IMPACTO DE LA TRIBOLOGÍA EN LOS COSTOS DE MANUFACTURA Y MEDIOAMBIENTE
Luzy JimenezDocumentos de Investigación29 de Marzo de 2022
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INGENIERÍA EN MANTENIMIENTO
ÀREA INDUSTRIAL
NOMBRE DE LA MATERIA:
TRIBOLOGÍA.
NOMBRE DE LA UNIDAD:
UNIDAD I: IMPACTO DE LA TRIBOLOGÍA EN LOS COSTOS DE MANUFACTURA Y MEDIA AMBIENTE.
TEMAS DE LA UNIDAD:
INTRODUCCION A LA TRIBOLOGÍA.
TENDENCIAS DE LOS COSTOS DE MANTENNIMIENTO. TRIBOLOGÍA Y MEDIO AMBIENTE.
NOMBRE DE LA ACTIVIDAD:
ANÁLISIS DE SISTEMA TRIBOLÓGICO REAL.
NOMBRE DEL DOCENTE:
PhD. Emilio Augusto Álvarez García.
PRESENTADO POR:
Matricula Nombre del alumno Grado y grupo | ||
4219010226 | LUCIANA ARANZA JIMENEZ BARJAU | 7MI |
4219010186 | CORDERO PEREZ EZEQUIEL REY | 7MI |
4219010388 | HIPOLITO SANCHEZ CARLOS | 7MI |
CICLO ESCOLAR
Enero - abril 2022
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RESUMEN
El presente proyecto tiene como objetivo fundamental realizar un análisis del comportamiento de diferentes uniones de rozamiento(pares tribológicos) del sistema tribotécnico conformado por el tren de laminación utilizado en los procesos de conformado de perfiles.
El estudio se realiza desde el punto de vista tribológico para lo cual el par objeto de estudio es el conformado por los rodillos del tren de laminación.
Partiendo del análisis de diseño de los elementos componentes del par tribológico se seleccionan sus dimensiones, los materiales utilizados en la fabricación de los rodillos, sus propiedades mecánicas y acabados superficial de los mismos, así como las condiciones de explotación a la que esta sometido los rodillos durante su funcionamiento y explotación.
Del análisis del par tribológico rodillo - rodillo se tiene que el mismo responde al modelo físico de contacto de dos rodillos que contactan por sus generatrices limites, es decir, rodillos con ejes paralelos.
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OBJETIVOS
Objetivo general:
Definir los parámetros fundamentales de los elementos que forman el par tribológico rodillo – rodillo del tren de laminación utilizado en la fabricación de perfiles laminados.
Objetivos específicos:
1. Determinar las dimensiones de los elementos del par.
2. Determinar los materiales de los elementos del par tribológico y sus propiedades mecánicas.
3. Identificar los parámetros de calidad superficial de los elementos que forman el par(rugosidad).
4. Definir el modelo físico de contacto, tipo de par tribológico y modelo de contacto al que responde el par rodillo – rodillo del tren de laminación. 5. Establecer las condiciones de explotación del par tribológico rodillo – rodillo del tren de laminación( carga, velocidad, temperatura, etc.).
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INTRODUCCIÓN
Enríquez Berciano J. L. y otros (2010). Define al laminador está constituido por dos o más cilindros que giran en sentidos contrarios entre sí.
Estos autores además refieren que la distancia entre las superficies cilíndricas enfrentadas es siempre menor que el espesor inicial del lingote, por lo que éste, al pasar entre los dos cilindros se aplasta y se alarga proporcionalmente a la reducción de sección como se muestra en la siguiente figura.
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Figura 1- Esquema sistemático del tren de laminación. Enríquez Berciano J. L. y otros (2010). https://oa.upm.es/2074/1/LAMINACION2_MONO_2010.pdf.
Al analizar los diferentes procesos siderúrgicos, aparecen lo que se conoce como tren de laminación el cual garantiza la transformación del producto recibido de una colada continua mediante un proceso de laminación en caliente o en frio, por medio de rodillos de laminación, que lo van conformado hasta obtener las formas requeridas.
Al igual que lo anterior Rodelo A. C. (2013). Establece al laminado como un proceso de deformación en el cual el metal pasa entre los rodillos y se comprime mediante fuerzas de compresión ejercidas por los mismos.
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Tomando en cuenta los criterios de diferentes autores se tiene que en un taller o industria para la laminación de perfiles los trenes de laminación son su elemento a maquinaria esencial. Y que las secundarias son los hornos de calentamiento, el transporte del material que se lamina, las mesas, las tijeras, etc.
Dado el hecho de que se pueden elaborar diferentes perfiles los trenes de laminación poseen diferentes dimensiones que de definen su tamaño, referido a sus diámetros y longitudes, y se pueden clasificar en pequeños (Diámetro de los cilindros de 250 a 480 mm), medianos (Diámetros de cilindros de 650 a 750 mm) y grandes (Diámetro de los cilindros de 700 a 1000 mm).
Cuando se refiere a diferentes perfiles se tienen los tipos ele o ángulo, Tipo I, tipo rieles, bóvedas, chapas, placas, Perfiles Tubulares Huecos (PTR), Barras redondas macizas y huecas, cuadrados macizos, así como perfiles especiales.
El tren está conformado por tres pares tribológicos los cuales son : rodillos – rodillo, chumacera – eje de rodillo y rodillo – placa los cuales son los encargados de darle funcionamiento al tren de laminado mediante su ejecución.
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DESARROLLO
1. Marco teórico referencial.
Castañeda S. R. (1999). En su trabajo caracterización y análisis de rodillos de laminación en caliente y frio refiere que los materiales a utilizar en la fabricación de los mismos (rodillos) son los aceros cuyo contenido de carbono varía entre (0.5 – 1.5) %C.
Refiere además que el rodillo de laminación debe ser considerado una herramienta de precisión debido a la actividad que desempeña.
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Figura 2- Representación esquemática del rodillo del tren de laminación.
Fuente: Castañeda S. R. (1999). Universidad Autónoma de Nuevo León.
http://eprints.uanl.mx/7593/1/1020130057.PDF
La figura 2 muestra según el propio Castañeda S. R. los elementos fundamentales que componen el rodillo del tren de laminación tales como los cuellos o espigas, el cuerpo y los muñones de apoyo del eje en la chumacera.
Los rodillos de igual manera pueden ser fabricados de hierro fundido con contenidos de carbono entre (2.5 – 3.6)%C, Castañeda R. S. (1999).
La escuela colombiana de ingeniería “Julio Garavito” en su protocolo de laminación para cursos de materiales refiere la metodología de calculo para el dimensionamiento y esfuerzo que actúa en los rodillos del tren de laminación utilizado en el desarrollo del presente trabajo para determinar las fuerzas que actúan en el rodillo, así como la
potencia requerida para el funcionamiento del tren de laminación.
Dentro de los parámetros a considerar se encuentra la tensión de fluencia media que considera la deformación cansada durante la laminación (ε), el coeficiente de resistencia (K) y el exponente de dureza por deformación.
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La fuerza que actúa perpendicularmente y que es necesaria para el análisis del contacto se determina considerando la longitud de contacto y la lámina, el ancho de la lámina y la tensión de fluencia media.
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