Desarrollo de modelos para predecir la eficiencia en contactos lubricados

Abstract

El presente Trabajo de Fin de Grado ha sido realizado en la División de Máquinas de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid, tiene como objetivo principal el desarrollo de un modelo analítico mediante una herramienta informática, denominada Matlab, capaz de predecir la fricción en cualquier contacto lubricado en régimen de lubricación elastohidrodinámico. Este estudio comprenderá contactos lineales, puntuales tanto para lubricantes newtonianos como no newtonianos en condiciones de trabajo isotermo o con variación en la temperatura. Para la realización de este proyecto se han fijado tres objetivos principales: -Elaboración de un procedimiento para optimizar el modelo analítico ya existente y desarrollo del mismo, con el que se consideren todas las variables influyentes en el coeficiente de fricción. -Implementación del modelo desarrollado en el programa computacional Microsoft Excel y mediante el Software de programación Matlab. -Validación del modelo desarrollado en los dos programas anteriores a través de resultados reales logrados de modo experimental con la maquinaria adecuada. Una vez conocidos los objetivos iniciales de este trabajo, se va a presentar la teoría elastohidrodinámica sobre la que se fundamenta el estudio y, posteriormente, exponer el procedimiento seguido y el planteamiento para la resolución del problema. A principios del siglo pasado, al aplicar la Ecuación de Reynolds en un contacto lubricado sometido a presiones elevadas, apreciaron que los resultados obtenidos con esta teoría no se correspondía con la realidad. Fue entonces cuando Grubin publica en 1949 una revisión sobre las hipótesis supuestas por Reynolds, dando comienzo la Teoría Elastohidrodinámica: -La viscosidad del lubricante no es constante para valores elevados de presión. -Existe una deformación en las superficies debido a las altas presiones que se producen en el contacto que deben ser consideradas. Tras todos estos avances en el conocimiento de los contactos lubricados y, a partir de la incorporación de aceites sintéticos, se observó que el comportamiento de la mayoría de los lubricantes utilizados depende de la velocidad de cizalla de las superficies en contacto, por tanto, responden a un comportamiento pseudoplástico.