Tribología
La tribología (del grec τρίβω tríbō, "fregar o roçar") és la ciència que estudia les superfícies que interactuen en moviment relatiu, i qualsevol aspecte que estiga relacionat en el disseny d'una màquina com la fricció, el desgast i la lubricación. El terme és usat universalment des de finals de el XX.
“La tribología és clau en l'anàlisis de rodament, en estudiar l'interacció entre fricció, lubricación i desgast.” [1]
Per a entendre la tribología es requerixen coneiximents d'atres ciències, com els sò, la física, la química, les matemàtiques, l'ingenieria, l'informàtica, la tecnologia de materials i moltes atres. Les tasques de l'especialiste en tribología (tribólogo) són les de reduir la fricció i el desgast per mig de la lubricación de les superfícies en contacte per a aixina conservar i reduir energia, conseguir moviments més ràpits i precisos, incrementar la productivitat, reduir el manteniment i ampliar el periodo de vida útil de la màquina.
Història
[editar | editar còdic]
Història primerenca
[editar | editar còdic]A pesar del nom relativament recent del camp de la tribología, els estudis quantitatius de la fricció es remonten a 1493, quan Leonardo dona Vinci va notar per primera volta les dos 'lleis' fonamentals de la fricció.[2] Segons Leonardo, la resistència per fricció era la mateixa per a dos objectes diferents del mateix pes pero que el contacte era de diferents amples i llarcs. També va observar que la força necessària per a superar la fricció es duplicava quan es duplicava el pes. No obstant, les troballes de Leonardo varen quedar inèdits en els seus quaderns.[2]
Les dos 'lleis' fonamentals de la fricció varen ser publicades per primera volta en 1699 per Guillaume Amontons, en el nom de la qual ara s'associen generalment. Afirmen que:[2]
- la força de fricció que actua entre dos superfícies deslizantes és proporcional a la càrrega que pressiona les superfícies juntes;
- la força de fricció és independent de l'àrea aparent de contacte entre les dos superfícies.
Encara que no s'apliquen universalment, estes senzilles afirmacions són vàlides per a una sorprenentment àmplia varietat de sistemes.[3] Estes lleis varen ser desenrollats en 1785 per Charles-Augustin de Coulomb, qui va notar que la força de fricció estàtica pot dependre del temps de contacte i que l'esmonyida (cinètic) fricció pot dependre de la velocitat d'esmonyida, la força normal i el contacte en l'àrea.[4][5]
En 1798, Charles Hatchett i Henry Cavendish varen portar a terme la primera prova fiable de desgast per fricció. En un estudi encarregat pel Consell Privat del Regne Unit, varen utilisar una senzilla màquina recíproca per a evaluar la taxa de desgast de moneda d'or. Varen descobrir que les monedes en arena entre elles es desgastaven més ràpidament en comparació a les monedes autoaparejadas.[6] En 1860, Theodor Reye[8] va propondre la hipòtesis de Reye.[9] En 1953, John Frederick Archard va desenrollar l'equació de Archard que descriu el desgast per esmonyida i es basa en la teoria del contacte en asperezas.[10]
Atres pioners de l'investigació en tribología varen ser el físic australià Frank Philip Bowden[11] i el físic britànic David Tabor,[12] abdós del Laboratori Cavendish de l'Universitat de Cambridge. Junts varen escriure el llibre de text fonamental The Friction and Lubrication of Solids[13] (Partix I publicada originalment en 1950 i Part II en 1964). Michael J. Neale va ser un atre líder en el camp a mediats i finals de el XX. Es va especialisar en la resolució de problemes de disseny de màquines aplicant els seus coneiximents de tribología. Neale va ser respectat com a educador en un dò per a integrar el treball teòric en la seua pròpia experiència pràctica per a produir guies de disseny fàcils d'entendre. The Tribology Handbook,[14] [El Manual de tribología] que va editar per primera volta en 1973 i va actualisar en 1995, encara s'usa en tot lo món i forma la base de numerosos cursos de capacitació per a dissenyadors d'ingenieria.
Duncan Dowson va analisar l'història de la tribología en el seu llibre de 1997 History of Tribology [Història de la tribología] (2.ª edició).[4] Esta obra cobrix els desenrolls des de la prehistòria fins a les primeres civilisacions (Mesopotamia, l'antic Egipte) i destaca els desenrolls clau fins a finals de el XX.
L'informe Jost
[editar | editar còdic]El terme «tribología» va començar a ser àmpliament utilisat despuix de The Jost Report, publicat en 1966.[15] L'informe destacava l'enorme cost de la fricció, el desgast i la corrosió per a l'economia britànica (1.1–1.4% del PIB).[15] Com a resultat, el govern del Regne Unit va establir varis centres nacionals per a abordar problemes tribológicos. Des de llavors, el terme s'ha difòs en la comunitat internacional, i molts especialistes ara s'identifiquen com «tribólogos».
La tribología com a ciència
[editar | editar còdic]La tribología es definix com la ciència i tecnologia de l'interacció entre superfícies en moviment relatiu i involucra l'estudi de la fricció, el desgast i la lubricación.
Abans del naiximent de la tribología com a ciència es pensava en el terme «lubricación» o ingenieria d'lubricación. No s'havia generalisat la disminució de la fricció i el desgast com a pràctiques quotidianes. En la tribología com a ciència es va passar a estudiar la fricció i els seus efectes associats, com el desgast, tractant de previndre-los en millors dissenys i pràctiques d'lubricación. Pren en conte, entre atres aspectes de la maquinària industrial, els següents:
- el disseny,
- els materials de les superfícies en contacte,
- el sistema d'aplicació del lubrificant,
- el mig circumdant,
- les condicions d'operació.
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ doi:10.1002/9781118403020.Consultat el 2025-08-25.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 “Leonardo dona Vinci's studies of friction” . Wear 360 (Supplement C): 51–66. doi:.
- ↑ “Frictional Forces and Amontons' Law: From the Molecular to the Macroscopic Scale” . The Journal of Physical Chemistry B 108 (11): 3410–3425. doi:. ISSN 1520-6106.
- ↑ 4,0 4,1 Dowson, Duncan (1997). History of Tribology, Second edició, Professional Engineering Publishing. ISBN 1-86058-070-X.
- ↑ “The research works of Coulomb and Amontons and generalized laws of friction” (en) . Friction 3 (2): 183–190. doi:.
- ↑ “Wear resistance of gold alloys for coinage” . Gold Bulletin 7 (4): 108–112. doi:. ISSN 0017-1557.
- ↑ Rühlmann, Moritz (1885). Vorträge über die Geschichte der technischen Mechanik und theoretischen Maschinenlehre und der damit im Zusammenhang stehenden mathematischen Wissenschaften (vol. Teil 1) (en alemà), Georg Olms Verlag, p. 535. ISBN 978-3-48741119-4.
- ↑ Theodor Reye was a polytechnician in Zürich, in 1860, but later became a professor in Straßburg, according to Moritz (1885) p. 535.[7]
- ↑ “Zur Theorie der Zapfenreibung” [On the theory of pivot friction] (alemà) . Der Civilingenieur - Zeitschrift für dones Ingenieurwesen 6: 235–255.
- ↑ “Contact and Rubbing of Flat Surfaces” . Journal of Applied Physics 24 (8): 981–988. doi:. ISSN 0021-8979. Bibcode: 1953JAP....24..981A.
- ↑ “Frank Philip Bowden, 1903–1968” . Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society 15 (53). doi:. ISSN 0080-4606. Bibcode: 1969JGlac...8..317T.
- ↑ “David Tabor. 23 October 1913 – 26 November 2005” (2008). Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society 54: 425–459. doi:.
- ↑ The Friction and Lubrication of Solids, Oxford Classic Texts in the Physical Sciences. ISBN 9780198507772.
- ↑ The Tribology Handbook, 2nd edició, Elsevier. ISBN 9780750611985.
- ↑ 15,0 15,1 Lubrication (Tribology) - A report on the present position and industry's needs, H. M. Stationery Office (2 de agost 1966).
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Tribología» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.