construcción de máquina para ensayos de desgaste por abrasión y fatiga
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Tesis elaborada en la universidad tecnológica del estado de ZacatecasTRANSCRIPT
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL ESTADO DE ZACATECASDIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL
PROYECTO:CONSTRUCCIÓN DE MAQUINA DE DESGASTE POR ABRASIÓN Y
FATIGA SEGÚN LA NORMA ASTM G-65
REPORTE DE ESTADÍA QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DETÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN MANTENIMIENTO
INDUSTRIAL
PRESENTA:MIGUEL ANGEL BERNAL ENRÍQUEZ
GUADALUPE, ZACATECAS, AGOSTO 2014
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL ESTADO DE ZACATECAS
DIRECCIÓN DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL
PROYECTO:CONSTRUCCIÓN DE MAQUINA DE DESGASTE POR ABRASIÓN Y
FATIGA SEGÚN LA NORMA ASTM G-65
MEMORIA DE ESTADÍA QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE
TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO ENMANTENIMIENTO INDUSTRIAL
PRESENTA:
MIGUEL ANGEL BERNAL ENRÍQUEZ
EMPRESA:
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECAS
ASESOR EMPRESARIAL:
DR. VÍCTOR HUGO BALTAZAR HERNÁNDEZ
ASESOR ACADÉMICO:
MTRO. GABRIEL MARTIN FLORES RIVAS
GUADALUPE, ZAC., AGOSTO 2014
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECAS
DEDICATORIAS Y AGRADECIMIENTOS.
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Construcción de máquina de desgaste por abrasión y fatiga según la norma astm g-65
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POLÍTICA DE CALIDAD DE LA UTZAC.
Cumplir con la formación Integral de los alumnos de la Universidad Tecnológica del
Estado de Zacatecas, con calidad y conciencia ambiental, respetando estándares
Nacionales e Internacionales que apoyan la sustentabilidad.
MISIÓN. Formar integralmente profesionales, bajo un modelo centrado en el aprendizaje y
programas educativos con enfoque a competencias que respondan a las
necesidades del entorno.
VISIÓN. Ser una Universidad reconocida Socialmente por la Calidad y creatividad de sus
egresados que contribuye al desarrollo sustentable.
VALORESCOMPROMISO. Convicción en cada integrante de la Comunidad Universitaria para cumplir con sus
responsabilidades.
RESPONSABILIDAD. Capacidad existente en los integrantes de la Comunidad Universitaria, para
reconocer y aceptar las consecuencias de un hecho realizado libremente y cumplir
con las obligaciones en tiempo, calidad y forma.
SERVICIO. Prestación humana que se ofrece en beneficio de los demás, potenciando
capacidades y habilidades de manera positiva.
RESPETO.
Ser congruentes y tolerantes, a favor de las valías de nosotros mismos y del entorno,
conscientes de las diferentes formas de pensar, actuar y sentir de los demás.iv
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PERFIL PROFESIONAL DEL TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIOEN MANTENIMIENTO ÁREA INDUSTRIAL
COMPETENCIAS PROFESIONALES.
Las competencias profesionales son las destrezas y actitudes que permiten al
Técnico Superior Universitario desarrollar actividades en su área profesional,
adaptarse a nuevas situaciones, así como transferir, si es necesario, sus
conocimientos, habilidades y actitudes a áreas profesionales próximas.
Competencias Genéricas:
Capacidad de análisis y síntesis, habilidades para la investigación básica, las
capacidades individuales y las destrezas sociales, habilidades gerenciales y las
habilidades para comunicarse en un segundo idioma.
Competencias Específicas:
1. Gestionar las actividades de mantenimiento mediante la integración del plan maestro, para garantizar la operación y contribuir a la productividad de la organización.
1.1 Definir el universo de mantenimiento a través de la integración de la
información técnica, para elaborar el plan maestro de mantenimiento.
1.2 Desarrollar el plan maestro de mantenimiento con base en la
jerarquización de equipos y frecuencia de actividades, presupuesto
autorizado y políticas de la organización, para gestionar los recursos,
optimizar la operación y el servicio.
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1.3. Controlar el cumplimiento del plan maestro de mantenimiento mediante el
seguimiento de las actividades y evaluación de resultados, para proponer
mejoras y garantizar el funcionamiento de los equipos de la organización.
2. Supervisar el reemplazo o fabricación de partes de los sistemas electromecánicos en maquinaria, equipo y redes de distribución industrial empleado normas para mantener en óptimas condiciones los sistemas.
2.1 Diagnosticar las características del desempeño de los sistemas y sus
elementos a partir de la interpretación de planos y diagramas,
especificaciones y normatividad aplicable; para establecer los criterios de
reemplazo o fabricación de partes.
2.2. Coordinar el reemplazo o fabricación de partes de sistemas:
electromecánicos industriales y de distribución de acuerdo a las políticas
de la organización, el diagnóstico, la normatividad aplicable y
especificaciones técnicas del fabricante; para el cumplimiento del plan
maestro.
ESCENARIOS DE ACTUACIÓN
El Técnico Superior Universitario en Mantenimiento área Industrial podrá desenvolverse en:
Empresas públicas y privadas dedicadas de los sectores primario, secundario
y terciario tales como: Minería, Pesca y Agricultura.
Empresas metalmecánicas, alimenticias, del plástico, químicas, del vestir,
aeronáuticas, automotrices, de electrodomésticos, farmacéuticas, entre otras.
Empresas de servicio como hoteles, hospitales, entre otros.
Su propia empresa de Mantenimiento Industrial.
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OCUPACIONES PROFESIONALES
El Técnico Superior Universitario en Mantenimiento área Industrial podrá desempeñarse como:
Supervisor de Mantenimiento.
Planeador de Mantenimiento.
Jefe de Mantenimiento.
Líder de Mantenimiento.
Técnico en Mantenimiento.
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PLAN DE TRABAJO
Alumno:
Proyecto:
Nombre:
Dirección:
III. DATOS DEL PROYECTO.
IV. PLAN DE TRABAJO.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18P
RPR
PR
P
RP
RPR
PR
P
R
PR
Descripción:
Objetivo: Desarrollar la construcción de la maquina de desgaste por abrasión según la norma ASTM G-65
El desarrollo de este proyecto es con el fin de realizar pruebas de desgaste por abrasión, esto para verificar y analizar eldesgaste en piezas mecánicas.
Fecha de inicio: Viernes 02 de mayo del 2014. Fecha de término: Jueves 21 de agosto del 2014.
I. DATOS DEL ALUMNO.
II. DATOS DE LA EMPRESA.Universidad Autónoma De Zacatecas
Unidad Académica de Ingeniería. Carretera a la Bufa Km 2. Zacatecas, Zac. C.P. 98000
Teléfono y fax: Tel. 923-9407 ext. 1618 Fax 922-20827
T.S.U. Mantenimiento IndustrialCarrera:
SECUENCIA
9
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL ESTADO DE ZACATECASPROGRAMA DE ESTADÍAS
PLAN DE TRABAJO
Miguel Angel Bernal Enríquez
Construcción de maquina desgaste por abrasión y fatiga, según la normaASTM G-65 Asesor académico: Mtro. Gabriel Martin Flores Rivas
2
3
4
5
6
7
8
Compra y maquinado de materiales.
Giro o actividad: Educación Superior (Posgrado) Dirección electrónica:
Cargo:
Conclusiones.
Reporte de estadía.
1
Estudio del caso.
Propuestas de construcción.
Cotización y presupuesto
Docente Investigador de la Unidad de Ingeniería.
ASESOR EMPRESARIAL
SEMANAS
Asignación del proyecto.
ACTIVIDAD
Asesor empresarial: Dr. Víctor Hugo Baltazar Hernández.
Fabricación de maquina.
ASESOR ACADÉMICOALUMNO
(Dr. Víctor Hugo Baltazar Hernández)
(Mtro. Gabriel Martin Flores Rivas)(Miguel Angel Bernal Enríquez)
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RESUMEN.
Este proyecto presenta el desarrollo experimental para realizar pruebas de degaste
abrasivo, para realizar este tipo de pruebas tenemos diseñar y construir una maquina
tipo abrasión según la norma ASTM G.-65. En este caso definiremos las partes más
importes de la máquina para ello lo que la norma nos mencione. Para el diseño
utilizaremos software especializados en este tipo de diseño con esto tendremos una
buena referencia de lo que vamos a utilizar así mismo especificando el material de
construcción. La importancia para realizar este tipo de actividades es para potenciar
las áreas de especialización de la Maestría en ingeniería aplicada y procesos de
manufactura así como también para hacer evoluciones de los materiales de las
diferentes tipos de industrias como la industria minera, que reporta un crecimiento
notable de los volúmenes de explotación y exige de elementos de repuesto con
máxima duración o de encontrar las causas de que algunos de esos componentes no
tuviesen la vida de servicio que se esperaba. Los avances de construcción de diseño
dependerán del tiempo estimado para ello.
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TABLA DE CONTENIDOINTRODUCCIÓN..........................................................................................................1
JUSTIFICACIÓN..........................................................................................................2
OBJETIVOS.................................................................................................................3
CAPITULO I..................................................................................................................4
1.1 ANTECEDENTES...............................................................................................4
1.2 MISIÓN................................................................................................................5
1.3 VISIÓN................................................................................................................5
1.4 ORGANIZACIÓN.................................................................................................6
1.5 CAMPO DE DESARROLLO................................................................................6
1.6 OBJETIVOS DE LA MAESTRÍA EN LA INGENIERÍA APLICADA EN PROCESOS Y MANUFACTURA..............................................................................7
1.7 LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN............................................................................7
1.8 ÁREAS................................................................................................................8
1.9 INFRAESTRUCTURA.........................................................................................8
1.10 ORGANIGRAMA DEL PERSONAL DE LA MAESTRÍA....................................9
1.11 UBICACIÓN....................................................................................................10
CAPITULO II...............................................................................................................11
MARCO DE REFERENCIA.....................................................................................11
2.1 DESGASTE.......................................................................................................11
2.1.1 Tipos de desgaste.......................................................................................11
2.1.2 Factores que afectan las características del desgaste...............................15
2.1.3 Desgaste en la industria..............................................................................16
2.2 ABRASIÓN........................................................................................................17
2.2.1 Resistencia a la abrasión............................................................................17
2.3 MATERIALES ABRASIVOS..............................................................................18
2.3.1 Materiales resistentes a la abrasión............................................................20
2.4 FRICCIÓN.........................................................................................................21
2.4.1 Tipos de rozamiento....................................................................................22
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2.4.2 Valores de los coeficientes de fricción........................................................22
2.4.3 Rozamiento entre superficies de sólidos....................................................23
2.5 CONTACTO MECÁNICO..................................................................................24
2.6 TIPOS DE MÁQUINAS PARA REALIZAR ENSAYOS DE DESGASTE...........25
2.7 SOLIDWORKS..................................................................................................29
CAPITULO III..............................................................................................................31
DESARROLLO DEL PROYECTO...........................................................................31
3.1 CONSIDERACIONES PARA REALIZAR PRUEBAS DE DESGASTE.............31
3.2 PARÁMETROS BÁSICOS PARA PRUEBAS DE DESGASTE.........................31
3.3 LAS CARACTERÍSTICAS DE LA ARENA........................................................32
3.4 DISEÑO DE LA MÁQUINA...............................................................................33
3.5 ANÁLISIS DE LA RESISTENCIA DE LA ESTRUCTURA.................................33
3.6 DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO..........................................................................33
3.7 PROCEDIMIENTO PARA EL DESGASTE ABRASIVO....................................36
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INTRODUCCIÓN.En el desarrollo de este proyecto se presenta en el diseño de una máquina de
ensayo de desgaste por abrasión, según la norma ASTM G-65, que se aplicará para
la evaluación de la resistencia al desgaste de materiales. Los criterios para el
desarrollo del concepto y de las características de las piezas más importantes según
la norma antes mencionada, tomando en cuenta la aplicación de secciones de
material que se pretende probar en condiciones óptimas al uso en la industria minera
donde la abrasión significa una de las principales causas del daño de componentes.
Aun existiendo muchas máquinas para desgaste por abrasión se decidió hacer
de acuerdo a los coordinadores de la maestría un modelo de máquina de desgaste
según la norma ASTM G-65.
En esta investigación se mencionará el procedimiento de cómo realizar
pruebas de desgaste así como también algunos de los instrumentos que se
requieren para la ejecución de estas pruebas.
Se incluirán los conceptos más relevantes para comprender y poder analizar lo
establecido seguido de las diferentes pruebas que hay para realizar pruebas de
desgaste abrasivo.
En este caso se incluirán los parámetros y las consideraciones para este tipo
de pruebas ya que es de suma importancia mencionarlos para que nos pueda arrojar
resultados confiables.
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Construcción de máquina de desgaste por abrasión y fatiga según la norma astm g-65
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECAS
JUSTIFICACIÓN.La Maestría en la ingeniería aplicada en procesos y manufactura en los proyectos de
investigación que realiza de las propiedades y aplicaciones de los materiales
metálicos, requiere la evaluación del comportamiento de los mismos en condiciones
de esfuerzos alternativos y en contacto con diferentes minerales con condiciones de
abrasión, por lo que se requiere construir una máquina de ensayos de desgaste por
abrasión, que de tales pruebas se obtengan datos para la determinación de la
aplicabilidad del material en base de estimar el grado de desgaste a la abrasión de
un material en condiciones específicas, que se pretenden simular en el equipo; se
justifica el proyecto que desarrolle los detalles para la construcción incluyendo la
selección de los materiales para la construcción de la máquina, esto se reduce la
posibilidad de errores al construir la máquina de ensayo de desgaste por abrasión, y
que dada esa situación pudiesen resultar limitados los objetivos de investigación.
Aunque fuera posible realizar las pruebas en otros laboratorios con los que se
pueda interactuar en la República Mexicana; los tiempos de disponibilidad, los
tiempos totales para tener datos, los costos de envío, y otros factores limitan esta
posibilidad; situación que apoya la justificación de la construcción de la máquina de
desgaste por abrasión.
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Construcción de máquina de desgaste por abrasión y fatiga según la norma astm g-65
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECAS
OBJETIVOS.Desarrollar las especificaciones y seleccionar el tipo de material que será utilizado en
la construcción de las partes de la máquina de desgaste por abrasión ASTM G-65,
antes de junio del 2014.
Desarrollar y terminar el diseño de las piezas más importantes que menciona
ASTM G-65, antes de junio del 2014.
Cotizar cada una de las piezas y partes con las que se construirá la máquina
para ensayos de pruebas por desgaste abrasivo antes de junio del 2014.
Comprar y habilitar todas las partes para la construcción de la máquina antes
de julio 2014.
Construir y poner en función la máquina para los ensayos de desgaste por
abrasión antes de agosto 2014.
Hacer pruebas de degaste por abrasión y verificar el óptimo funcionamiento de
la máquina construida antes de agosto 2014.
3T.S.U. MANTENIMIENTO INDUSTRIAL MIGUEL ANGEL BERNAL ENRÍQUEZ
Construcción de máquina de desgaste por abrasión y fatiga según la norma astm g-65
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CAPITULO IUNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECAS
1.1 ANTECEDENTES.
La Maestría en la ingeniería aplicada en procesos y manufactura inicia su operación
con planes de estudio autorizados, con la primera generación que ingreso en Agosto
del año 2001 y egreso en Julio del 2003. Después de haber revisado la problemática
tecnológica del entorno zacatecano planteada en los diálogos universidad sociedad,
en las diferentes formas entre empresarios zacatecanos y la Universidad Autónoma
de Zacatecas, se expusieron algunos problemas relacionados con los importancia del
estudio y la investigación en materiales, encontrándose que un programa de
posgrado como la maestría puede contribuir en algunos de los siguientes sectores:
Industria en general.
Minería.
Agricultura.
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Construcción de máquina de desgaste por abrasión y fatiga según la norma astm g-65
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1.2 MISIÓN.
Formar profesionistas e investigadores emprendedores, hábiles, responsables y
honestos, capases de desarrollar investigación aplicada, que contribuyan al
desarrollo de la Universidad, del Estado y del país, comprometidos con la solución de
los problemas del entorno en el campo de los proceso y materiales, impulsando la
divulgación, difusión, extensión y vinculación.
1.3 VISIÓN.
Ser un postgrado de alta calidad en el área de los procesos y materiales,
cuyas prioridades sean: la toma de recursos humanos para realizar
investigación, impartir docencia, vinculación y extensión.
Que tenga altos índices de eficiencia terminal y seguimiento de egresados; así
como un buen programa de tutoría.
Que desarrolle investigación aplicada y de generación de conocimiento para el
desarrollo local, regional y nacional.
Que mantenga un vínculo estrecho con el sector industrial y centros de
investigación afines al área de conocimiento que el postgrado desarrolla.
Que mantenga una actualización constante de sus planes y programas de
estudio.
Que el personal académico tenga el perfil preferente y reconocimiento en el
ámbito nacional e internacional.
Que pertenezca al Padrón Nacional del Postgrado.
Posgrado del más alto nivel académico y líder en el desarrollo tecnológico
reconocido nacional e internacionalmente por la competitividad y calidad
humana de sus docentes y egresados.
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1.4 ORGANIZACIÓN.
La Maestría en la ingeniería aplicada en procesos y manufactura se encuentra en la
Universidad Académica de Ingeniería del área de ingenierías de la Universidad
Autónoma de Zacatecas, compartiendo infraestructura con la Especialidad en
Procesos Metalúrgicos de Manufactura.
El programa de maestría es coordinado por un responsable de las actividades
académicas, además de un Comité Académico, formado por los profesores
investigadores que incorpora eventualmente a profesores y profesionales
especialistas que laboran en otras instituciones, así como el sector industrial.
El Comité Académico tiene las funciones de:
Estudiar y aportar los planes y programas de estudio de la maestría en
correspondencia con sus objetivos, así como la modificación a los mismos.
Proporcionar vínculo del programa de maestría en los sectores industriales y
educativos del estado, a fin de lograr mayor integración con la problemática
del entorno zacatecano.
Aportar sus criterios sobre la idoneidad de los profesores seleccionados para
desarrollar actividades académicas del programa de maestría, de acuerdo
con los lineamientos del programa nacional indicativo del posgrado.
1.5 CAMPO DE DESARROLLO.
El egresado de La Maestría en la ingeniería aplicada en procesos y manufactura
habrá adquirido las competencias relacionadas con el procesamiento, la ciencia y la
ingeniería de los materiales, que le permitan identificar, planear, investigar y conocer
los problemas de la industria metal mecánica. “Construcción de una máquina de
desgaste por abrasión” La Maestría en la ingeniería aplicada en procesos y
manufactura.
6T.S.U. MANTENIMIENTO INDUSTRIAL MIGUEL ANGEL BERNAL ENRÍQUEZ
Construcción de máquina de desgaste por abrasión y fatiga según la norma astm g-65
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECAS
1.6 OBJETIVOS DE LA MAESTRÍA EN LA INGENIERÍA APLICADA EN PROCESOS Y MANUFACTURA.
Desarrollar investigación dentro de diversas áreas del conocimiento de los
materiales y sus procesamientos, en beneficio del desarrollo de la industria
minero-metalúrgica, la siderúrgica la de minerales no ferrosos, la de vidrio y
cerámica, la de los polímeros, la ambiental y de manejo de desechos, la
automotriz, en centros de investigación y universidades, entre otras de giro
similar.
Formar recursos humanos que contribuyan al conocimiento y aplicación de los
materiales y sus procesamientos, siendo capaces de generar y aplicar
conocimientos de dicha área en forma original e innovadora, identificando,
investigando y proyectando soluciones a los problemas del entorno que se
suscitan en el sector industrial, social y universitario tanto a nivel estatal,
nacional e internacional.
1.7 LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN.
Teniendo en cuenta la situación actual del entorno zacatecano, la estructura
curricular de la maestría e importantes criterios aportados por empresarios de la
región, los integrantes del cuerpo académico han desarrollado diversas líneas de
investigación, en las cuales los estudiantes tienen participación.
Caracterización y análisis de materiales.
Procesamiento de materiales.
Degradación de materiales.
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Construcción de máquina de desgaste por abrasión y fatiga según la norma astm g-65
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECAS
1.8 ÁREAS.
Las citadas líneas de investigación se aplican en distintas áreas del uso y producción
de los materiales, como:
Reciclado de materiales.
Metalurgia de polvos.
Fundición.
Simulación.
Materiales compuestos.
Soldadura.
Tratamientos térmicos.
Materiales inteligentes.
1.9 INFRAESTRUCTURA.
La Maestría en la ingeniería aplicada en procesos y manufactura cuenta con
diferentes tipos de laboratorios como lo son:
Reciclado de aluminio y fundición de no ferrosos.
Ensayos de desgaste.
Soldadura.
Aleado mecánico.
Microscopia óptica.
Ensayos mecánicos.
Ensayos no destructivos.
Tratamientos térmicos.
Modelado para fundición.
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Construcción de máquina de desgaste por abrasión y fatiga según la norma astm g-65
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1.10 ORGANIGRAMA DEL PERSONAL DE LA MAESTRÍA.
Diagrama 1.1 Organigrama del personal de la maestría.
9T.S.U. MANTENIMIENTO INDUSTRIAL MIGUEL ANGEL BERNAL ENRÍQUEZ
Construcción de máquina de desgaste por abrasión y fatiga según la norma astm g-65
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1.11 UBICACIÓN.
La Maestría en la ingeniería aplicada en procesos y manufactura se encuentra en la
Unidad Académica de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Zacatecas,
carretera a la Bufa Km 2. Zacatecas, Zac.
Figura 1.1 Ubicación del plantel de la maestría.
10T.S.U. MANTENIMIENTO INDUSTRIAL MIGUEL ANGEL BERNAL ENRÍQUEZ
Construcción de máquina de desgaste por abrasión y fatiga según la norma astm g-65
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CAPITULO IIMARCO DE REFERENCIA.
2.1 DESGASTE.
En ciencia de materiales, el desgaste es la pérdida de masa de la superficie de un
material sólido por la interacción mecánica con otro cuerpo en contacto. Es
específicamente la eliminación de material de una superficie como resultado de una
acción mecánica. La necesidad de una acción mecánica, en forma de contacto
debido a un movimiento relativo, es una distinción importante entre desgaste
mecánico y cualquier otro proceso con similares resultados.
En general, los sistemas de ingeniería implican el movimiento relativo entre
componentes fabricados a partir de metales y no metales, y se han identificado seis
tipos principales de desgaste, como sigue:
2.1.1 Tipos de desgaste.
• Desgaste por adherencia.
Esta forma de desgaste ocurre cuando dos superficies se deslizan una contra
otra bajo presión. Los puntos de contacto (ver figura 3.2), proyecciones
microscópicas o la aspereza de la unión en la interface donde ocurre el deslizamiento
debido a los altos esfuerzos localizados, llevan a que las fuerzas de deslizamiento
fracturen la unión, desgarrando al material de una superficie y transfiriéndolo a otra,
lo que puede ocasionar posteriormente mayor daño. En la siguiente (imagen 3.2) nos
muestra algunas formas de cómo aplicar el desgaste abrasivo.
Fig. 2.1.1 Desgaste adhesivo.
11T.S.U. MANTENIMIENTO INDUSTRIAL MIGUEL ANGEL BERNAL ENRÍQUEZ
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• Desgaste por abrasión.
Es la remoción de material de la superficie en contacto por superficies duras
en superficies de coincidencia, o con superficies duras que presentan un movimiento
relativo en la superficie desgastada. Cuando es el caso de partículas duras, ellas
pueden encontrarse entre las dos superficies que se deslizan entre sí como se
muestra en la figura 8 o se podrían incrustar en cualquiera de las superficies. Es
conveniente aclarar que este tipo de desgaste se puede presentar en estado seco o
bajo la presencia de un fluido.
Fig. 2.1.2 Desgaste abrasivo.
• Desgaste por ludimiento.
Esta forma de desgaste aparece como resultado del movimiento oscilatorio de
dos superficies en contacto, como sucede en máquinas donde existe vibración entre
las partes.
12T.S.U. MANTENIMIENTO INDUSTRIAL MIGUEL ANGEL BERNAL ENRÍQUEZ
Construcción de máquina de desgaste por abrasión y fatiga según la norma astm g-65
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECAS
• Desgaste por fatiga.
Es probable que el modo predominante de la mayoría de los tipos de desgaste
sea por desprendimiento de material de la superficie por fatiga, ya sea que la
naturaleza del movimiento sea unidireccional o de vaivén. Clasificar un tipo particular
de falla como desgaste por fatiga puede ser confuso. Sin embargo, a fin de hacer un
clasificación, el término desgaste por fatiga se reserva para identificar la falla de
contactos lubricados en casos como los rodamientos de bolas o rodillo, engranes,
levas y mecanismos impulsores de fricción. La pérdida de material es por
desprendimiento de superficiales y por picaduras, como en los engranes.
Se piensa que las grietas por fatiga aparecen debajo de la superficie en un punto en
que el esfuerzo cortante es máximo.
Fig. 2.1.3 Ejemplo de desgaste por fatiga.
13T.S.U. MANTENIMIENTO INDUSTRIAL MIGUEL ANGEL BERNAL ENRÍQUEZ
Construcción de máquina de desgaste por abrasión y fatiga según la norma astm g-65
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• Desgaste por erosión.
Este tipo de desgaste ocasiona pérdidas de material en la superficie por el
contacto con un líquido que contiene en suspensión cierta cantidad de partículas
abrasivas como se muestra en la (figura 3.4), siendo esencial el movimiento relativo
entre el fluido y la superficie, ya que la fuerza de las partículas, que de hecho son
responsables del daño, se aplica cinéticamente. En el desgaste erosivo es donde el
movimiento relativo de las partículas sólidas es casi paralelo con las superficies
erosionadas se denomina erosión abrasiva, por otro lado, la erosión en la que el
movimiento relativo de las partículas es casi normal (perpendicular) a la superficie
erosionada se conoce como erosión bajo impacto.
Fig. 2.1.4 Ejemplo del desgaste erosivo.
14T.S.U. MANTENIMIENTO INDUSTRIAL MIGUEL ANGEL BERNAL ENRÍQUEZ
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• Desgaste corrosivo.
En esta forma de desgaste las reacciones químicas o electroquímicas con el
medio ambiente contribuyen significativamente en la velocidad del desgaste. En
algunas ocasiones, las reacciones químicas ocurren primero y son seguidas por una
remoción de los productos de la corrosión mediante una acción mecánica (abrasión),
de otra manera, la acción mecánica podría preceder a la acción química dando como
resultado la creación de pequeñas partículas de desperdicio.
Fig. 2.1.5 Principio del desgaste corrosivo.
2.1.2 Factores que afectan las características del desgaste.
Según Raymond g. Bayer, (2000) el comportamiento del desgaste no solo depende
de la dureza, la temperatura y la carga; además existen otros factores de igual
importancia que afecta o determinan las características del desgaste que son:
15T.S.U. MANTENIMIENTO INDUSTRIAL MIGUEL ANGEL BERNAL ENRÍQUEZ
Construcción de máquina de desgaste por abrasión y fatiga según la norma astm g-65
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECAS
1. Variables relacionadas con la metalurgia.
Dureza.
Tenacidad.
Constitución y estructura.
Composición química.
2. Variables relacionadas con el servicio.
Materiales en contacto.
Presión.
Velocidad.
Acabado de la superficie.
3. Otros factores que contribuyen.
Lubricación.
Corrosión.
2.1.3 Desgaste en la industria.
El desgaste es un fenómeno inevitable, que se presenta en todo momento en que
dos superficies interactúan. Normalmente, el desgaste no ocasiona fallas violentas,
pero generan consecuencias funcionales, tales como:
Reducción de la eficiencia.
Mayor consumo de energía.
Perdida de potencia y la generación de calor en los componentes debido al
aumento de los coeficientes de fricción.
Incremento del consumo de lubricantes.
Remplazo de componentes desgastados.
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Construcción de máquina de desgaste por abrasión y fatiga según la norma astm g-65
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Si se considera las pérdidas de eficiencia y el aumento en el consumo de
energéticos, así como el reemplazo de piezas desgastadas y los tiempos muertos de
las maquinas; puede determinar su impacto económico. Por ello, en la actualidad la
industria e n general, se ha interesado en los estudios y beneficios tribológicos, que
se pueden tener, si son bien aplicados.
2.2 ABRASIÓN.
Acción mecánica de rozamiento y desgaste que provoca la erosión de un material o
tejido.
En geología, la abrasión marina es el desgaste causado a una roca por la
acción mecánica del agua cargada por partículas procedentes de los derrubios. Es
importante, sobre todo, en la formación de costas abruptas. Batidas por el mar, éstas
retroceden y las piedras desprendidas del acantilado, arrastradas con movimientos
de vaivén por las olas, tallan al pie del mismo una plataforma de abrasión que
desciende con ligera pendiente hacia el mar.
La abrasión glaciar es la erosión del lecho de un glaciar por los materiales
sólidos inclusos en el hielo y arrastrados por el mismo; cuando se trata de granos
finos, llamados harina glaciar, la roca del cauce adquiere con el tiempo un pulimento
glaciar.
2.2.1 Resistencia a la abrasión.
Es una característica que tienen algunos materiales que tienen dificultad en el
desgaste por medios mecánicos, por ejemplo el cromo es resistente a la abrasión por
eso piezas que tienen que ser protegidas en su superficie se recubren con un
material resistente para protegerlo, los cristales de los lentes son objetos que si se
rayasen por la abrasión de la arena o el polvo dejarían de funcionar, por lo que se les
da un baño de algún material resistente a la abrasión que además en ese caso debe
ser transparente, a veces no es necesario recubrir una pieza para darle resistencia al
abrasión, basta con algún tratamiento térmico.
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2.3 MATERIALES ABRASIVOS.
Los dos requisitos que debe tener un abrasivo son dureza y agudeza, el abrasivo
debe ser más duro que el material a desgastar. Una dureza excesiva más allá del
150% de la dureza de la pieza a trabajar no incrementara la velocidad de desgaste,
aunque si prolongara la vida útil “afilada” del abrasivo, mismo que con el transcurso
del tiempo va perdiendo su capacidad de corte. La tabla 2.1 muestra la dureza de
algunos materiales adecuados para aplicaciones de desgaste por abrasión (Robert L.
Norton, 1999).
Un "abrasivo" es una sustancia que tiene como finalidad actuar sobre otros
materiales con diferentes clases de esfuerzo mecánico por ej. Triturado, (molienda),
corte y pulido. Es de elevada dureza y se emplea en todo tipo de procesos,
industriales y artesanales.
Los abrasivos, que pueden ser naturales o artificiales, se clasifican en función
de su mayor o menor dureza. Para ello se valoran según diversas escalas, la más
utilizada de las cuales es la escala de Mohs, establecida en 1820 por el mineralogista
alemán Friedrich Mohs.
Entre los abrasivos se encuentran el óxido de aluminio (alúmina), la arena, el
carburo de silicio, el nitruro de boro cúbico, y el diamante.
Un ejemplo de abrasivo es el esmeril, que está compuesto en su mayoría de
óxido de aluminio. El cual se utiliza para fabricar lija y para procesos de corte con
agua en alta presión. Los elementos básicos que afectan en la operación de corte y
rendimiento de las ruedas de esmeril son: tipo y tamaño de grano, liga o aglutinante,
la dureza y su estructura.
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Grano. El grano es el elemento que efectúa el trabajo de corte y desbaste.
Para saber elegir un grano es importante considerar su tamaño y su tipo. Existen los
granos naturales y los manufacturados, entre los naturales están los diamantes,
esmeriles, areniscas, corindón y cuarzos. Generalmente contienen porcentajes
grandes de impurezas las cuales podrían hacer difícil la acción de corte y desbaste.
Los granos manufacturados se elaboran por métodos controlables en hornos de arco
eléctrico por lo que la calidad y características de una rueda cumple ciertos
requerimientos del rectificado. Se emplean materiales como óxido de aluminio,
carburo de silicio, circonio y materiales cerámicos.
Ya que el grano es el elemento primordial del abrasivo es importante
considerar el tamaño que se utilizará. Este, está determinado por el número de malla
por pulgada lineal que tiene el tamiz a través del cual pasa el grano en cuestión. El
uso de abrasivos de grano grueso sirve para materiales suaves, de desbaste rápido,
cuando el acabado no es importante y para abarcar grandes áreas de contacto. Por
el contrario, el grano fino sirve para materiales duros, frágiles y quebradizos como
aceros, carburos cementados y vidrio, para acabados finos, para pequeñas áreas de
contacto y para mantener pequeños perfiles.
Lija. La lija o aglutinante es el material de soporte que sostiene el grano
pegado al material abrasivo. Se utilizan diversos tipos de aglutinantes, desde yeso o
cerámica en algunas piedras abrasivas hasta materiales sintéticos. Es importante
considerar la dureza del material; este es el límite de resistencia con que el material
de liga sujeta los granos en la forma de una rueda. También es una medida de
resistencia del esfuerzo compuesto del material de lija y granos con las tensiones del
rectificado. Esta se puede indicar por medio de letras, empezando con A, B, C, D,
etc. como las más blandas y terminando con X, Y, Z como las más duras.
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Tab. 2.2. Materiales abrasivos.
2.3.1 Materiales resistentes a la abrasión.
Algunos materiales para ingeniería son más adecuados que otros para aplicaciones
de desgaste por abrasión, principalmente con base en su dureza. No obstante, la
dureza suele venir acompañada la fragilidad y, por lo tanto, su resistencia al impacto
o a cargas por fatiga puede ser inferior a lo óptimo.
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Tab. 2.2.1 Materiales resistentes a la abrasión.
2.4 FRICCIÓN.
Según Felipe Díaz (2007) Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción
entre dos superficies en contacto a la fuerza que se opone al movimiento de una
superficie sobre la otra (fuerza de fricción cinética) o a la fuerza que se opone al
inicio del movimiento (fuerza de fricción estática). Las fuerzas de fricción son
importantes en la vida cotidiana ya que nos permiten caminar y correr. Toda fuerza
de fricción se opone a la dirección del movimiento relativo.
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2.4.1 Tipos de rozamiento.
Según Felipe Díaz (2007) menciona que Existen dos tipos de rozamiento o fricción,
la fricción estática y la fricción dinámica o cinética.
2.4.2 Valores de los coeficientes de fricción.
Los coeficientes de rozamiento estático y dinámico dependen de las condiciones de
preparación y de la naturaleza de las dos superficies y son casi independientes del
área de la superficie de contacto, proporcionándose en la tabla 1, el valor de algunos
de ellos.
Tab. 2.4.2 Parámetros de contacto en los materiales.
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2.4.3 Rozamiento entre superficies de sólidos.
Felipe Díaz (2007) mencionan las Leyes de rozamiento para cuerpos sólidos.
• La fuerza de rozamiento es de igual dirección y sentido contrario al
movimiento del cuerpo.
• La fuerza de rozamiento es prácticamente independiente del área de la
superficie de contacto.
• La fuerza de rozamiento depende de la naturaleza de los cuerpos en
contacto, así como del estado en que se encuentren sus superficies.
• La fuerza de rozamiento es directamente proporcional a la fuerza normal que
actúa entre las superficies de contacto.
• Para un mismo par de cuerpos, el rozamiento es mayor en el momento de
arranque que cuando se inicia el movimiento.
• La fuerza de rozamiento es prácticamente independiente de la velocidad con
que se desplaza un cuerpo sobre otro.
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2.5 CONTACTO MECÁNICO.
Según (BAYER G. RAYMOUN, 2000) El comportamiento de los fenómenos de la
fricción y desgaste que se manifiesta en las superficies de los sólidos que se
encuentran en contacto y movimiento relativo. Así como las propiedades
geométricas, mecánicas, físicas y químicas de los mismos. Las primeras involucran
lo referente a las formas y al contacto de las superficies así como la distribución y
configuración de las asperezas en la superficie. Las segundas, incluyen los módulos
de elasticidad, dureza, parámetros de fatiga, etc. Mientras las terceras, se ocupan de
las características de endurecimiento y las constantes de difusión en materiales. Por
último las propiedades químicas hacen referencia a la composición y polaridad de las
superficies.
El contacto mecánico se encuentra dentro de los parámetros geométricos, se
presentan cuando dos superficies se encuentran deslizando una con respecto a la
otra, existen dos áreas de contacto, la aparente y la real, donde la primera es el área
de las superficies que están en contacto, como la muestra la figura (2.5).
Fig. 2.5 ejemplo de contacto mecánico.
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Mientras que para el área es necesario considerar que la superficie no son
completamente planas y presentan rugosidades, lo que ocasionan que el contacto
solo ocurra en algunos puntos donde coinciden las crestas respectivas de ambas
superficies. Para determinar a esta, es necesario sumar todos los micro contactos,
los cuales son una pequeña parte del ares aparente de contacto de dichas
superficies; como muestra la figura (3.11). En la figura se observa como varia el área
real de contacto cuando se incrementa la fuerza normal.
Fig. 2.5.1 Especificación del ares de contacto en el desgaste mecánico.
2.6 TIPOS DE MÁQUINAS PARA REALIZAR ENSAYOS DE DESGASTE.
Según Edwin Gonzales (2003) nos explica que Existen diferentes tipos de máquinas
para realizar ensayos de desgaste algunas de las principales son:
a) Espiga sobre mesa oscilante (Fig. 2.6).
Esta máquina está constituida por los siguientes elementos: una superficie
plana capaz de moverse en las direcciones de la flecha (1), la espiga (2) está fija en
un anillo (5), la carga normal se aplica por medio del tornillo (3) y ésta se evalúa por
la deflexión del anillo, un brazo horizontal (4) fijo a una suspensión bifilar está
también fijo al anillo (5) y el arrastre friccional provoca una deflexión que se puede
medir.
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Fig. 2.6 Máquina de desgaste por mesa oscilante.
b) Espiga sobre buje (Fig. 2.6.1).
En esta máquina la espiga (2) se fija a una barra horizontal de carga (3).
Luego de sujetada la espiga se coloca sobre un buje rotatorio (1). La barra de carga
está fija a un resorte (4) y el otro extremo está fijo a un soporte rígido (5). El arrastre
friccional hace que el resorte se estire y éste mueve una aguja (6) la cual se
encuentra unida a un trozo de hierro suave suspendido en un campo magnético. La
deflexión de la aguja debido a la fricción hará que el núcleo se mueva provocando un
cambio de fuerza del campo inducido. La señal resultante se puede amplificar y
registrar.
Fig. 2.6.1 Máquina de desgaste tipo espiga sobre buje.
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c) Cilindros cruzados (Fig. 2.6.2).
En esta máquina una espiga es cilíndrica (1) y se coloca sobre un cilindro
giratorio de mayor diámetro. La espiga se encuentra acoplada a un resorte (2) el cual
se deforma debido al arrastre friccional, dicha deformación es censada por un
transductor (3).
Fig. 2.6.2 Máquina de desgaste por cilindro cruzado.
d) Espiga sobre cilindro (Fig. 2.6.3).
Esta máquina está constituida por una espiga de geometría cilíndrica o
hemisférica (1) que esta acoplada sobre un cilindro, que gira a determinadas rpm. La
deflexión de la espiga debida a la fricción se mide por medio de transductores o
calibradores de deformación acoplados a la sección reducida (2).
Fig. 2.6.3 Máquina de desgaste por espiga en cilindro.
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e) Máquina de cuatro bolas.
El propósito principal de esta máquina es evaluar las propiedades
antiadherentes de los aceites, pero también puede utilizarse para determinar la razón
de desgaste, esta máquina funciona así: en un anillo se colocan tres bolas de acero
de 12.5 mm de diámetro que está en contacto entre sí y una cuarta bola se fija al
extremo de una barra vertical, la cual queda en contacto con las otras tres bolas
inferiores. Una palanca que soporta un peso ajustable comprime las tres bolas
estacionarias sobre la cuarta y el momento de torsión que se transmite se mide
durante la rotación de la barra vertical. El coeficiente de fricción se registra durante la
prueba y se miden las huellas causadas por el desgaste sobre las tres bolas.
f) Máquina de discos.
En la máquina de discos, se hace rotar un disco sobre otro, con una carga
dada, tal como normalmente se hace para simular estudios de diseño de engranes.
Un disco se encuentra sobre un rodamiento rígido, mientras que el otro se sujeta a
un dispositivo oscilante.
g) Máquina de espiga sobre disco.
Esta máquina es usada para pruebas de desgaste (Fig. 2.6.4), en ella la
espiga (1) se coloca perpendicularmente a un disco giratorio (2). Las variables que
rigen las pruebas son la carga normal, la velocidad de deslizamiento, la atmósfera y
la temperatura ambiente. La cantidad de desgaste puede establecerse pesando la
espiga en una balanza analítica.
Fig. 2.6.4 Máquina de desgaste de espiga sobre disco.
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2.7 SOLIDWORKS.
SolidWorks es un programa de diseño asistido por computadora para modelado
mecánico desarrollado en la actualidad por SolidWorks Corp., una subsidiaria de
Dassault Systèmes (Suresnes, Francia), para el sistema operativo Microsoft
Windows. Es un modelador de sólidos paramétrico. Fue introducido en el mercado en
1995 para competir con otros programas CAD, como Pro/ENGINEER, NX, Solid
Edge, Autodesk Inventor, CATIA.
El programa permite modelar piezas y conjuntos y extraer de ellos tanto
planos técnicos como otro tipo de información necesaria para la producción. Es un
programa que funciona con base en las nuevas técnicas de modelado con sistemas
CAD. El proceso consiste en trasvasar la idea mental del diseñador al sistema CAD,
"construyendo virtualmente" la pieza o conjunto. Posteriormente todas las
extracciones (planos y ficheros de intercambio) se realizan de manera bastante
automatizada.
La empresa SolidWorks Corp. fue fundada en 1993 por Jon Hirschtick con su
sede en Concord, Massachusetts2 3 y lanzó su primer producto, SolidWorks 95, en
1995. En 1997 Dassault Systèmes, mejor conocida por su software CAD CATIA,
adquirió la compañía. Actualmente posee el 100% de sus acciones y es liderada por
Jeff Ray.
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Tab. 2.7.1 Versiones de SolidWorks.
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CAPITULO IIIDESARROLLO DEL PROYECTO.
3.1 CONSIDERACIONES PARA REALIZAR PRUEBAS DE DESGASTE.
Las razones más comunes por las que hay que realizar pruebas de desgaste, son
para obtener datos experimentales para ser aplicados a un fin específico, como es el
conocer la vida útil de elementos de máquina sometidos a desgaste, evaluar los
costos de mantenimiento y obtener un funcionamiento más confiable del sistema. De
igual forma estas permiten estudiar y evaluar los mecanismos de desgaste que se
presentan. Se puede determinar y caracterizar el comportamiento del desgaste.
La fiabilidad de las pruebas dependen de la selección del tipo y nivel de la
misma una forma de corroborar lo anterior, es realizando un análisis comparativo
entre las piezas desgastadas y las probetas que son sometidas a un proceso
determinado de desgaste. Para huellas de desgaste similar, el mecanismo que lo
genero debe ser el mismo. Motivo por el cual, la probeta de desgaste no son únicas
ni universales, sino que es el resultado de las necesidades dirigidas a situaciones
específicas. Por otro lado existe la normatividad de tribómetros, donde se establece
parámetros para diferentes tipos de pruebas. Esto con el fin de estandarizar y poder
cotejar los datos obtenidos en diferentes instituciones y centros de investigación.
3.2 PARÁMETROS BÁSICOS PARA PRUEBAS DE DESGASTE.
Existen tres tipos de parámetros básicos, los cuales se conoces como: estructurales,
operacionales y de interacción.
Parámetros estructurales, establecen la configuración básica de un sistema y
consta de cuatro elementos: dos triboelementos, un elemento interfacial y el medio
ambiente. Esto se agrupa en dos grupos: donde el primero establece las propiedades
del triboelemento, tales como:
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Parámetros químicos: Composición química, composición de la superficie.
Parámetros físicos: conductividad térmica.
Parámetros mecánicos: módulo de elasticidad, dureza, etc.
Parámetros geométricos: geometría. Dimensiones, topografía de la superficie.
Parámetros micro estructurales: tamaño de grano, dislocaciones.
El segundo grupo establece las propiedades de los elementos interfaciales
(fluidos o lubricantes) y el medio ambiente.
Parámetros químicos: composición química, adhesión, acidez y humedad.
Parámetros físicos: densidad, conductividad, térmica.
Parámetros mecánicos: viscosidad, características viscosidad-temperatura y
viscosidad- presión.
Además de estas es necesario que los equipos tengan las siguientes características:
Rentabilidad: es la facultad de reproducir los mismos resultados de las
pruebas obteniéndolos con el mismo método, material y con las mismas
condiciones en un mismo tribómetro.
Reproductividad: es la facultad de reproducir los mismos resultados de las
pruebas, obteniéndolos con el mismo método, material y las mismas
condiciones, pero en diferentes laboratorios y operadores
3.3 LAS CARACTERÍSTICAS DE LA ARENA.
La arena con la que se realiza la práctica debe ser arena AFS 50/70, es decir cumplir
con las especificaciones mostradas en la tabla, uno de los requisitos fundamentales
para la realización de la prueba, es que la arena este completamente seca, la
humedad relativa debe ser menor o igual al 0.5%.
El flujo de arena para la prueba debe estar entre 300 a 400 gpm, esta variable,
es garantizada por la sección de salida de la de la boquilla, para lo cual debe
examinarse que no se encuentre tapada, o con cualquier defecto que modifique el
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área de salida de la arena ya que esto ocasionara medidas erróneas. Antes de
comenzar la prueba se debe garantizar una cortina uniforme de arena (flujo laminar).
Tab. 3.1 características de la arena de abrasión.
3.4 DISEÑO DE LA MÁQUINA.
Para el diseño de esta máquina se seleccionó un motor de un caballo de fuerza, 2
chumaceras de 1 pulgada además un disco de acero 1020. La regulación de la
velocidad de rotación del motor se hizo por reducción por medio de poleas.
3.5 ANÁLISIS DE LA RESISTENCIA DE LA ESTRUCTURA.
Para la construcción de la estructura se utiliza un tubo cuadrado PTR de 30 x 30, 2
de espesor, el cual nos basaremos con un acero estructural ASTM A 36. El diseño de
la estructura la diseñaremos aproximándonos a un modelo real con un programa de
diseño llamado SolidWorks el cual nos ayudara a simular y tener más a detalle todo
lo relacionado a la maquina en el ámbito del diseño.
3.6 DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO.
El equipo utilizado o a realizar será desarrollado el practicante con la ayuda del
cuerpo académico de la maestría en ingeniera aplicada en procesos y manufactura
de la universidad autónoma de zacatecas basándonos en la norma ASTM G-65 para
la configuración y especificaciones del equipo, para realizar pruebas de desgaste
abrasivo en condiciones secas. En la figura siguiente se muestra el esquema
propuesto por la norma antes mencionada.33
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Fig. 3.1 Componentes importantes de la máquina según la norma ASTM G-65
En la figura siguiente se muestra el tipo de máquina diseñada y utilizada para la
realización de la prueba, donde se señalan sus componentes.
Disco metálico con recubrimiento de hule. Consiste en un disco de acero con hule
vulcanizado en su borde; presentando una alta resistencia al esfuerzo y gran
elasticidad; además tiene mayor resistencia a los cambios de temperatura en
comparación con los no vulcanizados. También es impermeable a los gases y resiste
la abrasión, la acción química y la electricidad.
Fig. 3.2 prototipo de la máquina ASTMG-65
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2
1
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Fig. 3.3 Motor para la máquina de desgaste.
Fig. 3.4 Control de velocidad para la máquina de desgaste.
1. Disco metálico con recubrimiento de hule. Consiste en un disco de acero
con hule vulcanizado en su borde; presentando una alta resistencia al esfuerzo y
gran elasticidad; además tiene mayor resistencia a los cambios de temperatura en
comparación con los no vulcanizados. También es impermeable a los gases y resiste
la abrasión, la acción química y la electricidad.
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2. Tolva de almacenamiento del abrasivo. El tipo de abrasivo puede ser
granalla de acero, entre otros existentes.
3. Porta probetas y brazo de palanca. El porta espécimen es sujetado al brazo
de palanca donde se coloca la pesa, que se emplea como carga, de modo que ésta
se aplica durante todo el ensayo a lo largo de la línea horizontal del diámetro del
disco.
4. Motor. Debe asegurar que el momento de rotación completo es entregado
durante la prueba. El rango de revoluciones (200 r.p.m.), debe permanecer constante
durante la aplicación de carga total y el ensayo respectivo.
5. Control. El prototipo está equipado con un tacómetro que indica el número
de revoluciones del disco. El contador incremental tiene la capacidad de detener la
máquina después de que un número preseleccionado de ciclos del disco.
3.7 PROCEDIMIENTO PARA EL DESGASTE ABRASIVO
Para este tipo de prueba de desgaste inicialmente se utilizó el siguiente
procedimiento:
Después de tratamiento térmico, es necesario la limpieza de las probetas, en
el caso de las probetas boruradas, es necesario el removimiento de los
residuos de sales boro por medio de un ligero lijado.
Para determinar el peso inicial de cada probeta inicial de cada probeta se
emplea una balanza analítica. Se requiere repetir por tres ocasiones el peso y
determinar su promedio.
Antes de iniciar cada prueba se debe de limpiar la máquina a fin de eliminar
contaminación o residuos de pruebas anteriores
Además de seguir el siguiente procedimiento:
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Establecer el flujo de arena.
Fijar la probeta en la porta probeta.
Iniciar la dosificación de arena.
Establecer el contacto mecánico entre el disco y probeta:
simultáneamente, encender el contador electrónico.
Al terminar el número de ciclos programados, se separa la probeta del
disco, para evitar seguir desgastando la probeta.
Suprimir el flujo de arena.
Apagar el motor eléctrico.
Retirar la probeta.
Limpiar la probeta con alcohol, para retirar los residuos y el abrasivo;
segundo de un tiempo de secado aproximado de 3 minutos.
Pesar cada probeta por mínimo de tres veces, si los valores son en forma
de descendentes, es posible que la probeta no esté completamente seca.
Como la probeta son por pérdida de masa acumulada, es necesario repetir
el proceso, por lo tanto la probeta se tiene que colocar en la misma
posición y con la misma dirección de deslizamiento.
En la figura se muestra la balanza analítica con una exactitud de 0.0001gr.
La cual se empleara para determinar la pérdida de masa, mediante la
diferencia del peso antes y después de la prueba de desgaste.
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Fig. 35 Balanza analítica para la medición del peso de las probetas.
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