TIPOS DE FRICCION

Leyes de la fricción seca

Las propiedades elementales de la fricción de deslizamiento fueron descubiertos por el experimento en el 15 al siglo 18 y se expresaron como tres leyes empíricas:

• Primera Ley Amontons ': La fuerza de fricción es directamente proporcional a la carga aplicada.
• Segunda Ley Amontons ': La fuerza de fricción es independiente del área aparente de contacto.
• Ley de fricción de Coulomb: fricción cinética es independiente de la velocidad de deslizamiento.

Fricción seca

Fricción en seco resiste el movimiento lateral relativo de dos superficies sólidas en contacto. Los dos regímenes de fricción seca son "fricción estática" entre las superficies que no se mueven, y la fricción cinética entre superficies móviles.
Fricción de Coulomb, el nombre de Charles-Augustin de Coulomb, es un modelo aproximado para calcular la fuerza de fricción en seco. Se rige por la ecuación:
donde

•  es la fuerza de fricción ejercida por cada superficie en el otro. Es paralela a la superficie, en una dirección opuesta a la fuerza neta aplicada.
•  es el coeficiente de fricción, que es una propiedad empírica de los materiales de contacto,
•  es la fuerza normal ejercida por cada superficie sobre la otra, dirigida perpendicular a la superficie.

La fricción de Coulomb puede tomar cualquier valor desde cero hasta, y la dirección de la fuerza de fricción contra una superficie es opuesta a la superficie de movimiento que experimentaría en la ausencia de fricción. Por lo tanto, en el caso estático, la fuerza de fricción es exactamente lo que debe ser con el fin de impedir el movimiento entre las superficies, sino que equilibra la fuerza neta que tiende a provocar tal movimiento. En este caso, en lugar de proporcionar una estimación de la fuerza de fricción real, la aproximación de Coulomb proporciona un valor umbral para esta fuerza, por encima del cual comenzaría movimiento. Esta fuerza máxima se conoce como tracción.
La fuerza de fricción siempre se ejerce en una dirección que se opone al movimiento o movimiento potencial entre las dos superficies. Por ejemplo, una piedra de curling deslizante a lo largo del hielo experimenta una fuerza cinética frenarla. Para un ejemplo de movimiento del potencial, las ruedas de un coche acelerando experimentan una fuerza de fricción apuntando hacia delante, y si no lo hacían, las ruedas giraban, y la goma se deslice hacia atrás a lo largo de la acera. Tenga en cuenta que no es la dirección del movimiento del vehículo que se oponen, que es la dirección de deslizamiento entre el neumático y la carretera.

Fuerza normal

La fuerza normal se define como la fuerza neta compresión de dos superficies paralelas juntos, y su dirección es perpendicular a las superficies. En el caso simple de una masa que descansa sobre una superficie horizontal, el único componente de la fuerza normal es la fuerza debida a la gravedad, donde. En este caso, la magnitud de la fuerza de fricción es el producto de la masa del objeto, la aceleración debida a la gravedad, y el coeficiente de fricción. Sin embargo, el coeficiente de fricción no es una función de la masa o volumen, sino que depende únicamente del material. Por ejemplo, un bloque de aluminio grande tiene el mismo coeficiente de fricción como un pequeño bloque de aluminio. Sin embargo, la magnitud de la fuerza de rozamiento en sí depende de la fuerza normal, y por lo tanto en la masa del bloque.
Si un objeto se encuentra en una superficie nivelada y la fuerza que tiende a hacer que se deslice es horizontal, la fuerza normal entre el objeto y la superficie es sólo su peso, que es igual a su masa multiplicada por la aceleración debida a la gravedad de la tierra, g . Si el objeto está en una superficie inclinada tal como un plano inclinado, la fuerza normal es menor, ya que menos de la fuerza de la gravedad es perpendicular a la cara del plano. Por lo tanto, la fuerza normal, y en última instancia la fuerza de fricción, se determina utilizando análisis de vectores, por lo general a través de un diagrama de cuerpo libre. Dependiendo de la situación, el cálculo de la fuerza normal puede incluir otras fuerzas de la gravedad.

Coeficiente de fricción

El coeficiente de fricción, a menudo simbolizado por la letra griega, es un valor escalar adimensional que describe la relación de la fuerza de fricción entre dos cuerpos y la fuerza de presión juntos. El coeficiente de fricción depende de los materiales utilizados, por ejemplo, de hielo sobre el acero tiene un bajo coeficiente de fricción, mientras que el caucho en el pavimento tiene un alto coeficiente de fricción. Los coeficientes de fricción gama de casi cero a más de uno. Bajo buenas condiciones, por ejemplo, un neumático en concreto puede tener un coeficiente de fricción de 1,7.
Para las superficies en reposo respecto a la otra, donde es el coeficiente de fricción estática. Esto suele ser más grande que su homólogo cinético.
Para superficies en movimiento relativo, donde es el coeficiente de fricción cinética. La fricción de Coulomb es igual a, y la fuerza de fricción en cada superficie se ejerce en la dirección opuesta a su movimiento relativo a la otra superficie.
Fue Arthur-Jules Morin quien introdujo el término y demostró la utilidad del coeficiente de fricción. El coeficiente de fricción es una medición empírica - que tiene que ser medido experimentalmente, y no puede ser encontrado a través de cálculos. Superficies más rugosas tienden a tener valores efectivos superiores. Ambos coeficientes estáticos y cinéticos de fricción dependen del par de superficies en contacto; para un par dado de superficies, el coeficiente de fricción estática es generalmente más grande que la de fricción cinética; en algunos conjuntos de los dos coeficientes son iguales, tal como teflón en teflón.
Mayoría de los materiales secos en combinación tienen valores de coeficiente de fricción entre 0,3 y 0,6 - Los valores fuera de este rango son más raros, pero teflón, por ejemplo, pueden tener un coeficiente tan bajo como 0.04 - Un valor de cero significa no hay fricción en absoluto, una propiedad difícil de alcanzar - incluso los vehículos de levitación magnética tienen resistencia. Goma en contacto con otras superficies puede producir coeficientes de fricción 1-2 - De vez en cuando se sostiene que siempre es <1 1.="" 1="" a="" acr="" aplicaciones="" caucho="" cierto.="" coeficiente="" de="" deslizar="" ejemplo="" el="" en="" es="" esto="" fricci="" fuerza="" grande="" implica="" la="" largo="" las="" lico="" lo="" m="" mayor="" mientras="" n="" no="" normal="" o="" objeto.="" objeto="" p="" para="" pero="" pertinentes="" por="" puede="" que="" recubiertas="" requerida="" s="" ser="" silicona="" simplemente="" superficie="" superficies="" superior="" sustancialmente="" tienen="" un="" valor=""> Aunque a menudo se dice que el COF es un "bienes materiales" es mejor categorizada como "propiedad del sistema." A diferencia de verdaderas propiedades del material, el COF para cualquiera de los dos materiales depende de las variables del sistema tales como la temperatura, la velocidad, la atmósfera y también lo están ahora popularmente se describe como el envejecimiento y deaging veces; así como en las propiedades geométricas de la interfaz entre los materiales. Por ejemplo, un pasador de cobre deslizante contra una placa de cobre de espesor puede tener un COF que varía de 0,6 a bajas velocidades por debajo de 0,2 a altas velocidades cuando la superficie de cobre comienza a fundirse debido al calentamiento por fricción. La velocidad de este último, por supuesto, no determina la COF única, y si el diámetro del pasador se aumenta de modo que el calentamiento por fricción se elimina rápidamente, la temperatura desciende, el pasador permanece sólido y el COF se eleva a la de una prueba de "velocidad baja" .
 Coeficiente negativo de fricción
A partir de 2012, un único estudio ha demostrado el potencial para un coeficiente negativo de la fricción, lo que significa que una disminución de la fuerza conduce a un aumento de la fricción. Esto contradice la experiencia de todos los días que un aumento de la fuerza normal, mejora la fricción. Así lo informó en la revista Nature en octubre de 2012 e implicó la fricción encontrada por un microscopio de fuerza atómica stylus cuando se arrastran a través de una hoja de grafeno en presencia de oxígeno en el grafeno adsorbido.
 Coeficientes aproximados de fricción
Un AlMgB14-TiB2 compuesto tiene un coeficiente de fricción aproximada de 0,02 en lubricantes a base de agua-glicol, 0,04-0,05 y cuando se seca. Bajo ciertas condiciones, algunos materiales tienen coeficientes de fricción aún más bajos. Un ejemplo es el grafito, que puede tener un coeficiente de fricción por debajo de 0,01. Este régimen ultra-fricción se llama superlubricity.

La fricción estática

La fricción estática es la fricción entre dos o más objetos sólidos que no se mueven uno respecto al otro. Por ejemplo, la fricción estática puede evitar que un objeto de deslizarse por una superficie inclinada. El coeficiente de fricción estática, por lo general denotado como s, es por lo general más alto que el coeficiente de fricción cinética.
La fuerza de fricción estática debe ser superada por una fuerza aplicada antes de que un objeto se puede mover. La fuerza de fricción máxima posible entre dos superficies de deslizamiento antes de que comience es el producto del coeficiente de fricción estática y la fuerza normal:. Cuando no hay ocurra deslizamiento, la fuerza de fricción puede tener cualquier valor desde cero hasta. Cualquier fuerza más pequeña de intentar deslizar una superficie sobre la otra se opone por una fuerza de fricción de igual magnitud y dirección opuesta. Cualquier fuerza más grande que supera la fuerza de fricción estática y deslizante provoca que se produzca. El deslizamiento instantánea se produce, la fricción estática ya no es aplicable-la fricción entre las dos superficies se llama entonces fricción cinética.
Un ejemplo de fricción estática es la fuerza que evita que una rueda de coche se deslice a medida que rueda sobre el suelo. A pesar de que la rueda está en movimiento, el parche del neumático en contacto con el suelo es inmóvil en relación con el suelo, por lo que es estática en lugar de fricción cinética.
El valor máximo de fricción estática, cuando el movimiento es inminente, se refiere a veces como limitantes de la fricción, aunque este término no se utiliza universalmente. También se conoce como la tracción.

Fricción cinética

Fricción cinética se produce cuando dos objetos se mueven uno respecto al otro y frotar juntos. El coeficiente de fricción cinética es típicamente denota como k, y es por lo general menor que el coeficiente de fricción estática de los mismos materiales. Sin embargo, los comentarios de Richard Feynman que "con metales secos es muy difícil mostrar alguna diferencia."
Los nuevos modelos están empezando a mostrar cómo la fricción cinética puede ser mayor que la fricción estática. Fricción cinética se entiende ahora, en muchos casos, que es causada principalmente por la unión química entre las superficies, en lugar de asperezas de enclavamiento, sin embargo, en muchos otros casos efectos de rugosidad son dominantes, por ejemplo, en goma de fricción de la carretera. Rugosidad de la superficie y el área de contacto, sin embargo, no afectan a la fricción cinética para micro-y nano-escala de los objetos que las fuerzas de superficie dominan las fuerzas de inercia.

Ángulo de fricción

 Para obtener el máximo ángulo de fricción estática entre los materiales granulares, véase el ángulo de reposo.
Para ciertas aplicaciones, es más útil para definir la fricción estática en términos del ángulo máximo antes de que uno de los elementos comenzará deslizante. Esto se conoce como el ángulo de fricción o ángulo de fricción. Se define como:
donde? es el ángulo de la vertical y s es el coeficiente de fricción estática entre los objetos. Esta fórmula también se puede utilizar para calcular s a partir de mediciones empíricas del ángulo de fricción.

La fricción en el nivel atómico

La determinación de las fuerzas necesarias para mover átomos más allá de nosotros es un reto en el diseño de nanomáquinas. En 2008 los científicos por primera vez fueron capaces de mover un solo átomo sobre una superficie y medir las fuerzas necesarias. Uso de ultra alto vacío y temperatura casi de cero, se utilizó un microscopio de fuerza atómica modificado para arrastrar un átomo de cobalto, y una molécula de monóxido de carbono, a través de superficies de cobre y platino.

FUENTE:  http://centrodeartigos.com/articulos-informativos/article_64481.html

HISTORIA DE LA FRICCION

La fricción es la fuerza de resistencia al movimiento relativo de las superficies sólidas, las capas de fluido, y elementos materiales deslizantes el uno contra el otro. Hay varios tipos de fricción:

• Fricción en seco resiste el movimiento lateral relativo de dos superficies sólidas en contacto. Fricción seca se subdivide en fricción estática entre las superficies que no se mueven, y la fricción cinética entre superficies móviles.

• La fricción del fluido describe la fricción entre las capas dentro de un fluido viscoso que se mueven uno respecto al otro.

• Fricción lubricada es un caso de la fricción del fluido en un fluido separa dos superficies sólidas.

• Fricción de la piel es un componente de fricción, la fuerza de resistencia al movimiento de un cuerpo sólido a través de un fluido.

• La fricción interna es la resistencia a la fuerza de movimiento entre los elementos que componen un material sólido, mientras que se somete a deformación.

Cuando las superficies en contacto se mueven uno respecto al otro, la fricción entre las dos superficies convierte la energía cinética en calor. Esta propiedad puede tener consecuencias dramáticas, como se ilustra por el uso de la fricción creada por el roce de piezas de madera para iniciar un incendio. La energía cinética se convierte en calor cuando el movimiento con la fricción se produce, por ejemplo, cuando se agita un fluido viscoso. Otra consecuencia importante de muchos tipos de fricción puede ser desgaste, lo que puede conducir a la degradación del rendimiento y/o daños a los componentes. La fricción es un componente de la ciencia de la tribología.
La fricción no es en sí misma una fuerza fundamental sino que surge de las fuerzas electromagnéticas fundamentales entre las partículas cargadas que constituyen las dos superficies en contacto. La complejidad de estas interacciones hace que el cálculo de la fricción de los primeros principios imposible y requiere el uso de métodos empíricos para el análisis y el desarrollo de la teoría.

Historia

Las reglas clásicas de la fricción de deslizamiento fueron descubiertas por Leonardo da Vinci, pero permanecieron inéditos en sus cuadernos. Fueron redescubiertas por Amontons Guillaume. Amontons presentan la naturaleza de fricción en términos de irregularidades de la superficie y la fuerza necesaria para elevar el peso presionando las superficies juntas. Este punto de vista se desarrolló más ampliamente Belidor y Leonhard Euler quien deriva el ángulo de reposo de un peso en un plano inclinado y la primera distingue entre la fricción estática y cinética. Una explicación diferente fue proporcionada por Désaguliers, que demostraron las fuerzas de cohesión fuertes entre las esferas principales de las cuales una pequeña tapa se corta y que luego se ponen en contacto entre sí.
La comprensión de la fricción fue desarrollado por Charles-Augustin de Coulomb. Coulomb investigó la influencia de cuatro factores principales de fricción: la naturaleza de los materiales en contacto y sus recubrimientos superficiales; la extensión de la superficie del producto; la presión normal, y la longitud de tiempo que las superficies se mantuvieron en contacto. Coulomb considera aún más la influencia de la velocidad de deslizamiento, la temperatura y la humedad, con el fin de decidir entre las diferentes explicaciones sobre la naturaleza de la fricción que se habían propuesto. La distinción entre la fricción estática y dinámica se hace en la ley de fricción de Coulomb, aunque esta distinción ya ha sido dibujado por Johann Andreas von Segner en 1758. El efecto del tiempo de reposo se explica por Musschenbroek teniendo en cuenta las superficies de materiales fibrosos, con fibras que engranan juntos, que tiene un tiempo finito en el que la fricción aumenta.
John Leslie señaló una debilidad en las opiniones de Amontons y Coulomb. Si la fricción surge de un peso que está elaborando el plano inclinado de asperezas sucesivas, ¿por qué no se equilibra entonces a través de descender por la ladera opuesta? Leslie era igualmente escépticos sobre el papel de la adhesión propuesta por Désaguliers, que debe, en general, tienen la misma tendencia a acelerar como para retardar el movimiento. En su opinión, la fricción debe ser visto como un proceso dependiente del tiempo de aplanamiento, presionando asperezas, lo que crea nuevos obstáculos en lo que eran las caries antes.
Arthur Morrin desarrolló el concepto de deslizamiento frente a la fricción de rodadura. Osborne Reynolds deriva la ecuación de flujo viscoso. Esto completó el modelo empírico clásico de fricción comúnmente utilizado en la actualidad en la ingeniería.
El foco de la investigación durante el último siglo ha sido el de comprender los mecanismos físicos detrás de fricción. F. Phillip Bowden y David Tabor mostraron que a nivel microscópico, el área real de contacto entre las superficies es una fracción muy pequeña de la zona aparente. Esta área real de contacto, causado por "asperezas" aumenta con la presión, lo que explica la proporcionalidad entre la fuerza normal y la fuerza de fricción. El desarrollo del microscopio de fuerza atómica ha permitido recientemente a los científicos estudiar la fricción en la escala atómica.

FUENTE:  http://centrodeartigos.com/articulos-informativos/article_64481.html

Mantenimiento en Latinoamérica. Volumen 5 – N° 6 Impacto de la Lubricación Efectiva en el Sector del Autotransporte de C arga.

http://www.mantenimientoenlatinoamerica.com/pdf/ML%20Volumen%205-6.pdf  

SEGURIDAD INDUSTRIAL EN LA LUBRICACION

LOS LUBRICANTES SON TOXICOS

Es muy importante tener cada una de las fichas de seguridad de cada uno de los lubricantes que se utilicen en planta debido a que un accidente se presenta de forma imprevista e inesperada. Las fichas de seguridad deben de estar en un lugar visible para todo el personal y en lo posible se deben colocar en el mismo lugar de alamcenaje de los tambores o reciepientes que contengan los lubricantes.

Tambien se deben tener las fichas quimicas y de seguridad de los productos utilizados como disolventes, limpadores y desengrasantes industriales ya que desafortunadamente se presentan con mucha frecuencia accidentes a nivel cutaneo como quemaduras, irritaciones y dermatitis  por el manejo de este tipo de productos.

cada recipiente debe de estar debidamente marcado y tener su respectiva tapa, con empaque si es necesario para evitar derrames.

Los funcionarios que manipulen lubricantes y productos quimicos de limpeza deben estar provistos de guantes de latex o nitrilo para realizar su trabajo con seguridad al igual que gafas para evitar salpicaduras de lubricantes o quimicos liquidos. en caso de presencia de vapores toxicos se debe usar proteccion respiratoria adecuada.

OBSERVAR, MEDIR, ANALIZAR, INFORMAR

El lubricador debe ser un buen observador, debe mirar con atencion cada una de las variables de funcionamiento del activo, ya que es la persona en segundo lugar despues del operario que mas contacto tiene con la maquina. Ademas no basta con inyectar lubricante a un mecanismo sino se observa que la lubricacion llegue a su destino. El lubricador debe verificar y analizar que los conductos de lubricacion esten libres de cualquier obstaculo que impida que el lubricante haga su recorrido.

El señor lubricador deberá tambien medir la cantidad adecuada de lubricante que el mecanismo requiere para no incurrir en desperdicios y sobrecostos por una sobre lubricacion.

El lubricador deberá informar de manera temprana a su superior y a los señores mecanicos sobre cada anomalía detectada en su ruta de lubricacion para que la anomalía sea corregida en el menor tiempo posible.

CAMBIO DE MENTALIDAD

Es muy común en el medio que cuando un mecanismo presenta fuga de aceite nos olvidamos de ella y pensamos que la solucion es mantener el nivel adecuado a costa de adicionar aceite, si es necesario diariamente, pero no podemos olvidar que el gasto de lubricante representa un porcentaje alto en los costos de mantenimiento.

La adicion de aceite para completar nivel debe ser una solución de emergencia para mantener el equipo en funcionamiento hasta que se pueda intervenir para corregir la fuga y NUNCA DEBERÁ SER UNA CONSTUMBRE DE MTTO. debido al costo elevado del lubricante y al riesgo de que el equipo se quede sin la cantidad necesaria de lubricante aumentando asi el desgaste prematuro del equipo.

REVISTA RECOMENDADA EN MTTO

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