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Esta abarca los procesos de fricción, desgaste y lubricación de los cuerpos en contacto, fenómenos que en la práctica de ingeniería se analizaban por separado, la unión de estas ramas en una sola disciplina científico–técnica ha contribuido considerablemente en los últimos tiempos al desarrollo de los sistemas mecánicos. La proyección, construcción y explotación de máquinas y equipos sin tener en cuenta esta interacción disciplinaria lleva a la obtención de sistemas mecánicos caracterizados por:

• considerables pérdidas de energía,

• grandes períodos de tiempo improductivos,

• alto consumo de materiales y piezas de repuesto,

• costosos trabajos de reparación y mantenimiento.

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• Magnitud del Desgaste: Es el resultado del proceso de desgaste, medido en determinadas unidades de longitud, peso, volumen, etc.

• Resistencia al Desgaste: Propiedad del material de ofrecer resistencia al desgaste para determinadas condiciones de fricción evaluado en magnitudes, inversas a la velocidad de desgaste o intensidad del desgaste.

• Lubricidad: Acción del material lubricante sobre la superficie de fricción que trae como resultado la disminución de la fricción y el desgaste.

• Fricción estática: Fricción entre dos cuerpos con pequeños micro desplazamientos sin pasar al movimiento

• Fricción dinámica: Fricción entre dos cuerpos con movimiento relativo

• Coeficiente de fricción:

Relación entre la fuerza de fricción y la normal a las superficies de fricción, bajo la compresión mutua de los cuerpos en contacto.

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Dentro de los objetivos técnico–económicos de la Tribología se establecen tres que se consideran principales:

• ahorro de energía,

• ahorro de materias primas y materiales,

• explotación optima de los sistemas tribológicos

Desde el punto de vista tribológico el ahorro de energía se logra de dos formas fundamentales.

•Disminución del coeficiente de ficción

•Incremento de a durabilidad de los pares tribológicos

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El ahorro de materias primas y materiales se puede lograr con la disminución del desgaste de los elementos de máquinas, lo cual se hace más evidente si se conoce que entre el 80% y el 90% de los elementos de máquinas que se sustituyen son como consecuencia del desgaste.

Con la explotación óptima de los sistemas tribológicos se evitan gastos excesivos de materiales y lubricantes, costosos trabajos de reparación y grandes períodos de tiempo improductivo en la industria.

Investigaciones desarrolladas en Canadá demuestran la alta incidencia de la fricción y el desgaste en diferentes sectores industriales, así como el posible ahorro que se puede lograr con la aplicación de la tribología

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Las pérdidas en el sector industrial se analizaron en 5 ramas o sectores fundamentales (minera, agrícola, metalúrgica, papel, alimenticia) por ser estas en la que se producían las mayores pérdidas energéticas por concepto de la tribología. Estas pérdidas son debidas tanto por fricción como por desgaste, proporción que se muestra en la Figura 1

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Los sistemas tribológicos suelen ser inherentemente complejos ya que su estructura puede cambiar, no solo durante largos períodos de tiempos, sino incluso en cortos intervalos. El sistema tribotécnico es un sistema particular o grupo funcional en el cual hay varias uniones de rozamiento y que tiene la función de transmitir energía y/o movimiento. El sistema tribológico es un sistema natural o artificial de elementos materiales; por lo menos dos donde se presenta la fricción y en casos extremos el desgaste (Figura 4)

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El desarrollo de la tribología en cualquier país deberá centrarse en cinco aspectos fundamentales:

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El desarrollo de la tribología en cualquier país deberá centrarse en cinco aspectos fundamentales:

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• En el desarrollo de mejores materiales antifricción y de elevada resistencia al desgaste para poder lograr una utilización más racional de la energía. A pesar de que el mejoramiento de los indicadores de los sistemas tribológicos se puede lograr con las tecnologías existentes, para una significativa disminución de las perdidas energéticas se necesitan nuevos y mejorados materiales, así como sistemas más perfeccionados (ejemplo: motores de combustión interna perfeccionados).

• En el análisis y estudio de los mecanismos tribológicos que acortan el periodo de vida útil de las máquinas e instalaciones industriales y que los mismos posean un extremadamente sencillo proceso de reparación. Algunos estudios iniciales muestran que las pérdidas energéticas por desgaste son generalmente superiores a las por fricción. La disminución de estas pérdidas incrementa la productividad de las maquinas.

• En el desarrollo de investigaciones tribológicas que toquen a todos los sectores industriales y no concentrarse en los más importantes, puesto que la mayoría de los sistemas tribológicos son análogos. En este sentido los resultados de las investigaciones deben tener un carácter generalizado encaminado a satisfacer las necesidades de los diferentes sectores industriales.

• Desarrollar ensayos mucho más racionales y normas que garanticen una alta fiabilidad de los resultados y la evaluación de los nuevos sistemas e instalaciones. En este sentido se deben realizar ensayos de laboratorio bajo condiciones que se aproximen lo más posible a las reales.

• Establecer vías de comunicación que garanticen un sostenido contacto entre la industria y los centros de investigación y desarrollo en tribología y que los resultados que de ello se deriven tengan una amplia divulgación.

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Pregunta 1

Un ingeniero está diseñando una pieza mecánica en la que dos superficies metálicas estarán en contacto y se moverán una sobre la otra. Si el objetivo es minimizar el desgaste, ¿qué tipo de lubricante sería el más adecuado para reducir el contacto directo entre las superficies?

A) Un lubricante de baja viscosidad

B) Un lubricante sólido

C) Un lubricante a base de agua

D) Un lubricante de alta viscosidad

Respuesta correcta: D. Un lubricante de alta viscosidad.

Pregunta 2

En un experimento, se observa que el coeficiente de fricción entre dos superficies disminuye al añadir un lubricante entre ellas. ¿Cuál es la función principal del lubricante en este caso?

A) Aumentar la temperatura de las superficies

B) Generar un mayor desgaste

C) Reducir la fricción entre las superficies

D) Facilitar el desgaste de las superficies

Respuesta correcta: C. Reducir la fricción entre las superficies.

Pregunta 3

Un investigador mide el desgaste en dos materiales diferentes bajo la misma carga y velocidad de deslizamiento. Los resultados muestran que uno de los materiales sufre mayor desgaste que el otro. ¿Cuál de las siguientes conclusiones es la más probable?

A) Ambos materiales tienen el mismo coeficiente de fricción

B) El material con mayor desgaste es menos resistente a la abrasión

C) El material con menor desgaste tiene menor resistencia a la abrasión

D) Ambos materiales son igualmente susceptibles al desgaste

Respuesta correcta: B. El material con mayor desgaste es menos resistente a la abrasión.

Pregunta 4

Una máquina industrial tiene componentes que están expuestos a alta fricción y desgaste. ¿Cuál de las siguientes prácticas sería la más efectiva para prolongar la vida útil de estas piezas?

A) Incrementar la velocidad de funcionamiento de la máquina

B) Reducir la cantidad de lubricante utilizado

C) Seleccionar materiales con alta dureza y resistencia al desgaste

D) Limpiar la máquina únicamente cuando ocurra una falla

Respuesta correcta: C. Seleccionar materiales con alta dureza y resistencia al desgaste.

Pregunta 5

En un proceso de fabricación, un ingeniero observa que las piezas producidas sufren desgaste por adhesión al entrar en contacto con otras superficies. ¿Qué medida sería más efectiva para reducir el desgaste adhesivo en este contexto?

A) Incrementar la presión de contacto entre las superficies

B) Usar un lubricante adecuado que disminuya el contacto directo entre las superficies

C) Aumentar la velocidad de deslizamiento entre las superficies

D) Aumentar la temperatura del sistema para reducir el desgaste

Respuesta correcta: B. Usar un lubricante adecuado que disminuya el contacto directo entre las superficies.

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Importancia de la LUBRICACIÓN en Equipos Industriales - TRACTIAN