Caracterizamos la resistencia de los materiales frente a cargas repetidas mediante un sistema de flexión rotativa de diseño sencillo y robusto.
La probeta gira mientras está sometida a un momento flector. Esta combinación permite acumular ciclos rápidamente y estudiar su vida a fatiga, con especial interés en la obtención de curvas de Wöhler o S–N.
UMI RFB-200-500 · Laboratorio de CIMa
Prestaciones nominales del equipo
200 N·mMomento flector máximo
100–5.000 rpmVelocidad de rotación ajustable
1 ciclo/vueltaEn flexión rotativa convencional
Principio de funcionamiento
La carga se mantiene. La probeta gira.
Un punto de la superficie pasa de tracción a compresión y vuelve a tracción en cada vuelta: así se genera un ciclo de fatiga.
01 / Preparación
Definir el momento flector
La probeta se sujeta y se establece el momento mediante masas y un brazo de carga de 500 mm. La geometría de la sección y el momento aplicado determinan la amplitud de la tensión de flexión.
02 / Rotación
Alternar tracción y compresión
La dirección de la flexión permanece fija mientras la probeta gira. En la flexión rotativa ideal, la tensión en un punto superficial cambia entre valores de igual magnitud y signo opuesto: el ciclo es completamente alterno, con tensión media nula y relación R = −1.
03 / Seguimiento
Contar ciclos hasta la rotura
Se registran las vueltas acumuladas. El equipo permite preseleccionar un número de ciclos y detenerse al detectar la rotura de la probeta.
04 / Caracterización
Construir la curva S–N
Al ensayar varias probetas a distintas amplitudes de tensión se relaciona cada nivel de carga con el número de ciclos hasta el fallo. Las repeticiones permiten valorar la dispersión de la vida a fatiga; las probetas que alcanzan el límite de ciclos sin romper se registran como ensayos sin rotura.
Rapidez y coste de ensayo
Una vía eficiente para obtener curvas de fatiga.
La flexión rotativa genera la carga cíclica mediante un motor de giro y un sistema mecánico simple. Su diseño robusto reduce la complejidad del equipo y puede disminuir sensiblemente el coste por ensayo frente a sistemas de fatiga con accionamientos y regulación más complejos.
La elevada velocidad de giro permite acumular muchos ciclos en poco tiempo, una ventaja cuando se necesitan campañas con varios niveles de tensión y repeticiones para construir curvas de Wöhler.
Como referencia de cálculo, a 5.000 rpm se acumula un millón de ciclos en 200 minutos, unas 3 h y 20 min de giro continuo. La velocidad adecuada se elige según el material, la probeta y las condiciones del ensayo.
Configuración del equipo
Carga y sujeción de la probeta.
Aplicación del momento flector
Masas y brazo de 500 mm
Distancia entre sujeciones
Ajustable entre 75 y 200 mm
Control del ensayo
Indicación digital de velocidad, contaje y preselección de ciclos
Parada por rotura
Automática
La sujeción se adapta al diámetro de las cabezas de la probeta mediante el juego de pinzas. Los valores indicados corresponden a las prestaciones nominales publicadas por el fabricante.
