Volumen II - SAM

Se realizaron ensayos mecánicos a las dos formulaciones con el fin de identificar su respuesta bajo tracción,
compresión y cizalladura, y a los bujes fabricados con estas formulaciones con el objetivo de establecer la
rigidez en los sentidos radial y axial y su respuesta bajo fatiga.
A los compuestos “A” y “B” se les efectuaron pruebas de dureza Shore A siguiendo el procedimiento
descrito en la norma ASTM D2240 [3], utilizando un durómetro manual AMSLER. Se realizaron ensayos de
tensión bajo norma ASTM D638 [4], compresión según la ASTM D575 [5] y cizalla bajo ISO 1827 [6],
utilizando una máquina INSTRON Modelo 3360 y probetas normalizadas.
Se realizaron ensayos de rigidez radial (en sentido del eje “x”) y axial (eje “y”) a los bujes, utilizando una
velocidad de aplicación de carga de 1 KN/s.
Los ensayos de fatiga fueron llevados a cabo en una máquina triaxial dinámica acondicionada para producir
en el buje deformaciones de 3 mm de amplitud a una frecuencia de 10 Hz, condiciones similares a las de
operación, con el fin de determinar la respuesta de estos componentes a este tipo de solicitación. Dada la
frecuencia de oscilación y el bajo desplazamiento de la carcaza metálica externa durante los ensayos de
fatiga, fue posible realizar inspección visual a las muestras hasta detectar la falla en los cauchos.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1. Propiedades mecánicas de los cauchos
Las Figura 3 muestra los resultados de las pruebas de tensión, compresión y cizalladura efectuadas a las
mezclas de caucho vulcanizadas [7][8].
Esfuerzo [MPa]
20,0
17,5
15,0
12,5
10,0
Muestras “B”
Muestras “A” 18
16
14
12
10
8
Muestras A
Muestras B
7,5
6
5,0
4
2,5
2
0,0
0
0 200 400 600 800 1000 1200 0 10 20 30 40 50 60 70
Deformación unitaria [%]
Deformación unitaria [%]
2,00
Muestras “B”
1,75
Muestras “A”
Esfuerzo [MPa]
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
Esfuerzo [MPa]
0,00
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Deformación unitaria [%]
Figura 3. Izquierda: resultado de los ensayos de tensión bajo norma ASTM D638. Derecha: resultado de los
ensayos de compresión bajo norma ASTM D575. Abajo: resultado de los ensayos de cizalladura bajo norma
ISO 1827.
En los resultados del ensayo de tensión se observa que las muestras B presentan una mayor rigidez y una
menor deformación antes de la rotura que las muestras A bajo las mismas condiciones de ensayo, lo cual se
evidencia en los valores de módulo de elasticidad al 100% y al 300% puesto que la muestra B posee casi 4
veces el módulo de elasticidad de la muestra A. La mayor rigidez en tensión y cizalladura de la muestra B,
así como la mayor dureza y la menor ductilidad de esta muestra en comparación con la A pueden explicarse
por el mayor contenido de cargas minerales de la formulación B [9].
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