ADAPTACIÓN DE UNA MÁQUINA UNIVERSAL DE ENSAYO DE TENSIÓN PARA POLÍMEROS

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/+

a-) ia8)+. P/ )+-/@ )+ 7,) ing)ni) /+@ 0/ )n-)+ B )+-,0ian-)+ )n +, in-) G+ 0)a )0) a -) n/8/g a+ á+ a an a0a+ ,+ an / )n0) /n aB/ ) i+i;n8a+ / i)0a0)+ > +i a+ ) áni a+ 0) a0a -i / 0) a-) ia8@ a a /n+-i-,i

)+ ) -i / a / 0) a 8i a i;n. 5a+a0/ )n )+-a i ;-)+i+@ +) )-)n0) a0a -a B/n+- ,i ,na á7,ina 0) )n+aB/ 0) -)n+i;n / / ) a i)n-a >,n0a )n-a8 )n 8a

)n+) an a )< ) i )n-a8 0) >,-, /+ -) n;8/g/+ )n 0i+) / 0) +i+-) a+ ) áni /+ B/ 7,G n/ )n 8a in+- , i;n 0) >,-, /+ ing)ni) /+@ a a 7,) / 8) )n-a0a /n 8a

-)/ a )8 />)+i/na8 0)8 a ana ,)n-) /n a+)+ +;8i0a+ 0) /n/ i i)n-/ a8) 8)a 8/ )n 8a in )+-iga i;n +/ ) 8/+ a-) ia8)+ /8 ) /+@ / )n )n+) an a 0)

a-) ia8)+ B / )+/+ / / )=) >,n0a )n-a8 )n )8 a / 0) a i;n 0) ,a87,i) />)+i/na8 )n>/ a0/ )n )8 á )a -) n/8;gi a in0,+- ia8.

C/ / a g, )n-/ in i a8 )+ ,B i / -an-) )+a8-a 7,) 8/+ a-) ia8)+

/8 ) /+ / ,)+-/+ +/n ,B ,+a0/+ )n 8a a -,a8i0a0 B 0) a8/ i )+ in0i 8))n 8a i0a /-i0iana / +, a 8ia a i)0a0 0) ,+/+ )n -/0/+ 8/+ á i-/+ /+i 8)+@)+-) - a a=/ a 0) )n>/ a +) )n )8 0i+) / B a0a -a i;n 0) 8a á7,ina ,ni ) +a8 0))n+aB/ 0) -)n+i;n a a /8 ) /+@ ana8i an0/ -/0a+ +,+ a a -) +-i a+ > +>,n0a )n-a8)+ Ba 7,) )n )8 / )+/ 0) >/ a i;n 0) ,n ing)ni) /@ )+ ,B


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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-/

g)n) a8 0) ,a87,i) a-) ia8@ )8 ,a8 )+ in0i+ )n+a 8) )n )8 / )n-/ 0)

0)+a /88a a0) ,a0a )n-) 0i+) /+ 0) / /n)n-)+@ +i+-) a+ B / )+/+ 7,)+)an /n>ia 8)+@ ) /n; i /+ B )>i a )+.

E+-) /B) -/ )+ )a8i a0/ /n )8 >in 0) /n/ ) 8a i / -an ia 0) ,na á7,ina,ni ) +a8 0) )n+aB/ a0a -a0a@ 0) a ,) 0/ /n )8 aná8i+i+ 0) i) -a+ / i)0a0)+

) áni a+@ / / 8a 0, -i8i0a0@ igi0) B )+i+-)n ia 0) 8/+ a-) ia8)+ /8 )+) +/ )-i0/+ a ,na >,) a 0) -)n+i;n )=) i0a 0, an-) )8 - a a=/ a a )8 ,a8>,) /n 0)+-ina0/+.

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

á7,ina 0) )n+aB/ 0) -)n+i;n ,ni ) +a8@ +in/ -a iGn a 8a >/ a 0) ,-i8i a B/ / ) 8a+ ) a i)n-a+ a07,i i0a+ 0, an-) )8 / )+/ 0) >/ a i;n )n )8

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/ )>/

8a+ a+)+ -); i a+ /n á -i a+ )n 8a / a-/ i/+@ 7,) / 8/ g)n) a8 +) )n ,)n-0)n- / 0) 8a+ i+ a+ in+-i-, i/n)+ a a0G i a+ -) n/8;gi a+@ )n )+-/+ 8a / a-/ i/++) )a8i a )8 )n+aB/ 0) -)n+i;n a a 0)-) ina 8a+ / i)0a0)+ 0)8 a-) ia80)=an0/ 0) 8a0/ /- a+ ,) a+ 0) ig,a8 i / -an ia / / / )=) 8/ )8 )n+aB/0) )+i+-)n ia a 8a -)n+i;n. E+ 0) n/-a 7,) ing)ni) /+ B -) n;8/g/+ )n C/8/ ia88)gan a )=) ) +, a / />)+i/na8 +in / )n0) +/ ) 8a i / -an ia 0) 8

á -i a B )8 /n/ i i)n-/ a ) a 0) 8a+ / i)0a0)+ 0) 8/+ a-) ia8)+.

D) a7, na ) 8a n) )+i0a0 0) in-) )ni B )a8i a )8 0i+) / 0) ,na á7,inaa0a -a0a 0) )n+aB/+ a a ana8i a B )=) ,-a ,) a+ 0iagn;+-i a+ )n a-) ia8)+

/8 ) /+ 0) 0i>) )n-) a-)g/ a@ 0)+-ina0/+ a ,n 0i+) / / a 8i a i;n0)-) ina0a@ -)ni)n0/ )n ,)n-a 8a i / -an ia 0) ,n )+-,0i/ B aná8i+i+ á+)< ) i )n-a8 a+a0/ )n +,+ / i)0a0)+ ) áni a+.

La aB/ a 0) a i)n-)+ 0) >/ a i;n +) a+an )n ,na )0, a i;n -); i aá -i a@ a,n7,) a8g,n/+ >a -/ )+ in>8,B)n 0) an) a in0i ) -a )n 8a / )n+i;n

á+ -G ni a 0) 8/+ a-) ia8)+@ B /0 a /n )ni +) a 8a >a8-a 0) 8a / a-/0/-a0/+ /n ) a i)n-a+ a 8a ang,a 0ia 0) 8a in0,+- ia >,n0a )n-a0a )n0i+ /+i-i /+ 0) )n+aB/ ) áni / a a a-) ia8)+ /8 ) /+. Fa i8i-an0/ 8a

/ )n+i;n 0) /n ) -/+ -G ni /+ )n 8/+ / )0i i)n-/+ 0) ,) a / aná8i+i+0) >a88a+ / 8)=a+@ B a+ a> /n-a ) 8a /+ / 0a /+ / /-)g) ,na >

in ) +i;n. E8 a-) ia8 / ) -/ g)n) a á )+-igi/ a a n,)+- a ) )+a / n,)+- / /0, -/@,n a-) ia8 in / ) -/ ,)0) a ,ina 8a /n>ia i8i0a0 / -a8 ) , / á+ 7,))+/.

1


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An-) )+-a n) )+i0a0 +) / /n) a0a -a B >a i a ,n /-/-i / 0) 8a / a-/ i/a a 8a )n+) an a )< ) i )n-a8 0)8 )n+aB/ 0) -)n+i;n )n /8 ) /+@ /n )8

/ =)-i / )n i ) 8,ga 0) >/ )n-a )n 8/+ )+-,0ian-)+ ,n a /B/ á -i / 7,) +)

a>ian ) /n 8a+ a+)+ -); i a+ a a >ina8i a )8 , +/ 0) a-) ia8)+ B / )+/+ a+)+ +;8i0a+@ 0) /+- an0/ 0) >/ a 0i0á -i a 8a 0)-) ina i;n 0)8 ;0,8/ 0)

)8a+-i i0a0 B /- a+ / i)0a0)+ ) áni a+ i / -an-)+ )n 8/+ a-) ia8)+/8 ) /+ )0ian-) ,n a -)>a -/ -) n/8;gi / +i ,8a0/. O -)ni)n0/ ,n aB/

)n-)n0i i)n-/ B / )n+i;n / a -) 0) 8/+ )+-,0ian-)+ a ) a 0)8/ )0i i)n-/ 7,) +) 0) ) +)g,i )n )8 / )n-/ 0) )a8i a )8 )n+aB/.

La i / -an ia 0) -)n) a )+/ a )+-) -i / 0) 0i+ /+i-i / g)n) a á+ /n>ian a a

8a / a 0) 0)-) ina á8 ,8/+ B a -i-,0)+ 0) 0i+) / > )n-) a ,n / 8) a-) n/8;gi / 0)-) ina0/@ 8a / -)n i;n 0) 0a-/+ 0) 8a / a-/ i/ ga an-i an 8a

) i+i;n 0) n,)+- / i-) i/ 0) 0i+) / B +)8) i;n 0) a-) ia8)+ a0) ,a0/+.

2


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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/+.

3


13/97

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=/

/ )+i;n ,niá/ a i;n )+ / / i/na8 a 8a 0)n+i0a0 0) 8a+ )n8a )+ /8) ,8a )+ / -)ni0a)0ian-) )< ) i )n-/+ 0iná i / ) áni /+@ B n/ a 8a na-, a8) a 7, i a 0) 8/+

)n8a )+ a -) ) a-, a a i)n-). Sin ) a g/@ a8 a, )n-a 8a -) ) a-, a )8;0,8/ 0i+ in,B)@ )8a i/nan0/ )+-) / / -a i)n-/ a 8a in>8,)n ia 0) 8a/ i8i0a0 -G i a 0) 8a+ a0)na+ /8) ,8a )+ 0)8 /8 ) /.

11

VIANA@ .C. P/8B ) . ',i a )+ P/ -,ga8 %6 )0i i;n@ 2$$&@ .14#.! ROSA FO @ Ni /8á+.C/ng )+/ na i/na8 0) / i)0a0)+ ) áni a+ 0) +;8i0/+@ HUni ) +i0a0 0) Cá0i K. An0a8, a

E+ a a S/ i)-B /> P8a+-i + Engin)) +@ 2$$#@ .12&.

2

4


14/97

C/n 8,B)n0/ 8a )a8i a i;n 0) )+-) )n+aB/ )n 0)-) ina0/+ /8 ) /+ ,na )/ -)ni0a+ 8a+ , a+ 0) )+>,) / B 0)>/ a i;n ) 0a0) a@ a a 8a+ 0i>) )n

/n0i i/n)+ )n+aBa0a+ +ig,i)n0/ )8 /-/ /8/ - a0i i/na8@ +) 0)-) in; )8

/)>i i)n-) 0) )n0, ) i i)n-/ / 0)>/ a i;n )n 8a )gi;n 8á+-i a 0)8 a-) ia8,na ) 7,) 8a / )-a a +i0/ / /gGn)a )n-) 0)>/ a0a. Esta variación conrespecto a la velocidad de ensayo se debe a que cuando un material polímero es

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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15/97

! ! NUEVOS DESARROLLOS DE LOS MATERIALES POLÍMEROS EN ELMERCADO ACTUAL

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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%

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16/97

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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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17/97

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18/97

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" JUSTIFICACIÓN

9


19/97

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20/97

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# OBJETIVOS

11


21/97

# 1 OBJETIVO GENERAL

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/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/.

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$ MARCO TEÓRICO

$ 1 DESCRIPCIÓN GENERAL

12


22/97

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$ ! LA MÁQUINA DE ENSAYO DE TENSIÓN PARA POLÍMEROS

E8 )n+aB/ 0) -)n+i;n +) )a8i a )n ,n 0i+ /+i-i / a / ia0/ 0)n/ ina0/ Má7,ina

13


23/97

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14


24/97

$ " CLASIFICACIÓN

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25/97

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26/97

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$ # PARTES PRINCIPALES DE LA MÁQUINA DE ENSAYO

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27/97

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28/97

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$ $ PROCEDIMIENTO DE MANIPULACIÓN DE LA MÁQUINA

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2


30/97

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/n+-an-) 0, an-) 8a )=) , i;n 0)8 )n+aB/. 'a alineación de los e*es de la probetarespecto a la dirección de carga es e+tremadamente importante, la fle+ión

producida debido a la desalineación de los e*es puede detectarse mediante galgas

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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31/97

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32/97

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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&

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& 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.@ .#.

24


34/97

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/+ )


35/97

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 / /

26


36/97

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,) )+ )


37/97

+/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

28


38/97

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.

29


39/97

P/8i)-i8)n/HPEK5a=a

0)n+i0a0 A8-a

0)n+i0a0

# 2121 3#

&$#$$1&13$

$.1 $.2#$.% 1.2$

$.:2$.:6

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E a8a=)@ai+8an-)+)8G - i /+@

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+

P/8i)+-i )n/HPSK

22 &&1 6$

2.6 3.1 1.$6 #2E a8a=) B)+ , a+

ai+8an-)+@) )+-i i)n-/+ 0)a,-/ ; i8)+@

)8) - /0/ G+-i /+B ,-)n+i8i/+ 0)

/ inaP/8i 8/ , /

0)ini8i0)n/HPVPSK

2% 3% 16$2%$

$.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


40/97

/ -)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


41/97

))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


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


43/97

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 )


44/97

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


45/97

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%


T6896 ' E8/nga i;n )n 8a )0)n ia@ @ a a / / 8a / a-/ i/+@ - )+ a-) ia8)+.2&


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


46/97

: 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


47/97

: 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


48/97

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.


49/97

'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


50/97

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


51/97

/ / +) ,)+- 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


52/97

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.@ .##.

43


53/97

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


54/97

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/+@ /

45


55/97

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.

46


56/97


57/97

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


58/97

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


59/97

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


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


60/97

b Z L W c


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


• 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


61/97

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


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


• 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


62/97

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


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


63/97

• 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


64/97

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


65/97

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


66/97

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


67/97

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


68/97

• 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


69/97

' 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


70/97

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


71/97

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


72/97

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


73/97

]2 f R Z ]1 f R Z" 1∗ R

" 2

F0*.46 1" Diag a a 0)8 i ;n B )ng ana=)HDi ,=/ g)n) a0/ / )8 a,-/ )n )8+/>-Xa ) A,-/ a0K

L/+ )ng ana=)+ +) án >a i a0/+ )n a ) / a8 a /n/ SAE #62$@ 0)+ ,G+) án +/ )-i0/+ a ,n - a-a i)n-/ -G i / a a )n i7,) ) +,+ / i)0a0)+

) áni a+ - a+ )8 / )+/ 0) ) ani a0/.

• Eng ana=)+

Eng an) Z Diá )- / i i-i / Z 2$ @ M/0,8/ 2 H K Z N, ) / 0) 0i)n-)+

Z N, ) / 0) Di)n-)+ Z Diá )- / P i i-i / W /0,8/ Z20 mm

2

Z 1$ Di)n-)+ W 1& 0i)n-)+ +i +) 0) i0) a / 8a /n / /na 0) /n ). A8-, a 0)8 0i)n-) H K Z 2.1% f M Z %.3%Diá )- / )


74/97

An / 0)8 0i)n-) H K Z $.#& 1.6

) Z $.3 < M Z $.6

Ang,8/ 0) +) a a i;n )n- ) 0i)n-)+ Z180 /

z Z 1#j a /,) / a -)n+i;nZ 1.:1# ¿2

HP,8ga0a+ ,a0 a0a+K.

D Z %1.3#1 Q Z 2$.6:$& Di Z 3:.: Q i Z 1#.:46 HMi8 )- /+K

!; SELECCIÓN DE RODAMIENTOS, DETERMINANDO LAS NECESIDADESDINÁMICAS DE GIRO CALCULADAS Y SELECCIONADAS

• R/0a i)n-/+

S) +)8) i/n/ ,n /0a i)n-/ 0) /8a+ -)ni)n0/ )n ,)n-a )8 8 i-) 0) a ga

0)+0) 1$.# N a ,na )8/ i0a0 ang,8a )> )n ia0a / 8a >i a -) ni a S F a

,n /0a i)n-/ 7,) +/ / -a a ,na )8/ i0a0 0) -/ 7,) 0) 2$$$ B ,na i0a ,-i8

0) 3$$$ / a+ 0) ,+/ a /


75/97

F,)n-) T/ a0a 0) Ta 8a+ 0) /0, -/+. S F. Di+ /ni 8) )n in-) n)--- WWXXX.+ >. / W /W /0, -+W )a ing+ ,ni-+ /,+ing+W a88 )a ing+W0)))a ing+W+ing8) /XWin0)a8+) En 8 n)a

!1 PLANOS GENERALES DE LA MÁQUINA

F0*.46 1$ R) )+)n-a i;n i+/ G- i a 0) 8a á7,ina 0) )n+aB/.

66

http://www.skf.com/co/products/bearings-units-housings/ball-bearings/deep-groove-ball-bearings/single-row/index.html?prodid=1050070204&imperial=falsehttp://www.skf.com/co/products/bearings-units-housings/ball-bearings/deep-groove-ball-bearings/single-row/index.html?prodid=1050070204&imperial=falsehttp://www.skf.com/co/products/bearings-units-housings/ball-bearings/deep-groove-ball-bearings/single-row/index.html?prodid=1050070204&imperial=falsehttp://www.skf.com/co/products/bearings-units-housings/ball-bearings/deep-groove-ball-bearings/single-row/index.html?prodid=1050070204&imperial=false


76/97

F0*.46 1& R) )+)n-a i;n i+/ G- i a 0)8 0)+ i) ) 0) 8a á7,ina 0) )n+aB/.

F0*.46 1' E+7,) a@ C/n=,n-/ 0) )8) )n-/+ in i a8)+ 0) 8a á7,ina.

67


77/97

F0*.46 1( D)-a88) 0) i+-a+ in i a8)+ )n +) i;n )0ia 0) 8a á7,ina.

F0*.46 1: P8an/ 0) 0i )n+i/n)+ g)n) a

ADAPTACIÓN DE UNA MÁQUINA UNIVERSAL DE ENSAYO DE TENSIÓN PARA POLÍMEROS

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