Cálculo de la velocidad de desgaste abrasivo en engranajes de dientes rectos y helicoidales con perfil evolvente, utilizando una GUI de Matlab

Abstract

La presente investigación se originó con el objetivo de diseñar un \emph{software} con Matlab que permita calcular la velocidad de desgaste abrasivo de engranajes rectos y helicoidales de perfil evolvente. Donde, las generalidades no estudiadas sobre el diseño de engranajes han generado consecuencias negativas en la funcionalidad y fallas catastróficas que han producido paras improvistas de procesos mecánicos, por lo cual entender las causas de los mismos se vuelve fundamental. El cálculo del desgaste abrasivo de los pares tribológicos en maquinaria pesada dependerá del grado de trituración o tamaño de las partículas abrasivas, la dureza, el material del engrane base, el régimen de lubricación y las condiciones geométricas que determinen la naturaleza del contacto tribológico, así como el tiempo y velocidad de uso de la maquinaria pesada. Inicialmente, se establece el entorno teórico que compone el estudio basado en los principales componentes como engranajes, lubricación, el acero, los tratamientos térmicos y, al final, Matlab. Seguidamente, se establecieron los modelos matemáticos de Archard y Kraglesky que fueron adaptadas a las circunstancias del problema y en función de esta información formular un software capaz de calcular la velocidad de desgaste abrasivo mediante una herramienta gráfica de usuario de Matlab. Se procede a ejecutar el cálculo manual con las variables determinadas, tomando datos experimentales obtenidos de investigaciones previas y que cumplan con las variables determinadas para la ejecución del proceso matemático, dado que los resultados generados a través del software puedan ser tabulados, graficados en Excel y comprobados con el desarrollo matemático manual. Buscando la comparación, diferenciación y tendencia del comportamiento de la velocidad de desgaste, variando los parámetros involucrados en el proceso utilizando los dos modelos matemáticos planteados.