Friccion y lubricacion

FRICCION

Fuerza de fricción o rozamiento

Se define como una fuerza resistente que actúa sobre un cuerpo, que impide o retarda el deslizamiento de este respecto a otro o en la superficie que este en contacto. Esta fuerza es siempre tangencial a la superficie en los puntos de contacto con el cuerpo, y tiene un sentido tal que se opone al movimiento posible o existente del cuerpo respecto aesos puntos. Por otra parte estas fuerzas de fricción están limitadas en magnitud y no impedirán el movimiento si se aplican fuerzas lo suficientemente grandes.

La fuerza de rozamiento entre dos cuerpos no depende del tamaño de la superficie de contacto entre los dos cuerpos, pero sí depende de cual sea la naturaleza de esa superficie de contacto, es decir, de que materiales la formen y si esmás o menos rugosa. La magnitud de la fuerza de rozamiento entre dos cuerpos en contacto es proporcional a la normal entre los dos cuerpos, es decir:

Fr = m·N

Donde m es lo que conocemos como coeficiente de rozamiento.

Existe rozamiento incluso cuando no hay movimiento relativo entre los dos cuerpos que están en contacto y se denomina Fuerza de rozamiento estática. Por el contrario cuandose presenta movimiento relativo entre los cuerpos se llama fuerza de rozamiento dinámica. Esta fuerza de rozamiento dinámica es menor que la fuerza de rozamiento estática., lo que establece que hay dos coeficientes de rozamiento: el estático, me, y el cinético, mc, siendo el primero mayor que el segundo.

* Fuerza de fricción estática: En la siguiente figura se aplica una fuerza F que aumentagradualmente, pero el bloque permanece en reposo. Como en todos estos casos la aceleración es cero, la fuerza F aplicada es igual y opuesta a la fuerza de fricción estática Fe, ejercida por la superficie.

La máxima fuerza de fricción estática  Fe max, corresponde al instante en que el bloque está a punto de deslizar.

Fe máx = m eN

Donde la constante de proporcionalidad se denominacoeficiente de fricción estática. Por tanto, la fuerza de fricción estática varía, hasta un cierto límite para impedir que una superficie se deslice sobre otra:

Fe máx    m eN

* Fuerza de fricción cinética: En la siguiente figura se muestra un bloque de masa m que se desliza por una superficie horizontal con velocidad constante. Sobre el bloque actúan tres fuerzas: el peso mg, la fuerza normalN, y la fuerza de fricción Fk entre el bloque y la superficie. Si el bloque se desliza con velocidad constante, la fuerza aplicada F será igual a la fuerza de fricción Fk.

Si se duplica la masa m, se duplica la fuerza normal N, la fuerza F con que se tira del bloque se duplica y por tanto Fk se duplica. Por tanto la fuerza de fricción cinética Fk es proporcional a la fuerza normal N.

Fk = mk N

La constante de proporcionalidad m k es un número sin dimensiones que se denomina coeficiente de fricción cinético.

LUBRICACIÓN

El propósito de la lubricación es la separación de dos superficies con deslizamiento relativo entre sí de tal manera que no se produzca daño en ellas, se intenta con ello que el proceso de deslizamiento sea con el rozamiento más pequeño posible. Paraconseguir esto se intenta, siempre que sea posible, que haya una película de lubricante de espesor suficiente entre las dos superficies en contacto para evitar el desgaste.

El objetivo de la lubricación es reducir el rozamiento, el desgaste y el calentamiento de las superficies en contacto de piezas con movimiento relativo.

El lubricante en la mayoría de los casos es aceite mineral. En algunoscasos se utiliza agua, aire o lubricantes sintéticos cuando hay condiciones especiales de temperatura, velocidad, etc.
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Tipos de lubricación.

* Lubricación hidrodinámica

* Las superficies están separadas por una película de lubricante que proporciona estabilidad.
* No se basa en introducir lubricante a presión (puede hacerse), exige un caudal de aceite, la...