TRIBOMETRO PIN-ON-DICS ANTON PAAR

Para la realizacin de los ensayos tribolgicos se utiliz un tribmetro Anton Paar (previamente CMS-Instruments) como el que se muestra en la Figura 1

Figura 1. Tribmetro pin-on-disc

Las especificaciones tcnicas electro-mecnicas del fabricante para este tipo de tribmetro son:

Velocidad de rotacin 1-500 rpm (opcin 1500 rpm) Mximo torque 450 Nmm Fuerza de friccin (sensor LVDT)arriba de 10N (opcin a 20 N) Dimensin mximas del disco mximo 60 mm Espesor mximo del discoarriba de 15 mm Mxima carga normal10 N (opcin 60 N) Vernier1 revolucin 3 mm desplazamiento1 graduacin 0.05 mm de desplazamiento

Datos para el sensor del tipo LVDT (Transformador diferencial variable lineal) Rango de temperatura arriba de 130 C Rango de linealidad 1.0 mm Sensibilidad0.08 mV/V/V Resolucin0.02 m Impedancia 2 x 10 Ohm Inductancia2 x 10 mHy Alimentacin ptica5V (5 kHz)

Las partes y accesorios del tribmetro son mostrados en la Figura 2 y consisten de una armadura o brazo, contrapesos, sensores LVDT, chuck, cilindro porta pines, discos de carga y caja protectora.

Figura 3. Partes del tribmetro. 1. cuchilla elstica, 2.Cilindro porta pines, 3. Discos de carga, 4. Muestra del material, 5. Chuck o mandril mecnico y sensores de distancia de contactos lineales del tipo LVDT (Transformador diferencial variable lineal)

En la Figura 4 se observa el accesorio cuando el tribmetro opera con lubricante.

Figura 4. Contenedor de lubricante.

Protocolo de montaje del pin/disco

Un disco de la muestra se coloca sobre el chuck del tribmetro, posteriormente se introduce un indentador esfrico o plano (pin) dentro de cilindro porta pines que es presionado a su vez por otro cilindro interior roscado para evitar el rodamiento del pin y despus introducido dentro de un orificio de la armadura, que lo mantiene rgido y perpendicular a la superficie del disco como es observado en Figura 5. Durante el ensayo el disco gira y la fuerza de friccin resultante entre el pin y el disco es monitoreado por las pequeas deflexiones de palanca registradas por un sensor LVTD. El desgaste del pin y el disco se obtiene desde el volumen perdido de los materiales.

Figura 5. Montaje del pin/disco

Calibracin

El procedimiento de calibracin del equipo se efecta desde el software y puede ajustarse la velocidad del motor, fuerza tangencial y el radio de la armadura. En la Figura 6 se observa la ventana de la configuracin del tribmetro. La fuerza del sensor se mantiene estable y se ajusta despus de largos periodos de tiempo. Sin embargo el fabricante advierte verificar con regularidad los principios de calibracin del sensor de la fuerza tangencial.

Figura 6. Venta mostrando la configuracin de calibracin del tribmetro

Anlisis y resultados.

Al concluir el ensayo, el software del tribmetro permite extraer automticamente datos especficos del coeficiente de friccin como el:

El valor inicial Valor promedio Desviacin estndar Valores mximos y mnimos

Por otra parte el volumen del desgaste puede ser estimado y la tasa del desgaste medirse con datos del pin y disco obtenidos de la seccin desgastada de la pista del disco y del punto de la circunferencia del pin esfrico. Al igual con el apoyo del software y teniendo los valores del mdulo de Young y Poisson de ambos materiales puede ser encontrado el esfuerzo mximo hertziano.