II. SISTEMA TRIBOLÓGICO Y LOS TIPOS DE FRICCIÓN 2.1 C

II. SISTEMA TRIBOLÓGICO Y LOS TIPOS DE FRICCIÓN
2.1 Características que inciden en la fricción son:
a) sistema tribológico,
b) el concepto de rugosidad,
c) área de contacto de los picos de las superficies,
d) contacto elástico y contacto plástico,
e) energía de adhesión por compatibilidad de los materiales,
f) acabados de las superficies de acuerdo al tipo de maquinado utilizado.
a) 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
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 fluído 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 fluído y se obtiene una unidad simple de
movimiento: cm2/seg (Stokes), sin importar sus caracterísitcas propias de
densidad.
b) 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)
c) área de contacto de los picos de las superficies,
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.
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
d) Contacto elástico y contacto plástico,
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.
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
e) energía de adhesión por compatibilidad de los materiales,
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
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 soldan,
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.