adaptaciÓn de una mÁquina universal de ensayo de tensiÓn para polÍmeros
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8/15/2019 ADAPTACIÓN DE UNA MÁQUINA UNIVERSAL DE ENSAYO DE TENSIÓN PARA POLÍMEROS
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CONTENIDO
Página
INTRODUCCIÓN
1. DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA1
2. ESTADO DEL ARTE 3
2.1 ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE LOS POLÍMEROS FRENTE ALENSAYO DE TENSIÒN 3
2.2 NUEVOS DESARROLLOS DE LOS MATERIALES POLÍMEROS EN ELMERCADO ACTUAL 6
2.3 CONTE TO !IST"RICO DE LOS POLÍMEROS Y LA IMPORTANCIA DE SUENSAYO #
3. JUSTIFICACIÓN 1$
%.OBJETIVOS 12
%.1OBJETIVO GENERAL 12%.2OBJETIVOS ESPECÍFICOS 12
&.MARCO TEÓRICO 13
&.1 DESCRIPCI"N 'ENERAL 13
&.2 LA MÁ(UINA DE ENSAYO DE TENSI"N PARA POLÍMEROS 1%
&.3 CLASIFICACI"N 1&
&.3.1 S)g*n +, -i / 0) )+- , -, a 1&
&.3.2 S)g*n +, -i / 0) a i/na i)n-/ 14
&.% PARTES PRINCIPALES DE LA MÁ(UINA DE ENSAYO 14
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&.& PROCEDIMIENTO DE MANIPULACI"N DE LA MÁ(UINA 21
6. PROBETA PARA ENSAYO DE TENSIÓN EN POLÍMEROS 22
6.1 CLASIFICACI"N DE LAS PRO5ETAS DE ENSAYO PARA POLÍMEROS 2&
6.1.1 P / )-a+ a7,ina0a+ 2&
6.1.2 P / )-a+ n/ a7,ina0a+ 2&
4. LOS MATERIALES POLÍMEROS 24
4.1. DEFINICI"N 'ENERAL 24
4.2 CLASIFICACI"N DE LOS POLÍMEROS 2#
4.2.1 T) / 8á+-i /+ 2#
4.2.2 T) /)+-a 8)+ 2#
4.3 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS TERMOPL9STICOS 2:
#. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO DE TENSIÓN EN POLÍMEROS32
#.1 PREPARACION DEL E(UIPO DETERMINADO PARA LA PRUE5A 33
#.1.1 S)8) i;n 0)8 )
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:.1.% D)>/ a i;n Uni-a ia 3:
:.1.& M;0,8/ 0) E8a+-i i0a0 %$
1$. DIAGRAMA ESFUERZO DEFORMACIÓN %1
11. MARCO CONCEPTUAL %3
12. FACTORES IMPORTANTES PARA LA ADAPTACIÓN DE LA MÁQUINA DENSAYO %%
13. FUNCIONALIDAD DEL SISTEMA Y SELECCIÓN DE MATERIALES %&
1%.DISEÑO DE LA MÀQUINA DE ENSAYO %6
1&.CÁLCULO Y DIMENSIONES DE LA PROBETA %6
1&.1. CÁLCULO DEL MATERIAL DETERMINADO PARA LA PRO5ETA %#
1&.1.1Cálculos para el polietileno de alta densidad %:
1&.1.2 Cá8 ,8/ a a )8 /8i / i8)n/ +in /0i>i a &$
1&.1.3Cálculo para el polipropileno con fbra de vidrio &1
16. CÁLCULOS PARA EL TORNILLO DE POTENCIA &2
14. CÁLCULO DE LAS COLUMNAS PRINCIPALES &6
1#. CÁLCULOS PARA SELECCIONAR EL MOTOR DE POTENCIA &:
1:. CÁLCULO DE LOS ELEMENTOS DE TRANSMISIÓN 61
2$. SELECCIÓN DE RODAMIENTOS, DETERMINANDO LAS NECESIDADEDINÁMICAS DE GIRO CALCULADAS Y SELECCIONADAS 63
21. PLANOS GENERALES DE LA MÁQUINA 6%
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22. PLANOS DE FABRICACIÓN DE LOS ELEMENTOS PRINCIPALES DE LAMÀQUINA, DESARROLLADOS EN EL TALLER DE MÁQUINAS DEL SENA
66
22.1 REPRESENTACI"N ISOM?TRICA@ ENSAM5LA E DE LOS ELEMENTOS(UE CONFORMAN LA ESTRUCTURA DE LA MÁ(UINA DE ENSAYO 44
CONCLUSIONES 4#
BIBLIOGRAFÍA 4:
GLOSARIO #1
ANEXOS #1
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ILUSTRACIONES
Fig, a Página
1. Má7,ina 0) )n+aB/ -i / M/n/)+ a i/ 16
2. Má7,ina 0) )n+aB/ -i / D/ 8) )+ a i/ . 16
3. Má7,ina 0) a i/na i)n-/ -i / )8) - / ) áni / 1#
%. ')/ )- a B a a -) +-i a+ 0) 8a / )-a 2%
&. T) ) a-, a+ 0) >,+i;n )n /8 ) /+ -) / 8á+-i /+ 31
6. E+7,) a 0)8 +i+-) a 0) +,=) i;n 0) ,na á7,ina 0) )n+aB/ 3%
4. D)-a88) ;0,8/ 0) )8a+-i i0a0 )n >,n i;n 0) 8a 0)>/ a i;n %$
#. C, a )+>,) / 0)>/ a i;n - i a / -)ni0a 0) ,na ,) a 0) -)n+i;n %2
:. Di )n+i/n)+ 0) 8a / )-a %4
1$. Ang,8/ 0) 8a G8i ) a a )8 -/ ni88/ 0) /-)n ia &3
11. Fi a -G ni a /-/ 0) $.% !P. HCa-á8/g/ g)n) a8 0) SIEMENSJK. 6$
12. Diag a a 0) 8/+ i /n)+ 61
13. Diag a a 0)8 i ;n B )8 )ng ana=). 61
1%. Fi a -G ni a /0a i)n-/ S F 62$% 2 63
1&. R) )+)n-a i;n i+/ G- i a 0) 8a á7,ina 0) )n+aB/ 6%
16. R) )+)n-a i;n i+/ G- i a 0)8 0)+ i) ) 0) 8a á7,ina 0) )n+aB/ 6%
14. E+7,) a@ C/n=,n-/ 0) )8) )n-/+ in i a8)+ 0) 8a á7,ina 6&
1#. D)-a88) 0) i+-a+ in i a8)+ )n +) i;n )0ia 0) 8a á7,ina 6&1:. P8an/ 0) 0i )n+i/n)+ g)n) a8)+ 66
2$. P8an/ 0)8 ,=) 0) 0)+ 8a a i)n-/ 64
21. P8an/ 0) 8a )80a 0) a ga ; i8 6#
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22. P8an/ 0) 8a )80a 0) a ga >i=a 6:
23. P8an/ 0) 8a / /na a a )8 +in> n 4$
2%. P8an/ 0)8 )=) 0) - an+ i+i;n HSin >inK@ M) ani a0/ g)n) a8 41
2&. P8an/ 0)8 -/ ni88/ )=) +in >in HDi ,=/ 0) Ta88a0/K 42
26. P8an/ 0) 8a 8a a in>) i/ 43
24. P8an/ 0) 8a 8a a +, ) i/ 4%
2#. P8an/ 0) 8/+ +/ / -)+ in i a8)+ 4&
2:. P8an/ 0)8 -/ ni88/ g, a 46
3$. E+- , -, a 0) 8a á7,ina. 44
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LISTA DE TABLAS
Ta 8a Página
1. Pa -)+ in i a8)+ 0) 8a á7,ina 0) )n+aB/ 1#
2. Di )n+i/n)+ a a a0a -i / 0) / )-a 2%
3. Ti /+ 0) +) i;n a a 8a+ / )-a+ 0) )n+aB/ 26
%. P / i)0a0)+ ) áni a+ 0) 8/+ -) / 8á+-i /+ 3$
&. M;0,8/@ H an-i0a0)+ )< )+a0a+ )n 1$6 +iK@ a a in / a-) ia8)+ 36
6. E+>,) / 0) - a i;n )n 8a )0)n ia@ H an-i0a0)+ )< )+a0a+ )n 1$6 +iK@ - )+ a-) ia8)+. 36
4. E8/nga i;n )n 8a )0)n ia@ @ a a / / 8a / a-/ i/+@ - )+ a-) ia8)+ 36
#. Ca8 ,8/ 0)8 á )a - an+ ) +a8 0) 8a / )-a %4
:. Ta 8a 0) a ga+ B 8/ngi-,0)+ 0) /8, na+ a a )n+aB/+ 0) -)n+i;n &6
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INTRODUCCIÓN
E8 / )@ 8/+ a-) ia8)+ B 8a ing)ni) a )n )8 - an+ , +/ 0)8 -i) / ) /8, i/na0/ a a+/+ gigan-)+ /+@ 0) i0/ a 8a+ n) )+i0a0)+ B a i/+ 0iná i /+0)8 ,n0/ a -,a8 7,) a>) -an 0i ) -a )n-) 8a )+- , -, a 0) n,)+- / 0)+a /88/in0,+- ia8 ) inn/ a0/ .
A - a G+ 0) 8a i+-/ ia@ )8 /g )+/ a 0) )n0i0/ 0)8 ) >) i/na i)n-/ 0) 8a-) ia8)+ /n 8/+ 7,) +) - a a=a@ )+-/ in /8, a ,na /n+-an-) *+7,)0a 0)
)8) )n-/+ 7,) ) i-an >a i8i-a +, i0a *-i8@ 0i /+ )8) )n-/+ +) ,)0)n - a0, i)n ,na in )+-iga i;n 0) G-/0/+ B a 8i a i/n)+ 7,) in>8,Ban )n )8 ,+/ 0) 8/+
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i / -an-) )8 /n/ i i)n-/ 0) 8a i)n ia 0) 8/+ a-) ia8)+ ) /n/ i)n0/ 7,) )+-a/ / i/na 8a+ ) a i)n-a+ n) )+a ia+ a a / )n0) )8 / / -a i)n-/
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La a0a -a i;n 0)8 0i+ /+i-i / )+) a0a )n )+-) - a a=/ n/ +) 8i i-a a8 0i+) / 0)8/+ / /n)n-)+ n) )+a i/+ B 8a >a i a i;n 0) 8/+ i+ /+ a a a0a -a ,na
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C)n- / 0) Di+) / B M)- /8/g a@ g)n) an0/ /+i i8i0a0)+ 0) ) i i)n-/)< ) i )n-a8 , i)n0/ n) )+i0a0)+ )n 8a )a8i a i;n 0) )n+aB/+ 0) -)n+i;n
)a8)+ 0)n- / 0) 8/+ 8a / a-/ i/+ 0)8 SENA a / ) an0/ 8/+ ) , +/+ )/ a
/n+) ,)n-) )n )+-) - a a=/@ a8g,n/+ /n ) -/+ +/n /n+- ,i0/+ / )0i/ 0)*+7,)0a B )>) )n ia 0) a8g,n/+ -)
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1 DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
En )8 á )a -) n/8;gi a +) a / 0an -) a+ )8a i/na0/+ /n 8a+ / i)0a0)+) áni a+ 0) 8/+ a-) ia8)+ >) /+/+ B n/ >) /+/+@ )+-/ a ) n) )+a i/ )>/
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) i+i;n 0) n,)+- / i-) i/ 0) 0i+) / B +)8) i;n 0) a-) ia8)+ a0) ,a0/+.
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! ESTADO DEL ARTE
E8) /n-a 8/+ /+-/+ 0) ,) a+ ) áni a+ )8)=a án 8a a8i0a0 ),) / /n+-an-) +in )+)n-a 0)>/ a i;n )< )+i a /> a -, a. E+-a / i)0a0 )+ )8a-i a a8 a-) ia8 B 0) ) 0)-) ina +) )< ) i )n-a i;n. Pa a 8/ an-) i/ +) an 0)+a /88a0/ 0i>) )n-)+ )n+aB/+ a a
a8 ,8a 8a )+i+-)n ia 0) 8/+ a-) ia8)+ /8 ) /+ +/ )-i0/+ a a ga+ )+-á-i/ i 8/+ 0) 0, a i;n 0)-) ina0/+ B /8/nga0/+.
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S)g*n ) / -)+ )n 8a 8i-) a-, a HViana@ 2$$&K1 8/+ /8 ) /+ 0, an-) )8 / )+/ 0)inB) i;n B /n>/ a0/ )+)n-an a i/+ / >/8;gi /+ )n 8a +, ) >i i) B n* 8))n 0)-) ina0a / / i;n@ a8-) an0/ 0i ) -a )n-) )8 / / -a i)n-/ ) áni /
0) 8/+ a-) ia8)+ /8 ) /+.
D) i0/ a 7,) 8a in-) a i;n 0) -/0/+ )+-/+ >a -/ )+ ,)0)n a>) -a )8/ / -a i)n-/ 0)8 /0, -/ a a a0/@ +) )>) )n ia )8 )>) -/ 7,) a,+a
0i ) -a )n-) )n 8a+ / i)0a0)+ ) áni a+Q )n a -i ,8a )n )8 >)n; )n/ 0))n0, ) i i)n-/ a,+a0/ / 0)>/ a i;n@ 8a /0i>i a i;n 0) 8a+ a ia 8)+ 0)8
/ )0i i)n-/ 0) / -)n i;n 0) 8/+ 8á+-i /+ B )8 )>) -/ 7,) a,+a 8a >a-igain0, i0a )n )8 / )+/. Entre los factores más importantes que afectan el
proceso de deformación en materiales polímeros, se caracterizan la temperatura y
la velocidad de deformación que suelen definir el punto donde se observa la
transición entre el comportamiento dúctil a frágil, el cual son capaces de controlar
la capacidad entre los mecanismos de deformación .J2
E+-) >)n; )n/ a +i0/ )+-,0ia0/ / /- /+ a,-/ )+ / / HVan M)8i )- a8. 2$$3K)n a8g,n/+ /8 ) /+ a / >/+ a -i)n0/ 0) )< ) i )n-/+ )a8i a0/+ a=/
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11
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E+ a a S/ i)-B /> P8a+-i + Engin)) +@ 2$$#@ .12&.
2
4
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sometido a altas velocidades demuestra un comportamiento más elástico y menos
frágil. J " E+-a a>i a i;n +) -/ a 0) )n0i)n0/ 0) +,+ / i)0a0)+ ) áni a+.
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! ! NUEVOS DESARROLLOS DE LOS MATERIALES POLÍMEROS EN ELMERCADO ACTUAL
E8 ,+/ 0) 8/+ a-) ia8)+ /8 ) /+ )n 8a in0,+- ia a -,a8 a >a i8i-a0/ g an0)a an )+ -) n/8;gi /+@ 0) i0/ a 7,) an )) 8a / , /+ a-) ia8)+a8-) na-i /+ / )ni)n-)+ 0) / )+/+ 0) an,>a -, a an-ig,/+ B 0) )8) a0/+
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crece constantemente desde hace ya muchos años. En el año !!" el consumo
total mundial fue de #! millones de toneladas, de las cuales el #$ fue
consumido solo en Europa, y se espera que en la última d%cada alcancen los &!!
millones de toneladas, demanda principalmente de los países más desarrollados. J%
La inn/ a i;n )n 8a in0,+- ia 0) 8/+ /8 ) /+ -a iGn +) a i+-/ )>8)=a0a )n )+, gi i)n-/ 0) 8/+ /8 ) /+ i/0)g a0a 8)+ 7,) +) an /n ) -i0/ )n ,na g ana8-) na-i a / / +, )+/ 0) 8/+ /8 ) /+ +in-G-i /+. D) )+-a an) a@ 8
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6
http://www.cofecyt.mincyt.gov.ar/pcias_pdfs/san_luis/UIA_manufact_plast_08.pdfhttp://www.cofecyt.mincyt.gov.ar/pcias_pdfs/san_luis/UIA_manufact_plast_08.pdf
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de los países industrializados están invirtiendo grandes sumas en el desarrollo de
%stos, debido a su gran papel estrat%gico en la interacción económica global(. $
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" JUSTIFICACIÓN
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# OBJETIVOS
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# 1 OBJETIVO GENERAL
Di+) a B a0a -a ,na á7,ina 0) )n+aB/ 0) -)n+i;n a a a-) ia8)+ 8á+-i /+ B
/ ,)+-/+@ -)ni)n0/ )n ,)n-a 8a+ )+ ) i>i a i/n)+ -G ni a+ a0) ,a0a+ a a )80)+a /88/ 0)8 /B) -/@ +)8) i/nan0/ 8/+ a-) ia8)+ a0) ,a0/+ a a +
/n+- , i;n B )8 á8 ,8/ )+ ) -i / 0) 8/+ )8) )n-/+ a 0i+) a .
# ! OBJETIVOS ESPECÍFICOS
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,)n-a 8a+ )+ ) i>i a i/n)+ -G ni a+ a+a0a+ )n 8a n/ a a a )n+aB/ 0) -)n+i;n)n a-) ia8)+ /8 ) /+ B g)n) a 8/+ 8an/+ /n 8a+ 0i )n+i/n)+ )7,) i0a+ a a8/+ )8) )n-/+ 0) 8a á7,ina 0) )n+aB/ a0a -a0a a a )8 8a / a-/ i/.
A 8i a 8a in>/ a i;n B 8/+ /n/ i i)n-/+ -); i /+ a07,i i0/+ 0, an-) )8P /g a a 0) F/ a i;n@ ) 8)an0/ 8/+ +/>-Xa ) )+ ) >i /+ 0) 0i+) / a ag)n) a 8/+ 8an/+ B 8/+ )8) )n-/+ ) áni /+ 7,) )7,i) ) 8a á7,ina 0) )n+aB/0) -)n+i;n@ -)ni)n0/ )n ,)n-a 8a )- /8/g a B /n- /8 0) a8i0a0 7,) )/ a i;n -) n/8;gi a@ n/ +i) )+) ,)n-a /n 8a in> a)+- , -, a a0) ,a0a B 8/+ )8) )n-/+ n) )+a i/+ ) / )+
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a )n0i )+@ >/ )n-an0/ ,na ini ia-i a 0) in )+-iga i;n B >/ -a8) i i)n-/ 0)8ing)ni/ inn/ a0/ / )0)n-) 0) /n/ i i)n-/+ a07,i i0/+ 0, an-) 8a >/ a i;n.
$ MARCO TEÓRICO
$ 1 DESCRIPCIÓN GENERAL
12
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E8 aná8i+i+ 0) a-) ia8)+ )0ian-) )8 ,+/ 0) 8a -G ni a 0) )n+aB/+ 0)+- , -i /+@in /8, a , /+ >a -/ )+ i / -an-)+ )n- ) 8/+ ,a8)+ )+-á 8a a0) ,a i;n 0)8
)7,i / 0) )n+aB/@ g)n) a8 )n-) +) a+a )n ,n 0i+ /+i-i / ) áni / 7,) /n+-a0) a a -) +-i a+ a / ia0a+ a a +/ )-) )8 a-) ia8 a 0i>) )n-)+ >,) a+0)>/ a i;n 0) )n0i)n0/ 0) +,+ / i)0a0)+. En )+-) a+/ )8 -) a in i a8 7,)+/n 8/+ /8 ) /+ )7,i) )n 0) ,na á7,ina ,ni ) +a8 0) )n+aB/+ a=/ 8/+
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)+ a8a )>) )n ia +)g*n 8a+ a a -) +-i a+ 0)8 /8 ) / B /n- /8 0-) ) a-, a 0)8 )n-/ n/ 7,) in>8,B) n/-a 8) )n-) 0, an-) 8a 0)>/ a i;n 0)8 8a/ )-a.
En a8g,n/+ 8a / a-/ i/+ +) ,)n-a /n á7,ina+ ,ni ) +a8)+ 0) )n+aB/ 0)-)n+i;n@ ) / a0) ,a0a+ )+ ) ia8 )n-) a a )8 )n+aB/ 0) a-) ia8)+ )-á8i /+7,) /+))n / i)0a0)+ ) áni a+ B )+i+-)n ia a 8a - a i;n +, ) i/ )+ a 8/+
/8 ) /+. P/ )+-a a ;n /n+-an 0) ,na )+- , -, a á+ / ,+-a B )+a0a@ 7,)a )n n) )+a i/ )8 an 8a=) 0) 8a i+ a )n )8 á )a 7,) +) )n ,)n- ) in+-a8a0a.
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$ ! LA MÁQUINA DE ENSAYO DE TENSIÓN PARA POLÍMEROS
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$ $ PROCEDIMIENTO DE MANIPULACIÓN DE LA MÁQUINA
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e+tensom%tricas .J 11 E+-/ a a ) i-a )+>,) /+ ) =,0i ia8)+ 7,) a>) -)n 8aa8i a i;n 0)8 +i+-) a B +, / ) -/ >,n i/na i)n-/.
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a-) ia8 /n )+ )+/ 0) % H$@16 ,8ga0a+K / )n/+ a a 8a ) a8,a i;n@ /,an0/ ,na g an an-i0a0 0) / )-a+ +) an 0) )< /n) )n ,n )+ a i/
8i i-a0/ H)n+aB/+ -G i /+ B 0) )+-a i8i0a0 a i)n-a8@ )- .K. E8 )+ G i )n 0)-i / IV +) 0) ) a ,-i8i a ,an0/ +) )7,i) )n / a a i/n)+ 0i ) -a+ )n- ) 8/+
a-) ia8)+ )n a+/+ 0) igi0) 0i>) )n-) H)+ 0) i @ n/ gi0/ B +) i gi0/K. E)+ G i )n 0) Ti / III +) 0) ) ,+a a a -/0/+ 8/+ a-) ia8)+ /n )+ )+/
+, ) i/ a 4 H$@2# ,8ga0a+K ) / n/ +, ) i/ a 1% H$@&& ,8ga0a+K. 1"
La+ )0i0a+ )+-án0a )>) )n ia0a+ an-) i/ )n-) +) ,)0)n /n+,8-a 0)a ,) 0/ a 8a+ /n0i i/n)+ 0) )n+aB/ )n 8a H-a 8a 2K. La+ 0i )n+i/n)+ a0) ,a0a+ 0) 8a / )-a 0) )n+aB/ a a )< ) i )n-a )n )+-a
á7,ina +) 0) )n / -)n) 0) a ,) 0/ a 8a+ )+ ) i>i a i/n)+ 0) 8a n/ a.
F0*.46 #. ')/ )- a B a a -) +-i a+ 0) 8a / )-a.1%F,)n-) T/ a0a N/ a -G ni a /8/ iana NTC &:&. ')/ )- a 0)8 )+ G i )n.
13 1! INSTITUTO COLOM5IANO DE NORMALI ACI"N Y CERTIFICACI"N. MG-/0/ 0) )n+aB/a a 0)-) ina 8a+ / i)0a0)+ 0) -)n+i;n )n 8á+-i /+. HC,a -a a -,a8i a i;nK. NTC &:&. 5/g/-á
D.C ICONTEC@ 2$$4@ .6.
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T6896 ! Di )n+i/n)+ a a a0a -i / 0) / )-a.1&
F,)n-) T/ a0a 0) N/ a -G ni a /8/ iana NTC &:&. Di )n+i/n)+ 0)8 )+ G i )n.
& 1 CLASIFICACIÓN DE LAS PROBETAS DE ENSAYO PARA POLÍMEROS
L/+ in i a8)+ -i /+ 0) / )-a+ 0) )n+aB/ 0) -)n+i;n a a /8 ) /+ +)8a+i>i an 0) a ,) 0/ a +, >/ a B -i / 0) +) i;n / / +) in0i a )n 8a Ta 8a 3.
P) / 0) a ,) 0/ a +, / )+/ 0) an,>a -, a +) 8a+i>i an )n a7,ina0a+ B n/
14 1# INSTITUTO COLOM5IANO DE NORMALI ACI"N Y CERTIFICACI"N. MG-/0/ 0) )n+aB/a a 0)-) ina 8a+ / i)0a0)+ 0) -)n+i;n )n 8á+-i /+. HC,a -a a -,a8i a i;nK. NTC &:&. 5/g/-á
D.C ICONTEC@ 2$$4@ .4.
15 1$ I 0.@ .#.
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a7,ina0a+. !aB 7,) -)n) )n ,)n-a 0) a ,) 0/ a 8a n/ a -G ni a 7,) el áreade la sección transversal inicial de la probeta se calcula a partir de las medidas de
las dimensiones apropiadas proporcionadas por la norma. 'a precisión de estos
cálculos depende de la naturaleza y del tipo de la probeta. J 1&
& 1 1 P428)/6- 76i i)+ 0) 8a i+ a 0) )n +) a a8)8a+ B/in i0i +i G- i a )n-) a 8/ 8a g/ 0) +, )=)@ +, a a a0/ +, ) >i ia8 0)
)+)n-a )n 8/+ 0/+ )
-
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F,)n-) T/ a0a 0) N/ a -G ni a /8/ iana NTC 2. Ti / 0) /0, -/.
En 8a -a 8a 3 +) / +) a 8a >/ a g)/ G- i a 0) 8a +) i;n )n 8a+ / )-a+ 0a ,) 0/ a 8a+ a a -) +-i a+ )7,) i0a+ / )8 8a / a-/ i/ 0) )n+aB/. La á7,ina0) )n+aB/ in>8,B) 0i ) -a )n-) )n 8a +)8) i;n 0) 8a >/ a 0) 8a +) i;n0) )n0i)n0/ 0)8 0i+) / 0) 8a+ / 0a a+ B )8 G-/0/ 0) +,=) i;n a8 7,) +) á+/ )-i0a 0, an-) )8 )+>,) /.
La+ / )-a+ >a i a0a+ a a -i 0) /8 ) /+ )>/ a0/+ n/ 0) )n ) ani aa a )0, i +, )+ )+/ +i n/ )+ a +/8,-a )n-) n) )+a i/@ / 7,) a8 ) ani a
8a+ +, ) >i i)+ a ian +,+ / i)0a0)+ )n ,n ni )8 aB/ / in>) i/ 0) 8a+ 7,)+/n / -)ni0a+ / )8 G-/0/ 0) n/ ) ani a0/. P/ )+-) /-i / )+ ) / )n0a 8))n+aBa a ia+ / )-a+ an-)+ 0) ) ) a )8 )n+aB/ 0) -)n+i;n 0)>ini-i /.
' LOS MATERIALES POLÍMEROS
L/+ a-) ia8)+ /8 ) /+ +/n /n/ i0/+ a -,a8 )n-) )n 8a in0,+- ia / /
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a-) ia8)+ +in-G-i /+ B )n )+-a a-)g/ a +) 0i>) )n ian 0) , /+ /- /+ )n +,+*8-i 8)+ a 8i a i/n)+ 0) i0/ a8 a8/ i )+ in0i 8) 0) +, ,+/ )n 8a i0a /-i0ian
B )n 8a in0,+- ia. S, g an a i)0a0 0) a 8i a i/n)+ +, ) an a 8a+ 0) ,n a-) ia8
/ *n a8 / a a 8/ / )=) 8/ /n 8/+ )-a8)+ / 8/+ a-) ia8)+ na-, a8)+ / /8a a0) a. L/+ /0, -/+ in0,+- ia8)+ B 0) /n+, / a i-,a8 )n n,)+- /+ /ga )+>a i a0/+ )n )+-) a-) ia8 a ,n0an 0) i0/ a 8a ) i)n-) in0,+- ia 0)0i a0a a +,
/0, i;n B / ) ia8i a i;n@ )+-/ a g)n) a0/ ,n i a -/ g)n) a8 )n )8 ,+/ 0)á7,ina+ B 0i+ /+i-i /+ a a - an+>/ a 8/+ / )+a 8/+ B a0a -a 8/+ a
n) )+i0a0)+ 0) /n+, / a -,a8@ -)ni)n0/ )n ,)n-a 8a in>8,)n ia 7,) a,+an )n )8)0i/ a i)n-) a /n+) ,)n ia 0) +, 0)+) / B /+-) i/ ),-i8i a i;n.
' 1 DEFINICION GENERAL
L/+ /8 ) /+ +/n a-) ia8)+ g)n) a0/+ a a -i 0) / ,)+-/+ 7, i /+ /na-, a8)+ >/ an0/ /8G ,8a+ )+- , -, a0a+ / 8a ,ni;n 0) /- a+ /8G ,8a+ 0)
)n/ -a a / 0)n/ ina0a+ /n; ) /+@ )+-a+ ,ni/n)+ +) )+)n-an 0) >/ aa -i ,8a >/ an0/ a0)na+ 7,) a8 ,ni +) a /- a+ )n >/ a 0) a i>i a i/n)+ B
, a i)n-/+ a8 an an ,n -a a / aB/ 0)-) inan0/ ,na ,ni0a0 0)n/ ina0aa / /8G ,8a. 'os químicos suelen describir los polímeros como
macromol%culas del griego ma-ros que significa grande o largo . 'as
macromol%culas pueden no parecer grandes al o*o humano, pero si se comparan
con otras mol%culas resultan enormes .J 1:
E+-/+ a-) ia8)+ +) / -i)n)n a -i 0) 0/+ an) a+@ 0) / ig)n na-, a8 B 0) / ig)n
+in-G-i /. L/+ /8 ) /+ 0) / ig)n na-, a8 +) / -i)n)n a a -i 0) )+ina+ 0) / ig)n)g)-a8@ 8a )8,8/+a 7,) )+ )
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+/n a-) ia8)+ /0, i0/+ a a -i 0) ,na / /+i i;n 7, i a B 0) i a0a 0)8)- ;8)/@ )+-a+ i+ a+ +/n a ,n0an-)+ B 0) /+-/ )0, i0/.
' ! CLASIFICACIÓN DE LOS POLÍMEROS
E8 /n ) -/ 0) /8 ) /+ a8 )8a i/na +) /n 8a na-, a8) a 0) 8/+ 8á+-i /+ -i)n)8 i+ / +igni>i a0/ )+ ) -/ a +, / )0)n ia B a a -) i a i;n@ )
)n- án0/+) )n )8 -) a 0) 8/+ )n+aB/+ a a 0)-) ina 8a+ / i)0a0)+) áni a+ )+ i / -an-) 0)-) ina 8/+ g , /+ )n 8/+ ,a8)+ +) 8a+i>i an 8/+
/8 ) /+ / / a-) ia8)+ 0) ing)ni) a.
' ! 1 T)472 9=-/052-
L/+ -) / 8á+-i /+ +/n /8 ) /+ 7,) a8 +/ )-) +) a ,na -) ) a-, a )8) a0a+) >,n0)n B >á i8 )n-) ,)0)n +) /80)a0/+ a+-a )8 ) i/0/ 0) )n0, ) i i)n-/
i+-a8in/ 7,) )+)n-an a8 )n> ia +). E+-/+ /8 ) /+ ,)0)n ),-i8i a) , i)n0/ a8 i+ / G-/0/ 0) a8)n-a i)n-/ B )n> ia i)n-/ a ia+ ) )+ / 8/,a8 +) a a -) i an / *n )n-) / / a-) ia8)+ ) i 8a 8)+ 0)n- / 0) 8a
in0,+- ia.
' ! ! T)472)-/689)-
L/+ /8 ) /+ -) /)+-a 8)+ +) / -i)n)n ) 8an0/ )+ina+ 8i7,i0a+@ ,na 7,)/n-i)n) 8/+ ag)n-)+ 8a+-i>i an-)+ B )8 a-a8i a0/ @ 8a /- a 7,) /+)) 8
/ /n)n-)+ 0) )88)n/ / )>,) /+ 7,) / i)n)n 0) +,+-an ia+ / gáni a+ )in/ gáni a+. E8 )+,8-a0/ 0) )+-a ) 8a >/ a ,na )a i;n 0) )n- ) , a0/0)>ini-i / 88a a0a /8i ) i a i;n@ 0/-án0/8/+ 0) / i)0a0)+ 0) a8-a igi0) )+-a i8i0a0 -G i a 7,) a 0i>) )n ia 0) 8/+ -) / 8á+-i /+ n/ 8)+ ) i-) /8 ) +)
) / )+a 0) i0/ a +, a8-a > agi8i0a0. E+ 0) i n/ +) ,)0)n /8 ) a >,n0i a
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0a 8)+ >/ a n,) a )n-)@ n/ +/n ) i 8a 8)+.
' " PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS TERMOPLÁSTICOS
La a0a -a i;n 0) 8a á7,ina 0) )n+aB/ 0) -)n+i;n )+-á )n>/ a0a a8 )n+aB/ 0)/8 ) /+ -) / 8á+-i /+ / -)n) / i)0a0)+ ) áni a+ n, ) /+a+ B
a0a -a +) a ,a87,i) a 8i a i;n ing)ni) i8.
En- ) 8/+ -) / 8á+-i /+ +) 0)+-a a )8 A5S@ PVC@ /8i)+-i )n/@ /8i //8ia i0a@ /8ia )-a8 )n- ) /- /+. La in i a8 a a -) +-i a 0) )+-/+ a-) ia8
7,) +) a 8an0an 0, an-) ,n / )+/ 0) a8)n-a i)n-/ 0) i0/ a 7,) +, )n8a ))+- , -, a8 >/ a0/ / a0)na+ )+ 0G i8 8/ 7,) ) i-) )8 / )+/ ) ) +i 8) 0/80)/ B ) i 8a=). En los polímeros ramificados, la densidad es menor, puesto
que las cadenas moleculares están más separadas unas de otras, ello conduce a
que las fuerzas de enlace entre estas cadenas disminuyan y por consiguiente
tambi%n lo haga la resistencia( !;
La 0i>) )n ia )+- , -, a8 in-) na )n- ) a8g,n/+ -) / 8á+-i /+ 0)-) ina0i>) )n-)+ / i)0a0)+ ) áni a+ B 0) )+i+-)n ia 0) a ,) 0/ a 8a -) ) a-, a )n8a 7,) +) - an+>/ an. E+-/ ,)0) ) i0)n ia +) )n )8 ang/ 0) -) ) a-, a 0)>,+i;n B - an+i i;n - )a / /8i ) i a i;n 0) 8/+ a-) ia8)+ +)8) i/na0/+ a a )n+aB/ 0) -)n+i;n )n 8a >ig, a &.
T6896 # P / i)0a0)+ ) áni a+ 0) 8/+ -) / 8á+-i /+.
P29>7)42 E-/4.5/.46C64*642/.46?MP6@
A964*
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M 3.92 3))96-/050363
?GP6@
D) -0363?M* 7"@
T)73) 24 56924 6#$$ P6
A 9056502 )-
2 !; 5ARROSO !ERRERO@ S)g,n0/@ I5Á^E ULAR'UI /a7, n. In- /0, i;n a8 /n/ i i)n-/0) a-) ia8)+. 1 )0. Ma0 i0 E+ a a E0i-/ ia8 UNED@ 2$1%@ .3:2.
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P/8i)-i8)n/HPEK5a=a
0)n+i0a0 A8-a
0)n+i0a0
# 2121 3#
&$#$$1&13$
$.1 $.2#$.% 1.2$
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a - ,8/+ 0)8 /ga @/-)88a+
P/8i 8/ , /0) ini8/HPVCK
3% 62 2 1$$2.1 %.1$ 1.%$
T, ) a+@ á8 ,8a+@) )+-i i)n-/+ 0)
+,)8/+@ ai+8an-)+)8G - i /+@
) )+-i i)n-/+ 0)a,-/ ; i8)+
P/8i / i8)n/ HPPK 2# %1
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1.1 1.& $.:$ 11& Tan7,)+@) a8a=)@ >i a+
a a / a B+/ )n /8-, a+
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ai+8an-)+@) )+-i i)n-/+ 0)a,-/ ; i8)+@
)8) - /0/ G+-i /+B ,-)n+i8i/+ 0)
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0)ini8i0)n/HPVPSK
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$.3 $.&& 1.1& 6$ E a8a=)@-, ) a+@, a+7,) /+
P/8ia i8/ni-i8/ HPANK
62 3 % 3.& %.$ 1.1& 4#Fi a+ -)i a+0) a /n/@) a8a=) 0)
a8i )n-/+
F,)n-) T/ a0a 0) C, +/ 0) F,n0a )n-/+ 0) Ci)n ia 0) Ma-) ia8)+.Di+ /ni 8) )n in-) n)- -- WWXXX., .)+W a-) ia8)+WF WF 1&W> 1&\3. - 8 )n 8 n)a
L/+ a á )- /+ 0) 8a -a 8a % 0)-) inan 8a+ / i)0a0)+ ) áni a+ 0) 8/+/8 ) /+ á+ / ,n)+ -)ni)n0/ )n ,)n-a +, / /+i i;n 7, i a@ )n- ) 8a+
/ i)0a0)+ á+ i / -an-)+ +) /n+i0) an )8 /0,8/ 0) )8a+-i i0a0@ )8/ )n-a=) 0) a8a ga i)n-/ B 8a -) ) a-, a a 8a 7,) +) >,n0)n. E+-a in>/ a i;n)+,8-a *-i8 a a +/ )-) )8 a-) ia8 a ,n )n+aB/ 0) -)n+i;n B /+-) i/ )n-)
0)-) ina +,+ / i)0a0)+ ) áni a+ -)ni0a+ )n ,)n-a )n )8 á )a 0) 0i+) / B>a i a i;n 0) /0, -/+. La -) ) a-, a 0) >,+i;n 0) 8/+ a-) ia8)+ /8 ) /+-a iGn +) 0) ) -)n) )n ,)n-a a a +)8) i/na )8 / )+/ / )8 ,a8 +)
3
http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm15/fcm15_3.htmlhttp://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm15/fcm15_3.htmlhttp://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm15/fcm15_3.html
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/ -)n0 á 8a / )-a 0) )n+aB/@ )n 8a aB/ a 0) á7,ina+ 0) )n+aB/ )+)>) i 8) ,-i8i a ,na / )-a >a i a0a / )8 G-/0/ 0) n/ a7,ina0/.
La )n-a=a 7,) / / i/na )8 G-/0/ 0) n/ a7,ina0/@ ) i-) / -)n) ,nn* ) / 0)-) ina0/ 0) / )-a+ )n ,n +/8/ / )+/ / )=) 8/@ ,an0/ +)>/ an 0i ) -a )n-) )n ,n /80) 0) inB) i;n / +) / -an a ia+ a a -i 0) ,n
)0a / 0) a-) ia8 )n ,n - /7,)8 in0,+- ia8.
F0*.46 $ T) ) a-, a+ 0) >,+i;n )n /8 ) /+ -) / 8á+-i /+. !1
F,)n-) Ci)n ia ) ing)ni) a 0) 8/+ a-) ia8)+. AS ELAND@ D/na80. MG,) a
21 !1 AS ELAND@ D/na80 R. La Ci)n ia ) Ing)ni) a 0) 8/+ a-) ia8)+@ % )0. MG
-
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))n; )n/+ 0)n/ ina0/+ 0)>/ a i;n8á+-i a B 0)>/ a i;n )8á+-i a@ )+-) / / -a i)n-/ +, g) 0) i0/ a8 / i i)n-/
)n- ) + 0) 8a+ a0)na+ 7,) / /n)n +, )+- , -, a /8) ,8a .
E+-) -i / 0) 0)>/ a i;n +) /n+i0) a á+ / 8)=a )n / a a i;n a /- /+a-) ia8)+ +/ )-i0/+ a 8a i+ a i ,n+-an ia@ Ba 7,) )8 / )+/ 0) 0)>/ a i;n
0) )n0) 0)8 -i) / )+ ) >i / 0) 8a ,) a B 8a )8/ i0a0 0) a 8i a i;n 0) 8aa ga. La -) ) a-, a )+ /- / >a -/ in>8,B)n-) )n )8 / / -a i)n-/ 0)8 a-) ia8
0, an-) ,n )n+aB/ 0) -)n+i;n@ )+-/ +) 0)-a88a 8a a )n-) )n 8a , a )+>,) / B0)>/ a i;n a /=a0a / 8a á7,ina 0) )n+aB/@ / )=) 8/ 0, an-) ,n )n+aB/ a
)8/ i0a0 / )0i/ a8 0i+ in,i 8a -) ) a-, a a, )n-a )8 /0,8/ 0) )8a+-i i0a0 B8a -)n+i;n 0) > a -, a / aga0a a 8/ 8a g/ 0) 8a / )-a@ a0i i/na8 a )+-0i+ in,B) )8 / )n-a=) 0) a8a ga i)n-/.
P/ )+-a+ i ,n+-an ia+ an-) i/ )n-) )n i/na0a+ )8 / )+/ 0) )n+aB/ 0)-)n+i;n )n ,n /8 ) / +)8) i/na0/ in /8, a )8 aná8i+i+ 0) >a -/ )+ i / -an-)+7,) a a +, / )n+i;n 0) )n +) -)ni0a+ )n ,)n-a.
1. C/n/ ) B a 8i a 8a+ n/ a+ 0) +)g, i0a0 7,) )+-a á -i a )i a 8/+ a-) ia8)+ 7,) +) an a ,-i8i a )n 8a )a8i a i;n 0) )+-a,) a B /n/ ) +,+ a a -) +-i a+.
3. T)n) )n ,)n-a 8a+ 0i )n+i/n)+ / ) -a+ )n 8a / )-a@ 0) a ,) 0/ a 8aa a i0a0 0) aga ) 0) 8a+ / 0a a+ B )8 /-/ /8/ +)g,i0/ )n )8 8a / a-/ i/ 0)
)n+aB/+.
%. R)a8i a )8 )n+aB/ )n ,n 8,ga /n -) ) a-, a /n- /8a0a +)g*n 8a n/ a-G ni a@ )+-) ,n-/ )+ ,B i / -an-) a a / -)n) )+,8-a0/+ á+ ) i+/+ B) i-a / / -a i)n-/+ >,) a 0) 8/ n/ a8 )n )8 a-) ia8 )< ) i )n-a0/.
32
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42/97
( 1 PREPARACION DEL EQUIPO DETERMINADO PARA LA PRUEBA
D) a ,) 0/ a8 /-/ /8/ )+ ) i>i a0/ )n 8a N/ a TG ni a C/8/ iana NTC &:&8a ) a a i;n 0)8 )7,i / a a 8a+ ,) a+ )+-án0a 0) )n+aB/ 0) - a i;n )n
/8 ) /+@ 8a á7,ina )7,) i0a )+ 0) -i / 0) )8/ i0a0 /n+-an-) 0)8 / i i)n-/0) 8a , )-a B 7,) , 8a a0i i/na8 )n-) /n 8/+ +ig,i)n-)+ )7,) i i)n-/+. 22
1. E8) )n-/ >i=/ / )>) i 8) )n-) )+-á-i / 7,) / -) ,na / 0a a.
2. E8) )n-/ ; i8 0/-a0/ 0) ,na / 0a a 0) 8a i+ a a a -) +-i a 7,) 8a
i ) a.
3. M/ 0a a+ >a i a0a+ )n ,n a-) ia8 )+i+-)n-) a a +,=)-a )8 a-) ia8 )n+aB/ )n- ) 8/+ )8) )n-/+ >i=/ B ; i8 0) 8a á7,ina 0) )n+aB/@ ,)0)n +) >i=a+/ a,-/a8in)a0a+@ )+ ,B i / -an-) 7,) +, )=) +i G- i / /n ,) 0) /n 8a 8 n)a 0))+>,) / a/ )B /n- /8a0a /n )+ ) -/ a8 )8) )n-/ >i=/@ +)g*n 8/+ a á )- /+ )+-a 8) i0/+ )8 / )0i i)n-/.
F0*.46 & E+7,) a 0)8 +i+-) a 0) +,=) i;n 0) ,na á7,ina 0) )n+aB/.
22 !! NORMA T?CNICA COLOM5IANA NTC &:&. MG-/0/ 0) )n+aB/ a a 0)-) ina 8a+/ i)0a0)+ 0) -)n+i;n )n 8á+-i /+@ C/8/ ia ICONTEC@ 2$$4@ %.
33
-
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F,)n-) T/ a0a 0) E+-,0i/ 0) a-) ia8)+ / ,)+-/+ a a8-a+ )8/ i0a0)+ 0) 0)>/ a i;n.Di+ /ni 8) )n in-) n)- -- WW) a i /., 3 .)+W an08)W1$$16W1#111 )n 8 n)a
( 1 1 S)9)550 3)9 ) /) - 7)/42
S) 0) ) +)8) i/na ,n )
-
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a /=a ,na +) i) 0) 0a-/+ 7,) +/n 0) ,+/ in0i+ )n+a 8) )n )8 / )n-/ 0) g)n) a >i a+ 0) á8 ,8/ )8a-i a a8 a-) ia8@ 8a i+,a8i a i;n 0) 8/+ )+,8-a0/+ 0)8 )n+) )a8i a 0) 0i>) )n-)+ >/ a+@ )n i ) 8,ga +) )a8i an / a a i/n)+ )n
0i>) )n-)+ )n+aB/+ )a8i a0/+ /n )8 i+ / a-) ia8@ )n +)g,n0/ 8,ga a a -i 0))+-/+ i-) i/+ ) ia )n-) 0)>ini0/+ )8 )+-,0ian-) +) )n a ga 0) a8 ,8a 8/+ 0a-/+
a a )a8i a 8a+ / a a i/n)+ n) )+a ia+ )n- ) -/0/+ 8/+ )n+aB/+ )a8i a0/-)ni)n0/ )n ,)n-a 7,) n/ -/0/+ 8/+ )n+aB/+ +/n / a a 8)+ )n- ) + @ ) / +i
/n ,) 0an /n )8 i+ / / )0i i)n-/
Fina8 )n-) +) )< /n)n 8/+ )+,8-a0/+ in0i i0,a8)+ 0) a0a / )0i i)n-/
/+- an0/ )8 g á>i / / )+ /n0i)n-) 0) a0a )n+aB/@ ,na -a 8a )+, )n 0) 8/+)+,8-a0/+ 0)8 )n+aB/@ B )n a8g,n/+ a+/+ -a iGn >/-/g a> a+ / a-) iaa,0i/ i+,a8 a a g)n) a ,n in>/ ) >ina8.
Pa a >a i8i-a )8 / )+/ 0) á8 ,8/ 0) 8a+ a ia 8)+ B 8/+ )+,8-a0/+ / -)ni0/+n) )+a i/ /n-a /n ,na -a 8a 0i+) a0a a a an/-a 8/+ a8/ )+ 0) a0a >a+)@ 8/0a-/+ 0) )n )gi+- a +) )n ,na +) ,)n ia a+ )n0)n-). E+ i / -an-) -a ,8a 8/+0a-/+ / 7,) a a -i 0) )88/+ +) g)n) a )8 g a>i / 0) )+>,) / 0)>/ a i;n.
( ! 1 I /)4 4)/650 3) 36/2-
E+-) )+ ,n )=) 8/ 0)8 )gi+- / 0) 0a-/+ ) in-) )-a i;n 0) a á )- /+ 0)
35
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a ,) 0/ a 8a 8a+) 0) a-) ia8 /8 ) / ,-i8i a0/ )n )8 )n+aB/ +)g*n 8a n/ a)+-án0a @ 8a+ -a 8a+ a )n )>) )n ia a 0a-/+ n/ a8i a0/+ a a /8 ) /+.
T6896 $ M;0,8/@ H an-i0a0)+ )< )+a0a+ )n 1$6 +iK@ a a in / a-) ia8)+.23
F,)n-) T/ a0a 0) N/ a -G ni a /8/ iana NTC &:&. M/0,8/ 0) 0)>/ a i;n.
T6896 &E+>,) / 0) - a i;n )n 8a )0)n ia@ H an-i0a0)+ )< )+a0a+ )n 1$6 +a a - )+ a-) ia8)+.2%
F,)n-) T/ a0a 0) N/ a -G ni a /8/ iana NTC &:&. M/0,8/ 0) 0)>/ a i;n.
T6896 ' E8/nga i;n )n 8a )0)n ia@ @ a a / / 8a / a-/ i/+@ - )+ a-) ia8)+.2&
F,)n-) T/ a0a 0) N/ a -G ni a /8/ iana NTC &:&. M/0,8/ 0) 0)>/ a i;n.
23 NTC 2@ NORMA T?CNICA COLOM5IANA NTC HT) ) a a -,a8i a i;nK@ En+aB/ 0) - a i;n
a a a-) ia8)+ )-á8i /+ B n/ )-á8i /+@ MG-/0/ 0) )n+aB/ a -) ) a-, a a i)n-)@ 5/g/-áC/8/ ia ICONTEC@ 2: 0) n/ i) ) 0) 2$$4@ .1&.
24 I 0.@ .16.
25 I 0.@ .16.
36
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: CÁLCULOS REALIZADOS CON LOS DATOS OBTENIDOS DEL ENSAYO DTENSIÓN
D) a ,) 0/ a 8/+ a á )- /+ 0) 8a / )-a +) i0)n a0a ,na 0) +,+a a -) +-i a+ +)g*n +, g)/ )- a@ a a )+-) a+/ +) -/ an 0iá )- /+ / +) 0
>/ a i8 n0 i a /n )ina8
3. L/ngi-,0 ini ia8 L ₀
%. L/ngi-,0 Fina8L
: 1 ; P245) /6 ) 3) E92 *650
E8 P/ )n-a=) 0) )8/nga i;n ) )+)n-a )8 a8a ga i)n-/ 8/ngi-,0ina8 0) 8a/ )-a an-)+ 0) 8a > a -, a@ )+-) )+,8-a0/ in0i a 8a 0, -i8i0a0 7,) /+)) )8
a-) ia8 an-)+ 0) 88)ga a8 ,n-/ 0) , -, a.
'a medida usual de la ductilidad es el porcenta*e de elongación o alargamientodel material cuando se fractura en una prueba normalizada de tensión.( "
E+-) +) a8 ,8a /n 8a +ig,i)n-) ) ,a i;n
Elongacion = L− L ₀ L ₀
x100
26 MOTT P. E@ R/ ) -. L. Di+) / 0) )8) )n-/+ 0) á7,ina+. % )0. MG
-
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: 1 ! C695.92 3)9 =4)6 0 05069
E+-) á8 ,8/ +) a ) an-)+ 0) /n-a 8a / )-a +/ ) 8a á7,ina 0) )n+aB/@/n )8 +) /n/ ) )8 á )a ini ia8 0) 8a / )-a a -i)n0/ 0) a8/ )+ a- ;n 7,)
+) i án 0)+ ,G+ 0)8 )n+aB/ a a 0)-) ina )8 a i/ g)/ G- i / 0) 8a +) i;n)0ia 0)8 )+ G i )n.
Ca8 ,8/ 0) 8a+ á )a+
A= π x D2
4= ¿
9.1.3 Porcentaje de reducción de área
La 0, -i8i0a0 0)8 a-) ia8 0) 8a / )-a -a iGn +) ,)0) )< )+a )n a8/ )+/ )n-,a8)+ a8 ,8a0/+@ )+-/ ) )+)n-a )8 a i/ g)/ G- i / 0i )n+i/na8 0) 8a
+) i;n )0ia 0) 8a / )-a a8 +,> i 0)>/ a i;n 8á+-i a.
Elongacion = A0 − Afinal.
A ₀ x100 = ¿
'a relación entre la disminución del área de la sección transversal
respecto a la primitiva en la fractura, dividida por el área primitiva y
multiplicada por /!!, se llama estricción, hay que observar que
cuando actúan fuerzas de tracción en una probeta disminuye el área
de la sección transversal, pero generalmente se hacen los cálculos de
las tensiones en función del área primitiva, cuando las deformaciones
se hacen cada vez mayores, es más interesante considerar los
valores instantáneos del área de la sección transversal, que son
38
Á )a 0) 8a +) i;n ini ia8 0) 8a / )-a.
R)0, i;n
-
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decrecientes con lo cual se obtiene la curva de tensión 0 deformación
verdadera. 1
: 1 # D) 247650 U 0/6406
C,an0/ +) a ) ,n )n+aB/ 0) - a i;n +i 8)@ +) ,)0) )0i )8 a8a ga i)n-/-/-a8 7,) a +,> i0/ 8a / )-a )n ,a87,i) in ) )n-/ /0, i0/ / 8a a gaa/ a i;n ,ni-a ia a8 ,8an0/ /n 8a +ig,i)n-) ) ,a i;n
ε= L L ₀
= ¿
En ing)ni) a 8a 0)>/ a i;n 0) ,n ,) / +) )+ ) i>i a ,+an0/ )8 /n ) -/ 0)0)>/ a i;n ,ni-a ia -an-/ n/ a8 / / / -an-).J !(
D/n0) L )+ )8 a8a ga i)n-/ -/-a8 BL ₀ )+ 8a 8/ngi-,0 a- ;n@ )+-/ 0)>in) 8a
0)>/ a i;n ,ni-a ia / / ,n )+,8-a0/ a0i )n+i/na8 B +) )< )+a )n W .
L= L− L ₀
27 NAS! A.@ ]i88ia . R)+i+-)n ia 0) a-) ia8)+ S) i) S a, . &` E0. E+ a a M ' aX !i88 S.A.@1::4@ .%.
28 !I5ELER@ R.C. M) áni a 0) a-) ia8)+. 6 )0. MG/ a i;n Uni-a ia.
-
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'a deformación unitaria normal es una cantidad adimensional, ya que es unarelación entre dos longitudes. J !:
: 1 $ M 3.92 3) E96-/050363
E8 ;0,8/ 0) )8a+-i i0a0 )+ ,n á8 ,8/ ,B *-i8 7,) 0)-) ina 8a 0)>/ a i;n0i ) -a 7,) +,> ) )8 a-) ia8@ )n )+-) a+/ +) )>i) ) a8 /8 ) / +/ )-i0/ a)+>,) /+ 0) - a i;n. Ta iGn )+ 0)n/ ina0/ /0,8/ 0) Y/,ng E, 7,) a )
)>) )n ia a 8a )n0i)n-) 0) 8a , a )+>,) / 0)>/ a i;n )n 8a )gi;n )8á+-i a@
-a iGn )+-á )8a i/na0a /n 8a 8)B 0) !// ) B +) a8 ,8a /n 8a +ig,i)n-)) ,a i;n
E=❑ε = ! " m
2
'a cantidad E, es decir, la relación de la tensión unitaria a la deformaciónunitaria se suele llamar modulo de elasticidad del material en tracción o, a veces,
modulo de 2oung. 3ara muchos materiales usados en la ingeniería el modulo de
elasticidad en compresión es casi igual al encontrado en tracción .J ";
F0*.46 ' D)-a88) /0,8/ 0) )8a+-i i0a0 )n >,n i;n 0) 8a 0)>/ a i;n. "1
29 I 0.@ .41.
3 NAS! A.@ ]i88ia . R)+i+-)n ia 0) a-) ia8)+ S) i) S!AUM. &` E0. E+ a a M ' aX !i88 S.A.@1::4@ .%.
31 5UFFA . An- /nB. FISICA. & )0. MG
-
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F,)n-) T/ a0a 0) 456578, 5UFFA . An- /nB. 2$$2.
1; DIAGRAMA ESFUERZO DEFORMACIÓN
E8 0i+) / 0) )8) )n-/+ ) áni /+ i 8i a / a a )+-,0ia B ana8i a 8a+/ i)0a0)+ ) áni a+ 0) ,n a-) ia8 a a 0)-) ina 8a )+i+-)n ia B 8a igi0)
0)8 )8) )n-/ +/ )-i0/ a8 )n+aB/ 0) -)n+i;n@ 0) i0/ a 7,) 8a >,) a a 8i a0a0, an-) )8 )n+aB/ +) ani>i)+-a / / ,n )+>,) / a,) a a 8i a0a B )8 a8a ga i)n-/ /0, i0/ a8 / ) +).
El concepto de esfuerzo es artificial, por lo tanto los esfuerzos no pueden
medirse e+perimentalmente9 sin embargo, hay muchas t%cnicas e+perimentales
que se utilizan para medir la deformación. 3or consiguiente si se sabe qu%
relación hay entre el esfuerzo y la deformación, es posible calcular el estado de
esfuerzo en un punto despu%s de medir el estado de deformación.( 32
L/+ a8/ )+ / -)ni0/+ a8 >ina8 0) ,na ,) a 0) -)n+i;n ) i-)n 0)-) ina )8
)+>,) / ) 0a0) / B 8a 0)>/ a i;n@ a8 ) )+)n-a 8/+ )n ,na g á>i a / iginan ,, a +,+-)n-a0a )n a8/ )+ ) i)n-)+ B 0) ) i)n-)+@ )n >,n i;n 0) 8
0)>/ a i;n. E+-a g á>i a +) /n/ ) / / )8 0iag a a 0) )+>,) / 0)>/ a i;n
32 S!I'LEY@ /+) E0Xa 0. Di+) / )n ing)ni) a ) áni a. %` E0. MG
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/ / +) ,)+- a )n 8a >ig, a #.
)En el trazo del diagrama esfuerzo : deformación se acostumbra utilizar un
concepto llamado deformación verdadera, que a veces se denomina logarítmica,tal deformación se evalúa como la suma de los alargamientos diferenciales
divididos entre la longitud considerada calibrada correspondiente a la carga.( ""
En / a+i/n)+ 8/+ 0iag a a+ +/n +i i8a )+ a /- /+ +i +) - a-a 0)8 i+ / a-) ia8@)+ 0) i @ +i >,) g)n) a0/ a=/ 8a i+ a /n0i i;n 0) )n+aB/ B /n ,n a-) ia8 0)8a+ i+ a+ a a -) +-i a+ / / i)0a0)+ ) áni a+@ )8 ,a8 ) i-) ag , a
a-) ia8)+ 0)n- / a-)g/ a+ /n / i)0a0)+ +) )=an-)+.
F0*.46 ( C, a )+>,) / 0)>/ a i;n - i a / -)ni0a 0) ,na ,) a 0) -)n+i;n. "#
33 I 0.@ .14#. .
34 !I5ELER@ R.C. M) áni a 0) a-) ia8)+. 6 )0. MG
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F,)n-) T/ a0a 0) ;ecánica de materiales . !i )8) R.C. 2$$6.
La >ig, a 4 ,)+- a ,na g á>i a 0) -)n+i;n 0)>/ a i;n a a ,n a-) ia88á+-i / /n / / -a i)n-/ 0* -i8@ 0/n0) +) ,)+- an +,+ ,n-/+ á+a a -) +-i /+. J3uede verse que la curva es en realidad una línea recta a trav%s
de toda esa región, así que el esfuerzo es proporcional a la deformación
unitaria .J3& En /- a+ a8a a+ +) )n-i)n0) 7,) )8 a-) ia8 +/ )-i0/ a8 )+>,) /)+)n-a ,n / / -a i)n-/ ) áni / 8in)a8 )n-) )8á+-i /.
11 MARCO CONCEPTUAL
La n) )+i0a0 0) a0a -a 8a á7,ina 0) )n+aB/ 0) -)n+i;n in /8, aan-) )0)n-)+ )n- ) 8/+ ,a8)+ 0) ) /+ -)n) )n ,)n-a a8g,n/+ a+ ) -/+ a a +,0)+a /88/@ )n- ) )88/+@ )8 +i+-) a 0) ) +) >a -i 8) B /+)) a a -) +-
; -i a >,n i/na8i0a0. D) a ,) 0/ a 8a in>/ a i;n 0i+ /ni 8) B /n+,8-a0a a ) a0) 8a a0) ,a i;n 0) +i+-) a+ a a )n+aB/+ 0) -)n+i;n@ )+ n) )+a i/ , 8i /n
35 I 0.@ .##.
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8a+ a a -) +-i a+ / / i/na0a+ / )8 a-) ia8 B )8 -i / 0) )n+aB/ a8 7,)+/ )-) á 8a á7,ina.
En 8a in0,+- ia ),n i/na8)+ 7,) /> ) ) á 0, an-) 8a á -i a@ +)g*,na >,)n-) /n+,8-a0a HF) nán0) L,i+@ 2$$3K )n 8a in0,+- ia )n /n- a /+ ,nag an an-i0a0 0) /0)8/+ B -i /+ 0) á7,ina+ 0) )n+aB/ ,ni ) +a8 )+ ) ia8 )n-)
/n ) i0a+ a a )a8i a )n+aB/+ 0) )+-a a-)g/ a@ )n- ) 8a+ á+ a ) i0an,)+- / / =)-i / )n )+-) /B) -/ 0)+-a a /+ 8a+ 0) )n+aB/ 0)+- , -i / Ba 8i a i;n 0) )+>,) /+ )0ian-) )8 ,+/ 0) / )-a+ B +i+-) a+ 0) +,=) i;n 0)8
a-) ia8 a a 0)>/ a 8/ a) -,a )n+aB/+ 0) >a-iga@ -a iGn 8a+ aB a a )n+aB/+ a/ a i;n@ 8a a0a -a i;n 0) )+-a á7,ina 0) )n+aB/ a a ,) a+0) a-)g/ a á+ )8) )n-a8 B ,+/ )0ag;gi /@ n,)+- / +i+-) a /n+-a a 0) ,n0i+) / á+ +)n i88/ ) / , 8i)n0/ 8a+ a a -) +-i a+ >,n i/na8)+ ) inna-a+ 0,na á7,ina ,ni ) +a8 0) )n+aB/+ 0i+ /ni 8) )n ,a87,i) /- a in+-i-, i;n.
1! FACTORES IMPORTANTES PARA LA ADAPTACIÓN DE LA MÁQUINA DEENSAYO
36 PORTAL FERNADE @ L,i+@ MERC!AN@ RODRI'UE @ Ca 8/+ E G i-/. A -,a8i a i/n)+ )ni ,g a / -/ G0i a B - a, a-/8/g a. V/8. % E+ a a E0. MASSON S.A.@ 2$$3@ .3$.
44
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D, an-) 8a )a8i a i;n 0) )+-) /B) -/ +) -, i) /n )n ,)n-a a8g,n/+ >a -/ )+i / -an-)+ a a )8 0)+a /88/ 0) 8a á7,ina@ )n- ) )88/+ +) 0)+-a a )8 )+-,0i/ B 8
/n+,8-a 0) 0i>) )n-)+ >,)n-)+ 0) in>/ a i;n +/ ) 8a 8a+) 0) 0i+ /+i-i /+ 0))n+aB/ B +,+ a ia 8)+ 0) >,n i/na i)n-/ 0) )n0i)n0/ 8a / 8)=i0a0 0) +,
) ani+ /. Ta iGn 8a -)/ a B 8/+ >,n0a )n-/+ n) )+a i/+ 7,) 0)>in)n )8)n+aB/ 0) -)n+i;n B a a -) +-i a+ 0) 8a á7,ina ,ni ) +a8 0) )n+aB/+ / /
/0)8/ in i a8@ )n )8 ,a8 n/+ a+a /+ a a a0a -a 8a á7,ina +)8) i/nan0/8/+ )8) )n-/+ n) )+a i/+ 0) /n+- , i;n B - an+>/ a i;n.
S) / )0i; a ) i+a ana8i a B / a a a8g,n/+ )0i+) /+ 0) 8a á7,ina0i ,=a0/+ a an/ a8 a0a B 0igi-a8 )n-) )n )8 +/>-Xa ) /0)8a0/ 0) A,-/ a0
/ / ) a i)n-a >,n0a )n-a8 0) 0i ,=/@ ,+a0a )n 8a /n ) i;n 0) 8ain>/ a i;n -G ni a n) )+a ia )n )8 -a88) 0) á7,ina+ 0/n0) +) >a i a /n 8/+
/ /n)n-)+.
E8 ,+/ 0) 8/+ /n/ i i)n-/+ a07,i i0/+ 0, an-) )8 /g a a 0) >/ a i;n >,)/- / >a -/ 8a ) a a / gani a n,)+- / 8an 0) - a a=/@ -)ni)n0/ )n ,)n-a 7,)
0, an-) 8a )-a a 0) >/ a i;n -, i /+ a )+/ a 8/+ 8a / a-/ i/+ 0) )n+aB/ )n0/n0) )a8i a /+ a -i a+ 0) )n+aB/ 0) -)n+i;n /n a-) ia8)+ )-á8i /+@ 0) a-/ a /+ a8g,n/+ /n ) -/+ 8a ) a a a0a -a ,n 0i+ /+i-i / a )8 )n+aB/ 0)
a-) ia8)+ /8 ) /+ a=/ )8 i+ / >,n0a )n-/.1" FUNCIONALIDAD DEL SISTEMA Y SELECCIÓN DE MATERIALES
E8 +i+-) a 0) - a i;n 0) 8a á7,ina /n+-a 0) ,n /n=,n-/ 0) )8) )n-/+ 0)/ a / 8)=i0a0@ )+-/+ )8) )n-/+ in i a8)+ 0) >,) a /- i )+-án 0i+) a0/+a a / / i/na 8a +,>i i)n-) )+i+-)n ia a8 )+>,) / n) )+a i/ 0, an-) )n )
/ )0i i)n-/ B ga an-i a 8a )8/ i0a0 a0) ,a0a. S)g*n 8a N/ a TG ni aC/8/ iana HNTC 2@ 1::&K@ 8a+ )8/ i0a0)+ 0) )n+aB/ in>8,B)n n/-a 8) )n-) )n 8
/ aga i;n 0) 8a a ga 0, an-) )8 / )0i i)n-/ B 8a / -)n i;n 0) )+,8-a0/+@ /
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8/ -an-/ 0) ) a0a -a +) a ,n ang/ 0) )8/ i0a0 ni / 0) 6 NW B á/ a0/ / )8 )=)@ )8 -/ ni88/0) - an+ i+i;n 0) /-)n ia B 8a+ )80a+ 0) a ga +) a0a -a /n a8 +i+-) a 0)- a i;n )0ian-) )8 ,+/ 0) /n/ i i)n-/+ 0) - an+ i+i;n 0) /-)n ia a07,i i0/+0, an-) )8 ) /0/ 0) >/ a i;n B )8) i;n 0) 8a+ a8-) na-i a+ á+ ia 8)+ an,)+- / /B) -/. L/+ a-) ia8)+ ,+a0/+ )n +, aB/ a +/n )-a8)+ 0) a8-a
)+i+-)n ia ) áni a )+ /gi0/+ / +,+ / i)0a0)+ ) áni a+@ >á i8 / )+/ 0
) ani a0/ B 8a n/-a 8) )+i+-)n ia an-) >a -/ )+ / / 8a , )0a0 B 8a / /+i;n.
La in>/ a i;n / -)ni0a a ) a 0) 8a+ / i)0a0)+ 0) 8/+ a-) ia8)++)8) i/na0/+@ +,+ )n-a=a+ a a a 8i a 8a+ a )+-a a0a -a i;n 0) 8a á7,ina 0)n+aB/@ B 8a )+- , -, a 0) 8a i+ a >,) /n+,8-a0a )n +i-i/+ X) B a-á8/g/+0i+ /ni 8)+ a a )8 ,+,a i/ 0) /0, -/ )+ ) i / -a0/ )+ 0) a ) / na i/na8)+
/ / 8a C/ a a ')n) a8 0) A ) /+@ 5/ 8) )n- ) /- a+.
1# DISEÑO DE LA MÀQUINA DE ENSAYO
La á7,ina ,-i8i a0a )n )8 8a / a-/ i/ a a 8a )a8i a i;n 0)8 )n+aB/ 0) - a i;n)n / )-a+ 0) 8á+-i / á+i a )n-) )+-á / ,)+-a / 0/+ / 0a a+ ,na ; i8B ,na )+-á-i a@ 8a ; i8 )+ a i/na0a / 0/+ -/ ni88/+ 0) /-)n ia / /8, na+g, a 0)+8i an-) 0) g an )+i+-)n ia ) áni a 7,) a 8i an 8a a ga +,>i i)n-) B
/n+-an-) g a0,a8 a 8a / )-a 0) )n+aB/. En )8 0)+a /88/ )8i ina 0) ,naá7,ina )+ /n+i0) a 8) -)n) )n ,)n-a 7,)
37 INSTITUTO COLOM5IANO DE NORMALI ACI"N Y CERTIFICACI"N. MG-/0/ 0) )n+aB/a a 0)-) ina 8a+ / i)0a0)+ 0) -)n+i;n .NTC 2. 5/g/-á D.C ICONTEC@ 1::&@ .11.
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L/+ a á )- /+ a -)n) )n ,)n-a a a / -)n) 8a g)/ )- a 0)8 8an/ )>) )n ia)n 8a >ig, a :@ +) ,)+- an a /n-in,a i;n /n )8 +ig,i)n-) á8 ,8/ 0) á )a
)7,) i0a a a )8 )n+aB/ 0) - a i;n.
T6896 (Ca8 ,8/ 0)8 á )a - an+ ) +a8 0) 8a / )-a.
1$ 1 CÁLCULO DEL MATERIAL DETERMINADO PARA LA PROBETA
48
Ca8 ,8/ 0)8 á )a 0) 8a +) i;n
A Z < A Z 4 < 13
A Z :1 mm2
A Z $.:1 cm2
−5 2
-
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E8 a-) ia8 +)8) i/na0/ a a 8a / )-a >,) P/8i)-i8)n/ 0) a=a 0)n+i0a0.
• P / i)0a0)+
R)+i+-)n ia ,8-i a a 8a - a i;n $.%1 g >,) a Wmm2
1.631& g >,) a W
mm2
M/0,8/ 0) )8a+-i i0a0 >,) a 1$ g >,) a Wmm2
• Cá8 ,8/+
Pa a , Z $.%1 g >,) a Wmm2
Ca ga P Z A
P Z $.%1 g >,) a Wmm2
:1 mm2
P Z 34.31 g >,) a
D)>/ a i;n b
b Z
L W c
b Z0.41 Kgfuerza /mm2 X 57 mm
10 Kg fuerza /mm2
b Z 2.334
Pa a , Z 1.631& g >,) a Wmm2
< :1 mm2
P Z 1%#.%66& g >,) a.
D)>/ a i;n b
b Z L W c
b Z148.4665 Kg fuerza /mm 2 X 57 mm
10 Kg fuerza /mm2
49
-
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b Z :
1$ 1 1 C=95.92- 646 )9 290)/09) 2 3) 69/6 3) -0363
• P / i)0a0)+
R)+i+-)n ia ,8-i a a 8a - a i;n 2.04 Kg fuerza /mm2
3.87 Kg fuerza /mm2
M/0,8/ 0) )8a+-i i0a0 10 Kgfuerza /mm2
• Cá8 ,8/
Pa a , Z 2.$% g >,) a Wmm2
Ca ga P Z A
P Z 2.$% g >,) a Wmm2
:1 mm2
P Z 1#&.6 g >,) a
D)>/ a i;n b
b Z L W c
b Z2.04 Kgfuerza /mm2 X 57 mm
10 Kg fuerza /mm2
b Z 11.62#
Pa a , Z 3.#4 g >,) a Wmm2
< :1 mm2
P Z 3&2.62 g >,) a.
D)>/ a i;n b
5
-
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b Z L W c
b Z3.87 Kgfuerza /mm2 X 57 mm
163 Kg fuerza /mm2
b Z 3&2.14
1$ 1 ! C=95.92 646 )9 290 42 09) 2 -0 7230 0564
• P / i)0a0)+
R)+i+-)n ia ,8-i a a 8a - a i;n 3.16 Kg fuerza /mm2
3.87 Kg fuerza /mm2
M/0,8/ 0) )8a+-i i0a0 10 Kgfuerza /mm2
• Cá8 ,8/
Pa a , Z 163 g >,) a Wmm2
Ca ga P Z A
P Z 3.16 g >,) a Wmm2
< :1 mm2
P Z 2#4.66 g >,) a
D)>/ a i;n b
b Z L W c
b Z3.16 Kg fuerza /mm2 X 57 mm
163 Kg fuerza /mm2
b Z 1.1$$&
51
-
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Pa a , Z 3.#4 g >,) a Wmm2
< :1 mm2
P Z 3&2.14 g >,) a.
D)>/ a i;n bb Z L W c
b Z3.87 Kgfuerza /mm2 X 57 mm
163 Kg fuerza /mm2
b Z 1.36
1$ 1 " C=95.92 646 )9 290 42 09) 2 52 0846 3) H03402
• P / i)0a0)+
R)+i+-)n ia ,8-i a a 8a - a i;n4.28
Kg fuerza /mm2
6.32
Kg fuerza /mm2
M/0,8/ 0) )8a+-i i0a0 10 Kgfuerza /mm2
• Cá8 ,8/
Pa a , Z %.2# g >,) a Wmm2
Ca ga P Z A
P Z %.2# g >,) a Wmm2
< :1 mm2
P Z 3#:.%# g >,) a
52
-
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D)>/ a i;n b
Pa a , Z 6.32 g >,) a Wmm2
< :1 mm2
P Z &4&.12 g >,) a.
D)>/ a i;n b
b Z L W c
b Z6.32 Kgfuerza /mm2 X 57 mm
163 Kg fuerza /mm2
b Z 2.22
1& CÁLCULOS PARA EL TORNILLO DE POTENCIA
• Da-/+ -G ni /+
Pa+/ H K Z $.2& P,8ga0a+ Z 6.3&L/ngi-,0 L Z 11.#1 P,8ga0a+ Z 3$$ Diá )- / )0i/ D Z %1.3#1Diá )- / in-) i/ Di Z 3:.:
Diá )- / N/ ina8 Dn Z %%.%&
Ang,8/ d Z 1%.& g a0/+ A8-, a 0)8 0i)n-) 0) 8a /+ a Z $.& P,8ga0a+ e $.$1 ,8ga0a+5a+) 0)8 0i)n-) Z $.62:6 P,8ga0a+ e $.$$&2 P,8ga0a+
53
-
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• Cá8 ,8/
Z $.& < H$.32& P,8ga0a+K e $.$1P,8ga0a+
Z $.13& P,8ga0a+ f25.4 mm
1 Pulgada
Z 3.%2:
Z $.62:6 ,8ga0a+ e $.$1P,8ga0a+
Z $.1626 P,8ga0a+ f25.4 mm
1 Pulgada
Z %.13
F0*.46 1; Áng,8/ 0) 8a G8i ) a a )8 -/ ni88/ 0) /-)n ia.HDi ,=/ g)n) a0/ )n )8 +/>-Xa ) A,-/ a0 / )8 a,-/ K.
Áng,8/ 0) 8a G8i ) dn ZTang)n-) 0) dn Z Tang)n-) d f /+)n/
54
-
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Tang)n-) 0) dn Z $.2 f $.1Tang)n-) 0) dn Z 1%.& ' a0/+
M/ )n-/ 0) gi / / -/ 7,) 0)8 -/ ni88/T0 Z M/ )n-/ 0) gi / 0)+ )n0i)n0/ ,na a gaTA Z M/ )n-/ 0) gi / A+ )n0i)n0/ ,na a ga] Z Ca ga )n i8/n)X-/n+ N
T3 Z ] h0 m
2 < ( tangenteα + F /cosenoФn1 − F tangenteα /cosenoФn )+ Fc Rc
T3 Z 1$ N h0 m
2 <0.15 x 22.475 mm
( angente 2.8 +0.2 /coseno 14.51 − 0.2 tangente 2.8 /coseno 14.5 )¿
T3 Z 1$ N h (20.6905 x 0.2570.9898 )+3.371 mm TAZ ] h
D m2 < (− tangenteα + F /cosenoФn1 − F tangenteα /cosenoФn )+ Fc Rc
TAZ1$ N h41.381 m
2 <
0.15 x 22.475 mm
(− angente 2.8 +0.2 /coseno 14.51 − 0.2 tangente 2.8 /coseno 14.5 )¿
TAZ 1$ N 3.23 mm+3.371 mm
¿ K
TAZ 1$ N.
Cá8 ,8/ 0)8 )+>,) / 0) 8a /+ a
S Z E+>,) / 0) >8),) / / -an-)nZ N, ) / 0) ,)8-a+ +/ )-i0a+ a a ga
55
-
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F Z C/)>i i)n-) 0) / a i)n-/ 0)8 /88a Z $.1&FZ /)>i i)n-) 0) / a i)n-/ )n- ) 8a /+ a 0)8 -/ ni88/ B 8a -,) a 0) +,=) i;nF Z $.2
R Z Ra0i/ 0)8 /88a Z 22.%4&
n Z Longitud de latuerca
!aso
n Z45 mm
6.35 mm
n Z 4.$#4
S+ Z"
2 π ∗n∗rm∗#❑ Z10 K$
2 π ∗7.087 ∗20.69 ∗(4.13 )2
S+ Z 2.62# N Wmm2
Z $.24 g >,) a W
O +) an0/ 8a+ / i)0a0)+ 0)8 a ) / SAE 1$%& 0)-a88a /+ 7,) -i)n) ,n
)+>,) / a 8a - a i;n 0) &6 g >,) a Wmm2
T)ni)n0/ )n ,)n-a )8 á8 ,8/ an-) i/ Ba +a ) /+ 7,)
S+ Z $.# < S-
S+ Z %%.# g >,) a Wmm2
Si / a a /+ )+-) )+,8-a0/ /n )8 á8 ,8/ / -)ni0/ 0)8 )+>,) / / -an-)
$.24 g >,) a W mm2
@ )n-/n )+ /0) /+ 0)0, i 7,) )8 a ) / SAE 1$%&
-) 8a0/ B ) )ni0/ +) á 0) , a ,-i8i0a0 B n/ )+)n-a a >a88a+.
56
S Z3∗" ∗ D
2 π ∗n∗rm∗#2
S Z3∗(10 K$ )∗(3.429 )mm
2 π ∗7.087 ∗20.69 ∗(4.13 )2
-
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Cá8 ,8/ 0) )+i;n 0) /n-a -/
P Z P )+i;n 0) /n-a -/
P Z"
2 π ∗n∗rm∗d2 Z
10 K$ 2 π ∗7.087 ∗20.69 ∗3.49 mm
2
P Z 3.16 N W mm2
Z $.322 g >,) a Wmm2
Ca8 ,8/ 0) 8a /8, na -, ,8a
S) a án 8/+ á8 ,8/+ /n ,n a ) / SAE 1$2$
Sj Z %%$ MPA &%$ MPA
SB Z Li i-) 0) >8,)n ia
SB Z 26$ MPA Z $.26 N Wmm2
Z 26.&12 g >,) a Wmm2
57
-
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1' CALCULO DE LAS COLUMNAS PRINCIPALES
D) a ,) 0/ a 8a n/ a -G ni a /8/ iana a a a7,ina+ 0) )n+aB/ 0) -)n+i;n+) ) / i)n0an 8a+ +ig,i)n-)+ 8/ngi-,0)+ 0) /8, na+ a a 0i>) )n-)+ a ga+a 8i a0a+ )n ,n )n+aB/ 0) -)n+i;n.
T6896 : Ta 8a 0) a ga+ B 8/ngi-,0)+ 0) /8, na+ a a )n+aB/+ 0) -)n+i;n.3:
La+ /8, na+ +) >a i a an )n a ) / SAE 1$2$ /n 8/+ +ig,i)n-)+ a á )- /+ B
/ i)0a0)+ ) áni a+.M;0,8/ 0) )8a+-i i0a0 MPA M)ga a+ a8)+
M/0,8/ 0) )8a+-i i0a0HMPaK
D)>/ a i;n )n )- /+H K
E Z 2$$ 4.3 < 1$ mm− 5
)- /+
39 NORMA T?CNICA COLOM5IANA NTC 2@ HT) ) a a -,a8i a i;nK@ En+aB/ 0) -)n+i;n. Pa -) 2.V) i>i a i;n 0) 8a+ á7,ina+ 0) )n+aB/ 0) -)n+i;n. 5/g/-á C/8/ ia ICONTEC@ .32.
58
-
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• Cá8 ,8/ 0)8 á )a 0) 8a +) i;n - an+ ) +a8 0) 8a /8, na
% Z P L EA Z a )a HAK Z% Z
P L E % Z
10800 $ ∗0.5 metros200 x 10
9 Pa∗7.3 ∗ x 10 −
5 metros
% Z 3.4 x10− 4 m
2
• Cá8 ,8/ 0)8 0iá )- / ) 0a0) / 0) 8a /8, na
D= 4 A
π Z √ 4∗3.7 ∗ x 10− 4 m
2
π Z 2.14 & 1 ,8ga0a.
• Cá8 ,8/ 0) a ga -i a )n a0a /8, na
F Zπ
2∗ E
( Lr
)2
Z
π 2∗¿200 ∗10 x 10 9 !ascales
( 0.5 metros
(0.0127 metros )2)
¿
F Z 1.3 'Pa Z E H)8 a-) ia8 +/ / -a 8a a gaK
•
Cá8 ,8/ a a 8a iga / i) / +, ) i/ in i a8 0) 8a á7,ina
M;0,8/ 0) )8a+-i i0a0 a )+>,) / / -an-)
E+>,) / / -an-) '
59
-
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' Z E
2 (1 + ' )
La iga +) >a i a a -a iGn )n a ) / SAE 1$2$ )8 ,a8 -i)n) -a iGn ,na)8a i;n 0) P/i++/n 0)
' Z200 x 10
9 Pascales
2 (1 +0.3 ) Z77 x10
9 Pascales
C/n 8a 8)B 0) !// ) +) a ) )8 á8 ,8/ / )+ /n0i)n-) a8 )+>,) / / -an-)
( = )ϵ =14.6 ∗10
−5
m f77 x10
9 Pascales
( = ¿ 11.2 MPa
• D)-) ina i;n 0)8 á )a 0) 8a +) i;n - an+ ) +a8 0) 8a iga
' Z*
Z10800 $ ( $e+tons )
11 , 200.000 Pa ( Pascales )
' Z 0.16 x10− 2 m
2
6
-
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E+-/ )+ a a ,n an / 0) 8a iga 0) 1& H )n- )- /+K B 0i i0)n0/ )+-) a8/+/ ) )8 á )a 0) 8a i+ a +) / -i)n) 7,) 8a a8-, a 0) 8a iga +) á 0) 1 a /a -/ 0) +)g, i0a0 0) )+i+-)n ia )>) )n ia0/ a8 -i / 0a-) ia8 ,-i8i a0/ )n )+-) a+/ )+ a ) / 0) a8-a )+i+-)n ia ) áni a@ )8 ,a8
a 8i a ) /+ a a )+-a a ga 0)-) ina0a +/ ) )8 á )a 0) +, ) >i i) ,n >a -/ 0)+)g, i0a0 0) H1.6K.
1( CÁLCULOS PARA SELECCIONAR EL MOTOR DE POTENCIA
S)g*n )8 -i / 0) a-) ia8@ a a 8a /-, a 0) 8a / )-a )8 n* ) / 0) ,)8-a+n) )+a ia+ )n )8 -/ ni88/ 0) /-)n ia a i/na0/ / )8 /-/ )+ )7,i a8)n-) a HN K.Pa a )+-/+ á8 ,8/+ -)n0 ) /+ )n ,)n-a 8/+ a á )- /+ 0) 8a / )-a+)8) i/na0a a aB/ B )n/ 0)>/ a i;n a88a0a )n 8/+ á8 ,8/+ an-) i/ )+@ a+
i+ / +) )+-i a a )8 -i) / ni / 7,) 0, ) )8 )n+aB/ )8 ,a8 )+-á )n ,n ang/0) 1.& a 2 in,-/+.
MaB/ 0)>/ a i;n
P/8i)-i8)n/ 0) a8-a 0)n+i0a0 HSj Z 3.#4 W g mm2
K
0 Z H0)>/ a i;n 0)8 a-) ia8K0 Z 22.$&:
M)n/ 0)>/ a i;n
P/8i / i8)n/ +in /0i>i a H Sj Z 3.16 W g mm2
K
0 Z H0)>/ a i;n 0)8 a-) ia8K
61
-
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0 Z 1.11
N Z Longitud
!aso Z N HMaB/ 0K
22.059 mm6.35
mm Z 3.%4 R) /8, i/n)+
N Z Longitud
!aso Z N HM)n/ 0K1.11 mm6.35 mm Z $.$14& R) /8, i/n)+
n Z R) /8, i/n)+ / in,-/
n Z1.83 re-oluciones
1minuto
Z 1.#3 R) /8, i/n)+ W in,-/
] Z V)8/ i0a0 ang,8a )n a0ian)+ HRa0W+)g,n0/K] Z n f 2k a0ian)+ W 1 ) /8, i;n 1 in,-/ W 6$+)g,n0/+] Z 1.#3 R) W in < 2k a0ian+ W 1 ) . < 1Min W 6$ +)g] Z $.1:2 Ra0ian+ W S)g,n0/.
D) 8/+ á8 ,8/+ an-) i/ )+ / -)n) /+
T0 Z #4.#1$& N f TA Z 66 N W La /-)n ia a a +, i +) ia 0) 66 NW f $.1:2 Ra0ian)+ W +)g,n0/.P+ HP/-)n ia 0) +, i0aK Z 12.642 ] Z $.$1642 ] H i8/Xa--+K
P+ Z $.$1642 ] f1.341 .P
1 K" Z $.$14 !P H a a88/+ 0) >,) aK
Pa a )+-/+ )+,8-a0/+ +) +)8) i/n/ ,n /-/ /n 8a+ +ig,i)n-)+ a a -) +-i a+M/-/ Si) )n+ 0) 0) $.% !P@ -i / / /na +in >in 22$ a %%$ V/8-i/+@ )8a i;n 4$C/n ,na )8/ i0a0 0) )n- a0a 0) 14&$ RPM H ) /8, i/n)+ / in,-/K B ,na
)8/ i0a0 0) +a8i0a 0) 26 RPM.
62
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F0*.46 11 Fi a -G ni a /-/ 0) $.% !P. HCa-a8/g/ g)n) a8 0) SIEMENSJK.F,)n-) Ca-á8/g/+ B >/88)-/+ Si) )n+. Di+ /ni 8) )n in-) n)-
-- + WWXXX.+X).+i) )n+. / W+ ainWX) W)+Win0,+- BW0 i )\-) W /-/ )+W ag)+W a-a8/g/+>/88)
C/ / 8a +a8i0a 0) /-)n ia 0)8 /-/ )+ 0) 26 R @ )n-/n )+ n) )+i-a /+ 1.#3R a a 7,) gi ) )8 -/ ni88/ 0) /-)n ia@ 0) )+-a an) a +) ) 8)a ,n a 0))ng ana=)+ 0)8 -i / +in> n / /na.
1: CALCULO DE LOS ELEMENTOS DE TRANSMISIÓN
F0*.46 1! Diag a a 0) 8/+ i /n)+. HDi ,=/ g)n) a0/ / )8 a,-/ )n A,-/ a0K
VT1 Z VT2]2 < R Z VT2
63
https://www.swe.siemens.com/spain/web/es/industry/drive_tech/motores/pages/catalogosfolletos.aspxhttps://www.swe.siemens.com/spain/web/es/industry/drive_tech/motores/pages/catalogosfolletos.aspx
-
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!1 PLANOS GENERALES DE LA MÁQUINA
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