Examinando por Materia "Tribología"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Análisis del running-in en el comportamiento tribológico de materiales susceptibles a endurecimiento por deformación.
    (2018-04-18) Rodríguez, Sara Aida; Coronado, John Jairo; Delgado, Fernando; Iglesias, Brian; Muñoz, Camilo; Saltarén, Sebastián; Caicedo, Joyner; Arcila, Bryan; Zambrano, Oscar; Muñoz, Jonathan
    El termino running-in hace referencia a una etapa de transición en un sistema tribológico. La transición tribológica puede ser inducida o impuesta por cambios en las condiciones de operación o puede ocurrir naturalmente como consecuencia del tiempo de operación del sistema sin intervención externa. Durante el running-in la fricción, temperatura y la tasa de desgaste cambian con el tiempo, este cambio es consecuencia de alteraciones en la rugosidad superficial, cambios en la composición química de las superficies, microestructura, dureza y distribución del tercer cuerpo. En este proyecto se analizó i) el efecto de la dureza inicial, ii) el endurecimiento por deformación, iii) la carga, iv) la rugosidad superficial, v) velocidad de deslizamiento, y vii) tamaño de abrasivo sobre el coeficiente de fricción y tasa de desgaste en la etapa de running-in y en su subsecuente etapa estable o estacionaria en materiales susceptibles a endurecimiento por deformación: fermanal, aceros al manganeso (Hadfield), y dos aceros inoxidables austeníticos, bajo condición de desgaste por deslizamiento, desgaste abrasivo a dos cuerpos, desgaste por impacto y fatiga en flexión rotatoria. Para lograr estos objetivos se realizaron ensayos de desgaste abrasivo (configuración pin-lija), ensayos de deslizamiento (configuración pin-disco), ensayos de desgaste por impacto por martillos basculantes y ensayos de fatiga en flexión rotativa y se usó microscopia electrónica de barrido para caracterizar las superficies de desgaste y fractura. Se medió la pérdida de masa usando una balanza analítica y se registró el coeficiente de fricción como una función del tiempo de ensayo para cada material. Todas las variables se correlacionaron usando métodos estadísticos. Los resultados permitieron incrementar el conocimiento del fenómeno de desgaste, entender la influencia de cada una de las variables evaluadas e identificar los materiales con mejores características para ser usados en aplicaciones industriales; contribuyendo al fortalecimiento de las líneas de investigación en tribología y fatiga e integridad de componentes mecánicos del Grupo de Investigación en Fatiga y Superficies. En el marco de este proyecto se realizó una tesis de maestría y tres trabajos de pregrado en ingeniería mecánica. Y se publicó un artículo en la revista Wear indexada en categoría A1, se sometió a publicación un artículo a la revista International journal of fatigue indexada en categoría A1 y se presentaron cuatro trabajos en el simposio de ingeniería
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    PublicaciónAcceso abierto
    Comparación de lubricantes en el comportamiento tribológico del par bronce-acero a diferentes presiones y velocidades usando un tribometro de deslizamiento bloque-anillo
    (Universidad del Valle, 2014) Chamorro Piarpuzán, Juan Carlos; Coronado Marín, John Jairo; Rodríguez Pulecio, Sara Aida
    En este estudio se compararon tres tipos de lubricantes sintéticos (L1, L2) actualmente usados en la lubricación del par guijo-chumacera de los molinos de caña de azúcar, y un lubricante de alto rendimiento grado alimenticio (L3), diseñado para la misma aplicación. Se analizó el comportamiento tribológico del par bronce SAE 67¿acero AISI 1045, materiales comúnmente usados en el montaje guijo-chumacera y se realizaron pruebas experimentales en el tribómetro de deslizamiento con configuración bloque-anillo de la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad del Valle de acuerdo con la norma ASTM G 77. Se usaron presiones de 8 y 4 MPa y velocidades de 0,13 y 0,25m/s. Se midió el coeficiente de fricción y pérdida de masa para cada condición. Los resultados muestran que el tribómetro está en condiciones óptimas para ser operado, debido a que en las pruebas realizadas de calibración se obtuvo valores dentro del rango establecido por la norma ASTM D2714. Con respecto al desgaste de los materiales evaluados el anillo de acero AISI 1045 presentó menor desgaste con el lubricante L3 para los dos niveles de carga y velocidad, en el caso del bloque de bronce SAE 67 presentó menor desgaste con el lubricante L1. Los menores coeficientes de fricción se presentaron para las siguientes condiciones velocidad 0,25 m/s, carga 4 MPa, se presentó un menor coeficiente de fricción con el lubricante L3, por su parte para una condición velocidad 0,13 m/s, carga 8 MPa, se presentó un menor coeficiente de fricción con el lubricante L1. Las superficies desgastadas de los anillos y bloques se analizaron con ayuda del estereoscopio y microscopía electrónica de barrido para comparar la degradación superficial en las condiciones ensayadas. Se encontró evidencia de surcos típicos de abrasión y marcas de desgaste adhesivo y por deformación.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Una estrategia para mejorar la eficiencia de fábrica de la industria azucarera en Colombia.
    (2011-10-13) Morales Torres, Alvaro
    El presente artículo describe la concepción, redacción y elaboración de un proyecto en el área de Tribología, dirigido al sector azucarero colombiano con miras a disminuir los costos directos y asociados, al desgaste de los elementos que conforman los equipos del área de preparación y molienda, así como las pérdidas energéticas debidas a la fricción entre estos. Se describen las principales razones que dieron inicio al desarrollo del proyecto, mostrándose cómo éste debe ser cobijado por diferentes instituciones: publicas y privadas; de carácter educativo, científico, tecnológico y comercial, para poder así lograr los objetivos y metas esperadas en el mismo. Es un documento que toma como referencia las políticas de innovación y desarrollo emanadas de COLCIENCIAS y que busca tener una estrecha monitoría por parte de ésta durante varias fases de su elaboración y ejecución. La componente de formación del recurso humano es uno de los ejes centrales e insignias del proyecto, estando ésta dirigida hacia la obtención de títulos de posgrado (magíster y doctorado) de todos los miembros provenientes de la industria, con los problemas propios de ésta. Finalmente, se ponen de manifiesto una serie de reflexiones hechas por el autor en las que se denuncian el pragmatismo simplificador del que actualmente es practicante nuestra ingeniería Nacional; y se avoca a la búsqueda y formulación del papel de la ingeniería como uno de los pilares fundamental del desarrollo científico y tecnológico.
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    PublicaciónAcceso abierto
    PMO y CBM en motores a gas : un enfoque integral de gestión de activos para mejorar costos y presupuestos
    (Universidad del Valle, 2026) Ariza Ariza, Jorge Alexander; Castaño Ramírez, Diego Fernando; Mora Gutiérrez, Luis Alberto
    El presente trabajo desarrolla un modelo técnico y estratégico orientado a optimizar la gestión del mantenimiento de un motor a gas industrial que opera en régimen continuo, específicamente un Caterpillar CAT 3412 clasificado como un activo crítico dentro del sistema de generación. Este enfoque responde al propósito general del trabajo, que busca fortalecer la toma de decisiones basada en la condición real del activo a través de herramientas de análisis, criterios técnicos y una visión integral de la Gestión de Activos. Bajo esta perspectiva, el lubricante se analiza como un componente clave para interpretar el comportamiento interno del motor, anticipar desviaciones y sustentar decisiones alineadas con los objetivos de confiabilidad y disponibilidad del equipo (Ali & Abdelhadi, 2022a; Jardine et al., 2006a). Para dar cumplimiento a los objetivos relacionados con la caracterización del comportamiento del lubricante y el diagnóstico del motor, el estudio articula datos operativos, registros históricos y resultados de laboratorio, permite construir una visión clara y sustentada sobre los mecanismos de degradación presentes. Esta integración facilita comprender cómo las condiciones térmicas, mecánicas y químicas asociadas a la operación 24/7 impactan la evolución del aceite, aporta elementos técnicos para evaluar distintos escenarios de mantenimiento. A partir de ello se comparan la estrategia tradicional por horas y propuestas optimizadas que fundamentan el intervalo de cambio exclusivamente en la condición real del lubricante (Tormos, 2013a; Wakiru et al., 2019a). Los resultados obtenidos permiten evidenciar que el aceite mantiene estabilidad en parámetros críticos durante periodos superiores a los considerados convencionalmente. Este hallazgo se alinea con los objetivos orientados a validar la viabilidad de intervalos extendidos sin comprometer la confiabilidad del motor ni la continuidad del proceso de generación. De igual forma, la evaluación económica asociada demuestra reducciones significativas del OPEX, mientras que el análisis estratégico evidencia mejoras en disponibilidad, continuidad operacional y disminución de residuos industriales, fortalece la propuesta de valor del modelo desarrollado (Ahmad & Kamaruddin, 2012a; Raposo et al., 2019a). Finalmente, el modelo propuesto aporta a los objetivos orientados a la integración del enfoque basado en condición dentro del Sistema de Gestión de Activos, al plantear lineamientos para su implementación en plataformas digitales como SAP PM. Con ello se asegura trazabilidad, soporte a la toma de decisiones y fortalecimiento de la gobernanza del mantenimiento en entornos industriales de alta criticidad. Esta articulación convierte la propuesta en una alternativa robusta para evolucionar desde un mantenimiento preventivo hacia un esquema centrado en la condición real del activo, completamente coherente con los principios de ciclo de vida y gestión del riesgo (Kumar et al., 2013a). Este planteamiento inicial se enlaza de manera directa con los objetivos específicos del trabajo, en particular con el análisis tribológico y la formulación de escenarios de mantenimiento. De esta forma, la propuesta metodológica avanza de la caracterización del lubricante hacia la construcción de tendencias y la evaluación comparativa de intervalos, asegura coherencia y progresión en el desarrollo del modelo PMO + CBM.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Síntesis de películas delgadas de bisulfuro de tungsteno para aplicación como lubricante solido por la técnica de Magnetrón Sputtering
    (Universidad del Valle, 2018) Maca Ossa, Bryan; Sánchez Sthepa, Héctor
    En este trabajo de investigación, se llevó a cabo la síntesis de películas delgadas de bisulfuro de tungsteno (WS2) con un espesor total de 1,2 μm, sobre acero AISI D2 tratado térmicamente, silicio orientado (111) y vidrio, utilizando la técnica de deposición física de vapor PVD Magnetrón Sputtering no reactivo, variando la presión de trabajo a la hora de la deposición de las películas, con el fin de aplicarlos como lubricantes sólidos en condiciones de frontera. Las superficies recubiertas se analizaron por medio de difracción de rayos X para determinar su estructura cristalina, dando como resultado una estructura hexagonal, la caracterización química utilizando espectroscopia Raman, done fue posible identificar los modo vibracionales E2g y A1g asociados al movimiento molecular del WS2, las propiedades superficiales por medio de perfilometría de contacto, y así determinar los esfuerzos intrínsecos del material así como su rugosidad, las propiedades mecánicas de las películas se estudiaron por medio de Nanoindentacion instrumentada, la adhesión interfacial se estudió usando rayado dinámico. Con el fin de observar el comportamiento tribológico de los materiales, se utilizó la técnica pin sobre disco (POD), con la cual se pudo determinar cuál recubrimiento presentaba las mejores condiciones para ser utilizado como lubricante sólido. El comportamiento a la corrosión se determinó por medio de pendientes de Tafel. EL desarrollo de estos recubrimientos, permitirá la formalización de protocolos para su deposición y caracterización. Palabras clave: WS2, recubrimientos, magnetrón sputtering, tribología, desgaste.