Diseño e implementación de un prototipo de sistema para la medición de resistencia a tensión mecánica y deformación de cables de acero

Abstract

Este proyecto de grado consiste en el diseño y la construcción de un prototipo de sistema que realiza ensayos o pruebas a tracción de cables de acero (guayas) de diámetros pequeños, más específicamente diámetros de 0.8, 1 .2 y 1.6 mm para cables de acero con alma de acero y 1.6 mm de diámetro para cables de acero con alma de fibra. Cada prueba a tracción que realiza el prototipo se hace bajo la norma técnica colombiana 2961 y su resultado es una gráfica de esfuerzo deforma ción a partir de la cual mediante indicadores numéricos específicos se conocen las principales características mecánicas del cable que se pone a prueba. El prototipo se constituye por un sistema mecánico cuyo elemento principal es un actuador lineal eléctrico que tiene como función ejercer fuerza de tracción sobre el cable que se pone a prueba hasta que éste llegue a su rotura; dicho actuador es controlado desde la interfaz visual de un programa hecho en LabView. El prototipo también se constituye de un sistema de adquisición de los datos de la fuerza y del alargamiento que sufre el cable durante la prueba, dichos datos son adquiridos mediante una celda de carga de tracción y un sensor infrarrojo de desplazamiento cuyas señales de voltaje son amplificadas, filtradas y convertidas a formato digital para ser enviadas al programa hecho en Labview. El programa convierte dichas señales de voltaje en datos de fuerza, alargamiento, esfuerzo y deformación, y genera una gráfica de fuerza vs alargamiento y otra de esfu erzo vs deformación a partir de la cual mediante indicadores numéricos específicos determina las principales propiedades mecánicas del cable puesto a prueba las cuales son la resistencia a tracción, la rigidez, la ductilidad y la fragilidad.