jueves, 29 de enero de 2009

Tribología: Sus Fundamentos y como utilizarla en mantenimiento de máquinas y motores.

Un poco de historia

Cuando escuchamos la palabra Tribología podría parecer algo nuevo, pero solamente el término como tal lo es, ya que el interés en temas relacionados con la disminución de la fricción o el desgaste entre dos partes en movimiento relativo existe desde siempre.
Antes del nacimiento de la Tribología como ciencia, no se trataba la disminución de la fricción y el desgaste como una practica cotidiana y estos fenómenos los pensábamos en términos de “Lubricación” o “Ingeniería de Lubricación”.

El uso de la rueda desde el 3500 A.C., nos da cuenta del interés por reducir la fricción en movimientos de traslación. Los egipcios utilizaban agua o grasa animal como lubricante en el transporte de grandes bloques de piedra para la construcción de monumentos y pirámides, lo que demuestra el conocimiento que tenían de la fricción y los lubricantes.
Leonardo Da Vinci fue el primero que postuló un acercamiento a la fricción deduciendo las leyes que gobernaban el movimiento de un bloque rectangular deslizándose sobre una superficie plana, aunque sus escritos no fueron publicados hasta cientos de años después de sus descubrimientos. También, fue el primero en introducir el concepto del coeficiente de fricción.

Fue el físico francés Guillaume Amontons quien en 1699 redescubrió las leyes de la fricción al estudiar el deslizamiento entre dos superficies planas.

Las conclusiones de Amontons son esencialmente las que estudiamos en los libros de Física General:

· La fuerza de rozamiento se opone al movimiento de un bloque que se desliza sobre un plano.
· La fuerza de rozamiento es proporcional a la fuerza normal que ejerce el plano sobre el bloque.
· La fuerza de rozamiento no depende del área aparente de contacto.

El científico francés Coulomb añadió una propiedad más:

· Una vez empezado el movimiento, la fuerza de rozamiento es independiente de la velocidad.

Newton, Hooke también aportaron conocimientos importantes para el desarrollo de esta ciencia.
Al surgir la Revolución Industrial el desarrollo tecnológico de la maquinaria para producción avanzó rápidamente. El uso de la potencia del vapor permitió nuevas técnicas de manufactura. En los inicios del siglo XX el conocimiento de todas las áreas de la tribología se expandió rápidamente.

A los investigadores de las ciencias de la ingeniería de comienzos del siglo XX les era muy difícil analizar la fricción como un fenómeno independiente de otros íntimamente relacionados con ella como el desgaste y la lubricación por lo que formaron la palabra Tribología a partir de dos raíces griegas tribos, que significa frotamiento o rozamiento y logía que viene a ser ciencia, por tanto la traducción literal sería “la ciencia del frotamiento”.

La palabra Tribología apareció por primera vez a comienzos de los años 60's en el diccionario de la Universidad de Oxford, sin embargo, aún hoy para muchas personas es difícil acostumbrarse a esta palabra y aún mucho más poner en práctica sus principios fundamentales.

Cómo podríamos definirla

Se considera una ciencia interdisciplinaria que estudia los fenómenos relacionados con el transporte de carga a través de dos superficies en movimiento relativo donde se produce fricción, generando calor, pérdidas de energía y desgaste, y para contrarrestarlos se acude al uso de lubricantes.

Conjuga toda una serie de elementos importantes en el diseño, fabricación y operación de las máquinas y nos brinda herramientas que permiten seleccionar el sistema de lubricación y las características que debe poseer el lubricante para proteger en forma adecuada un equipo o elemento mecánico, teniendo en cuenta las condiciones de trabajo a que van a estar sometidas (velocidades, cargas, temperaturas, potencias, medio ambiente) y los tipos de materiales y superficies que van a estar en contacto.

Se centra en el estudio de tres fenómenos:

a) La fricción entre dos cuerpos en movimiento
b) El desgaste como efecto natural de este fenómeno
c) La lubricación como un medio para evitar el desgaste

La mayoría de las consecuencias de la fricción y el desgaste se consideran negativas, tales como el consumo de energía y la causa de las fallas mecánicas, sin embargo, también existen beneficios fundamentales de la fricción y el desgaste. Por ejemplo, la interacción de los neumáticos y el piso en los automóviles o el zapato y el suelo, sin los cuales trasladarse sería imposible.

La Tribología es quizás la ciencia de mayor trascendencia en la actualidad y lo será aún más en el futuro en la medida en que el hombre necesite ser más productivo.

La Tribología como una herramienta práctica

Los pioneros mundialmente reconocidos en utilizar con fines técnico-económicos los conceptos de la Tribología fueron los ingleses, quienes diseñaron un plan de trabajo basado en el estudio de la fricción para reducir el desgaste y el consumo de energía en las máquinas, especialmente en el sector automotriz, por ser el de mayor incidencia sobre un alto porcentaje de la población.
De ahí en adelante como resultado de los grandes beneficios económicos obtenidos, la Tribología se empezó a utilizar para incrementar la productividad de los procesos industriales, lo cual trajo consigo una considerable reducción en los costos de mantenimiento, consumo de energía por fricción y materias primas.

Hoy, la conservación y mantenimiento de los equipos no se puede reducir al simple ejercicio de "aplicar un lubricante"; por el contrario, la eficiencia y la competitividad se basan en la mejora de los procesos y servicios, y el proceso de lubricación, por ser el que suministra la sangre vital para el funcionamiento de los equipos, merece la máxima atención.
La necesidad de utilizar la Tribología como una herramienta verdaderamente productiva se observa en aquellos casos en los cuales se pierden grandes capitales por efecto de la fricción, el desgaste y la lubricación incorrecta.
También como una forma ineludible de hacer Mantenimiento Proactivo en equipos y maquinarias.

El siguiente link te lleva al canal de YouTube de el Dtor. en Tribología Manuel Rojas Nadal donde encontrarás excelentes videos sobre la aplicación práctica de Tribología.

http://www.youtube.com/user/tribologomrojas
Norberto Sánchez
Técnico Constructor Naval
Jefe de Máquinas

No hay comentarios :

Publicar un comentario

Subscríbete a Máquinas de Barcos vía email

Escribe tu dirección de correo:

Delivered by FeedBurner