Tribòmetre Pin-on-Disk

Abstract

L’objectiu d’aquest Treball de Fi de Grau és realitzar el disseny d’un tribòmetre Pin-on-Disk, mecànic i teòric, i posteriorment procedir al seu muntatge. Per obtenir un disseny òptim abans s’ha realitzat una recerca sobre el món de la tribologia. Ja sigui cercant informació sobre aquesta rama de la ciència, com consultant l’estat de l’art actual del món comercial dels tribòmetres i també les normes estàndards que influeixen en els assajos de tribologia. La realització del càlcul teòric s’ha basat prèviament en la consulta de diferents normes estàndards, amb la finalitat d’obtenir paràmetres de disseny per la màquina contrastats. S’entén per paràmetres de disseny velocitats, forces, entre altres magnituds empleades a la màquina. Posteriorment s’ha procedit als càlculs mecànics dels diferents actuadors de la màquina per assolir aquests paràmetres. Es discuteix quins criteris teòrics s’han aplicat, i si ha sigut possible assolir el disseny desitjat. El disseny mecànic de la màquina s’ha basat en una recerca prèvia de l’estat de l’art de tribòmetres. S’ha comparat les diferents configuracions mecàniques per tal de tenir en compte els avantatges de cadascuna. Cal remarcar que s’ha donat importància a la innovació en aquest apartat, dins d’un marc raonable, i no s’ha desitjat realitzar una replica d’un tribòmetre existent. Per aquesta raó el disseny CAD ha tingut una gran importància. Finalment s’ha arribat a un disseny que satisfà les característiques d’un tribòmetre estàndard. I que permetria la fabricació de màquines de tribologia a un baix cost, seguint aquest disseny.

The objective of this End-of-Degree Work is to design a Pin-on-Disk Tribometer, mechanical and theoretical, and then proceed to its assembly. In order to obtain an optimal design, research on the world of Tribology has been carried out beforehand. Either by looking for information on this branch of science, or by consulting the current state of the art of the commercial world of tribometers and also the standard norms that influence Tribology testing. The realization of the theoretical calculation has been previously based on a query of different standard norms, in order to obtain contrasted design parameters for the machine. Design parameters are understood to be velocity, forces, among other magnitudes used in the machine. Subsequently, mechanical calculations of the different machine actuators have been made to achieve these parameters. It is discussed what theoretical criteria have been applied, and if it has been possible to achieve the desired design. The mechanical design of the machine has been based on a previous investigation of the state of the art of tribometers. The different mechanical configurations have been compared to take into account the advantages of each one. It should be noted that importance has been given to innovation in this section, within a reasonable framework, and it has not been desired to make a replica of an existing tribometer. For this reason the CAD design had a great importance. Finally, the final design satisfies the characteristics of a standard tribometer. And that would allow the manufacture of tribology machines at a low cost, following this design.