Muy buenas criaturitas, ¿qué tal? me imagino que todo bien. He estado ausente pero tranquilos aquí os presento el nuevo tema, solicitaciones mecánicas. En esta entrada veremos los tipos de solicitaciones y qué son, también los materiales más característicos de cada una de las solicitaciones y los tipos de fallos y cómo podemos reconocerlos. ¡Vamos a ello!.
En primer lugar empezaré hablando de que es una solicitación mecánica. Se puede traducir como la reacción que se produce en una sección de un sólido en consecuencia de establecer una fuerza externa sobre el mismo. Cuando la solicitación, es decir, la fuerza que se ejerce, es mayor a la resistencia del sólido, éste se deforma. Dependiendo de la dirección en el que se efectúa la fuerza los esfuerzos se clasifican en: compresión, flexión, tracción, cizalladura y torsión.
Compresión.
El esfuerzo de compresión se denomina como el resultante de aplicar una fuerza tanto por la parte de arriba del sólido como por su parte de abajo.
Con esta imagen se entiende mejor. Si ejerces una fuerza en la dirección en las que van las flechas, el cilindro tiende a encoger por la parte del centro y por lo tanto la parte del centro ahora es más ancha que la de los extremos, imaginando que antes la del centro midiera lo mismo que la de los extremos.
- Los materiales más característicos que se utilizan para realizar un ensayo de compresión son el hormigón y metales, pero sobre todo con aceros. El ensayo se entiende como la investigación para saber la resistencia de un material.
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Hormigón Acero
- Con respecto al tipo de fallo en una solicitación por presión, el fallo se verá afectado por los lados del material utilizado (grietas), mientras que en las partes en las que se le presenta la fuerza de compresión apenas serán dañadas.
En esta imagen se aprecia que se ha hecho un ensayo con un trozo de hormigón y por donde se presenta el fallo es en los lados, en este caso es un trozo cilíndrico y está bastante afectado por todas las partes.
Flexión.
Se denomina flexión a la deformación que se produce del sólido perpendicularmente en la dirección que se produzca la fuerza.
Podemos apreciar el sólido antes y después de que se le aplique una fuerza. Cuando es aplicado la fuerza en la dirección en la que va la flecha, el sólido se deforma.
- En este caso, los materiales utilizados en el ensayo de flexión sería la madera y el hierro. Se cogerían dos probetas circulares, una de madera y otra de hierro con el objetivo de conocer el esfuerzo de rotura y comparadas con un reloj comparador.
Se aprecia claramente que el hierro tiene más resistencia a la flexión que la madera, la foto de la izquierda se ve el trozo de madera que rompe mientras que en la foto de la derecha resiste a la solicitación adoptando una flexión.
Como elemento de flexión puedo poner como ejemplo una viga ya que están pensadas para trabajar en flexión.
Tracción.
Este esfuerzo sería vulgarmente hablando lo contrario al esfuerzo de compresión. Veamos una imagen que es más fácil de explicar ahí lo de una imagen vale más que mil palabras.
La fuerza que se aplica en el sólido es de los extremos hacia afuera como las flechas indican. Aquí la parte del centro se estrecha y los extremos son los que se hacen más anchos, todo lo contrario a la compresión.
- En el ensayo de tracción, se utiliza como material el cobre y consiste en someterle a un esfuerzo axial es decir desde los ejes del material hasta que se produce la rotura.
Este sería el cobre en el momento en el que se le coloca para poder comenzar la práctica.
Y aquí ya se ve cuando el elemento se ha roto debido al esfuerzo producido.
Dependiendo el tipo de material, en este caso hablando de un material sólido, se puede decir que hay dos tipos de deformaciones: permanentes y no permanentes.
Permanentes: son los que ya han superado su punto de fluencia y ya no vuelven a su estado original.
No permanentes: son aquellos que son elásticos y tras sufrir la tracción, éste recupera su forma inicial.
Para poner un ejemplo de algún elemento de tracción, he pensado en los tensores de un puente ya que es un elemento que está en tensión pero sufre dependiendo del estado meteorológico. Los tensores por si alguien no lo sabe, son los cables que van desde la superficie del puente hasta la torre.
Cizalladura.
Esfuerzo producido por la tensión paralela. Para entenderlo, es cuando dos piezas cortantes se cruzan, una hacia arriba y otra hacia abajo y se produce un corte.
Podemos ver en esta imagen como dos piezas se cruzan, se ve como cada una va en una dirección como indican las flechas y cuando se cruzan se produce la cizalladura o corte del sólido.
- En el ensayo de esta solicitación se suelen utilizar materiales hechos de metal o materiales compuestos que serían materiales compuestos por dos o más materiales.
En este caso las deformaciones son permanentes ya que a cortar una pieza, ésta no vuelve a su posición a no ser que se le aplique una soldadura o un pegado pero de la otra forma la pieza no regresaría a su estado principal.
Como elemento que haga la función de corte se me ocurrió simplemente la cizalla.
Este elemento hace la función de una tijera, imagino que todo el mundo sepa que es una tijera y que todos en algún momento hayamos cogido una claro ejemplo a la hora de cortar papel para envolver un regalo, pero éste corta cosas más robustas como una plancha de metal.
Torsión.
Solicitación producida por el retorcimiento de una pieza. Veamos la imagen que una vez vista se puede explicar y entender mejor.
Este esfuerzo se produce al coger un sólido y retorcerlo, es decir, agarrarlo de cada extremo y hacer girar un extremo hacia un lado y otro hacia el lado contrario. Como se puede apreciar se produce un doblez en el centro de la pieza.
En este ensayo se coge un trozo cilíndrico de aluminio y se le aplica la torsión hasta que el material rompe. Con esto se estudia la resistencia de dicho material a la torsión.
En este aparato se realiza el estudio de la resistencia que tiene ante la aplicación de una fuerza en modo de torsión.
Esto sería un tipo de fallo por torsión. Se puede reconocer porque la rotura es uniforme y en cada uno de los lados siempre hay un trozo que mide más que el otro trozo roto. Para poder entenderlo mejor he dibujado unas flechas queriendo dar una explicación mejor y quiero decir que el trozo que indica la flecha negra es más corto que el de la flecha roja.
Puede que viéndolo en una tiza sea más fácil de entenderlo y es fácil de comprobación si uno quiere hacerlo en casa ya que no hacen falta máquinas simplemente una tiza y hacer una fuerza de torsión.
Un ejemplo claro de un utensilio que trabaje a torsión es el destornillador. Se puede ver como al utilizarlo realiza un movimiento de torsión.
Como conclusión de todo esto, espero que esto haya servido de algo o por lo menos que lo crea yo xD. He intentado ser lo menos técnico posible y puede que haya dicho alguna cosa mal, todo lo escrito esta apoyado de lo aprendido en clase y algo más que haya podido añadir lo he leído en wikipedia.
Como elemento que haga la función de corte se me ocurrió simplemente la cizalla.
Este elemento hace la función de una tijera, imagino que todo el mundo sepa que es una tijera y que todos en algún momento hayamos cogido una claro ejemplo a la hora de cortar papel para envolver un regalo, pero éste corta cosas más robustas como una plancha de metal.
Torsión.
Solicitación producida por el retorcimiento de una pieza. Veamos la imagen que una vez vista se puede explicar y entender mejor.
Este esfuerzo se produce al coger un sólido y retorcerlo, es decir, agarrarlo de cada extremo y hacer girar un extremo hacia un lado y otro hacia el lado contrario. Como se puede apreciar se produce un doblez en el centro de la pieza.
En este ensayo se coge un trozo cilíndrico de aluminio y se le aplica la torsión hasta que el material rompe. Con esto se estudia la resistencia de dicho material a la torsión.
En este aparato se realiza el estudio de la resistencia que tiene ante la aplicación de una fuerza en modo de torsión.
Esto sería un tipo de fallo por torsión. Se puede reconocer porque la rotura es uniforme y en cada uno de los lados siempre hay un trozo que mide más que el otro trozo roto. Para poder entenderlo mejor he dibujado unas flechas queriendo dar una explicación mejor y quiero decir que el trozo que indica la flecha negra es más corto que el de la flecha roja.
Puede que viéndolo en una tiza sea más fácil de entenderlo y es fácil de comprobación si uno quiere hacerlo en casa ya que no hacen falta máquinas simplemente una tiza y hacer una fuerza de torsión.
Un ejemplo claro de un utensilio que trabaje a torsión es el destornillador. Se puede ver como al utilizarlo realiza un movimiento de torsión.
Como conclusión de todo esto, espero que esto haya servido de algo o por lo menos que lo crea yo xD. He intentado ser lo menos técnico posible y puede que haya dicho alguna cosa mal, todo lo escrito esta apoyado de lo aprendido en clase y algo más que haya podido añadir lo he leído en wikipedia.
Firmado, Señor Criatura.
