{"id":4061,"date":"2019-07-05T15:51:13","date_gmt":"2019-07-05T15:51:13","guid":{"rendered":"https:\/\/aco.com.br\/?p=4061"},"modified":"2019-07-05T16:14:25","modified_gmt":"2019-07-05T16:14:25","slug":"tribologia-o-que-e","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aco.com.br\/inicio\/tribologia-o-que-e\/","title":{"rendered":"TRIBOLOGIA, O QUE \u00c9 ?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

TRIBOLOGIA O Estudo de Superf\u00edcies Interativas em Movimento<\/h1>\n

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O QUE \u00c9 TRIBOLOGIA?<\/h3>\n

A tribologia \u00e9 a ci\u00eancia do desgaste, fric\u00e7\u00e3o e lubrifica\u00e7\u00e3o, e abrange como superf\u00edcies interativas e outros elementos tribo se comportam em movimento relativo em sistemas naturais e artificiais. Isso inclui design e lubrifica\u00e7\u00e3o dos rolamentos. A tribologia n\u00e3o \u00e9 uma ci\u00eancia isolada, mas sim um esfor\u00e7o complexo e multidisciplinar, onde os avan\u00e7os s\u00e3o feitos por esfor\u00e7os colaborativos de pesquisadores das \u00e1reas de engenharia mec\u00e2nica, manufatura, ci\u00eancia e engenharia de materiais, qu\u00edmica e engenharia qu\u00edmica, f\u00edsica, matem\u00e1tica, ci\u00eancias biom\u00e9dicas e engenharia, ci\u00eancia da computa\u00e7\u00e3o e muito mais.<\/p>\n

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QUAIS S\u00c3O OS FUNDAMENTOS DA TRIBOLOGIA?<\/h3>\n

Um dos pilares mais importantes da tribologia \u00e9 o sistema anal\u00edtico e o pensamento relacionado ao sistema. Sistemas Tribol\u00f3gicos 123 Fric\u00e7\u00e3o e desgaste n\u00e3o s\u00e3o propriedades do material. S\u00e3o respostas a um sistema tribol\u00f3gico espec\u00edfico que tipicamente inclui uma combina\u00e7\u00e3o de rolamento, eixo e lubrificante e, como tal, \u00e9 influenciado por uma ampla gama de fatores. O subsistema tribol\u00f3gico da Figura 1 fornece uma vis\u00e3o geral dos fatores comuns que afetam os valores de atrito e desgaste:<\/p>\n

Este sistema tribol\u00f3gico \u00e9 composto pelo estresse coletivo \/ insumos operacionais, estrutura do sistema e sa\u00eddas funcionais e de perdas. O estresse coletivo inclui os par\u00e2metros de carga t\u00e9cnica e f\u00edsica, incluindo carga, velocidade de deslizamento e dura\u00e7\u00e3o, juntamente com as condi\u00e7\u00f5es de movimento e temperatura que enfatizam a estrutura do sistema. A estrutura do sistema \u00e9 determinada pelos perfis de propriedade dos elementos substanciais, incluindo a base, o corpo oposto e o ambiente e o meio intermedi\u00e1rio.<\/p>\n

1 Horst Czichos, Karl-Heinz Habig: Tribologia: Tribometrie, Tribomaterialien, Tribotechnik, Vieweg + Teubner Verlag, 2010
\n2 Theo Mang, Kirsten Bobzin e Thorsten Bartels: Tribologia Industrial: Tribosistemas, Fric\u00e7\u00e3o, Desgaste e Engenharia de Superf\u00edcies, Lubrifica\u00e7\u00e3o, Wiley-VCH, 2011
\n<\/span>3 Theo Mang et al .: Enciclop\u00e9dia de Lubrificantes e Lubrifica\u00e7\u00e3o, Springer Verlag, 2014<\/p>\n

QUAIS S\u00c3O OS DESAFIOS PRIM\u00c1RIOS UM CONFRONTO TRIBOL\u00d3GICO?<\/h3>\n

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O maior desafio \u00e9 que os valores de atrito e desgaste n\u00e3o podem ser facilmente transferidos de um sistema para outro, por exemplo, de um equipamento de teste tribol\u00f3gico para uma aplica\u00e7\u00e3o real. Compara\u00e7\u00f5es entre valores medidos s\u00e3o vi\u00e1veis \u200b\u200bapenas quando baseados em um sistema tribol\u00f3gico muito semelhante. O comportamento tribol\u00f3gico dos materiais pode ser estimado para aplica\u00e7\u00f5es espec\u00edficas baseadas em modelagem e simula\u00e7\u00e3o, desde que as condi\u00e7\u00f5es operacionais espec\u00edficas do ambiente de aplica\u00e7\u00e3o e teste sejam as mesmas.<\/p>\n

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FRIC\u00c7\u00c3O E DESGASTE (1) (2) (3)<\/h3>\n

O que \u00e9 atrito? O atrito \u00e9 a for\u00e7a de resist\u00eancia ao movimento entre dois corpos em contato. O atrito pode ser descrito em n\u00edvel macrosc\u00f3pico pelas leis b\u00e1sicas de fric\u00e7\u00e3o dos f\u00edsicos Guillaume Amontons e Charles-Augustin de Coulomb. Esses f\u00edsicos encontraram uma rela\u00e7\u00e3o linear entre a for\u00e7a de atrito resultante e a carga normal aplicada. Com base nisso, um par\u00e2metro principal adimensional pode ser derivado, chamado de coeficiente de atrito.<\/p>\n

\u00c9 definido pela raz\u00e3o entre a for\u00e7a de atrito resultante e a for\u00e7a normal aplicada. No entanto, o mecanismo real de atrito de deslizamento ocorre em um n\u00edvel microsc\u00f3pico, o que significa que as teorias tribol\u00f3gicas sobre o atrito tamb\u00e9m envolvem a topografia das superf\u00edcies. O tribologista diferencia entre a \u00e1rea de contato real e a \u00e1rea de contato nominal (dimens\u00f5es geom\u00e9tricas), o que explica qualquer vazios ou partes sem contato de um elemento s\u00f3lido. Os mecanismos respons\u00e1veis \u200b\u200bpelo processo de transforma\u00e7\u00e3o de energia na \u00e1rea de superf\u00edcie pr\u00f3xima incluem:<\/p>\n

O que \u00e9 desgaste?<\/p>\n

O desgaste \u00e9 definido como a perda irrevers\u00edvel de material das superf\u00edcies que interagem. Os processos elementares f\u00edsicos e qu\u00edmicos dentro da \u00e1rea de contato de um emparelhamento deslizante, levando subsequentemente a mudan\u00e7as no material e na forma dos parceiros de atrito, s\u00e3o conhecidos como mecanismos de desgaste. Esses mecanismos de desgaste incluem: Os mecanismos de fric\u00e7\u00e3o e desgaste s\u00e3o fortemente afetados pela estrutura do sistema tribol\u00f3gico e tamb\u00e9m pelo estresse coletivo induzido:<\/p>\n

\u00b5 = f (estrutura tribo (t), estresse coletivo induzido (t))<\/p>\n

w = f (tribo-estrutura (t), estresse coletivo induzido (t))<\/p>\n

Os mecanismos de fric\u00e7\u00e3o e desgaste n\u00e3o ocorrem de forma isolada, mas sim atrav\u00e9s de uma superposi\u00e7\u00e3o de mecanismos que \u00e9 dif\u00edcil quantificar e controlar. Essa superposi\u00e7\u00e3o ocorre em sistemas tribot\u00e9cnicos em propor\u00e7\u00f5es n\u00e3o detect\u00e1veis \u200b\u200be em propor\u00e7\u00f5es que variam ao longo do tempo e do local, tornando quase imposs\u00edvel calcular os processos de atrito e desgaste em um tribo-contato. \u00c9 por isso que os testes tribol\u00f3gicos s\u00e3o t\u00e3o importantes para estimar o comportamento tribol\u00f3gico. Se quisermos interpretar e entender dados medidos tribologicamente e pesquisas orientadas a mecanismos, precisamos de um conhecimento completo dos mecanismos de atua\u00e7\u00e3o em um tribo-contato.<\/p>\n

Os tribologistas classificam as condi\u00e7\u00f5es de fric\u00e7\u00e3o, desgaste e lubrifica\u00e7\u00e3o de acordo com os seguintes calend\u00e1rios:<\/h3>\n

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Regime de atrito 0:<\/strong><\/em> Atrito s\u00f3lido: O atrito \u00e9 criado entre superf\u00edcies s\u00f3lidas de contato direto sem qualquer lubrificante.<\/p>\n

Fric\u00e7\u00e3o Regime I<\/em><\/strong>: Fric\u00e7\u00e3o limite: Fric\u00e7\u00e3o s\u00f3lida, na qual as superf\u00edcies dos parceiros de atrito s\u00e3o cobertas por um filme lubrificante molecular que n\u00e3o tem capacidade de carga. O Lubrificante influencia as caracter\u00edsticas de atrito e desgaste.<\/span><\/p>\n

Regime de Fric\u00e7\u00e3o II:<\/em><\/strong> Fric\u00e7\u00e3o mista: O regime de fric\u00e7\u00e3o I e III coexiste. O valor de atrito \u00e9 uma combina\u00e7\u00e3o de atrito s\u00f3lido e hidrodin\u00e2mico. Uma pel\u00edcula de fluido criada pelo lubrificante tem uma capacidade de carga.<\/p>\n

Regime de Fric\u00e7\u00e3o III:<\/em> <\/strong>Atrito hidrodin\u00e2mico: O valor de fric\u00e7\u00e3o \u00e9 determinado pelo cisalhamento no fluido. A capacidade de carga da pel\u00edcula de fluido impede o contato direto entre as duas superf\u00edcies s\u00f3lidas.<\/p>\n

Regime de desgaste a: Altas taxas de desgaste devido ao atrito s\u00f3lido e contato direto das superf\u00edcies.
\nRegime de desgaste b: Menores valores de desgaste devido a um filme de fluido molecular.<\/em>
\nRegime de desgaste c: Desgaste moderado devido a uma separa\u00e7\u00e3o parcial das superf\u00edcies atrav\u00e9s de um filme fluido mais espesso.
\nRegime de desgaste d: \u201cdesgaste zero\u201d, resultante de filmes hidrodin\u00e2micos ou elasto-hidrodin\u00e2micos que impedem o contato direto das duas superf\u00edcies.<\/em><\/p>\n

(Imagem de demonstra\u00e7\u00e3o an\u00e1loga, mostrando similaridades entre a tribologia de rolamentos de alto giro, tipos de materiais e suas pe\u00e7as, em rela\u00e7\u00e3o as performances de rodas em estradas de\u00a0 asfalto)<\/strong><\/em><\/h5>\n

Como a Tribologia melhora a efici\u00eancia e prolonga a vida \u00fatil dos materiais dos rolamentos?<\/h3>\n

Superf\u00edcies de contato tribologicamente otimizadas<\/h3>\n