Tribología UNIDAD II

SISTEMAS TRIBOLÓGICOS Y LOS TIPOS DE FRICCIÓN.

Sistema tribológico

Un sistema tribológico consta de las superficies de dos componentes que están

en contacto móvil entre sí y su entorno. El tipo, progreso y extensión del

desgaste se determina por los materiales y acabados de los componentes,

cualquier material intermedio, las influencias del entorno y las condiciones de

funcionamiento.

1: Objeto base

2: Cuerpo opuesto

3: Influencias del entorno: Temperatura, humedad relativa, presión

4: Material intermedio: Aceite, grasa, agua, partículas, contaminantes

5: Carga

6: Movimiento

Viscosidad

La viscosidad dinámica es conocida también como absoluta. Viscosidad es la

resistencia interna al flujo de un fluido, originado por el roce de las moléculas que

se deslizan unas sobre otras. Analiza esto: en un sólido, existe una estructura

cristalina donde unas moléculas se enlazan de forma rígida y su estructura no

cambia; en cambio, en un fluido las moléculas no permanecen en el mismo lugar

dentro de la masa, sino que se mueven, pero a la vez tratan de mantenerse unidas:

ese esfuerzo por permanecer en un lugar fijo es la resistencia al flujo y determina

la viscosidad. La viscosidad dinámica se toma del tiempo que tarda en fluir un

líquido a través de un tubo capilar a una determinada temperatura y se mide en

"poises"(gr/cm*seg). Es decir, es inherente a cada líquido en particular pues

depende de su masa.

La viscosidad cinemática representa esta característica desechando las

fuerzas que generan el movimiento. Es decir, basta con dividir la viscosidad

dinámica por la densidad del fluido y se obtiene una unidad simple de

movimiento: cm2/seg (Stokes), sin importar sus características propias de

densidad.

Viscosidad cinemática

Rugosidad

Es el conjunto de irregularidades de la superficie real, definidas

convencionalmente en una sección donde los errores de forma y las

ondulaciones han sido eliminados.

Las imperfecciones se clasifican en:

Rugosidades: causadas por las huellas de las herramientas que han fabricado

las piezas

Ondulaciones: originadas por los desajustes en las máquinas que mecanizan las

superficies de las piezas.

Trama: (lay o huella)

El área de contacto de los picos de las superficies las superficies de fricción se

forman en puntos individuales con una dimensión de entre 0.1-3.0 mm

dependiendo de las asperezas que se formen durante el deslizamiento. Los

puntos de contacto surgen como resultado de la deformación de las asperezas

(ya sea por penetración o aplastamiento) originando la deformación elástica o

plástica. Estos puntos de contacto se distribuyen a lo largo de la superficie y se

concentran en los valles de la ondulación superficial. Las propiedades de

ambos cuerpos influyen en el comportamiento de sus capas superficiales y

pueden tener lugar penetraciones de las asperezas de uno de los cuerpos en el

otro, la formación de surcos y hasta el desprendimiento de pedazos de un

cuerpo.

Área de contacto de los picos de las superficie

Formación de puntos de contacto que surgen en la penetración mutua de las

asperezas. Formación en estos puntos de contacto de “puentes soldados “.

Estos 2 procesos ocurren bajo grandes presiones locales, estas presiones son

suficiente mente grandes aun cuando la carga total en el par deslizante sea

pequeña ya que el área total de los puntos de contacto es muy pequeña. Los 2

grandes procesos que tiene lugar en la superficie de fricción.

Como la rugosidad presenta diferentes niveles, al elevarse la carga las

asperezas mas salientes van entrando en contacto sucesivamente. Así el

incremento en el área real de contacto tiene lugar principalmente, debido al

aumento del numero de puntas de contacto y no dependiendo de las

dimensiones a de estos puntos. Área de contacto de los picos de las

superficies

Área de contacto de los picos de las superficies

Contacto elástico el contacto elástico del material por las asperezas de la

contrafase (contra cuerpo) tiene lugar cuando la carga aplicada y la adhesión

no conllevan a la aparición de esfuerzos en la zona de contacto que excedan

el limite de fluencia del material. En este caso el daño del material (desgaste)

sólo puede ocurrir por fatiga por fricción.

Contacto elástico

El desplazamiento plástico o surcado del material tiene lugar cuando el

esfuerzo de contacto alcanza a superar el valor límite de fluencia del material

base, pero este fluye alrededor de la aspereza penetrante de la contrafase

(contra cuerpo). En este caso el desgaste será resultado de fatiga de fricción

de bajos ciclos. Contacto plástico

Contacto plástico

La energía de adhesión sostiene que dos superficies deslizantes (no lubricadas)

están en contacto una con la otra sólo en una pequeña fricción del área

aparente entre ellas. Esto es verdad aun cuando las superficies sean bastante

lisas. Cuando se observa en una vista muy amplificada, cada superficie se

caracteriza por asperezas microscópicas que hacen contacto con su apuesta

sólo en ciertos puntos, estos puntos comprenden el área real de contacto entre

las dos superficies. A causa de que el área real de contacto soporta la carga

normal, los esfuerzos involucrados en estos puntos de contacto son muy altos y

conducen a deformaciones plásticas y de adhesión en algunos casos. Energía

de adhesión por compatibilidad de los materiales

Energía de adhesión por compatibilidad de los materiales

De acuerdo a lo explicado anteriormente se dice que la energía de adhesión se

presenta cuando las irregularidades de una superficie interactúan directamente

con las de otra, se adhieren y se sueldan, dando lugar en la mayoría de los

casos al desprendimiento de partículas. Energía de adhesión por compatibilidad

de los materiales

La Falta de aplicación de un lubricante rompimiento de la película límite por

agotamiento o por sobrecarga un bajo nivel, viscosidad o presión del aceite en

el sistema un alto nivel, viscosidad o presión del aceite en el sistema causas del

desgaste por adhesión