Superficies biomiméticas auto-adaptativas y ranuradas lubricadas hidrodinámicamente
Autores: Jackson, Robert L.; Lei, Jiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2014
Acceso abierto
Artículo científico
2014
Superficies biomiméticas auto-adaptativas y ranuradas lubricadas hidrodinámicamente
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Tecnologías de rodamientos
Fricción
Desgaste
Control de precisión
Superficies biomiméticas
Superficies auto-adaptativas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
En muchas máquinas y componentes mecánicos, existe la necesidad de nuevas tecnologías de rodamientos para reducir la fricción y el desgaste, y proporcionar un control preciso del movimiento cuando la carga varía. Esto puede ser proporcionado por actuadores y sensores controlados electrónicamente en las superficies, pero entonces la fiabilidad del sistema puede ser un problema. En contraste, se pueden crear superficies biomiméticas que se adaptan mecánicamente a las variaciones de carga. Este trabajo utiliza métodos numéricos para investigar el uso de superficies auto-adaptativas para rodamientos que se basan en la naturaleza deformable de materiales biológicos como el cartílago articular. Estas superficies están diseñadas para cambiar sus perfiles para lograr un comportamiento deseado, sin ningún control externo. Las superficies cambian su perfil para controlar la altura de la película y la inclinación del rodamiento a un valor casi constante para diferentes cargas. Si las superficies están inclinadas, las superficies auto-adaptativas estriadas también reaccionarán con un momento restaurador mayor que una superficie estriada convencional. Estas superficies podrían ser beneficiosas para aplicaciones donde los sistemas y controles eléctricos no son viables.
Descripción
En muchas máquinas y componentes mecánicos, existe la necesidad de nuevas tecnologías de rodamientos para reducir la fricción y el desgaste, y proporcionar un control preciso del movimiento cuando la carga varía. Esto puede ser proporcionado por actuadores y sensores controlados electrónicamente en las superficies, pero entonces la fiabilidad del sistema puede ser un problema. En contraste, se pueden crear superficies biomiméticas que se adaptan mecánicamente a las variaciones de carga. Este trabajo utiliza métodos numéricos para investigar el uso de superficies auto-adaptativas para rodamientos que se basan en la naturaleza deformable de materiales biológicos como el cartílago articular. Estas superficies están diseñadas para cambiar sus perfiles para lograr un comportamiento deseado, sin ningún control externo. Las superficies cambian su perfil para controlar la altura de la película y la inclinación del rodamiento a un valor casi constante para diferentes cargas. Si las superficies están inclinadas, las superficies auto-adaptativas estriadas también reaccionarán con un momento restaurador mayor que una superficie estriada convencional. Estas superficies podrían ser beneficiosas para aplicaciones donde los sistemas y controles eléctricos no son viables.