MX2016002418A - Maquina de movimiento reciprocante para pruebas de desgaste. - Google Patents

Abstract

Esta invención hace referencia a un aparato tribológico que se utiliza para realizar ensayos de desgaste por deslizamiento a materiales metálicos, cerámicos y polímeros, empleados en la fabricación de elementos mecánicos, mediante la simulación del contacto relativo entre un perno y un disco plano (probeta), la cual puede ser calentada y lubricada para producir condiciones de trabajo más reales. El aparato consiste de una estructura de perfil tubular, la cual soporta los diferentes elementos como son, el motor reciprocante, flecha porta perno, porta perno, base porta probeta, sistema de instrumentación (celda de carga, termopar y resistencia tipo cartucho) y los módulos de control de la máquina. Esta estructura está provista con ruedas para ser desplazada con facilidad y niveladores. El aparato cuenta con un motor reciprocante que provee de movimiento lineal de vaivén a la flecha porta perno. Esta flecha está diseñada para transmitir la fuera del motor reciprocante a la zona de contacto para producir el desgaste en la probeta de ensayo. La carga normal se aplica utilizando pesas, colocadas en la flecha porta perno, originando la presión de contacto entre el perno de contacto y la probeta de ensayo. Las pesas se fijan, concéntricamente con el perno de contacto, a través de un tornillo y tuerca. El aparato también incluye un sistema de instrumentación y adquisición de datos, que consiste de una computadora, un programa de adquisición de datos (Interfaz gráfica de usuario), un módulo de control de temperatura, un módulo de control para el motor reciprocante, un módulo de control de la celda de carga y un módulo de control para la adquisición de datos. De acuerdo a lo anterior, el aparato tiene como objetivo principal realizar pruebas de desgaste por deslizamiento en materiales metálicos, cerámicos y polímeros, con el fin de determinar las posibles causas de sus deterioro y falla, haciendo estudios tribológicos que permiten proponer nuevas formas y metodologías para el diseño (materiales y formas geométricas) de elementos mecánicos empleados en la construcción de maquinas y mecanismos. Adicionalmente se tiene por objeto simular las condiciones reales a las que se encuentran sometidos algunos de los materiales para ingeniería, haciendo ensayos en un rango de temperatura de 25 a 100 °C, tanto en condiciones secas como lubricadas, sumergiendo la probeta en aceite o grasa lubricante y calentando su superficie por medio de una resistencia tipo cartucho. Así mismo otro objetivo es el de proponer nuevas metodologías para el ensayo de materiales metálicos, cerámicos y polímeros, a menor costo, empleando el aparato propuesto. Por último se tiene como objetivo emplear el aparato tanto para analizar el coeficiente de fricción, como el desgaste por fatiga en deslizamiento, generado por la producción de grietas, huella y ralladuras (abrasión), dando al aparato la posibilidad de hacer estudios tribológicos a detalle. Estos y otros objetivos, le dan al aparato propuesto una identidad única para ser considerado como una alternativa viable en el estudio del desgaste y la fricción de materiales metálicos, cerámicos y polímeros.