Práctica sobre el fregamiento

Elements mecànics a la industria de procés Pràctica 2 – Estudi del fregament

PRÀCTICA 2 – ESTUDI DEL FREGAMENT
1- Introducció
En aquesta pràctica l’objectiu principal és el de conèixer la repercussió de diferents materials utilitzats com a part de contacte en un sistema de fregament així com la implicació determinista de la geometria del punt físic de contacte entre la part en moviment i laque frega. Concretament s’estudiarà quin material (fusta, espart i goma) proporciona millor fregament , és a dir, quin requereix més força (o pes) per moure el sistema. Complementàriament es realitzarà un assaig de fregament comparant dues peces de materials diferents: una de goma i l’altra d’espart. Aquest experiments tindrà com a eina principal un instrument dissenyat per aquest fi amb una partde suport i una peça geomètrica semi-estàtica i amb un pes determinat que frega amb les mostres a estudiar. Amb l’aplicació d’unes equacions s’obtenen valors de fregament comparables.

2- Consideracions prèvies
2.1. Què hem de fer? En aquesta pràctica es tracta de treure unes conclusions qualitatives sobre el fregament produït per diferents materials o formes. 2.2. Perquè ho fem? Per conèixerles característiques físiques que ens permetran, per exemple, dissenyar un sistema de fregament concret amb els materials i geometria més adequada al cas. 2.3. Què necessitem per fer-ho? Farem ús de dos instruments mecànics que ens ajudaran a determinar el fregament de manera qualitativa Les mostres d’assaig seran d’una forma i geometria determinada per facilitar l’assaig.

3- Primer experiment– Fregament amb rodets i contrapesos.
3.1. Descripció de l’instrument: La part principal és un cilindre massís de fusta, de 170 mm de radi i 73 mm d’ample. Aquest cilindre o rodet està unit per mitjà d’un eix concèntric a una estructura de 4 potes que fa de suport al sistema mecànic. D’aquesta manera, el cilindre queda suspès al mig de l’estructura girant lliurement al voltant de l’esix concèntric.A l’altra banda de l’eix trobem un altre peça en forma de cilindre, molt més petit, de 55 mm de radi i 42 mm d’ample. Aquest cilindre fa una funció semblant a la de una politja: penja un cable o fil on es poden lligar diferents peces de massa determinada. Cal entendre que els dos rodets estan connectats per l’eix concèntric i giren coordinats, podent fer-se moure l’un a l’altre.

3.2. Pesos(peces amb massa determinada): Disposem de diferents peces de metall en forma de moneda amb una incisió per poder penjar-les del fil. Aquests pesos tenen gravat el seu pes concret, en forma de Newtons. Hi ha pesos de 0’5, 1, 2, 5, 10 i 20 Newtons per combinar-los i arribar a trencar el fregament estàtic i fer moure’s al sistema. 3.3. Materials d’estudi: els materials dels que compararem el seufregament es troben adherits a una cara d’una peça de fusta que es subjecta a l’estructura de 4 potes i permet el contacte entre el material i el rodet gran, de manera que frena el seu moviment de gir. Aquests materials son d’un gruix similar, de forma quadrada, i proporcionen un percentatge elevat de zona de fregament amb el rodet. Els “quadrats de material” fan 3,7 mm de costat. Els materialsestudiats són: - Fusta nua, sense barnús (un tros polit de la peça llarga de fusta) - Espart - Goma Complementàriament, farem l’estudi amb una peça de diferents característiques: serà de fusta nua, igual que l’anterior, però tindrà volum i forma semicircular, de radi aproximat al del cilindre gran, de manera que es puguin encaixar i proporcionar una gran superfície de fregament.

3.4. Resultats:Material
Fusta nua Espart Goma Corba de fusta

Punt trencament
5N 4N 6N 9N

Pes equivalent
500 gr 400 gr 600 gr 900 gr

3.5. Conclusions: Podem assegurar que l’espart és el material dels estudiats que menys impediment oposa en forma de fregament. Cal dir, però, que les seves característiques físiques fan que una peça de material nova i no tant usada com la que tenim, s’espera que doni...