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TRIBOLOGIA
FRICCIN
TRIBOLOGIA
LUBRICACIN
DESGASTE
ING. MSC. JOS G. FERNANDEZ GILMail: [email protected]
EVOLUCION DE LA TRIBOLOGIA
TRIBOLOGY ON LINE. http://www.jstage.jst.go.jp
Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
EVOLUCION DE LA TRIBOLOGIA - Triboelementos
TRIBOLOGY ON LINE. http://www.jstage.jst.go.jpIng. MSc. Jos G. Fernndez Gil
TRIBOLOGAFRICCIN
* Tecnologa multidisciplinaria que estudia losfenmenos que se producen en el contacto de relativo, dos slidos con movimiento relativo en cuanto a friccin y desgaste se refiere, as como a la lubricacinUniversidad Politcnica de Madrid. Doctorado Ingenieria de Mtto.DESGASTE
TRIBOLOGIA (Ciencia)LUBRICACIN
* Termino que proviene del griego tribos, tribos, "frotar o rozar; * Ciencia que estudia los fenmenos que intervienen en la friccin, relacionados con el transporte de carga a travs de dos superficies en movimiento y que limita la vida de los equiposIng. MSc. Francisco Saldivia UNEXPO
Mantenimiento Predictivo o Basado en la Condicin: inspeccionar los equipos a intervalos regulares y tomar accin Condicin para prevenir las fallas Tiempo: Mantenimiento Preventivo o Basado en el Tiempo: reacondicionar o sustituir a intervalos regulares un equipo o sus componentes. Mantenimiento Detectivo o Bsqueda de Fallas, consiste en al inspeccin de las funciones ocultas, a intervalos regulares, para ver si han fallado y reacondicionarlas en caso de falla (falla funcional). Rotura: Mantenimiento Correctivo o A la Rotura reacondicionamiento o sustitucin de partes en un equipo una vez que han fallado, ocurre de urgencia o emergencia. Rediseos: Mantenimiento Mejorativo o Rediseos modificacin o cambio de las condiciones originales del equipo o instalacin. mantenimientomundial.com Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
FUNDAMENTOS DE LA TRIBOLOGA La tribologa se considera una ciencia que se centra en el estudio de tres fenmenos fenmenos: entre dos cuerpos en La friccin movimiento (relacionada con las variables de la naturaleza de lassuperficies, superficies, topografa y constitucin de los materiales de las superficies rozantes y las variables solicitadas)
El desgaste como efecto natural de este fenmeno (como indicador del deterioro con influenciada por lassuperficies) solicitaciones y la naturaleza de las superficies)
como un medio para La lubricacin evitar el desgaste y controlar el deterioro.Tcnica usada en mantenimiento basado en condicin MANTENIMIENTO PREDICTIVO.Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
EL PROCESO TRIBOLGICOLa naturaleza de la superficie comprende tanto la topografa exterior como la microestructura de determinado. subcapas de un material determinado.FriccinENTRADA Factores externos:1. 2. 3. 4. 5. 6. Velocidad Temperatura Trabajo Medio ambiente Presin Carga
SALIDA Factores de salida:1. 2. 3. Energa trmica Coeficiente de friccin =Fc/F =Fc Fc/F Desgaste
DesgasteIndicador de deterioro Control del deterioro y desgaste
.Prez. Martnez Prez Tribologa Integral
PROCESO Factores internos:1. 2. 3. 4. Estructura cristalogrfica Propiedades mecnicas Reactividad qumica Caractersticas del par
Lubricantes, Revestimientos y nuevos materiales
Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
OBJETIVO DE LA TRIBOLOGAINCREMENTAR LA PRODUCTIVIDAD-
-
Mediante: La disminucin del consumo de energa de los Coef. carga). equipos CE= .w (Coef. Friccin por carga). La reduccin del nivel de desgaste de los mecanismos. Control preciso del comportamiento de los equipos, con el uso de tcnicas de mantenimiento predictivo basados en el estudio del lubricante. Disminucin de costos por: reparacin, mano de obra, repuestos y mantenimiento.Francisco Martnez Prez . LA TRIBOLOGA. Ciencia y Tcnica para el Mantenimiento
Ing..MSc. Jos G. Fernndez Gil
OBJETIVO PRCTICO DE LA TRIBOLOGAEngranajes, Rodamientos, Cmaras, Guas de deslizamiento, Interfaz mecnica de libre deslizamiento, Otros Lubricacin Revestimiento de superficie Frenos, embragues, neumticos, zapatos, calor por friccin.
Materiales resistentes al desgaste
Mximo desgaste Mximo friccinMejora de la adherencia Mximo friccin Materiales de sacrificio
FRICCION Y DESGASTEMximo desgaste
Lpices, depsito de lubricantes slidos en contactos deslizantes
gomas de borrar, forma s de superficies de friccin
Batchelo. Gwidon W. Stachowiak,Andrew W. Batchelo. Engineering tribology Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
IMPORTANCIA DE LA TRIBOLOGA
Dr. Carlos E. Mndez C. TALLER SOBRE TRIBOLOGA. 2011
Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
IMPORTANCIA DE LA TRIBOLOGA
Dr. Carlos E. Mndez C. TALLER SOBRE TRIBOLOGA. 2011
Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
Beneficios alcanzados al involucrar los recursos (humanos y tribolgico: tcnicos) de la empresa en un proceso tribolgico:- Menor consumo de energa energa. - Menor desgaste de las mquinas y equipos. equipos. - Mayor vida til de mquinas y equipos. - Tiempos ms largos para reposicin de equipos. - Disminucin de las paradas improductivas y aumento de la disponibilidad del equipo. - Disminucin de costos por recambios y mano de obra para mantenimiento. - Un medio ambiente ms puro que genere mayor bienestar y una mejor calidad de vida trabajando en funcin de un desarrollo sostenible. Mejorar el tratamiento de los tribolgico. productos residuales de un sistema tribolgico - Mayor calidad de los productos. - Menos reprocesos ocasionados por errores en el proceso productivo. - Mejora en el nivel de la cultura tcnica y organizacional. - Mayor motivacin y compromiso del personal.Bentez . LA TRIBOLOGA COMO HERRAMIENTA DE DIRECCIN EN EL MANTENIMIENTO
Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
SISTEMA TRIBOLGICOEs un sistema natural o artificial de elementos materiales, por lo menos dos, donde se presenta la friccin friccin.
ALCANCE DE UN SISTEMA TRIBOLGICOSe dice que se tiene implementado un sistema tribolgico en una planta cuando: 90% -Al menos el 90% de los elementos que constituyen un equipo y 95% - El 95% de los equipos alcanzan la vida a la fatiga.Ing. MSc. Francisco Saldivia UNEXPO
Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
MTODOS DE SOLUCIN DE PROBLEMAS TRIBOLGICOSW F W FPresin P a.a.- Seleccin de materiales
W F
d.d.- Pelcula lubricante presurizada
W FElastmero
b.b.- Uso de pelcula superficial
e.e.- Soluciones elsticas
W F
W FCampo Magntico
c.c.- Contacto de rodaduraIng. MSc. Francisco Saldivia UNEXPO
b.b.- Soluciones diversas Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
BENEFICIOS DE LA INVESTIGACIN TRIBOLGICATRIBOLOGIAFRICCIN
Mejorar diseos Mejorar Procesos Crea r materiales mas avanzados
TRIBOLOGIA (Ciencia)
Aumentar la vida en servicio Mejorar la eficiencia de los equipos e instalaciones Disear y prescribir lubricantes para minimizar su impacto Crear revestimientos capaces de mejorar los efectos sobre los materiales Reducir el mantenimiento y sus costos Proteccin del medio ambienteIng. MSc. Jos G. Fernndez Gil
LUBRICACIN
DESGASTE
COMPORTAMIENTO TRIBOLGICO DE UN EQUIPO
Curva A: Comportamiento tribolgico normal de un Equipo - vida til de diseo recomendada por fabricante Curva B: Comportamiento tribolgico negativo de un Equipo - desgaste anormal. Curva C: Comportamiento tribolgico positivo de un Equipo - excede la vida de diseo del fabricante.Luis Eduardo Bentez . LA TRIBOLOGA COMO HERRAMIENTA DE DIRECCIN EN EL MANTENIMIENTO Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
PROPIEDADES DE LAS SUPERFICIESEstructura Cristalogrficas de las capas superficiales
Reactividad qumica
Propiedades mecnicasIng. MSc. Francisco Saldivia UNEXPO
Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
ESTRUCTURAS DE SUPERFICIES MELICASCapa de xido Asperezas Superficiale s
Capa templada
Inclusiones Capa deformada
Material base
Ing. MSc. Francisco Saldivia UNEXPO
Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
COMPONENTES GEOMTRICOS DE UNA SUPERFICIES SOLIDA
Perfil de la superficie
+ +
Error de forma Ondulacin Rugosidad(Asperezas)Ing. MSc. Francisco Saldivia UNEXPO
Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
ASPEREZAS DE UNA SUPERFICIE(a) (b) Y
Y X
(c)
Y X Y X
(d)
(e)
Ing. MSc. Francisco Saldivia UNEXPO
Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
NATURALEZA DE LAS SUPERFICIES- RUGOSIDADES SUPERFICIES-
Ramsey Gohar,Homer Rahnejat. Fundamentals of tribology Rahnejat.Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
TOPOGRAFA DE LAS SUPERFICIESComponentes de una rugosidad superficial
Borrs. Vicente Amig Borrs Tecnologa de materiales.
Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
RUGOSIDAD DE UNA SUPERFICIES - Tipos
MEI. Tcnicas de Fabricacin Mecnica para el Mantenimiento y MontajeIng. MSc. Jos G. Fernndez Gil
RUGOSIDAD DE UNA SUPERFICIES - SimbologaRugosidades direccin de las huellas producidas por las herramientas,
MEI. Tcnicas de Fabricacin Mecnica para el Mantenimiento y MontajeIng. MSc. Js G. Fernndez Gil
CARACTERSTICAS DE LOS MATERIALES
Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
CAPAS SUPERFICIES EN UN METAL ROZANTE
Borrs. Vicente Amig Borrs Tecnologa de materiales.
Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil
CAPAS SUPERFICIALES DE OTROS MATERIALES ROZANTESCERMICOS: * CERMICOS: La capa superficial de un materia cermico es uniforme ya que no puede sufrir transformaciones en su estructura por la naturaleza del enlace inico predominante. predominante. En consecuencia su comportamiento frente a presiones es consecuencia, elstico, fundamentalmente elstico sin apenas periodos plsticos como se deduce de su diagrama de esfuerzo deformacin caracterstico. caracterstico POLIMEROS: * POLIMEROS: El comportamiento resistente est muy diferenciado segn se El traten los polmeros termoestables o termoplsticos El polmero termoestable plstica, no dispone de zona plstica como es el caso de los materiales cermicos o de los metales muy endurecidos. El polmero termoplstico, como el PTFE no dispone prcticamente de zona elstica, teniendo una gran tendencia al acoplamiento de superficies y a las prdidas de energa en los cargas. procesos de oscilacin de cargas.Borrs. Vicente Amig Borrs Tecnologa de materiales. Ing. MSc. Jos G. Fernndez Gil