Mecánica

Mecánica analítica

La mecánica analítica es una formulación abstracta y general de la mecánica,¹ que permite el uso en igualdad de condiciones desistemas inerciales o no inerciales sin que, a diferencia de las leyes de Newton, la forma básica de las ecuaciones de movimientocambie. Algunos autores identifican la mecánica analítica con la teórica.² Otros consideran que el rasgo determinante es considerar la exposición y planteamiento de la misma en términos de coordenadas generalizadas.- .........................:https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Mec%C3%A1nica_anal%C3%ADtica&printable=yes

La mecánica analítica de Euler, Lagrange, Hamilton y Jacobi fue la invención teórica pendiente de los primeros siglos, 19 y 18. Se trata de una invención, un producto de la mente, no un descubrimiento o ‘descubrimiento’ de algo que existía anteriormente. Los medios de análisis que es una aplicación del cálculo infinitesimal, inventado por Newton y Leibniz a finales del siglo 17.

Su semilla fue el concepto incipiente de la energía y el trabajo en Leibniz, extendiendo las ideas de Newton de movimiento y fuerza. El concepto de energía no se completa hasta que el reconocimiento de la energía interna más tarde en el siglo 19, cuando el principio general de la conservación de la energía se estableció en el pasado.

En el presente ensayo, la energía es simplemente una constante del movimiento, dependiendo de ciertas condiciones, pero sigue siendo muy importante y útil. La mecánica analítica es esencialmente un matemático, no un desarrollo físico, aunque es totalmente equivalente a la teoría del movimiento de Newton. Más allá de esto, las preguntas de sus afirmaciones no se plantean.

Es, sin embargo, un modelo al que las teorías físicas se refieren. El más significativo de estas teorías son la moderna mecánica cuántica de Heisenberg y Schrödinger, y la Teoría de la Relatividad de Einstein, así como la teoría clásica de la elasticidad.

La mecánica cuántica se presenta en términos de la mecánica analítica en su forma más avanzada, dependiendo de la función de Hamilton, y la Teoría Cuántica de Campos utiliza la densidad Lagrangiana para lograr covarianza. Una apreciación de la mecánica analítica es necesaria para la comprensión de cualquiera de estos temas.

Una excelente exposición de la materia es el texto clásico de Lanczos, admira la belleza y la elegancia de la teoría, que aparece en su exposición suave y eficaz, en los que se omite nada necesario a la comprensión. Incluso hay ejercicios, que son interesantes e informativos, y dar al lector la confianza en su comprensión.

En realidad no hay competencia por este libro, así que si quieres aprender los fundamentos de la mecánica analítica, este es el lugar. En este trabajo, no voy a dar las derivaciones en detalle, para lo cual es siempre el lector se refiere a exposiciones lúcida Lanczos. La mecánica analítica de las partículas era un producto importante de esa edad rara de pensamiento cósmico y el liberalismo, el siglo 18.

Como ya se mencionó, la mecánica analítica utiliza el cálculo, con la diferenciación y la integración en cada vuelta, así que con la instalación de cálculo es un requisito previo. Se caracteriza por el empleo de ciertas funciones de un conjunto de variables que describen el estado del sistema con el detalle necesario, pero no más allá de eso, y por el uso de principios variacionales como la declaración fundamental de la teoría.

Un principio variacional típico podría decir que una cierta integral tiene un valor extremo o fijo para el movimiento real, o que una expresión algebraica algunos se anula para una variación arbitraria en el estado del sistema. Los principios variacionales se utilizan para derivar las ecuaciones algebraicas y diferenciales, que luego deben ser resueltos para determinar el movimiento del sistema.

Análisis de aceite

El Análisis de aceite es un conjunto de procedimientos y mediciones aplicadas al aceite usado en las máquinas y equipos, que facilitan el control tanto del estado del lubricante, como de manera indirecta permiten establecer el estado de los componentes.

El objetivo primordial y final es suministrar información para adelantarse a tomar acciones y buscar la reducción de los costos de operación y mantenimiento a través de la preservación de las máquinas y la extracción de la mejor vida de los lubricantes.

Los procedimientos de análisis se pueden realizar en un laboratorio especializado, pero también pueden hacerse en el campo con ayuda de herramientas simples. Es la actividad de monitorear y reportar lo observado en las condiciones del lubricante para alcanzar las metas propuestas de mantenimiento a través de las buenas prácticas de lubricación.

Es una herramienta que sirve para documentar los procesos de mantenimiento, siempre y cuando, se tenga un buen entrenamiento y conocimiento de la interpretación de los resultados de laboratorio.

Análisis de Aceites

El Análisis de aceites consiste en la realización de tests fisico-químicos en el aceite con el fin de determinar si el lubricante se encuentra en condiciones de ser empleado, o si debe ser cambiado. es una de las técnicas simples, que mayor información proporciona al Administrador de Mantenimiento, con respecto a las condiciones de operación del equipo, sus niveles de contaminación, degradación y finalmente su desgaste y vida útil.
Muchos departamentos de mantenimiento tienen actualmente Programas de Análisis de Aceite. Algunos utilizando el laboratorio de su proveedor de lubricantes o contratando los servicios de laboratorio privados. En muchos de los casos los resultados del análisis, son recibidos semanas o meses después de la toma de la muestra y la información se vuelve irrelevante, ya que para ese momento, las condiciones del equipo ya son diferentes, en muchos casos el aceite ya fue cambiado y en otros el equipo ya falló y fue reparado.
Objetivos del seguimiento analítico de los aceites:

• Controlar el estado de la carga de aceite
• Controlar el estado del equipo

Muestreo: Es importante que la muestra sea representativa, debe ser extraída del equipo en las condiciones normales de operación (con el aceite en circulación y caliente) o inmediatamente después de haber parado la máquina. No deben tomarse muestras en frío. Deberán tomarse las cantidades necesarias y etiquetarlas con el mayor número posible de datos de su origen.
Análisis del aceite:

• Examen visual


• Aspecto: Aceite claro y limpio. Aceite turbio. Fase de agua decantada. Aceite sucio. Aceite sucio con partículas decantadas. Indeterminable


• Color - olor: Mas oscuro implica oxidación del aceite, mezcla, contaminación. Mas claro puede indicar mezcla, presencia de agua


• Partículas en suspensión


• Viscosidad: Es la resistencia del fluido al al flujo con respecto a la temperatura. La viscosidad cinemática se mide por el tiempo que un determinado volumen de aceite emplea en fluir a través de un tubo capilar a una temperatura determinada. Este tubo capilar se introduce con el aceite a controlar en un baño a temperatura constante hasta que la temperatura se estabilice. En él hay unas marcas calibradas que definen un volumen determinado, el cual multiplicado por el tiempo nos da la viscosidad cinemática en mm2/s (ó cSt) a dicha temperatura. La viscosidad se da normalmente a dos temperaturas (40ºC y 100ºC). El grado de viscosidad ISO se define como la viscosidad a 40ºC.
  Cambios en la viscosidad:
  
  • Mayor - Menor
  • Oxidación del lubricante-contaminación con fuel
  • Espuma/cavitación de la bomba- corte molecular
  • Emulsión con agua – contaminación con agua no emulsificada
  • Contaminación con sólidos – refrigerante


• Indice de acidez (T.A.N): (IP 177 / ASTM D664) - La cantidad de producto básico, expresado en mg KOH/g requeridos para neutralizar todos los componentes ácidos presentes en 1g de la muestra
  
  
  • Para obtener una muestra representativa, las muestras se calientan a 65°C para asegurar que cualquier sedimento o depósito que pueda contener compuestos ácidos se disuelva en el aceite
  • La muestra se disuelve en una mezcla de propanol y tolueno y se introduce en el potenciómetro con una solución de KOH
    
    Permite detectar la oxidación del lubricante y el consumo de aditivos. Un aumento del mismo es síntoma de oxidación y una disminución de consumo de aditivos.


• Alcalinidad (T.B.N.) (IP 177 / ASTM D664). La cantidad de acido, expresada en el número equivalente de mg KOH, requeridos para neutralizar todos los compuestos ácidos presentes en 1g de muestra
  
  
  • Para obtener una muestra representativa, las muestras se calientan a 65°C para asegurar que cualquier sedimento o depósito que pueda contener compuestos ácidos se disuelva en el aceite
  • La muestra se disuelve en una mezcla de propanol y tolueno y se introduce en el potenciómetro con una solución de HCl
    
    Interpretación: El TBN mide la reserva alcalina del lubricante, y mayormente se aplica a lubricantes para motores. Si un lubricante contiene aditivos no alcalinos, no es muy útil determinar el TBN, ya que es probable que no haya. Si el TBN alcanza el 2.0 o disminuye más del 50% con respecto al punto de partida, se debe considerar un drenaje.
    
    Entre las aplicaciones sugeridas se encuentran los motores alternativos, motores a gas natural y compresores que usan lubricantes alcalinos.


• Espectrometalografías: Cualquiera de las técnicas usadas para detectar y cuantificar trazas de elementos metálicos. Se realiza para medir partículas metálicas menores de 10 micras y nos brida información sobre desgaste, contaminación y aditivos


• Análisis infrarrojo: Es una forma de espectroscopia de absorción restringida a la región de longitud de ondas espectrales infrarrojas que identifica y cuantifica los grupos funcionales orgánicos
  
  
  • Un haz de luz infrarroja atraviesa una muestra de aceite usado contenido en una celda de cristal. El espectro de infrarrojo generado por la muestra se reproduce en un gráfico
  • Cada tipo de aceite tiene un espectro característico (como una huella digital) que permite comparar el aceite nuevo con el usado
  • Las diferencias entre los espectros muestran algunos cambios de los componentes del lubricante en servicio
  • Por ejemplo, puede medirse cuanto antidesgaste se ha consumido en un aceite hidráulico, contenido en agua u oxidación


• Espectrometria de Emisión (I.C.P.):


• La muesta se caliente y se lleva hasta un estado de plasma
• Los elementos presentes emiten ciertas radiacíones en el espectro visible y ultravioleta
• La radiación emitida es separada en diferentes longitudes de onda por difracción
• La intensidad de la radiación es medida a diferentes longitudes de onda y esto permite calcular las concentraciones de los diferentes elementos presentes en la muestra
• Se pueden medir concentraciones desde 1 a 1000 ppm. Esta técnica se utiliza para determinar el nivel de aditivos (Ba,Ca,Mg,P,B), metales de desgaste (Fe,Cu,Pb,Ag,Al,Ni) y contaminantes (Si,Na,K,Ba)