referencia

- http://normadera.tknika.net/
- https://tecnologiadelosmateriales1.files.wordpress.com/2010/08/propiedades-de-la-madera.pdf

Probeta 2 Pino
Probeta 1 Pino
Probeta 3 Acero
Probeta 2 Acero
Probeta 1 Acero
Probeta 1 Álamo
Probeta 2 Álamo
Probeta 3 Álamo
Probeta 2 Álamo
Probeta 1 Álamo
Probeta 3 Álamo

Informe de flexion

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