La tribología es la ciencia que estudia la fricción, el desgaste y la lubricación que tienen lugar durante el contacto entre superficies sólidas en movimiento

La tribología se centra en el estudio de tres fenómenos:la fricción entre dos cuerpos en movimiento el desgaste como efecto natural de este fenómeno la lubricación como un medio para reducir el desgaste.

Se estudia la fricción y sus efectos asociados, como el desgaste, tratando de prevenirlos con mejores diseños y prácticas de lubricación. Toma en cuenta, entre otros aspectos de la maquinaria industrial, los siguientes:El diseño Los materiales de las superficies en contacto El sistema de aplicación del lubricante El medio circundante Las condiciones de operación

FRICCIÓN

Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción entre dos superficies en contacto a la fuerza que se opone al movimiento de una superficie sobre la otra (fuerza de fricción cinética) o a la fuerza que se opone al inicio del movimiento (fuerza de fricción estática). Las fuerzas de fricción son importantes en la vida cotidiana ya que nos permiten caminar y correr. Toda fuerza de fricción se opone a la dirección del movimiento relativo.

DESGASTE El proceso de desgaste, puede definirse como una

pérdida de material de la interfase de dos cuerpos, cuando se les ajusta a un movimiento relativo bajo la acción de una fuerza. En general, los sistemas de ingeniería implican el movimiento relativo entre componentes fabricados a partir de metales y no metales, y se han identificado seis tipos principales de desgaste, como sigue:

• Desgaste por adherencia. • Desgaste por abrasión. • Desgaste por ludimiento. • Desgaste por fatiga. • Desgaste por erosión. • Desgaste corrosivo

Lubricación

El deslizamiento entre superficies sólidas se caracteriza generalmente por un alto coeficiente de fricción y un gran desgaste debido a las propiedades específicas de las superficies. La lubricación consiste en la introducción de una capa intermedia de un material ajeno entre las superficies en movimiento.

Estos materiales intermedios se denominan lubricantes y su función es disminuir la fricción, calentamiento y el desgaste de las superficies en contacto de piezas con movimiento relativo.

. El término lubricante es muy general, y puede estar en cualquier estado material: líquido, sólido, gaseoso e incluso semisólido o pastoso.

La aplicación típica en ingeniería mecánica es el cojinete, constituido por muñón o eje, manguito o cojinete.

Superficies Concordantes

Las superficies concordantes se ajustan bastante bien una con otra con un alto grado de conformidad geométrica, de manera que la carga se transfiere a un área relativamente grande.El área de la superficie que soporta una carga permanente generalmente constante mientras lacarga se incrementa. Por ejemplo el área de lubricación para una chumacera será de 2π por el radio por la longitud

Superficies no Concordantes

Muchos elementos de maquinas lubricados por una película fluida tienen superficies que no concuerdan entre si. Entonces un área pequeña de lubricación debe soportar todo el peso de la carga.Por lo general el área de lubricación de una conjunción no concordante es 3 veces menor que la magnitud que la de una superficie concordante

El área de lubricación entre superficies no concordantes se agranda bastante con el incremento de carga; pero aun así es más pequeña que el área de la lubricación entre las superficiesconcordantes.Ejemplos de superficies no concordantes son el acoplamiento de los dientes de un engranaje, el contacto entre levas y seguidores, y también los cojinetes de elementos rodantes

TIPOS DE LUBRICACIÓN

Pueden distinguirse tres formas distintas: • Lubricación hidrodinámica, • Lubricación límite o de contorno, • Lubricación hidrostática.

Lubricación hidrodinámica:

Las superficies están separadas por una película de lubricante que proporciona estabilidad. No se basa en introducir lubricante a presión (puede hacerse), exige un caudal de aceite, la presión se genera por movimiento relativo. Se habla también de lubricación de película gruesa, fluida, completa o perfecta.

Lubricación límite:

La película de lubricante es tan fina que existe un contacto parcial metal-metal. La acción resultante no se explica por la hidrodinámica.

Puede pasarse de lubricación hidrodinámica a límite por caída de la velocidad, aumento de la carga o disminución del caudal de aceite. En este tipo de lubricación (de película delgada, imperfecta o parcial) mas que la viscosidad del lubricante es más importante la composición química. Al proyectar un cojinete hidrodinámico hay que tener en cuenta que en el arranque puede funcionar en condiciones de lubricación límite.

Lubricación hidrostática:

Se obtiene introduciendo a presión el lubricante en la zona de carga para crear una película de lubricante. − no es necesario el movimiento relativo entre las superficies. − se emplea en cojinetes lentos con grandes cargas. − puede emplearse aire o agua como lubricante.

La lubricación por película fluida

Ocurre cuando dos superficies opuestas se separancompletamente por una película lubricante y ninguna aspereza está en contacto. La presióngenerada dentro el fluido soporta la carga aplicada, y la resistencia por fricción al movimiento se origina completamente del cortante del fluido viscoso.El espesor de la película lubricante depende en gran parte de la viscosidad del lubricante tanto en el extremo alto como bajo de la temperatura.

Aplicaciones

La tribología está presente prácticamente en todas las piezas en movimiento tales como:

Rodamientos Chumaceras Sellos Anillos de pistones Embragues Frenos Engranajes Árboles de levas

La tribología ayuda a resolver problemas en maquinaria, equipos y procesos industriales tales como:Motores eléctricos y de combustión (componentes y funcionamiento) TurbinasCompresoresExtrusiónRoladoFundiciónForjaProcesos de corte (herramientas y fluidos) Elementos de almacenamiento magnético Prótesis articulares (cuerpo humano)

La aplicación de los conocimientos de la Tribología en estas prácticas deriva en:

• Ahorro de materias primas • Aumento en la vida útil de las herramientas y la maquinaría • Ahorro de recursos naturales • Ahorro de energía • Protección al medio ambiente • Ahorro económico