FACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

PRACTICA N°02PROPIEDADES MECÁNICAS

1) Una barra de aluminio de sección constante de 160 mm2 soporta unas fuerzas axiales aplicadas en los puntos que indica la figura. Si E = 70GPa, determinar el alargamiento o acortamiento total de la barra

2) Durante una prueba de esfuerzo-deformación se ha obtenido que para un esfuerzo de 35 MPa la deformación ha sido de 167x10-6, y para un esfuerzo de 140 MPa, de 667x10-6. Calcular el valor del modulo de Young y el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0,002

3) Un alambre de acero de 10 m de longitud que cuelga verticalmente soporta una carga de 2000 N. determinar el diámetro necesario, despreciando el peso del alambre, si el esfuerzo no debe exceder de 140 MPa y el alargamiento debe ser inferior a 5 mm. Supóngase E = 200GPa

4) Una barra de acero de alta resistencia que se usa en una grúa tiene d = 2 in. El modulo de elasticidad de este acero es E = 29x106 psi y su relación de Poisson es 0,29. Debido a necesidades de espacio, el diámetro de la barra se limita a 2,001 in cuando se comprime por fuerzas axiales. ¿Cuál es la carga máxima de compresión que se permite?

5) Una varilla redonda de acero de longitud L y diámetro d cuelga de un tiro de mina y sostiene una canasta con peso W en su extremo inferior (a) Deducir una formula del esfuerzo máximo en la varilla teniendo en cuenta el peso de la varilla misma (b) Calcular el esfuerzo máximo si L = 40 m, d = 8 mm y w = 1,5 KN (densidad del acero 77 KN/m3) (5 ptos)

6) Una grúa de carga esta formada por una viga de acero ABC soportada por un cable BD, y esta sometida a una carga P. El cable tiene un área transversal efectiva A = 0,471 in2. Las dimensiones de la grúa son H = 9 ft, L1 = 12 ft y L2 = 4 ft

(a) Si la carga P = 9000 lb, ¿Cuál es el esfuerzo de tensión promedio en el cable?

(b) Si el cable se estira 0,382 in ¿Cuál es la deformación unitaria promedio? (5 ptos)

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7) En un ensayo Brinell se ha aplicado una carga de 3000 Kp. El diámetro de la bola del penetrador es 10 mm. El diámetro de la huella obtenido es de 4,5 mm y el tiempo de aplicación 15 s. Se pide: a. El valor de la dureza Brinell (HB) y su

expresión normalizada. b. Indicar la carga que habría que aplicar a

una probeta del mismo material si se quiere reducir la dimensión de la bola del penetrador a 5 mm.

c. Indicar el tamaño de la huella cuando el penetrador sea de 5 mm de diámetro y el valor de la dureza el mismo que en (a)

8) Calcular la dureza para una bola de diámetro D=2.5 mm que al aplicarle una fuerza de 188.5 kp durante 20 s, deja una huella de 0.24 mm de profundidad. Recuerde que el área de la huella que deja una bola de acero de diámetro D al penetrar la probeta una profundidad f es A=πDf

9) Calcule la dureza Vickers del material, sabiendo que una punta piramidal de diamante deja una huella de diagonal D=0.45 mm, al aplicarle una fuerza de 50 kp durante 20 s.Recuerde que el área de la huella de diagonal D, que deja una punta piramidal de diamante al penetrar la probeta es A=D2/1.8543

10) Calcula el valor de dureza de Brinell (HB) que corresponde al bronce si sabemos que una bolade acero de Φ 10mm de diámetro, sometida a una carga de 3.000Kg, deja una huella de diámetro 5,88mm.

11) Para determinar la dureza de Brinell de un material se ha utilizado una bola de 5mm de diámetro y se ha escogido una K=30, obteniéndose una huella de 2,3mm de diámetro. Calcular:a. Duerza Brinell del material.b. Profundidad de la huella

12) Suponga que la carga utilizada en un ensayo de Brinell es de 250Kgf y el penetrador de un diámetro de 5mm, obteniéndose una huella de 3,35mm2. Determinar el resultado del mismo.

13) Para realizar un ensayo de dureza de Brinell en un acero, se utiliza una bola de diámetro D=8mm, obteniéndose una huella de diámetro d=3mm. Si la constante del ensayo es K=30, determinar:a. Carga utilizada.b. Dureza obtenida.

14) Determina la longitud de las diagonales de la huella que dejará el penetrador sobre un material de dureza 630 HV 50.

15) Hemos templado el acero al carbono y para conocer su dureza utilizamos el método Vickers.La carga aplicada ha sido de 30Kp y las diagonales miden d1=0,25mm y d2=0,26mm. Se pide:a. El valor de la dureza del acero.b. Expresar el valor de la dureza Vickers si el tiempo es de 15s

16) En un ensayo de dureza de Brinell se aplica una carga de 3.000Kp al penetrador, cuyo diámetro es de 5mm. ¿Cuál es la dureza del material?, ¿se obtendría el mismo valor de dureza si el diámetro del penetrador fuese de 5mm y la carga de 750Kp?, ¿Cuál sería el diámetro de la huella en ese caso?.

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