Este documento describe el procedimiento para realizar una prueba de compresión. Explica las consideraciones teóricas sobre esfuerzos de compresión y probetas de compresión estándar. Luego detalla los pasos para preparar y medir una probeta antes y después de someterla a una carga de compresión en una máquina de ensayo. El objetivo es determinar la resistencia del material a la compresión y su comportamiento bajo diferentes niveles de deformación.

1. 1
Instituto Tecnológico de Tlalnepantla.
Departamento de Metal Mecánica.
Laboratorio de Ingeniería Mecánica.
Sección: ENSAYOS DESTRUCTIVOS.
Practica Nº 4
Ensayo de Compresión http://rostrorodriguez2007.blogspot.com/
Alumno: Rostro Rodríguez Ernesto Joel.
Profesor: Ing. José Enrique Márquez Eloiza.
Grupo 1
Fecha de realización: 14 de Abril del 2011
Fecha de entrega: 5 de Mayo del 2011
Periodo escolar Enero-Junio 2011

2. 2
ÍNDICE PAGINAS
CONSIDERACIONES 3
TEÓRICAS…………………………………..………………………
PROCEDIMIENTO DEL 8
ENSAYO……………………………………………………......………………
EQUIPO 10
UTILIZADO………………………...……….……………………….………….
NORMAS UTILIZADAS 11 11
DIBUJO DE LA 12
MAQUINA……………………………………………….………………….…..
DIBUJO DE LA PROBETA ANTES DEL 14
ENSAYO…………………………….……………………….…………
DIBUJO DE LA PROBETA DESPUÉS DEL 15
ENSAYO………………………………………………………………….……
TABLA DE 16
DATOS………………….…………………………………………….………..
CÁLCULOS 11 17
TABLA DE 18
RESULTADOS
GRAFICAS 11 18
CUESTIONARIO 11 20
CONCLUSIONES 22
BIBLIOGRAFÍA 23

3. 3
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
ALCANZE
En ingeniería, el ensayo de compresión es un ensayo técnico para determinar la resistencia
de un material o su deformación ante un esfuerzo de compresión. En la mayoría de los
casos se realiza con hormigones y metales (sobre todo aceros), aunque puede realizarse
sobre cualquier material.
Se realiza preparando probetas normalizadas que se someten a compresión en una
máquina universal.
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
El esfuerzo de compresión es la resultante de las tensiones o presiones que existe dentro de
un sólido deformable o medio continuo, caracterizada porque tiende a una reducción de
volumen o un acortamiento en determinada dirección. En general, cuando se somete un
material a un conjunto de fuerzas se produce tanto flexión, como cizallamiento o torsión,
todos estos esfuerzos conllevan la aparición de tensiones tanto de tracción como de
compresión.
En un prisma mecánico el esfuerzo de compresión puede caracterizarse más simplemente
como la fuerza que actúa sobre el material de dicho prisma, a través de una sección
transversal al eje baricéntrico, lo que tiene el efecto de acortar la pieza en la dirección de eje
baricéntrico.
La dificultad de aplicar una carga verdaderamente concéntrica o axial.
El carácter relativamente inestable de este tipo de carga en contraste con la carga tensada.
Existe siempre una tendencia al establecimiento de esfuerzos flexión antes y a que el efecto
de las irregularidades de alineación accidentales dentro de la probeta se acentúa a medida
de que la carga prosigue.
La fricción entre los puestos de la máquina de ensayo o las placas de apoyo y las superficies
de los extremos de las probetas debido a la expansión lateral de esta. Esto puede alterar
considerablemente los resultados que se obtendrían si tal condición de ensayo no estuviera
presente.

4. 4
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Las aéreas seccionales relativamente mayores de la probeta para ensayo de compresión
para obtener un grado apropiado de estabilidad de la pieza. Esto se traduce en la necesidad
de una maquina de ensayo de capacidad relativamente grande o probetas tan pequeñas y
por lo tanto tan cortas que resultan difícil de obtener de ellas mediciones de deformaciones
de precisión adecuada.
Se supone que desean las características simples del material y no la acción de los
miembros estructurales como columnas de modo de que la atención se limita aquí al bloque
de compresión corto.
Requerimientos para una probeta de compresión: Para el esfuerzo uniforme de la probeta de
compresión, una sección circular es preferible a otras formas. Sin embrago, la selección
cuadrada o rectangular se unan frecuentemente y para piezas manufacturadas, tales como
el azulejo, ordinariamente no resulta posible cortar probetas que se ajustan a ninguna forma
en particular.
La selección de la relación entre la longitud y el diámetro de una probeta de compresión
parece ser más o menos un compromiso entre varias condiciones indeseables. A medida
que la longitud de la probeta se aumenta, se presentan una tendencia creciente a hacia la
flexión de la pieza, con la siguiente distribución no uniforme del esfuerzo sobre una sección
recta. Se sugiere una relación entre altura y diámetro de 1 como límite superior practico. A
medida que la longitud de la probeta disminuye, el efecto de la restricción friccional en los
extremos se toma sumamente importante; así mismo para la longitudes menores de
aproximadamente 1.5 veces el diámetro, los planos diagonales a lo largo de los cuales la
falla se verificaría en un probeta más larga intercepta la base, con el resultado de que la
resistencia aparente se aumenta. Comúnmente se aplica una relación entre longitud y
diámetro de 2 o más, aunque la relación entre altura y diámetro varié para materiales
diferentes.
Los extremos a los cuales se aplica la carga deben ser planos y perpendiculares l eje de la
probeta o de hecho, convertidos así mediante el uso de cabeceo y dispositivo de montaje.

5. 5
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Probeta estándar:
Las probetas para los ensayos de compresión de materiales metálicos recomendados por la
ASTM.
Las probetas cortas son para usarse con metales antifricción.
Las de probetas medianas ara uso general y las probetas largas para ensayo que determine
el modulo de elasticidad.
Las deformaciones verdaderas involucradas en el proceso de conformado plástico son del
orden de 2 a 4 (mucho mayores que las que obtienen en un ensayo de tracción) con altas
tasas de deformación.
• El ensayo de compresión entre bloques es más conveniente para obtener información
sobre el comportamiento del material en procesos de conformado.
• En conformado plástico de metales, la presión se describe como: tensión de fluencia del
estado tensional correspondiente, g(f) función de la fricción en la interface pieza-
herramienta, h(c) función de la geometría (de la pieza y de la herramienta).
Ensayo de compresión entre bloques
• Se somete al material a una carga axial de compresión. Probetas: cilindros o prismas
rectos de caras paralelas.
Aplicación de la carga: axial y centrada (para que el estado tensional sea uniforme) Se
miden cargas y acortamientos.
Diagrama convencional:
• Observaciones:

6. 6
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Admite grandes deformaciones no hay estricción posibilidad de pandeo la fricción genera
triaxialidad de tensiones y no homogeneidad de deformaciones
• Tensiones:
• Deformaciones:
• En régimen elastoplástico:
Para trabajar en el primer cuadrante del gráfico de tensiones vs. Deformaciones
Compresión entre bloques
• Esquema del ensayo:
• Observación: para eliminar la influencia del coeficiente de forma se obtienen curvas para
diversas relaciones D0/h0, con ellas se trazan curvas σ vs D0/h0 a deformación constante,
extrapolando estas curvas a D0/h0=0 se obtiene una curva ideal (curva básica de tensión-
deformación) no afectada por el roce.

7. 7
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Fricción entre probeta y placas: dificulta y llega a impedir la expansión de los extremos de la
probeta, se atenúa hacia la zona central y prácticamente desaparece a una distancia de los
extremos, aproximadamente igual a un diámetro:
Abarrilamiento; origina zonas internas no deformadas. Puede minimizarse con lubricación
adecuada.
Camas y bloques de apoyo. Los extremos de las probetas de compresión deben ser planas
para no causar concentraciones de esfuerzos y deben ser perpendiculares al eje de la pieza
para no causar flexión debida a la carga excéntrica.

8. 8
INSTITUTO TECNOLOGICO DE TLALNEPANTLA
SUBDIRECCION ACADEMICA
INGENIERIA MECATRONICA
INTEGRACION DE SISTEMAS DE MANUFACTURA INDUSTRIAL
MECANICA DE MATERIALES
Grupo 1
Reviso Realizo
Ing. Márquez Eloiza José Enrique Rostro Rodríguez Ernesto Joel
Procedimiento del Ensayo
Paso 1
Se anotan las medidas correspondientes iníciales a la
probeta a ensayar (fig. a)
Se le hacen las marcas a la probeta para ver en el
término del ensayo hasta que medida termino. (fig. b)
Fig. a Fig. b
Paso 2
Nos familiarizamos con la máquina e instrumentos de
ensayo y se colocan los aditamentos correspondientes
para sujetar la probeta (Fig. c)
Se procede a bajar la maquina para colocar la probeta
en el lugar iinducado, asegurando que este lo mas
centrada pocible a la base (fig. d)
Fig. c Fig. d
Paso 3
Antes de comenzar nuestro ensayo procederemos a colocar
una hoja de papel milimétrico en la parte destinada a ello en
la parte frontal de la maquina (Fig. e) y un indicador de
caratula correctamente calibrado en la parte inferior de la
maquinaria (fig. f)
Fig.e Fig. f
Paso 4
Procedemos a bajar el plato superior hasta que casi esté a
punto de tocar la probeta (1-2 mm) (fig. g)
Nos cercioramos de que el extensómetro este
correctamente colocado antes de comenzar nuestra practica
(fig. h)
Fig. g Fig. h
_____________________ _________________________
Rostro Rodríguez Ernesto Joel Ing. Márquez Eloiza José Enrique
5 DE MAYO DEL 2011

9. 9
INSTITUTO TECNOLOGICO DE TLALNEPANTLA
SUBDIRECCION ACADEMICA
INGENIERIA MECATRONICA
INTEGRACION DE SISTEMAS DE MANUFACTURA INDUSTRIAL
MECANICA DE MATERIALES
Grupo 1
Reviso Realizo
Ing. Márquez Eloiza José Enrique Rostro Rodríguez Ernesto Joel
Procedimiento del Ensayo
Paso 5
Cuando la maquina es puesta en marcha el indicador de
caratula antes mencionado es puesto a cero (fig.i)
Y se procede a ir tomando los datos mostrados por nuestra
maquina (fig. j)
Fig. i Fig. j
Paso 6
Mientras la carga va en aumento veremos como la probeta
se comprime poco a poco (fig. k)
Mientras a su vez en la hoja milimétrica que colocamos en
la maquina se va reflejando la grafica correspondiente a la
deformación que esta recibiendo la probeta (fig. l)
Fig. k Fig. l
Paso 7
Conforme el tiempo y la carga aumentan la probeta
terminara por comprimirse hasta que nuestra maquina no
pueda ofrecer mas presión (fig. m).
Ya que acabamos con nuestro ensayo procedemos a tomar
las nuevas medidas de nuestra probeta
Fig.m Fig.n
_____________________ _________________________
Rostro Rodríguez Ernesto Joel Ing. Márquez Eloiza José Enrique
5 DE MAYO DEL 2011

10. 10
EQUIPO UTILIZADO
EQUIPO UTILIZADO
 Vernier:
Para tomar las medidas de las probetas con las que
se realizara el ensayo
 Probeta
 Indicador de caratula (Extensómetro)
Para medir la deformación q afecta a nuestra
probeta
 Graficadora de la Maquina
Nos muestra la grafica que se va creando conforme la carga aumenta

11. 11
Normas Utilizadas Y Dibujo de la Maquina
Norma empleada.
ASTM-E9-70
ESTÁNDAR METTHOSD OF COMPRESSION TETING OF METALLIC MATERIALS AT
ROOM TEMPERATURE
El procedimiento de la prueba fue realizada de acuerdo a la norma especificada que es
ASTM-E9-70, cabe destacar que la prueba que realizamos fue una prueba destructiva
continuación describimos el proceso que fue llevado de acuerdo a las especificaciones de la
misma. Como primer paso tenemos debemos verificar que la probeta esté libre de rebaba y
polvo, tomar las medidas de la probeta por medio de un calibrador vernier antes del ensayo.
Como siguiente paso debemos de lubricación, este procedimiento, el cual no fue llevado a
cabo por indicaciones hechas por el profesor, la indicación fue nula debido a que la maquina
presentaba “residuos”, es decir restos de material lubricante, la norma indica que puede ser
gel de petróleo, pero también se puede utilizar manteca.

12. 12
DIBUJO DE LA MAQUINA

13. 13

14. 14
DIBUJO DE LA PROBETA ANTES DEL ENSAYO
DIBUJO DE LA PROBETA ANTES DEL ENSAYO
Longitud inicial: 25.3 mm
Diámetro inicial: 12.6mm

15. 15
DIBUJO DE LA PROBETA DESPUÉS DEL ENSAYO
DIBUJO DE LA PROBETA DESPUÉS DEL ENSAYO
Longitud Final: 16.44 mm
Diámetro Final: 12.6 mm

16. 16
TABLA DE DATOS
TABLA DE DATOS
TABLA DE DATOS
Carga mm
1250
2500
3750
5000
6250
7500
8750
10000
11250

17. 17
CALCULOS
CALCULOS
AREA
2
(3.14159)(12.03)2 456.92 2
= = = = = .
4 4 4
2
(3.14159)(16.44)2 849.08 2
= = = = .
4 4 4
ESFUERZO
| 25.3
= | − = = 22.5 − = − . =
| 25.3
ESFUERZO DE CEDENCIA
11,250
= = = . .
1.1423 2
ESFUERZ DE COMPRESION
25,000
= = = . .
1.1423 2
MODULO DE ELASTICIADAD
∈= = , ,
PORCENTAJE DE ACORTAMIENTO
−
% = 100 = 16.44 − 25.3 100 = −35 %
25.3
PORCENTAJE DE ENSANCHAMIENTO
−
% = 100 = 2.1227 − 1.1423 100 = 85 %
1.1423

18. 18
TABLA DE RESULTADOS Y GRAFICAS
TABLA DE RESULTADOS
Podemos observar que la carga máxima fue de 11250 kg aproximadamente
TABLA DE DATOS
Carga mm
1250 0.13
2500 0.2
3750 1.78
5000 3.05
6250 6.34
7500 8.85
8750 11.9
10000 13.35
11250 14.59
GRAFICAS
16
14
12
10
mm
8
6
4
2
0
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
Carga

19. 19

20. 20
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TLALNEPANTLA
SUBDIRECCIÓN ACADEMICA
MECÁNICA DE MATERIALES
PERIODO ENERO-JUNIO 2011
Realizo: Reviso:
Ing. Márquez Eloiza José Enrique Ing. Márquez Eloiza José Enrique
CUESTIONARIO DEL ENSAYO DE COMPRESION
1.-La norma ASTM E-9 reconoce tres tipos de probetas, mencione y grafique su clasificación.
2.- Explique las propiedades físicas y mecánicas que determina el ensayo de compresion
3.-El ensayo de compresión consiste en:
4.-Mencione la aplicaciones de la prueba de compresión en uso industrial
5.-Durante el desarrollo de la práctica que representa la carga de ruptura.
6.- Explique a que se le conoce como material maleable
7.-Mencione los tipos de mordaza que se ocupan para la sujeción de probetas
8,Explique el procedimiento de armado de maquinaria asi como los cuidados que se deben
tomar para obtener un resultado satisfactorio.
9.-Mencione las habilidades adquiridas durante el ensayo.
10.- Represente mediante un cuadro sinóptico los puntos mas primordiales para el control y
desarrollo del ensayo de compresión.
__________________
Rostro Rodriguez Ernesto Joel Ing. Márquez Eloiza José Enrique

21. 21
CUESTIONARIO
1. a) Probeta Corta
b) Probeta Mediana
c) Probeta Larga
2. Fuerza axial, esfuerzos cortantes, momentos flexionantes, esfuerzo de compresión, modulo de
elasticidad, esfuerzo de cedencia.
3. Consiste en aplicar una carga en un material para comprobar sus propiedades y asi la deformación que
tendrá ante la compresión
4. El ensayo de compresión usualmente se usa para comprobar la resistencia de aceros aunque también
es usado en hormigones para realizar construcciones mucho más seguras
5. Para evaluar la resistencia de un material a la compresión es necesario llevarlo a la rotura asi
sabremos si es adecuado para el trabajo que se realizara con el. Por ejemplo el concreto usado para la
construcción de un puente
6. Gracias a este ensayo se nos enseño el uso adecuado de la maquinaria de este tipo así como su
previa preparación para realizar un ensayo satisfactorio con el menor porcentaje de error posible
7. Mordazas cuneiformes para ensayos de tensión de metales, platos para colocar probetas
8. Para asegurar un buen resultado en nuestro ensayo lo mas importante es familiarizarse con la
maquinaria y el material usado así tendremos datos precisos en el menor tiempo posible.
Lo primero que haremos en la preparación de nuestro ensayo es colocar la probeta encima de una
base de metal con las dimensiones necesarias para sostener la probeta, asi como otro plato en parte
superior que hará contacto con nuestra probeta, seguiremos seleccionando la carga adecuada según
el material con el que contamos y por ultimo tomaremos los datos obtenidos.
Lo primordial de un ensayo es conocer nuestro material de trabajo
9. Aprendimos la adecuada utilización de la máquina de ensayos de compresión, así
como el uso de diferentes aparatos como el extensómetro, vernier, graficadora, etc.
Asi como trabajar en equipo asumiendo un papel cada persona que ayudo en la
realización del ensayo

22. 22
CONCLUSIONES
CONCLUSIONES
En este ensayo podemos apreciar varias propiedades mecánicas de los materiales frente a
la compresión así como la deformación que sufrió nuestra probeta
La practica fue realizada satisfactoriamente después de seguir el procedimiento dado por el
profesor, desde como acomodar la pieza en el plato de acero que nos sirvió de base asta la
forma de tomar las medidas de la probeta después de el ensayo
Lo aprendido en la practica nos servirá a futuro ya que es experiencia que seguimos
acumulando que nos puede servir en algún momento de nuestra carrera

23. 23
Bibliografía
Bibliografía
Ciencia e Ingeniería de los materiales
Autor: Askceland Donald
Ciencia e Ingeniería de los materiales: estructura, propiedades y fractura
Autor: Toledano, Mar.
Editorial: Tórculo
Materiales y procesos de fabricación
Autor: Paul de Garmo
Editorial reverte