Duresa Vickers i pèndol Charpy

Duresa Vickers i pèndol Charpy
6 d'octubre de 2024 No hi ha comentaris Tecnologia Industrial Oscar Alex Fernandez Mora

a) Calcula la duresa Vickers d’un material, sabent que una punta piramidal de diamant deixa una petjada de diagonal $d = 0.45$ mm, en aplicar-li una força de $50$ kp durant $20$ s. b) Calcula l’alçada en m, des de la qual es va deixar caure una maça de $40$ kg d’un pèndol de Charpy, aix la resiliència del val material $46$ J/cm$^2$ i aquella va ascendir $38$ cm després de mameluc una proveta de $2$ cm$^2$ de secció.

A) Càlcul de la duresa Vickers (HV):

La fórmula per calcular la duresa Vickers (HV) és:

$$HV = \frac{1.8544 \cdot F}{d^2}$$

On:

  • $F$ és la força aplicada en quilograms-força (kgf).
  • $d$ és la diagonal de la petjada en mil·límetres (mm).

Dades del problema:

  • $F = 50 \, \text{kp} = 50 \, \text{kgf}$
  • $d = 0.45 \, \text{mm}$

Substituint les dades a la fórmula:

$$HV = \frac{1.8544 \cdot 50}{(0.45)^2}$$

Anem a calcular-ho:

B) Càlcul de l’alçada en el pèndol de Charpy:

Per trobar l’alçada des d’on es deixa caure la maça, podem utilitzar l’energia potencial. Sabem que la resiliència del material és la quantitat d’energia per unitat de superfície que el material pot absorbir abans de trencar-se.

L’energia absorbida pel material es pot calcular com:

$$E_{absorbida} = \text{Resiliència} \times A$$

On:

  • Resiliència $= 46 \, \text{J/cm}^2$
  • $A$ és la secció de la proveta $= 2 \, \text{cm}^2$

Per tant:

$$E_{absorbida} = 46 \, \text{J/cm}^2 \times 2 \, \text{cm}^2 = 92 \, \text{J}$$

L’energia total del pèndol abans de trencar la proveta és l’energia potencial inicial. Després de trencar la proveta, el pèndol puja fins a una alçada de $38$ cm, així que l’energia potencial final és:

$$E_{final} = m \cdot g \cdot h_{final}$$

On:

  • $m = 40 \, \text{kg}$
  • $g = 9.81 \, \text{m/s}^2$
  • $h_{final} = 0.38 \, \text{m}$

Per tant, l’energia final és:

$$E_{final} = 40 \cdot 9.81 \cdot 0.38$$

L’energia potencial inicial és igual a l’energia absorbida més l’energia final:

$$E_{inicial} = E_{absorbida} + E_{final}$$

Després, calculem l’alçada inicial $h_{inicial}$ utilitzant:

$$E_{inicial} = m \cdot g \cdot h_{inicial}$$

D’aquesta manera podem calcular l’alçada inicial. Ara faré els càlculs.

A) La duresa Vickers (HV) del material és de $457.88$.

B) L’energia final després que el pèndol va pujar $38$ cm és $149.11$ J. L’energia absorbida pel material és $92$ J.

L’alçada inicial des d’on es va deixar caure la maça és d’uns $0.61$ metres.

Sobre l'autor
Oscar Alex Fernandez Mora Etern estudiant de la Rússia tsarista. Gran aficionat als destil·lats i als fermentats. Malaltís de llibres de la MIR i entusiasta del #LaTeX. Soci de l’ACBC. Important actiu del projecte Campana de Gauss

Leave a reply

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *