Browsing by Author "Moreno, Fausto Abel Tapia"
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- Diseño y validación experimental de equipos para el análisis de la fricción entre materialesPublication . Moreno, Fausto Abel Tapia; Correia, Mário António Simões; Coelho, Paulo Jorge SimõesEsta tesis presenta el diseño, construcción y validación experimental de un tribómetro modular y asequible, que tiene como objetivo la comparación de la fricción y el desgaste entre materiales. Esto se realiza bajo criterios de precisión y reproducibilidad que cumplen con la norma internacional ASTM G99. El equipo fue diseñado teniendo en cuenta las restricciones presupuestarias que caracterizan a los laboratorios universitarios. Se incluyó un sistema de peso muerto ajustable, sensores de carga (verticales y horizontales) y una estructura de aluminio que es sencilla para montar y adecuada para diferentes condiciones experimentales. El estudio se centró en describir el comportamiento tribológico de muestras cilíndricas de nylon y acero de construcción que fueron expuestas a cargas normales de 9,77 N, 15,51 N y 33,52 N y recorridos de hasta 2.000 m sobre superficies abrasivas normalizadas. La medición de las fuerzas tangencial y normal en tiempo real, además del cálculo del coeficiente de fricción promedio e instantáneo, fueron parte del protocolo experimental. Igualmente, se llevaron a cabo cálculos de la potencia y energía vinculadas con el proceso de fricción, así como del desgaste por medio de la disminución de volumen y masa. Se verificó el control metrológico de los instrumentos empleados para asegurar la confiabilidad de los resultados y se llevaron a cabo las estimaciones pertinentes. Los hallazgos experimentales mostraron que el tribómetro puede obtener coeficientes de fricción estables y constantes para los dos materiales (nylon: 0,28-0,60; acero: 0,20-0,75), así como tasas de desgaste y energía disipada compatibles con la bibliografía y los valores estándar para mecanismos abrasivos equivalentes. Se encontraron beneficios tecnológicos en el modularidad, la facilidad para recalibrar el peso aplicado y la fortaleza de la estructura; sin embargo, también se detectaron desafíos relacionados con tener que volver a calcular el peso muerto si se altera la distancia o el radio efectivo del porta-probeta. Este avance constituye una aportación significativa tanto a nivel académico como tecnológico, ya que permite la extensión de ensayos tribológicos normalizados a situaciones con recursos escasos y da pie a nuevas líneas de indagación en la optimización de materiales y métodos experimentales en el campo de la tribología.