ML volumen 10 1

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I. INTRODUCCIÓN
La Tribología ha tenido su mayor aplicación en el
mantenimiento; sin dudas para esta esfera industrial,
esta ciencia encuentra una amplia posibilidad en cuanto
a los beneficios económicos y de eficiencia energética se
refiere. No obstante, esta no es la única esfera e que la
Tribología puede encontrar una difundida aplicación,
pues para el diseño, la Tribología reviste una herramienta
de sumo interés y que puede evitar errores que
posteriormente pueden devenir en consecuencias no
previstas. Modernamente, el empleo de los cocimientos
tribológicos en el diseño recibe el nombre de
Tribodiseño. Al catalogar la Tribología como la Ciencia y
la Tecnología de la interacción entre superficies en
movimiento, permite rápidamente suponer que la
importancia de la misma no solo es aplicable en el
mantenimiento, sino también en el diseño, sin importar
las particularidades del mismo y sea este industrial como
de los servicios, incluyendo la Ciencias Médicas. Muchos
ortopédicos en el mundo analizan el comportamiento
tribológico del par fémur cadera, por ejemplo.
Se trata de considerar en el diseño, la importancia que
desde la concepción de este, juega para los elementos de
máquina, la fricción, la lubricación y el desgaste. En la
tarea de un diseñador está el considerar todo flujo de
fuerzas, energía y materia así como cualquier interacción
entre los mismos. El movimiento entre dos elementos de
maquina es esencial en cuanto la conversión de la
energía mecánica en energía térmica y este mecanismo
es parte integrante de los análisis tribológicos para su
realización más eficiente.
El desgaste no es más que un flujo no deseable de
materia que tiene como premisa el control de diversos
factores que incluyen la fuerza aplicada y el calor
generado durante el movimiento y el proceso de fricción.
Este proceso tiene su origen en el área de contacto entre
las superficies en movimiento. Da los análisis
anteriormente realizados se sabe que en este proceso
(mecanismo de desgaste) juegan un factor esencial,
factores de tipo mecánico y geométrico referidos a las
superficies en contacto de los cuerpos en movimiento. El
problema puede tener dos consideraciones esenciales en
los cálculos de diseño; en el primer caso, se trata de la
llamada fricción seca o de lubricación limite; en el
segundo de la fricción lubricada en forma hidrodinámica.
II. DESARROLLO
El diseño de las capas de contacto.
En el caso de la fricción seca o de lubricación límite hay
que considerar las características geométricas de las
superficies en contacto; si estas son conformadas o no
conformadas (ver Figura1).
Fig. 1. Tipos de superficie en el contacto
En ambos casos, se generan concentraciones de
esfuerzos, debido a la carga aplicada; no obstante, esta
concentración es mayor en el caso de las superficies no
conformadas, siendo crítico el punto de salida del
contacto, aun en el caso de una superficie no
conformada lubricada. Por supuesto, las características
geométricas de ambas superficies juegan un papel
determinante en los valores de los esfuerzos creados, ya
que el contacto entre las superficies se genera
esencialmente en las rugosidades más salientes de
ambas superficies, lo que a su vez es función de sus
calidades superficiales. En el caso de las superficies no
conformadas, aun cuando las superficies fuesen
completamente lisas, el punto crítico anteriormente
señalado, es en el que se generan esfuerzo elevados. Si
los esfuerzos generados están dentro de condiciones de
comportamiento elástico, estos pueden ser calculados
aplicando la teoría de Hertz, considerando el área donde
están generados los esfuerzos como Hertziana.
Si las áreas son conformadas y existe lubricación, los
esfuerzos se ven reducidos significativamente, al
producirse el contacto no directamente entre ambas
superficies, al estar estas separadas por la acción de la
capa de lubricante entre las mismas, siempre que las
condiciones de trabajo estén dentro de la llamada de
lubricación hidrodinámica.
Es importante también tener en cuenta que en ambos
casos, se genera, producto del contacto, incremento de
la temperatura, que también tiene que ser tenido en
cuenta en el diseño, tratando de disminuirlo en lo posible
tanto por las características del propio diseño, como en
cuanto a la selección de los materiales del par y del
lubricante a emplear. De esta forma el carácter
multidisciplinarios de la Tribología, aparece aquí con
características bien definidas así como la necesidad de
que en el diseño juegue un papel principal, los aspectos
tecnológicos, En ocasiones, los diseñadores no tienen en
cuenta los funcionamientos principales de las máquinas y
en particular, los nudos tribológicos, no buscan el diseño
óptimo para cada etapa.
En todo diseño, hay dos aspectos esenciales que todo
diseñador debe considerar, uno el relacionado con la
prevención del contacto de daño entre las superficies y el
segundo, el tener en cuenta los lubricantes a emplear
como materiales de ingeniería. Esto incluye no solo el
empleo de lubricantes como tercer cuerpo en el par
tribológico, sino también la aplicación y diseño de capas
superficiales acordes con el tipo de fricción a desarrollar.
Para esto, el conocimiento actualizado del logro
alcanzado mundialmente en nuevos materiales es vital.
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