INFORMACIÓN TÉCNICA N° 01/23 SOBRE LUBRICACIÓN Y TRIBOLOGÍA

 
Qué es la tribología y su implicancia en nuestros días.

 
Esta información técnica tiene por objetivo tratar de explicar de manera fácil, la historia y lo que significa en nuestros días la ciencia de la Tribología.

Solemos encontrar palabras difíciles de entender y mucho más cuando se habla de una ciencia, pero cuando podemos explicar los orígenes, cuál fue la necesidad que motivó su estudio, cuál fue su desarrollo y aplicación tecnológica; las comprendemos y nos damos cuenta de la utilidad que nos brinda. Es así como convivir con ella día a día permita aprovechar sus postulados, para aplicarlos de manera pragmática. Esto ayuda a entender el verdadero alcance de dicha ciencia.

Por ello estaría muy bueno que me acompañes a compartir de manera sencilla el origen y la definición acerca de la tribología, y por supuesto conocer su alcance y grado de avance desde que se descubrió, hasta nuestros días.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/76/Tribometre_Vinci_1.jpg/220px-Tribometre_Vinci_1.jpgDesde tiempos renacentistas que el concepto de lo que hoy se conoce como tribología fue estudiado por Leonardo Da Vinci, precisamente en el año 1493. Pero, a pesar del nombre relativamente reciente de esta ciencia, Leonardo comenzó con los estudios cuantitativos de la fricción se empiezan a conocer  por primera vez a través de las dos “leyes fundamentales de la fricción”. Según Leonardo, la resistencia por fricción era la misma para dos objetos diferentes del mismo peso, pero que en el contacto era diferentes en anchos y largos.  

También Leonardo Da Vinci observó que la fuerza necesaria para superar la fricción se duplicaba cuando se duplicaba el peso. Sin embargo, los hallazgos de Leonardo quedaron inéditos en sus cuadernos hasta unos años más tarde.  

En el año 1699, Guillaume Amontons, publicó varias investigaciones sobre el tema específico denominada “fricción”. Esto lo llevo a redescubrió las leyes de Leonardo Da Vinci expuestos años atrás sobre el rozamiento. En esta primera publicación, Amontons, habló por primera de vez de tribología sin nombrarla como tal, al especificar que las leyes del rozamiento, con cuyo nombre ahora se asocian generalmente en la actualidad, afirman:​    

Qué la fuerza de fricción que actúa entre dos superficies deslizantes es proporcional a la carga que presiona las superficies juntas;

Qué la fuerza de fricción es independiente del área aparente de contacto entre las dos superficies.

Foto trabajadores que trabajan en la fábrica aiAunque en actualidad no se aplican tales definiciones como las venimos describiendo, son válidas para una amplia variedad de sistemas de maquinarias de cada una de las épocas citadas. Tal es así que el concepto de tribología fue creciendo hasta nuestros días en su alcance, mientras que las nuevas necesidades de lubricación iban apareciendo.

Así fue que en el año 1785, estas leyes del rozamiento fueron desarrollados por Charles Agustín de Coulomb, quien escribió cuando desarrollo un experimento donde notó que la fuerza de fricción estática puede depender del tiempo de contacto y que el deslizamiento (cinético) produce una fricción que puede depender de la velocidad de deslizamiento, la fuerza normal y el contacto.  

En el año 1798, Charles Hatchett y Henry Cavendish llevaron a cabo la primera prueba fiable de desgaste por fricción. Esta prueba fue realizada en un estudio encargado por el Consejo Privado del Reino Unido, donde utilizaron una sencilla máquina recíproca para evaluar la tasa de desgaste en monedas de oro. Allí descubrieron que las monedas con arena entre ellas se desgastaban más rápidamente en comparación con las monedas autoaparejadas.   

En 1953, John Frederick Archard desarrolló la ecuación de Archard que describe el desgaste por deslizamiento y se basa en la teoría del contacto con asperezas.

Foto gratuita fondo negro con engranajesOtros pioneros de la investigación en tribología fueron el físico australiano Frank Philip Bowden y el físico británico David Tabor, ambos del Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge. Juntos escribieron el libro de texto fundamental “The Friction and Lubrication of Solids” donde la Parte I fue publicada originalmente en 1950 y la parte II en 1964. En el año 1966 Bowden se convirtió en profesor de física de superficies donde hizo contribuciones significativas al campo de la tribología. Años más tarde, recibió el Premio Internacional de la Sociedad de Tribólogos e Ingenieros de Lubricación recién en el año 1955. También fue nombrado como uno de los veintitrés Hombres de Tribología. Es decir que por primera vez, la física de los movimientos ingresaba los conceptos de lubricación para reducir la fricción que generaba el rozamiento de superficie en contacto, con igual o distinto peso, y con igual o distintas velocidades uno respecto de la otra superficie.

Michael J. Neale fue otro líder en el campo de la tribología a mediados y finales del siglo xx. Se especializó en la resolución de problemas de diseño de máquinas aplicando sus conocimientos sobre esta ciencia. Neale fue respetado como educador con un don para integrar el trabajo teórico con su propia experiencia práctica para producir guías de diseño fáciles de entender. “The Tribology Handbook” que se puede decir que fue el primer “Manual de tribología” editado por primera vez en 1973 y actualizado en 1995. Manual de alta difusión incluso vigente, que todavía se usa en todo el mundo y forma la base de numerosos cursos de capacitación para diseñadores de ingeniería en esta ciencia.

Foto gratuita ingeniero digital profesional de empresa creativa que modela malla 3d mientras mejora la geometría. creador de activos que optimiza el recuento de polígonos mientras usa cad para crear bocetos virtuales avanzados.Duncan Dowson analizó la historia de la tribología en su libro “History of tribology” en 1997 con ediciones, donde esta obra cubre los desarrollos de la fricción desde la prehistoria, pasando por las primeras civilizaciones hasta nuestros días. Destaca también los desarrollos obtenidos en este ciencia a partir del Siglo XX, cuando se empezaron a desarrollar los conceptos de desgaste y rozamiento; incluso durante el Siglo XX cuando las economía fabriles empezaron a considerar el costo por fricción, desgaste y corrosión que ocurría en dichas plantas fabriles, pero que repercutían en el PBI de cada país industrializado, cuando se empezó a considerar que era necesario contabilizar las pérdidas por paradas de planta y caída de  productividad por la falta de lubricación; y que esto implicaba a nivel nacional una caída de un 1,1% y un 1,4% en el PBI de cada nación desarrollada. Es decir que la productividad no se alcanzaba por problemas de mantenimiento por roturas de piezas, como por la falta de concepto de fricción y desgaste de piezas por ausencia de lubricación.    

Es así que, actualmente podemos decir que la tribología se define como; “la ciencia y la tecnología de la interacción entre superficies en movimiento relativo e involucra el estudio de la fricción, el desgaste y la lubricación”.

Antes del nacimiento de la tribología como ciencia, se pensaba solo en el término “lubricación” o “ingeniería de lubricación” sin considerar los argumentos científicos que la tribología brinda en la actualidad. Por eso es necesario, tal vez, que tengamos que volver a esta última etiqueta sobre la tribología, ya que esta ciencia se refiere a los movimientos entre metales donde hay fricción y rozamiento. Entonces todo lo que se encuentre en estas premisas, requiere de la ingeniería de lubricación adaptada y aplicada a todas las piezas móviles que conforman partes y subpartes de vehículos de motor de combustión de cualquier tipo y tamaño, bicicletas, motocicletas, transmisiones y engranajes, transmisiones automáticas, especialidades, frenos y embragues.   

Esto demuestra que cada vez se van generalizado más los conceptos de disminución de la fricción y el desgaste hasta transformarse en prácticas cotidianas, por supuesto donde haya dos superficies que entren en contacto. Por ello y por los avances tecnológicos de los últimos tiempos, la tribología como ciencia pasó a estudiar de manera general todo lo referente a la fricción y sus efectos asociados, como también el desgaste tratando de prevenirlos con mejores diseños, mejores materiales, mejores lubricantes y mejores prácticas de lubricación. Así es que entonces toma en cuenta, entre otros aspectos de la maquinaria industrial y vehicular, lo siguiente:

    el diseño,

    los materiales de las superficies en contacto,

    el sistema de aplicación del lubricante o de los lubricantes,

    el medio circundante,

    el medio ambiente,

    y, las condiciones de operación.

Por eso la tribología está presente en todas las piezas en movimiento tales como:

BicicletaEmbragueDisco del frenoPistonesRotación de engranajesTransporte

 

Rodamientos y          Engranajes y              Pistones y                 Embragues             Frenos                 Cadenas  

     cojinetes              chumaceras           partes de motor                                                                            

 

Así es, y entrando más en detalle, que la tribología ayuda a resolver problemas en maquinarias, vehículos, rodados, equipos y procesos industriales, tales como:

Foto un círculo verde con un contorno blanco que dice Foto icono de coche ev o señal de vehículo eléctricoFoto gratuita elemento de artesanía de mano de entorno de papel de turbina eólicaFoto ebike e bike ebike bicicleta eléctrica electro bicicleta ciudad ecológicaFoto scooter eléctrico escooter road sign eco amigable movilidad ciudad transporte

Motores eléctricos y generación eólica

 

Foto maqueta de modelo de camión o camión de remolque logístico blancoFoto establecer cosechadora moderna blanca sobre un fondo blanco representación 3dFoto bicicleta, motocicleta, estructura de la carrocería del modelo 3d, modelo de alambreFoto un gran motor diesel con el camión representado en las curvas de nivel en papel cuadriculado. los contornos de la línea negra sobre fondo blanco.

         Motores de        

Combustión interna

 

Transmisiones y engranajes

Foto gratuita concepto de collage de control de calidad estándar

 

         Laminación Fundición y forja

     

Mecanizado y corte                                      Sistemas hidráulicos

 

Turbinas        Compresores

 

Sistemas neumáticos        Minería, petróleo y gas

 

Grasas y spray  

 

Foto interior del coche de lujo moderno. panel de control, sistema de radio, palanca de cambios. palanca de cambios de transmisión automática. enfoque selectivo.Foto conductor cambiando la marcha en la caja de cambios manual del coche.Foto cadena de bicicleta con vista frontal de pedales aislado en blanco. representación 3d.

Transmisiones de  

      vehículos  

 

 

 

Cómo conclusión y habiendo visto juntos los principios de la lubricación, podemos establecer que la tribología es una ciencia que se centra en el estudio de tres fenómenos:

    La fricción entre dos cuerpos en movimiento,

    el desgaste como efecto natural de este fenómeno,

    y, la lubricación como un medio para reducir el desgaste.

Por todo esto, es que LUBADVISOR es un portal exclusivamente dedicado a la tribología y a la lubricación en general, con un grupo de profesionales que conocen y desarrollan el tema con más de 30 años de experiencia.

Sabemos de tribología y sabemos de lubricación. Te invitamos a conocer mejor nuestro portal para ofrecerte las mejores opciones de lubricantes y lubricación de acuerdo con tus necesidades.

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Equipo técnico de LUBADVISOR.

Agosto 2023