Tribología y la relación

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  • 1.

2.

  • Latribologaes la ciencia que estudia la friccin, el desgaste y la lubricacin que tienen lugar durante el contacto entre superficies slidas en movimiento

3.

  • La tribologa se centra en el estudio de tres fenmenos:
  • la friccin entre dos cuerpos en movimiento
  • el desgaste como efecto natural de este fenmeno
  • la lubricacin como un medio para reducir el desgaste.

4.

  • Se estudia la friccin y sus efectos asociados, como el desgaste, tratando de prevenirlos con mejores diseos y prcticas de lubricacin. Toma en cuenta, entre otros aspectos de la maquinaria industrial, los siguientes:
  • El diseo
  • Los materiales de las superficies en contacto
  • El sistema de aplicacin del lubricante
  • El medio circundante
  • Las condiciones de operacin

5. FRICCIN

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

6. DESGASTE

  • El proceso de desgaste, puede definirse como una prdida de material de la interfase de dos cuerpos, cuando se les ajusta a un movimiento relativo bajo la accin de una fuerza. En general, los sistemas de ingeniera 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 abrasin.
  • Desgaste por ludimiento.
  • Desgaste por fatiga.
  • Desgaste por erosin.
  • Desgaste corrosivo

7. Lubricacin

  • El deslizamiento entre superficies slidas se caracteriza generalmente por un alto coeficiente de friccin y un gran desgaste debido a las propiedades especficas de las superficies. La lubricacin consiste en la introduccin de una capa intermedia de un material ajeno entre las superficies en movimiento.

8.

  • Estos materiales intermedios se denominan lubricantes y su funcin es disminuir la friccin, calentamiento y el desgaste de las superficies en contacto de piezas con movimiento relativo.
  • . El trmino lubricante es muy general, y puede estar en cualquier estado material: lquido, slido, gaseoso e incluso semislido o pastoso.
  • La aplicacin tpica en ingeniera mecnica es el cojinete, constituido por mun o eje, manguito o cojinete.

9. Superficies Concordantes

  • Las superficies concordantes se ajustan bastante bien una con otra con un alto grado de conformidad geomtrica, de manera que la carga se transfiere a un rea relativamente grande.
  • El rea de la superficie que soporta una carga permanente generalmente constante mientras la
  • carga se incrementa.
  • Por ejemplo el rea de lubricacin para una chumacera ser de 2 por el radio por la longitud

10. 11. Superficies no Concordantes

  • Muchos elementos de maquinas lubricados por una pelcula fluida tienen superficies que no concuerdan entre si. Entonces un rea pequea de lubricacin debe soportar todo el peso de la carga.
  • Por lo general el rea de lubricacin de una conjuncin no concordante es 3 veces menor que la magnitud que la de una superficie concordante

12.

  • El rea de lubricacin entre superficies no concordantes se agranda bastante con el incremento de carga; pero aun as es ms pequea que el rea de la lubricacin entre las superficies
  • concordantes.
  • Ejemplos de superficies no concordantes son el acoplamiento de los dientes de un engranaje, el contacto entre levas y seguidores, y tambin los cojinetes de elementos rodantes

13. 14. TIPOS DE LUBRICACIN

  • Pueden distinguirse tres formas distintas:
    • Lubricacin hidrodinmica,
    • Lubricacin lmite o de contorno,
    • Lubricacin hidrosttica.

15. Lubricacin hidrodinmica:

  • Las superficies estn separadas por una pelcula de lubricante que proporciona estabilidad. No se basa en introducir lubricante a presin (puede hacerse), exige un caudal de aceite, la presin se genera por movimiento relativo. Se habla tambin de lubricacin de pelcula gruesa, fluida, completa o perfecta.

16. Lubricacin lmite:

  • La pelcula de lubricante es tan fina que existe un contacto parcial metal-metal. La accin resultante no se explica por la hidrodinmica.
  • Puede pasarse de lubricacin hidrodinmica a lmite por cada de la velocidad, aumento de la carga o disminucin del caudal de aceite. En este tipo de lubricacin (de pelcula delgada, imperfecta o parcial) mas que la viscosidad del lubricante es ms importante la composicin qumica. Al proyectar un cojinete hidrodinmico hay que tener en cuenta que en el arranque puede funcionar en condiciones de lubricacin lmite.

17. Lubricacin hidrosttica:

  • Se obtiene introduciendo a presin el lubricante en la zona de carga para crear una pelcula 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.

18. La lubricacin por pelculafluida

  • Ocurre cuando dos superficies opuestas se separan
  • completamente por una pelcula lubricante y ninguna aspereza est en contacto. La presin
  • generada dentro el fluido soporta la carga aplicada, y la resistencia por friccin al movimiento se origina completamente del cortante del fluido viscoso.
  • El espesor de la pelcula lubricante depende en gran parte de la viscosidad del lubricante tanto en el extremo alto como bajo de la temperatura.

19. Aplicaciones

  • La tribologa est presente prcticamente en todas las piezas en movimiento tales como:
  • Rodamientos
  • Chumaceras
  • Sellos
  • Anillos de pistones
  • Embragues
  • Frenos
  • Engranajes
  • rboles de levas

20.

  • La tribologa ayuda a resolver problemas en maquinaria, equipos y procesos industriales tales como:
  • Motores elctricos y de combustin (componentes y funcionamiento)
  • Turbinas
  • Compresores
  • Extrusin
  • Rolado
  • Fundicin
  • Forja
  • Procesos de corte (herramientas y fluidos)
  • Elementos de almacenamiento magntico
  • Prtesis articulares (cuerpo humano)

21.

  • La aplicacin de los conocimientos de la Tribologa en estas prcticas deriva en :
  • Ahorro de materias primas
  • Aumento en la vida til de las herramientas y la
  • maquinara
  • Ahorro de recursos naturales
  • Ahorro de energa
  • Proteccin al medio ambiente
  • Ahorro econmico

22. 23.