FRICCIN

FRICCIN

TRIBOLOGA.La tribologa es la ciencia que estudia la friccin y sus efectos asociados, como el desgaste, tratando de prevenirlos con mejores diseos y prcticas de lubricacin.Friccin en los metales: La friccin desempea un papel muy importante en los procesos de conformado de metales. La friccin disipa energa y en consecuencia genera calor.Desgaste: El desgaste se define como la prdida progresiva de material de una superficie. El desgaste tiene gran importancia tecnolgica y econmica, porque cambia las formas de las herramientas y en consecuencia afecta el tamao y calidad de las partes producidas.Lubricacin: La lubricacin es el proceso en el que se aplican fluidos para el conformado de metales y se usa en forma extensa para reducir la friccin y desgaste.La Tribologa est presente en prcticamente todos los aspectos de la maquinara, motores y componentes de la industria en general. Los componentes tribolgicos mas comunes son: Rodamientos Frenos y embragues Sellos Anillos de pistones Engranes y Levas Las aplicaciones ms comunes de los conocimientos tribolgicos, aunque en la prctica no se nombren como tales, son Motores elctricos y de combustin (componentes y funcionamiento) Turbinas Extrusin Rolado Fundicin Forja Procesos de corte (herramientas y fluidos) Elementos de almacenamiento magntico Prtesis articulares (cuerpo humano)

FRICCIN.Segn la primera ley de Newton Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilneo uniforme, mientras un agente externo no actu sobre l, uno de los agentes externos que actan sobre los cuerpos es la friccin. La friccin es una fuerza de contacto que acta para oponerse al movimiento deslizante entre superficies, la friccin ocurre cuando dos objetos se deslizan entre s o tienden a deslizarse. Cuando un cuerpo se mueve sobre una superficie o a travs de un medio viscoso, como el aire o el agua, hay una resistencia al movimiento debido a que el cuerpo interacta con sus alrededores, independientemente de las caractersticas de este.Debemos sealar que existe una fuerza de friccin esttica (objetos en reposo) y friccin cintica (objetos en movimiento), cuyas frmulas matemticas son las siguientes:* fe =nNEn que fe es la fuerza de friccin esttica, n es el coeficiente de friccin esttica y N la fuerza normal que en el caso de superficie horizontal es el peso.* fc =hNfc es la fuerza de friccin cintica, hcoeficiente de friccin cintica y N la fuerza normal siempre para superficies en contacto.N = mgEsta fuerza depende mucho de la naturaleza de los materiales en contacto, es decir que tan rugosos sean, pero tambin de la fuerza normal o peso de un cuerpo sobre otro en el cual descansa.La friccin esttica se diferencia de la cintica por ser mayor que esta, ya que un cuerpo en reposo al recibir una fuerza de aplicacin que va en ascenso desde un valor cero hasta un determinado valor, permanece en reposo solo hasta que la fuerza aplicada supera el valor mximo de la friccin esttica. En ese momento, el cuerpo comienza a moversey la friccin se denomina cintica.Cuando el cuerpo est en movimiento, es posible reducir un poco la fuerza de aplicacin y el movimiento se mantiene. Esto se debe a que vencida la friccin esttica, las uniones microscpicas que mantenan soldadaslas superficies en contacto se rompen.As, cuando una persona trata de mover horizontalmente un cajn pesado, al principio le cuesta sacarlo del reposo, pero una vez que lo pone en marcha, puede ver que fcil es continuar movindolo con menor esfuerzo.

LEYES DE FRICCIN1.- La friccin es proporcional a la fuerza que el cuerpo ejerce contra el plano 2.- Si la fuerza es excesiva las superficies se deforman y se obtienen valores anormales de friccin 3.- La friccin depende de la naturaleza de las superficies, su grado de pulimento y de la presencia de lubricantes4.- La friccin en movimiento es menor que la friccin en reposo LEYES DE LA FRICCIN EN SECO.Coulomb y Morin suponen que la fuerza de friccin se debe a las imperfecciones de las superficies en contacto y formularon las siguientes tres leyes.1. La fuerza de friccin esttica mxima es directamente proporcional a la magnitud de la reaccin normal y la rugosidad de las superficies en contacto. La fuerza de friccin cintica es directamente proporcional a la magnitud de la reaccin normal y la rugosidad de las superficies en contacto.2. La fuerza de friccin esttica mxima es independiente del tamao del rea de contacto.3. La fuerza de friccin cintica es independiente de la velocidad relativa de las superficies en contacto.Los supuestos de Coulomb y Morin difcilmente se cumplen en la realidad. Las verdaderas causas de la friccin, que son completamente desconocidas, no parecen sujetarse a las leyes tan simples como las anteriores.Sin embargo para fines acadmicos se adoptan como vlidas las tres leyes.La primera de ellas puede simbolizarse de la siguiente manera:

En donde F es la fuerza de friccin esttica mxima, Fk, la fuerza de friccin cintica, s es el coeficiente de friccin esttica, y k, el coeficiente de friccin cintica.

COEFICIENTE DE FRICCINEs la medida de la friccin, es la razn (cociente) de la fuerza necesaria para vencer la friccin, a la fuerza normal que presiona a las superficies en contacto. El coeficiente de friccin se representa con la letra griega (Mu) Existe otra forma para determinar el coeficiente de friccin, y es el plano inclinado:Considrese un plano inclinado, en el cual la fuerza Pt tiende a deslizar el cuerpo hacia abajo, se formara una fuerza de friccin opuesta al movimiento.Existen tres posibilidades; en la primera la fuerza Pt es mayor que la friccin, por lo que el cuerpo se desliza hacia abajo; en la segunda, la friccin es mayor, por lo que el cuerpo no se mueve y en la tercera ocurre el equilibrio, donde las dos fuerzas son iguales y de sentido contrario. Ambas se encuentran en el plano de contacto de las dos superficie, son colineales, iguales y de sentido contrarioAplicando las funciones trigonomtricas del plano inclinado, en el equilibrio y haciendo Pt igual a la friccin, se deduce el coeficiente de friccin en equilibrio, es igual al valor de la tangente del ngulo formado entre el plano y la horizontal. Este valor se aplica a cada par de superficies, ya que la inclinacin del plano se puede aumentar gradualmente hasta llegar al equilibrio.

En la figura del plano inclinado, se tienen las siguientes funciones trigonomtricas:

NGULO DE FRICCIN.Se llama ngulo de friccin al que forma la reaccin total con su componente normal. El ngulo de friccin esttica mxima, correspondiente de la fuerza de friccin, correspondiente a la fuerza de friccin esttica mxima ser (theta); y k ser el de friccin cintica donde, k= tan-1(Fk/N)=tan-1(Kn/N)=tan-1k

Angulo de reposoEs unmtodo experimental que se puede utilizar para medir el coeficiente de friccin entre dos superficies en contacto consiste en colocar un bloque de cierto material, con peso W, sobre un plano hecho de otro material. El plano tiene un ngulo de inclinacin s donde el bloque se encuentra a punto de deslizarse y por lo tanto Fs=sN. Aplicando las ecuaciones de fuerza de equilibrio, la fuerza normal N=Wcos s y la fuerza friccional Fs=Wsen s. Puesto que Fs=sN, entonces Wsen s=s(Wcos s) o s=tan-1sEl angulo s es conocido como el angulo de reposo, y al comprar se observa que es igual al angulo de friccion estatica s. Donde el coeficiente de friccion esttica se obtiene de s=tan s.