máquina de prueba universal

Type of equipment for determining tensile or compressive strength of a material

Una moderna máquina de pruebas universal

Dispositivo de prueba para prueba de flexión de tres puntos

Una máquina de prueba universal ( UTM ), también conocida como probador universal , ^[1] máquina de prueba de materiales o marco de prueba de materiales , se utiliza para probar la resistencia a la tracción y la resistencia a la compresión de los materiales . Un nombre anterior para una máquina de ensayo de tracción era tensómetro . La parte "universal" del nombre refleja que puede realizar muchas pruebas estándar de tracción y compresión en materiales, componentes y estructuras (en otras palabras, que es versátil).

Componentes

Se utilizan varias variaciones. ^[2] Los componentes comunes incluyen:

• Bastidor de carga: normalmente consta de dos soportes resistentes para la máquina. Algunas máquinas pequeñas tienen un único soporte.
• Celda de carga : se requiere un transductor de fuerza u otro medio para medir la carga. La calibración periódica generalmente es requerida por las regulaciones vigentes o el sistema de calidad.
• Cruceta: se controla una cruceta móvil (cruceta) para que se mueva hacia arriba o hacia abajo. Por lo general, esto ocurre a una velocidad constante: a veces se le llama máquina de velocidad constante de extensión (CRE). Algunas máquinas pueden programar la velocidad de la cruceta o realizar pruebas cíclicas, pruebas con fuerza constante, pruebas con deformación constante, etc. Se utilizan accionamiento electromecánico, servohidráulico, lineal y de resonancia.
• Medios para medir la extensión o deformación: muchas pruebas requieren una medida de la respuesta de la muestra de prueba al movimiento de la cruceta. A veces se utilizan extensómetros .
• Dispositivo de salida: se necesita un medio para proporcionar el resultado de la prueba. Algunas máquinas más antiguas tienen pantallas digitales o de dial y registradores de gráficos . Muchas máquinas más nuevas tienen una interfaz de computadora para análisis e impresión.
• Acondicionamiento: muchas pruebas requieren un acondicionamiento controlado (temperatura, humedad, presión, etc.). La máquina puede estar en una sala controlada o se puede colocar una cámara ambiental especial alrededor de la muestra de prueba para la prueba.
• En muchos métodos de prueba se requieren accesorios de prueba , mordazas para sujetar muestras y equipos relacionados para la fabricación de muestras .

Usar

"Curva tensión-deformación que muestra el comportamiento elástico típico de aleaciones no ferrosas ". ( Esfuerzo ,  , mostrado como función de la deformación ,  .) ${\displaystyle \sigma }$ ${\displaystyle \epsilon }$

1. Límite elástico verdadero
2. Límite de proporcionalidad
3. Límite elástico
4. Límite elástico compensado

Un cilindro de hormigón ensayado en UTM

La configuración y el uso se detallan en un método de prueba , a menudo publicado por una organización de normalización . Aquí se especifica la preparación de la muestra, fijación, longitud de calibre (la longitud que está bajo estudio u observación), análisis, etc.

La muestra se coloca en la máquina entre las mordazas y, si es necesario, un extensómetro puede registrar automáticamente el cambio en la longitud del calibre durante la prueba. Si no se instala un extensómetro, la propia máquina puede registrar el desplazamiento entre sus crucetas sobre las que se sujeta la muestra. Sin embargo, este método no sólo registra el cambio de longitud de la muestra, sino también todos los demás componentes extensibles/elásticos de la máquina de ensayo y sus sistemas de accionamiento, incluido cualquier deslizamiento de la muestra en las mordazas.

Una vez que la máquina se pone en marcha, comienza a aplicar una carga creciente sobre la muestra. A lo largo de las pruebas, el sistema de control y su software asociado registran la carga y extensión o compresión de la muestra.

Las máquinas varían desde sistemas de mesa muy pequeños hasta sistemas con más de 53 MN (12 millones de lbf ) de capacidad. ^{[3] [4]}

Ver también

• Módulo de elasticidad
• Curva tensión-deformación
• El módulo de Young
• Cuello (ingeniería)
• Pruebas de fatiga
• Prensa hidráulica

Referencias

1. Davis, Joseph R. (2004), Pruebas de tracción (2ª ed.), ASM International, p. 2, ISBN 978-0-87170-806-9.
2. Annappa, CH (julio de 2012), "APLICACIÓN DE INGENIERÍA DE VALOR PARA LA REDUCCIÓN DE COSTOS: UN ESTUDIO DE CASO DE MÁQUINA DE PRUEBA UNIVERSAL", Revista Internacional de Avances en Ingeniería y Tecnología , 4 (1): 618–629 , recuperado 1 de diciembre 2017
3. NIST, Instalación de pruebas de estructuras a gran escala, archivado desde el original el 5 de junio de 2010 , consultado el 4 de mayo de 2010 .
4. Kirstein (1971). Máquina de prueba universal de capacidad de 12 millones de libras, NBS Pub 355 (PDF) (Reporte). NIST . Consultado el 22 de mayo de 2017 .

• ASTM E74 - Práctica para la calibración de instrumentos de medición de fuerza para verificar la indicación de fuerza de máquinas de prueba
• ASTM E83 - Práctica para la verificación y clasificación de sistemas extensómetros
• ASTM E1012 - Práctica para la verificación del marco de prueba y la alineación de la muestra bajo aplicación de fuerza axial de tracción y compresión
• ASTM E1856: Guía estándar para evaluar sistemas computarizados de adquisición de datos utilizados para adquirir datos de máquinas de prueba universales
• JIS K7171: norma para determinar la resistencia a la flexión de materiales y productos plásticos

enlaces externos

• Playa, Chandler B., ed. (1914). "Maquina de pruebas"  . La obra de referencia para nuevos estudiantes  . Chicago: FE Compton and Co.
• Vídeo de una máquina de ensayo universal realizando un ensayo de tracción
• ¿Qué es una máquina de prueba universal?