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La Tribología: Arte, Ciencia y Tecnología
La palabra Tribología se deriva del término griego
tribos, el cual puede entenderse como frotamiento o rozamiento,
así que la traducción literal de la palabra podría
ser, la ciencia del frotamiento.
Los diccionarios definen a la Tribología como la ciencia
y tecnología que estudia la interacción de las superficies
en movimiento relativo, así como los temas y prácticas
relacionadas. La Tribología es el arte de aplicar un análisis
operacional a problemas de gran importancia económica, llámese,
confiabilidad, mantenimiento, y desgaste del equipo técnico,
abarcando desde la tecnología aeroespacial hasta aplicaciones
domésticas. El entendimiento de las interacciones superficiales
en una interfase requiere tener conocimiento de varias disciplinas
incluyendo la física, química, matemáticas
aplicadas, mecánica de sólidos, mecánica de
fluidos, termodinámica, transferencia de calor, ciencia de
materiales, reología, lubricación, diseño de
máquinas, desempeño y confiabilidad.
La Historia nos respalda
En sí, la Tribología podría parecer algo nuevo,
pero solamente el término como tal lo es, ya que el interés
en temas relacionados con la disciplina existe desde antes de que
la historia se escribiera. Como un ejemplo, se sabe que las brocas
realizadas durante el periodo Paleolítico para perforar agujeros
o para producir fuego, eran fijados con rodamientos
hechos de cornamentas o huesos.
Los documentos históricos muestran el uso de la rueda desde
el 3500 A.C., lo cual ilustra el interés de nuestros antepasados
por reducir la fricción en movimientos de traslación.
Los egipcios tenían el conocimiento de la fricción
y los lubricantes, esto se ve en el transporte de grandes bloques
de piedra para la construcción de monumentos. Para realizar
esta tarea utilizaban agua o grasa animal como lubricante.
El artista-científico renacentista Leonardo Da Vinci fue
el primero que postuló un acercamiento a la fricción.
Da Vici dedujo la leyes que gobernaban el movimiento de un bloque
rectangular deslizándose sobre una superficie plana, también,
fue el primero en introducir el concepto del coeficiente de fricción.
Desafortunadamente sus escritos no fueron publicados hasta cientos
de años después de sus descubrimientos. Fue en 1699
que el físico francés Guillaume Amontons redescubrió
las leyes de la fricción al estudiar el deslizamiento entre
dos superficies planas.
Muchos otros descubrimientos ocurrieron a lo largo de la historia
referentes al tema, científicos como Charles Augustin Coulomb,
Robert Hooke, Isaac Newton, entre otros, aportaron conocimientos
importantes para el desarrollo de esta ciencia.
Al surgir la Revolución Industrial el desarrollo tecnológico
de la maquinaria para producción avanzó rápidamente.
El uso de la potencia del vapor permitió nuevas técnicas
de manufactura. En los inicios del siglo veinte, desde el enorme
crecimiento industrial hasta la demanda de una mejor tribología,
el conocimiento de todas las áreas de la tribología
se expandió rápidamente.
Fundamentos de la Tribología
La Tribología se centra en el estudio de tres fenómenos;
la fricción entre dos cuerpos en movimiento, el desgaste
como efecto natural de este fenómeno y la lubricación
como un medio para evitar el desgaste.
Fricción
La fricción se define como la resistencia al movimiento durante
el deslizamiento o rodamiento que experimenta un cuerpo sólido
al moverse tangencialmente sobre otro con el cual esta en contacto.
La fuerza tangencial de resistencia que actúa en una dirección
directamente opuesta a la dirección del movimiento se conoce
como fuerza de fricción. Existen dos tipos principales de
fricción: fricción estática y, fricción
dinámica.
La fricción no es una propiedad del material, es una respuesta
del sistema.
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