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Caracterización del desgaste en cojinetes de deslizamiento en un contacto lubricado contaminado con partículas duras

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dc.contributor.author Hernández Peña, Andys
dc.date.accessioned 2021-04-19T17:30:25Z
dc.date.available 2021-04-19T17:30:25Z
dc.date.created 2019-05-30
dc.date.issued 2021-04-18
dc.identifier.citation Hernández Peña, Andys. (2019). Caracterización del desgaste en cojinetes de deslizamiento en un contacto lubricado contaminado con partículas duras. (Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica). Instituto Politécnico Nacional, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Zacatenco. México. es
dc.identifier.uri http://tesis.ipn.mx/handle/123456789/28829
dc.description Tesis (Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica). Instituto Politécnico Nacional, SEPI, ESIME, Unidad Zacatenco, 2019, 1 archivo PDF, (82 páginas). tesis.ipn.mx es
dc.description.abstract RESUMEN: Los cojinetes de deslizamiento (CDD) son componentes mecánicos capaces de soportar la carga de un eje rotatorio o de un movimiento reciproco, disminuir la fricción y ayudar en la conexión de componentes mecánicos y dinámicos en una máquina. Estos componentes son diseñados idealmente para operar bajo un régimen de lubricación elasto-hidrodinámica (LEH). Sin embargo, parámetros de operación como son: sobrecalentamiento, degradación del lubricante, partículas de desgaste, arranque/paro y desalineación provocan un problema de desgaste prematuro, propiciando principalmente desgaste abrasivo y adhesivo. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo es conocer y entender el comportamiento del desgaste del CDD en diferentes situaciones de desgaste micro-abrasivo, contaminado, degradación del lubricante y temperatura. Tres diferentes series de pruebas fueron llevadas a cabo usando dos tipos de CDD. El primero (CDD1) está hecho con un recubrimiento superficial de una aleación de Sn-Al-Si con sustrato de acero, mientras que el segundo (CDD2) está formado por dos recubrimientos (superficial e inter-capa) y un sustrato de acero. El recubrimiento superficial está hecho de una aleación de Pb-Cu-Al mientras el inter-capa de una aleación de Cu-Al. La primera serie de pruebas fue desarrollada de acuerdo al método de micro-abrasión, para el cual se usa una mezcla de agua destilada y micro-partículas de carburo de silicio (SiC) de un tamaño de 8 μm. Por otro lado, la segunda serie de pruebas consistió en probar una mezcla de aceite de motor (ADM) con especificación SAE 10W-30 en dos estados de degradación térmica y partículas de carburo de silicio bajo condiciones de lubricación al límite (LAL) a dos temperaturas de 26 y 100°C. Para la última serie de pruebas nuevamente se replicó la condición de lubricación al límite a ambas temperaturas agregando una concentración de contaminantes progresiva en intervalos de 40 mg. Por último, los volúmenes de desgaste fueron obtenidos mediante el análisis de las morfologías de las huellas de los especímenes usando microscopía electrónica de barrido (SEM) y perfilometría de contacto. Asimismo, los resultados mostraron que la temperatura alta fue el principal contribuyente al aumento de la tasa de desgaste en los CDDs, mientras que el envejecimiento del aceite y los residuos no influyeron considerablemente en la tasa de desgaste. Sin embargo, los aceites contaminados con partículas duras produjeron una disminución del desgaste en las muestras de CDD, pero aumentó el desgaste en los especímenes esféricos. ABSTRACT: Journal bearings are mechanical components that allow the carrying-load of a rotary or reciprocating axle, reducing friction and allowing the connection of mechanical and dynamic components in a machine. These components are ideally designed to operate under elasto-hydrodynamic lubrication regime. However, operating parameters such as overheating, lubricant degradation, wear particles, start/stop and misalignment cause a problem of premature wear due to abrasive and adhesive wear. Thus, the aim of this work is to evaluate the wear behaviour of two different journal bearings under different conditions of wear, namely, micro-abrasive wear, hard particles contamination, oil ageing and temperature. Three different series of test were carried out using two types of journal bearings. A journal bearing sample is made of an overlaying of Sn-Al-Si alloy with steel substrate while the other sample is made of two coatings (an overlaying and a lining) with an steel substrate. The overlaying is made of a Pb-Cu-Al alloy while the lining is made of a Cu-Al alloy. The first series of tests were developed according to the method of micro-abrasion using a mixture of distilled water and micro particles of silicon carbide with a size of 8 μm. The second series of tests consisted on using a mixture of motor oil SAE 10W-30 subjected to two different times of thermal degradation and particles of silicon carbide. These tests were conducted at two temperatures (26 and 100 ° C) under boundary lubrication conditions. The third series of tests consisted on testing the journal bearings at different SiC concentrations in the motor oil at 26 and 100°C. Finally, the wear volumes were obtained by analysing the morphologies of the wear scars of the specimens using scanning electron microscopy and contact profilometry. Likewise, the results showed that the high temperature was the main parameter to increase the wear rate in the journal bearing. The ageing of the oil and hard particles did not influence significantly the wear rate. In addition, oils contaminated with hard particles produced a decrease in wear in the journal bearing samples, but increased wear on the counter face body. es
dc.description.sponsorship Centro Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT). Centro de Nanociencias y Micro y Nanotecnologías. Comisión de Operación y Fomento de Actividades Académicas (COFFA) es
dc.language.iso es es
dc.subject Cojinetes de deslizamiento es
dc.subject Comportamiento de desgaste es
dc.subject Desgaste micro abrasivo es
dc.title Caracterización del desgaste en cojinetes de deslizamiento en un contacto lubricado contaminado con partículas duras es
dc.contributor.advisor Gallardo Hernández, Ezequiel Alberto
dc.contributor.advisor Farfan Cabrera, Leonardo Israel


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