Diseño y construcción de un banco para ensayos en lubricantes "Four -Ball"
El presente proyecto aborda como temática el diseño y fabricación de un banco de cuatro bolas para ensayos de desgaste con lubricación, por lo tanto, podrá ser empleado para llevar a cabo estudios de desgaste por parte de los docentes y estudiantes relacionados con proyectos y/o cursos relacionados...
- Autores:
-
Estupiñan Fontalvo, Julián Andrés
Bermúdez García, Michael Stiven
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2022
- Institución:
- Universidad de Ibagué
- Repositorio:
- Repositorio Universidad de Ibagué
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/5028
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/20.500.12313/5028
- Palabra clave:
- Four Ball - Diseño y construcción
Four Ball - Ensayo en lubricantes - Desgaste
Four Ball - Diseño y construcción - Calculos estructurales
Norma ASTM D4172
Norma D2266
Desgaste
Tribología
Ensayo
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El presente proyecto aborda como temática el diseño y fabricación de un banco de cuatro bolas para ensayos de desgaste con lubricación, por lo tanto, podrá ser empleado para llevar a cabo estudios de desgaste por parte de los docentes y estudiantes relacionados con proyectos y/o cursos relacionados con la tribología. Para el desarrollo de este trabajo, es necesario conocer cada una de los parámetros y rangos que establecen las normas ASTM D4172 y ASTM D2266. Así mismo, para llevar a cabo el proceso de diseño del banco, se utiliza como herramienta CAD (solidworks) para el análisis dimensional y montaje de los componentes. En el diseño se consideran los respectivos cálculos estructurales, selección de materiales y proceso de manufactura. Por último, se realizan pruebas de funcionalidad a través de ensayos según las variables de las normas establecidas en el diseño. |
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Dpto. de Ing. de Materiales y Fabricación. Tribología. https://repositorio.upct.es/bitstream/handle/10317/135/1_introduccion.pdf;jsessionid=8388 F05326C99F5E590D3626F3F927E6?sequence=19 Facultad de Ingeniería, UNAM. México, D.F., 2004.Tesis Doctoral: “Análisis de la deformación plástica durante el desgaste de cojinetes de deslizamiento” M. (2017, 8 septiembre). Desgaste Adhesivo. M&E INGENIERIA MECÁNICA ELÉCTRICA. http://www.myethermalspray.com/soluciones/desgaste-adhesivo/ Asteco, I. (2017, 2 junio). Fenómenos de desgaste.Instituto Asteco. https://institutoasteco.com/asteco/fenomenos-de-desgaste/ Leśniewski, T., & Krawiec, S. (2008). The effect of ball hardness on four-ball wear test results. Wear, 264(7-8), 662-670. Cholakov, G. S., & Rowe, G. W. (1992). Lubricating properties of grinding fluids II. Comparison of fluids in four-ball tribometer tests. Wear, 155(2), 331-342. Delgado, A. E., & Aperador, W. A. (2014). Estudio comparativo del poder lubricante y estabilidad oxidativa entre el aceite de ajonjolí y aceite mineral 360. Información tecnológica, 25(4), 79-90. Rodríguez Carmona, E., Delgado Tobón, A., & Aperador Chaparro, W. (2019). Study of the Tribological Properties of Paraffin and Polyethylene Wax as Antiwear Additives in Sesame Oil. Scientia Et Technica, 24(4), 590-594. https://doi.org/10.22517/23447214.22391 Mobarak, H. M., Masjuki, H. H., Mohamad, E. N., Rahman, S. A., Al Mahmud, K. A. H., Habibullah, M., & Salauddin, S. (2014). Effect of DLC coating on tribological behavior of cylinder liner-piston ring material combination when lubricated with Jatropha oil. Procedia Engineering, 90, 733-739. Nazare, M & Paleu, Viorel & Bhaumik, Shubrajit & Ianus, Gelu & Olaru, Dumitru. (2018). Performances of automotive lubricants – tests on four ball machines. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 444. 022013. 10.1088/1757- 899X/444/2/022013. Yaqoob, H., Teoh, Y. H., Jamil, M. A., Rasheed, T., & Sher, F. (2020). An experimental investigation on tribological behaviour of tire-derived pyrolysis oil blended with biodiesel fuel. Sustainability, 12(23), 9975. Assunção-Nascimento, J. C., Lafargue-Pérez, F., Reyes-Semanat, L., & Díaz- Velásquez, M. (2014). Propiedades fisicoquímicas y tribológicas de una grasa grafitada de Jatropha curcas L y jabón de litio. Ingeniería Mecánica, 17(3), 255-263. Marco Figueroa Guadarrama (2009). “Diseño mecánico integral y manufactura de los componentes mecánicos de máquina tribológica de cuatro bolas para ensayos lubricados” F. Soto (2013). Ensayo de fricción en bandas. Shigley J. Y Mischke Charles. Diseño en Ingeniería Mecánica. Apéndice Tabla A-20. |
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Pérez Ruíz, Eduardo Alberto7e9d5c35-9e85-4d6d-94b8-3bd9ffef2ef6-1Ramón Mendonca, Roberto70fbf6e4-2dd1-49f6-a5f9-5b439cb37ca6-1Estupiñan Fontalvo, Julián Andrése9c52fe1-1f4f-43ee-8088-3d862c014fc5-1Bermúdez García, Michael Stiven26a600d0-2dc9-4113-a8bf-5fbeeb759b5c-12025-04-25T20:17:38Z2025-04-25T20:17:38Z2022El presente proyecto aborda como temática el diseño y fabricación de un banco de cuatro bolas para ensayos de desgaste con lubricación, por lo tanto, podrá ser empleado para llevar a cabo estudios de desgaste por parte de los docentes y estudiantes relacionados con proyectos y/o cursos relacionados con la tribología. Para el desarrollo de este trabajo, es necesario conocer cada una de los parámetros y rangos que establecen las normas ASTM D4172 y ASTM D2266. Así mismo, para llevar a cabo el proceso de diseño del banco, se utiliza como herramienta CAD (solidworks) para el análisis dimensional y montaje de los componentes. En el diseño se consideran los respectivos cálculos estructurales, selección de materiales y proceso de manufactura. Por último, se realizan pruebas de funcionalidad a través de ensayos según las variables de las normas establecidas en el diseño.This project deals with the design and manufacture of a four-ball test bench for wear tests with lubrication, therefore, it can be used to carry out wear studies by teachers and students related to projects and/or courses related to tribology. For the development of this work, it is necessary to know each of the parameters and ranges established by ASTM D4172 and ASTM D2266 standards. Likewise, to carry out the design process of the bench, a CAD tool (solidworks) is used for the dimensional analysis and assembly of the components. The design considers the respective structural calculations, material selection and manufacturing process. Finally, functionality tests are carried out through tests according to the variables of the standards established in the designPregradoIngeniero MecánicoINTRODUCCIÓN.....10 OBJETIVOS.....12 Capítulo 1: Generalidades.....13 Capítulo 2: Identificación de variables y alternativas de diseño.....16 2.1 Norma ASTM D4172 Y ASTM D2266.....16 2.2 Variables de ensayo necesarias para el diseño.....17 2.3 Alternativas de diseño.....18 2.3.1 Especificación de diseño.....18 2.3.2 Selección de alternativas.....19 2.3.3 Evaluación: Método de selección de alternativas.....21 2.3.4 Matriz de decisión.....22 Capítulo 3: Diseño y cálculo de los elementos del sistema.....23 3.1 Sistema motriz.....23 3.2 Selección material eje.....29 3.3 Sistema cuatro bolas.....30 3.4 Factor de seguridad.....40 3.5 Cálculo de fuerza en el brazo.....41 3.5 Factor de seguridad estructura.....42 Capítulo 4: Fabricación del banco.....43 4.1 Estructura.....43 4.2 Sistema motriz.....44 4.3 Recipiente porta esferas inferior.....46 4.3.1 Disco centrador.....46 4.3.2 Tuerca de bloqueo.....47 4.4 sistema aplicación de fuerzas.....47 4.5 Procedimiento de ensayo.....48 Capítulo 5. Funcionalidad.....54 Capítulo 6. Conclusiones y recomendaciones.....57 6.1 Conclusiones.....57 6.2 Recomendación.....57 Referencias bibliográficas.....5860 páginasapplication/pdfEstupiñán Fontalvo, J.A.; Bermúdez García, M.E. (2022). Diseño y construcción de un banco para ensayos en lubricantes "Four -Ball" . [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/5028https://hdl.handle.net/20.500.12313/5028spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería MecánicaDpto. de Ing. de Materiales y Fabricación. Tribología. https://repositorio.upct.es/bitstream/handle/10317/135/1_introduccion.pdf;jsessionid=8388 F05326C99F5E590D3626F3F927E6?sequence=19Facultad de Ingeniería, UNAM. México, D.F., 2004.Tesis Doctoral: “Análisis de la deformación plástica durante el desgaste de cojinetes de deslizamiento”M. (2017, 8 septiembre). Desgaste Adhesivo. M&E INGENIERIA MECÁNICA ELÉCTRICA. http://www.myethermalspray.com/soluciones/desgaste-adhesivo/Asteco, I. (2017, 2 junio). Fenómenos de desgaste.Instituto Asteco. https://institutoasteco.com/asteco/fenomenos-de-desgaste/Leśniewski, T., & Krawiec, S. (2008). The effect of ball hardness on four-ball wear test results. Wear, 264(7-8), 662-670.Cholakov, G. S., & Rowe, G. W. (1992). Lubricating properties of grinding fluids II. Comparison of fluids in four-ball tribometer tests. Wear, 155(2), 331-342.Delgado, A. E., & Aperador, W. A. (2014). Estudio comparativo del poder lubricante y estabilidad oxidativa entre el aceite de ajonjolí y aceite mineral 360. Información tecnológica, 25(4), 79-90.Rodríguez Carmona, E., Delgado Tobón, A., & Aperador Chaparro, W. (2019). Study of the Tribological Properties of Paraffin and Polyethylene Wax as Antiwear Additives in Sesame Oil. Scientia Et Technica, 24(4), 590-594. https://doi.org/10.22517/23447214.22391Mobarak, H. M., Masjuki, H. H., Mohamad, E. N., Rahman, S. A., Al Mahmud, K. A. H., Habibullah, M., & Salauddin, S. (2014). Effect of DLC coating on tribological behavior of cylinder liner-piston ring material combination when lubricated with Jatropha oil. Procedia Engineering, 90, 733-739.Nazare, M & Paleu, Viorel & Bhaumik, Shubrajit & Ianus, Gelu & Olaru, Dumitru. (2018). Performances of automotive lubricants – tests on four ball machines. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 444. 022013. 10.1088/1757- 899X/444/2/022013.Yaqoob, H., Teoh, Y. H., Jamil, M. A., Rasheed, T., & Sher, F. (2020). An experimental investigation on tribological behaviour of tire-derived pyrolysis oil blended with biodiesel fuel. Sustainability, 12(23), 9975.Assunção-Nascimento, J. C., Lafargue-Pérez, F., Reyes-Semanat, L., & Díaz- Velásquez, M. (2014). Propiedades fisicoquímicas y tribológicas de una grasa grafitada de Jatropha curcas L y jabón de litio. Ingeniería Mecánica, 17(3), 255-263.Marco Figueroa Guadarrama (2009). “Diseño mecánico integral y manufactura de los componentes mecánicos de máquina tribológica de cuatro bolas para ensayos lubricados”F. Soto (2013). Ensayo de fricción en bandas.Shigley J. Y Mischke Charles. Diseño en Ingeniería Mecánica. Apéndice Tabla A-20.info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/Four Ball - Diseño y construcciónFour Ball - Ensayo en lubricantes - DesgasteFour Ball - Diseño y construcción - Calculos estructuralesNorma ASTM D4172Norma D2266DesgasteTribologíaEnsayoASTM Standard D4172ASTM Standard D2266WearTribologyTestingDiseño y construcción de un banco para ensayos en lubricantes "Four -Ball"Trabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionPublicationORIGINALTrabajo de grado.pdfTrabajo de grado.pdfapplication/pdf2929385https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/d8685c9d-2907-42db-b59b-48facfcb1afc/downloadd5006cca642095509e67d0aa28b05924MD51Anexos.zipAnexos.zipapplication/zip1142108https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/236c4313-fbd6-42bd-97a9-78efaf29eb98/download44f9d7a822d622fbf2549963fc1eda72MD52Formato de autorización.pdfFormato de autorización.pdfapplication/pdf419778https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/0db5d07c-f76e-41c7-8cd7-82a6e13415dd/downloade01e96738960b7008c92e451e94bd46dMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8134https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/d27a4911-0098-46f9-b49f-85f2f7a97907/download2fa3e590786b9c0f3ceba1b9656b7ac3MD54TEXTTrabajo de grado.pdf.txtTrabajo de grado.pdf.txtExtracted texttext/plain83412https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/280519d5-bf1f-4aae-81d4-47e555d0c725/downloaddfe65940aefd805ea43f8ed507830f41MD59Formato de autorización.pdf.txtFormato de autorización.pdf.txtExtracted texttext/plain3138https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/77d449d6-6ac4-49c9-ab5a-14b6479ede0c/downloadbea817634a41ca0ea50a791653df4493MD511THUMBNAILTrabajo de grado.pdf.jpgTrabajo de grado.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg9107https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/66c65b62-30cc-4120-b9ac-fc2ce8846958/downloadf03dd4da2f0e75b9b01ae77a3dd0950aMD510Formato de autorización.pdf.jpgFormato de autorización.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg24400https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/d723ec19-9d84-44a5-890a-b7821a3bbdb5/download6d9937f6f047cf3b8eabfc5f1d8e769bMD51220.500.12313/5028oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/50282025-08-13 02:14:43.225https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/https://repositorio.unibague.edu.coRepositorio Institucional Universidad de Ibaguébdigital@metabiblioteca.comQ3JlYXRpdmUgQ29tbW9ucyBBdHRyaWJ1dGlvbi1Ob25Db21tZXJjaWFsLU5vRGVyaXZhdGl2ZXMgNC4wIEludGVybmF0aW9uYWwgTGljZW5zZQ0KaHR0cHM6Ly9jcmVhdGl2ZWNvbW1vbnMub3JnL2xpY2Vuc2VzL2J5LW5jLW5kLzQuMC8= |