Ensayo de Desgaste

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA

Y ELÉCTRICA

UNIDAD PROFESIONAL AZCAPOTZALCO

INGENIERÍA EN ROBÓTICA INDUSTRIAL

ENSAYE DE MATERIALES

PRÁCTICA #8 ENSAYO DE DESGASTE

PROF: M. EN C. JOSÉ RUBÉN AGUILAR SÁNCHEZ

GARCÍA VERA IRWIN MARTÍN

3RM2

Ensaye de Materiales Practica #4 Ensayo de Desgaste

INDICE

I.- OBJETIVO…………………………………………………………...…………………3

II.- JUSTIFICACION…………………………………………………….………….……4

III.- EQUIPO UTILIZADO……………………………………………….………..………5

IV.- METODOLOGÍA…………………………………………………………...….…….11

V.- DATOS OBTENIDOS…………………………… ……………………...………14

VI.- CALCULOS, RESULTADOS Y GRÁFICAS……………………………………19

VII.- CONCLUSIONES……………………………………………………………….…25

VIII.- FUENTES DE INFORMACIÓN………………………………………………….26

ANEXO I.- COTIZACIÓN MAQUINA DE DESGASTE………………………………27

ANEXO II.- COTIZACIÓN DEL ENSAYO DE DESGASTE...…………………..….. 28

ANEXO III.- NORMA DEL ESNSAYO DE DESCASTE…………………………….29

Laboratorio Ensaye de Materiales Página 2


I.- OBJETIVO.

Realizar un ensayo de desgaste a una probeta de bronce fosforado de 50mm de diámetro por 11mm de espesor.



II.- JUSTIFICACIÓN.

La tribología, ciencia que estudia los desgastes en la máquina, como la

cuantificación de la maquina.

Con ella conoceremos la durabilidad y la resistencia que tendrá el concreto

para la fabricación de losas, estructuras simples o estructuras que

requieran que la resistencia del concreto sea la adecuada para ellas.

La selección de un material y procedimientos de prueba requieren análisis

de las condiciones reales de servicio que obligan al ingeniero a obtener el

material que resiste ese desgaste.

Se usan en métodos como medir la cantidad de partículas de acero en el

aceite de un equipo.



III.- EQUIPO UTILIZADO

MÁQUINA DE DESGASTE POR ABRASIÓN

MARCA: AMSLER

VISTA FRONTAL MAQUINA DE DESGASTE.



VISTA LATERAL IZQUIERDA MAQUINA DE DESGASTE



ELEMENTOS PRINCIPALES DE LA MÁQUINA DE DESGASTE.



INDICADOR DE DEFORMACIÓN

Cronometro de celular

Marca: Motorola

Modelo: C113A

CELULAR C113A

Probeta de bronce fosforado SAE-65 de 50mm de diámetro por 11mm de espesor, con barreno en el centro de 16 mm de diámetro.

Probeta



Arena sílica

Aceite Bital 2



Termómetro electrónico

Marca: RadioShack

TERMOMETRO ELECTRONICO



IV.- METODOLOGÍA.

1.- La práctica se dio inicio cuando el profesor nos dio las medidas de la siguiente probeta la cual mostramos a continuación:

PROBETA

2.-La probeta es la misma que se utilizó en los ensayos de dureza solo que se tuvo que hacer un barreno de 16 mm de diámetro en el centro, como se muestra en la vista 1.

3.- Como ya se tenía la probeta de durezas solo se procedió a realizar el barreno, el barreno lo realizo un compañero del equipo por lo que no tuvo un costo monetario.

4.- Nuestro equipo fue asignado por el profesor para comprar la arena sílica (1 Kg) para todos los equipos con un costo de $30.00.

4.- lo siguiente fue conseguir el aceite especificado por el profesor que fue bital 2 el cual tuvo un costo de $50.00.


16 mm50 mm

11 mm


5.- Teniendo la probeta totalmente acabada, la tierra sílica y el aceite indicado esperamos la aceptación del maestro para poder planear el día y la hora en la que íbamos hacer el ensayo, el profesor acepto y el día que planeamos fue el viernes 30 de octubre del año en curso a las 13:00 horas, todos los integrantes del equipo fueron avisados con anticipación para no tener problema a la hora de entrar al laboratorio ya que si algún integrante no acudiera tendríamos problemas con el profesor y con el equipo.

Previamente el profesor que nos da a la hora de laboratorio nos explico cuales eran las partes principales de la máquina de desgaste.

6.- Además de que nos dio el procedimiento que se tiene que seguir para hacer este tipo de ensayo el cual es el siguiente:

Procedimiento para un ensayo de compresión.

a) Seleccionar el material (bronce fosforado SAE-65)

b) Verificar que no tenga defectos superficiales como ralladuras de herramienta, golpes, nudos, aceite, grasas, etc.

c) Pesar la probeta para obtener masa inicial.

d) Medir la probeta con ayuda del integrador para obtener medidas iníciales.

e) Montar la probeta en el carro porta probetas.

f) Imprimirle una carga de 15 Kg con el tornillo.

g) Preparar el tambor de autográficas, colocando y ajustando el papel por medio de cinta adhesiva.

h) Colocar la plumilla o lápiz en el porta plumillas

i) Comenzar el ensayo con 5 minutos en seco a una frecuencia baja de 1410 r.p.m.

j) Aplicar durante 5 minutos a la probeta el lubricante.



k) Aplicar durante 5 minutos arena sílica.



l) Aplicar durante 3 minutos petróleo para limpiar la probeta.

m) Ya limpia la probeta se remueve del porta probetas y se mite el diámetro final de con ayuda del integrador.

n) Se pesa para obtener la masa perdida.

7.- Después de cómo saber cuál es el procedimiento que se tiene que hacer para este tipo de ensaye empezamos a desarrollarlo.

8.- Realizamos el ensayo conforme el procedimiento indicado tomando datos en cada minuto que duro la prueba. Mientras realizábamos la practica nos percatamos que el tambor graficador no funcionaba ya que lo había dañado el equipo anterior que realizo el ensayo.

10.- Ya terminado el ensayo se midió la probeta para obtener las medidas finales.

11.- A la salida del laboratorio nos reunimos para ponernos de acuerdo y pesar la probeta, intercambiar datos para el reporte, ya que se entrega como limite el día viernes 7 de Octubre de 2009 a las 22:00 horas.

APLICANDO ACEITE APLICANDO ARENA SÍLICA



V.- DATOS OBTENIDOS.

PROPIEDADES DE BRONCE FOSFORADO SAE-65

Proporciones en peso (%)

Aleación Cobre

%

Zinc

%

Plomo

%

Estaño

%

Aluminio

%

Hierro

%

Níquel

%

Otros

%

Bronce fosforado

86-90 0-4 7-11

Densidad: 8,90 g / cm3.

Punto de fusión: 830 a 1020 ºC

Coeficiente de temperatura: 0,0006 K-1

Resistividad eléctrica: 14 a 16 µOhm/cm

Coeficiente de expansión térmica: entre 20 y 100 ºC ---> 17,00 x 10-6 K-1

Conductividad térmica a 23 ºC : 42 a 50 Wm-1



PROPIEDADES DE ACEITE BITAL 2

Temperatura de fusión >300° C

Temperatura de inflamación 220 a 225 °C

Gravedad especifica a 15.6°C 0.884 a0.886

Velocidad de evaporación Insignificante

Presión de vapor (mm Hg 20°C) <0.1mmhg

ExplosividadInferior ND

Superior NDTemperatura de fusión NA

Temperatura de auto ignición ND

Peso molecular ND

Estado físico Liquido translucido

Color Naranja, ámbar

Olor Similar al del petróleo

Solubilidad en agua Insoluble

% de volatilidad ND



PROPIEDADES ARENA SÍLICA

La arena sílica es un material cuyo rango granulométrico va de 1/16 a 2 mm. De diámetro y está compuesta químicamente y exclusivamente por bióxido de Silicio (SiO2 esta es la fórmula química). Sirve para la fabricación de ladrillos refractarios, para elaborar moldes para fabricar piezas de fundición, para la fabricación de vidrio, también de resinas resistentes al desgaste, etc.

Probeta abrasiva fabricada de.

Acero AISI d2Dureza 63 HRC



Datos Obtenidos durante el Ensayo

Tiempo TorqueIntegrador

Cuenta ciclos

Temperatura

0 0 0 74943 24SECO1 12 2,11 74966 24,62 9 3,8 74990 25,33 10 5,46 75013 26,84 12 7,28 75036 26,65 16 9,43 75059 26,6ACEITE BITAL6 10 11,27 75082 26,67 10 11,91 75105 26,68 10 14,7 75129 279 10 16,43 75151 26,410 10 18,15 75175 26,6ARENA11 11 20,07 75198 27,412 11 21,75 75221 28,213 12 23,51 75244 28,314 11 25,24 75267 29,615 14 27,04 75291 30PETROLEO16 22 30,08 75314 27,417 21 33,14 75337 26,418 27 36,3 75361 25,8



Tacómetro con tambor centesimal (inicial) 129.84

Tacómetro con tambor centesimal (final) 129.77

Diámetro calculado de la probeta 157.0796

(41.3 x Tacómetro con tambor centesimal)/100

Diámetro inicial calculado de la probeta 53.62

Diámetro inicial calculado de la probeta 53.59

Peso inicial 190 gr

Peso final 191.5gr



VI.- CALCULOS, RESULTADOS Y GRÁFICAS.

Diámetro inicial de la probeta

∅ inicial=41.3 x tacometro con tambor centesimal

100

∅ inicial=41.3 x129.84

100

∅ inicial=5362.392100

∅ inicial=53.62˚

Diámetro final de la probeta

∅ final=41.3 x tacometrocon tambor centesimal

100

∅ final=41.3 x 129.77

100

∅ final=5359.501100

∅ final=53.59 ˚

Peso real inicial

W= 191.5g = 0.1915Kg.

Peso real final

W= 190g = 0.190Kg.



Volumen inicial de la probeta

V=π r2h

Donde:

r = radio

h = altura

V=π (O .02681m )2 (0.011m )

V=2.4839x 10−5m3

Volumen final de la probeta

V=π r2h

Donde:

r = radio

h = altura

V=π (O .02679m)2 (0.011m )

V=2.4802x 10−5m3

Peso inicial calculado

W=δV

Donde:

δ = Peso específico del bronce

V = Volumen de la probeta.

W=( 8.5 x103Kgm3 )(2.4839x 10−5m3)W=0.211Kg=211 g



Peso final calculado

W=δV

Donde:

δ = Peso específico del bronce

V = Volumen de la probeta.

W=( 8.5 x103Kgm3 )(2.4802x10−5m3)

W=0.2108Kg=210 g

Área total

Área de contacto x revolución

(1.7278x10−3m2) x (418)

Área total = 0.72 m2



GRAFICAS









VII.- CONCLUSIONES.

El ensayo de desgaste se realizo satisfactoriamente con una pérdida de masa () y una reducción de diámetro de ().

En los cinco minutos de ensayo de desgaste abrasivo con aceite Bital núm. 2 fue menor la perdida por la viscosidad del aceite, ya que esto provocaba que la probeta no tuviera un contacto directo con la probeta abrasiva.

En los cinco minutos de ensayo con arena sílica se provocó un mayor desgaste por que había una mayor área de contacto con la probeta abrasiva como con los granos de aren.



VII.- FUENTES DE INFORMACION.

Laboratorio de ciencia de materiales

Ciencia de los materiales II

Normas ASTM

MARKS Manual del Ingeniero Mecánico

Theodore Baumeister, Eugene A. Avallone, Theodore Baumeister III

Mc. Graw Hill

Octava Edición (Segunda edición en español)

1981

Pag. 6-123 a 6-129

Apuntes Ciencia de los Materiales

M. en C. José Rubén Aguilar Sánchez



ANEXO I COTIZACIÓN DELA MAQUINA PARA ENSAYOS DE TENSIÓN.

Útiles y Máquinas Industriales, S. A.

Ensayo de universal: 4500 euros

El modelo de máquina universal vertical de prueba de la fricción y del desgaste MMW-1A, se diseña para desarrollar todas las clases de aceite hidráulico del grado medio y alto y para evaluar la máquina de prueba de la inspección, y el uso y la función es similares a la prueba de múltiples funciones de FALEX No. 6 y a la máquina de prueba de medición. Esta máquina es máquina de prueba estándar para evaluar el carácter antiusura para la grasa o el aceite de la lubricación con ASTM D 4172-82, ASTM D 2266-81. Y también está el aparato estándar para el aceite de evaluación, con el lubricante hidráulico, el carácter antifricción en petróleo general y la corporación de la industria de la química. Con XBE34007-87.

el método antedicho se utiliza cuatro pares de la fricción de la bola que miden el carácter antiusura relativo para el agente de la lubricación bajo condición de prueba especial. Es ampliamente utilizado en desarrollar productos derivados del petróleo hidráulicos antiusuras.

Avda. de Madrid, 43 28850 Torrejón de ArdozTel.: 902 10 70 20 916 78 46 48/49 Fax: 916 78 43 66 (MADRID) [email protected]



http://www.umi.es/pdf/ESTATICA%20SERIE%20EH.pdf



ANEXO II NORMA DEL ENSAYO DE desgaste

ANEXO II

COTIZACIÓN ENSAYO DE desgaste

COTIZACION

ENSAYO DE DESGASTE$/(86,77)

Código : NTP ISO 7765-1:1998

Título : PLASTICOS. Películas y laminados. Determinación de la resistencia al desgaste por el método del dardo de caída libre. Parte 1: Métodos de escalera. 1a ed.

Comité : CTN 014: Envases y Embalajes. Envase de plástico flexibles utilizado en alimentos

Resumen : Especifica métodos para la determinación de la energía que ocasiona la ruptura (falla) de películas y láminas de plástico de menos de 1 mm de espesor bajo determinadas condiciones de impacto de un dardo de caída libre desde una altura determinada, que da

I.C.S. : 83.140.10

Precio : S/. 27,98

Código : NTP ISO 7767-2:1978

Título : PLASTICOS. Películas y laminados. Determinación de la resistencia al desgaste abrasivo.Parte 2: Ensayo de perforación instrumental. 1a.ed.

Comité : CTN 014: Envases y Embalajes. Envase de plástico flexibles utilizado en alimentos



ANEXO III NORMA ENSAYO DE DESGASTE

AISI G-65

ALCANCE

Estos métodos de prueba cubren procedimientos de laboratorio para determinar la resistencia de materiales metálicos a la abrasión. La intención de este procedimiento es de proporcionar los datos que van a colocar los materiales según su resistencia a la abrasión bajo un especificado grupo de condiciones.
























Documents

Ensayo de Desgaste