TRIBOLOGÍA
Por: Diversa Ingeniería
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UNIDAD 1.- Impacto de la Tribología en los costos de mantenimiento, manufactura y medio ambiente.
La Tribología se define como la ciencia y tecnología que estudia la interacción de las superficies en movimiento relativo, así como las fuerzas.
Fundamentos de la Tribología
La Tribología se centra en el estudio de 3 fenómenos:
1.- La fricción entre 2 cuerpos en movimiento.
2.- El desgaste como efecto de este fenómeno.
3.- La lubricación como un medio para minimizar el desgate.
Aplicaciones.
La Tribología esta presente prácticamente en todos los aspectos de la maquinaria, motores y componentes de la industria en general.
Los componentes tribologícos mas comunes son:
1.- Rodamientos.
2.- Frenos y Embragues.
3.- Sellos.
4.- Anillos de pistones.
5.- Engranes y levas.
La aplicación de los conocimientos de la tribología deriva en:
1.- Aumento de la vida útil de las herramientas y equipos.
2. Ahorro de energía.
3.- Ahorro económico.
4.- Protección al medio ambiente.
5.- Ahorro de materias primas.
Dentro del ramo de la Tribología, una fuerza hace su aparición llegando a a ser uno de los mas grandes campos de estudios.
FRICCIÓN
Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción entre 2 superficies en contacto a la fuerza que se opone al movimiento de una superficie sobre la otra o ala fuerza que se opone al inicio del movimiento.
Coeficiente de Fricción o rozamiento (μ)
El coeficiente de rozamiento o coeficiente de fricción vincula la oposición al deslizamiento que ofrecen las superficies de dos cuerpos en contacto según la intensidad del apoyo mutuo que experimentan.
El coeficiente de fricción depende del tipo de material que existe entre ambas superficies.
Tipos de Fricción
1-Fricción Estática.
2- Fricción Dinámica.
1- Fricción Estática
Es la fuerza de rozamiento entre 2 objetos que no están en movimiento.
Donde la máxima fuerza de rozamiento o fricción corresponde al instante en el que el bloque esta a punto de deslizar.
FeMax: μeN
FeMax: F estatifica Max
μe: Coef de friccion estatica (Depende del material
N: normal al plano cartesiano donde se encuentran los cuerpos.
2- Fricción Cinética o Dinámica
Es la fuerza que se opone al desplazamiento de un objeto que ya se encuentra en movimiento.
A continuación mostramos una tabla con algunos coeficientes de rozamiento.
Fk: Fuerza Cinética o Dinámica
μ: Coef de fricción Dinámica o Cinética
N: Normal (fuerza)
Tratamiento Térmico:
Operaciones de calentamiento y enfriamiento para aumentar las características de los materiales.
PROBLEMA A RESOLVER
Un pistón es utilizado para rechazar un producto defectuoso, dicho producto defectuoso es detectado a través de un sensor de presencia en una banda transportadora, dicho producto es un rin.
1- Determine que tipo de fuerza es.
2- Encuentre la fuerza que dice que es.
Leyes de la fricción para cuerpos sólidos.
1- La fuerza de rozamiento es prácticamente independiente del área de la superficie de contacto.
2- La fuerza de rozamiento depende de la naturaleza de los cuerpos en contacto, así como del estado en que se encuentren las superficies.
3-Para un mismo par de cuerpos el rozamiento es mayor en el momento de arranque que cuando se inicia el movimiento.
4-La fuerza de rozamiento es prácticamente independiente de la velocidad con que se desplaza un cuerpo sobre el otro.
Impacto de la Tribologia en los costos de mantenimiento, manufactura y medio ambiente.
*Reduce la vida útil de las partes, componentes del equipo.
*Perdidas de producción en las linea debido a un paro de maquina.
*Afecta la calidad del producto (tales como superficies, fuerza de dimensión o causa de una herramienta mal afilada)
*Desalineamiento de las partes rotativas de un equipo.
*Perdidas económicas:
Por deterioro de piezas y/o refacciones de los equipos.
*Perdidas de clientes:
Debido a mala calidad del producto.
Se generan rechazos del producto por parte del cliente generando desconfianza y perdida del valor del producto.
*Emisiones frecuentes a la atmósfera.
*Contaminación de residuos de lubricación.
Todo esto genera:
ALTOS COSTOS POR MANTENIMIENTO Y MANUFACTURA.
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TENDENCIAS DE LOS COSTOS DE MANTENIMIENTO
Según investigaciones realizadas en 1980, en estados unidos, solo por el efecto de la fricción y desgaste se gasto la energía equivalente a la necesaria para mantener la ciudad de nueva york por un año.
Estas perdidas alcanzaron un valor de 20 mil millones de dolares.
En la industria de la construcción de maquinarias se estima que entre el desgaste y la fatiga se produce el 95% de las causas de salida de los elementos de maquina.
Este porcentaje no considera elementos que estando desgastados continúen trabajando y son causas de perdida de eficiencia en mecanismos.
IMPACTO DE LA TRIBOLOGIA EN EL MEDIO AMBIENTE.
Hoy en día se hace mas énfasis en el cuidado del ambiente y su entorno, por lo que los reglamentos ambientales precedidos por las normas rigen a nivel mundial son cada vez mas exigentes en cuanto al manejo de residuos peligrosos generados de las distintas actividades industrial, la tribología no es la excepción para contribuir en el cuidado del ambiente.
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FIN UNIDAD 1
PARA VER MAS DETALLES DE ESTA UNIDAD TE INVITO A VER EL VIDEO DE YOUTUBE:
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