Miden el desgaste de piezas metálicas en movimiento Estudiantes de Ingeniería crean sus propios tribómetros El Laboratorio de Tribología de la FIME permite a los estudiantes desarrollar prototipos, prácticas y trabajos recepcionales que se han expuesto en congresos nacionales "La intención es aplicar la transdisciplina a proyectos sustentados en la ingeniería, la inteligencia artificial y la robótica”: Andrés López Velázquez David Sandoval La tribología es la ciencia que se encarga del estudio del desgaste, la fricción y la lubricación de los materiales y superficies; contar con un tribómetro, es costoso, en nuestro laboratorio los estudiantes diseñan prototipos para aprender y practicar cómo funciona, explicó el investigador Andrés López Velázquez.

Hace cuatro años que en la Facultad de Ingeniería Mecánica Eléctrica (FIME) funciona el Laboratorio de Tribología, espacio que ha permitido a los estudiantes desarrollar prototipos, prácticas y trabajos recepcionales que se han expuesto en congresos nacionales.

López Velázquez, responsable del laboratorio e integrante del cuerpo académico (CA) Ingeniería Transdisciplinar, detalló que a raíz de su interés y como resultado de su Doctorado en Ciencias Técnicas, en 2009 se habilitó el espacio que ocupaba una bodega de archivo muerto de la Facultad, acondicionándolo con la colaboración de otros CA y de fondos diversos que permitieron la apertura oficial del laboratorio en 2010.

“En este laboratorio realizamos investigación en dichos tópicos bajo tres líneas de trabajo, además de impartirse experiencias educativas (EE)”. La intención de sus integrantes es aplicar la transdisciplina a proyectos sustentados en la ingeniería, la inteligencia artificial y la robótica, detalló.

“Comenzamos trabajando con prototipos que los propios estudiantes construyeron y actualmente tenemos uno en trámite de patente, es un tribómetro del tipo pin sobre disco y surgió a raíz de la experiencia adquirida con el desarrollo de prototipos anteriores.”

Fue mediante un proyecto de investigación conjunto con el laboratorio del Centro de Investigación en Micro y Nanotecnología (Microna) que lo desarrollaron, “hicimos una revisión a nivel internacional y hay pocos equipos parecidos al nuestro, entonces tenemos grandes posibilidades de patentarlo”.

Crear equipos para realizar pruebas
Uno de los intereses que motivó la creación del laboratorio es desarrollar tecnología tribológica, ello se debe a que “los equipos para realizar pruebas son caros y se consiguen en el extranjero, era imposible montar un laboratorio con tales recursos y lo que hicimos fue empezar a construir nuestros prototipos; a partir de ahí los muchachos diseñan y construyen prototipos que nos sirven para hacer pruebas de fricción, desgaste y lubricación”.

La segunda línea de trabajo aborda la caracterización tribológica de materiales, aceites lubricantes y aditivos. “En la medida en que se estudia el desgaste de los materiales se recomiendan condiciones de operación favorables para una mayor duración, tratamos de hacer un análisis de los lubricantes para evaluar su desempeño”.

La tercera línea de trabajo es el modelado y simulado de sistemas tribológicos por computadora, estableciendo así un laboratorio virtual, detalló, “en esta línea se impulsa la investigación dado que no requiere ningún equipo físico”, lo que reduce costos y tiempos, ya que se aplican simulaciones en software.

Asimismo se realizan prácticas para apoyar conceptos y fundamentos de ciertas EE del programa de Ingeniería Mecánica como la ciencia de materiales, sus propiedades y estructuras, diseño mecánico y áreas afines. “A diferencia de otros laboratorios que se enfocan en el aspecto docente, aquí lo fundamental es la investigación, se apoya a los universitarios en realizar sus experiencias recepcionales mediante algún trabajo de investigación o con un proyecto, como es el caso del simulador automotriz que permitirá hacer pruebas de desgaste de neumáticos y el sistema de amortiguación, a través del análisis de vibraciones”.

Este proyecto, apuntó López Velázquez, permitirá proponer mejoras al sistema de frenado y abrirá nuevas líneas de trabajo, “entonces los jóvenes se van insertando como adjuntos a la investigación, lo que les permite también resolver sus trabajos recepcionales”.

Con dichos proyectos se brinda soporte a un perfil terminal de la Facultad, el de ingeniero en tribología, que contempla tres EE: Fundamentos de Tribología, Tribología Aplicada y para concluir su formación se impartirá Lubricación de Maquinaria.

Los jóvenes construyen dispositivos para hacer pruebas de fricción

“Un excelente lugar para hacer el servicio social” El laboratorio ofrece además la posibilidad de realizar el servicio social, “se tienen 45 horas de atención a la semana como servicio y el laboratorio está abierto desde las 8:00 hasta las 19:00 horas, en diferentes horarios”, precisó el académico. Un caso es el de Brianda Estefanía Zenteno Mireles, estudiante de cuarto semestre quien realiza el servicio social y una práctica de la EE Fundamentos de Tribología; detalló que aquí revisan la máquina y hacen pruebas de viscosidad de diferentes tribómetros y se aprende a usar el equipo, para capacitar a su vez a los estudiantes nuevos.

“Yo quiero hacer mi tesis sobre el desgaste de las máquinas en los yacimientos petroleros y en el laboratorio todos nos ayudamos, si no entiendo algo le puedo preguntar a mis compañeros que ya saben, no ha sido complicado y el trabajo aquí es muy bonito, aprendes mucho.”

Óscar Adolfo León Rivera, estudiante de octavo semestre, realiza su servicio social y su tesis será un estudio tribológico de partículas, “esperaba mucho y creo que he conseguido más, es un lugar donde estamos activos todo el tiempo, ha sido enriquecedor para mi formación profesional”.

Expresó que el trabajo de laboratorio va más allá de las prácticas con la realización de foros, pláticas, artículos para revistas, exposiciones y visitas a empresas; “me ha tocado un equipo de trabajo muy bueno, más allá de compañeros creo que somos amigos”, comentó.

En el evento de la Sociedad Mexicana de Ingenieros Mecánicos de 2013 participó con la ponencia “Análisis visual del desgaste de los materiales”.

Saraí Fernández Sánchez, egresada de la FIME, reconoció que cuando ingresó a la Facultad no tenía conocimiento
del laboratorio”, posteriormente le brindaron un espacio donde trabajar proyectos para otras materias y actualmente colabora en tres proyectos, uno es sobre la calefacción controlada de un invernadero y cuyos resultados fueron publicados en el Congreso Nacional de Control Automático 2013.

Otro proyecto trata sobre la calefacción de una casa a escala bajo el mismo principio del invernadero y será presentado en el congreso de este año; el tercer proyecto es un análisis matemático del simulador automotriz, que será su trabajo recepcional.

“El laboratorio tiene un ambiente muy agradable, no nos limitan a utilizar el equipo, nos brindan el apoyo en herramientas y en espacio, que como alumnos es muy necesario para desarrollarnos porque tenemos los conocimientos pero no el espacio”, afirmó.

Héctor Augusto Gaytán Lagunes, egresado de Instrumentación Electrónica, dijo que el laboratorio es “un excelente lugar para hacer el servicio social” y relató que buscaba un proyecto para titularse, conoció el tribómetro que necesitaba automatizarse y lo tomó como trabajo recepcional.

Por medio de la automatización del tribómetro cilindro a cilindro se controlan las variables de las pruebas e incluso se consideran otras que previo a la automatización no se tomaban en cuenta, precisó.

En los dos años que acudió al laboratorio recibió el apoyo de profesores y estudiantes; “de hecho yo había salido porque era estudiante del modelo rígido, con su apoyo fue que realizamos la automatización, instalé los sensores y fue un trabajo en colaboración”.

Manifestó que el ambiente del laboratorio facilita el trabajo, además de que se analiza el desgaste, hecho que ocurre en
todas partes, por ello sería importante para los estudiantes conocerlo, opinó. “Aquí el apoyo siempre está disponible, de los compañeros y del equipo”.

El tribómetro tiene como objetivo caracterizar los materiales y el desgaste que sufren previo a la elaboración de una máquina, explicó Edgar Saúl Villa Badillo, estudiante del décimo semestre. Los tribómetros que se utilizan en el laboratorio son creados por alumnos, actualmente se cuenta con cuatro, uno conocido como tribómetro tinken que funciona mediante un sistema de pesas y otro que fue creado y desarrollado por los estudiantes, actualmente se trabaja en lograr su patente internacional.

En el mercado sus costos son elevados, cercanos al millón de pesos, mientras que en el laboratorio “tenemos la oportunidad de optimizarlos y analizarlos, conocer sus partes y funcionamiento”.

Villa Badillo refirió que le interesó el laboratorio “porque puedes desarrollar ideas a tu manera con el apoyo de profesores”, y al conocer los sistemas biomecánicos decidió abocarse a ellos, así como a la búsqueda de soluciones en otras áreas como la medicina. “Lo que más me ha gustado es el compañerismo, entre todos buscamos un mismo objetivo, trascender y hacer algo diferente”, aseguró.

Universitarios participan en proyectos académicos Ervin Jesús Álvarez Sánchez, académico con Maestría y Doctorado en Mecatrónica en el Cinvestav y posdoctorado en el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE), ingresó en 2011 al laboratorio por proyecto de retención del Conacyt. Álvarez Sánchez es egresado de la FIME y fue alumno de López Velázquez, actualmente trabaja desarrollando un proyecto de sistemas mecánicos simulados y es integrante del CA Ingeniería Transdisciplinar. “Siempre ha sido mi intención que los alumnos aprendan algo más de la teoría, empecé con crear prototipos, el primero fue un invernadero a escala donde montaron un sistema de control y se interesaron en seguir participando.” En vinculación con el CICESE trabajan sobre sismología, construyendo una mesa de vibraciones a escala donde participa un tesista; asimismo se cuenta con un robot que permite a los estudiantes conocer cómo operan y uno de los alumnos trabaja en controlarlo de manera inalámbrica.

La investigación es fundamental

En cuanto al simulador automotriz, dijo que se estudian las vibraciones y el desgaste de las piezas, “la ventaja es que muchos jóvenes tienen el interés de participar en los proyectos, tienen los conocimientos y la disposición, los involucramos para que vayan conociendo otras áreas”.

Por otro lado, Rosario Aldana Franco, académica también integrante del CA, es egresada de la Facultad, de la Maestría en Inteligencia Artificial y Doctora en Neuroetología por la Universidad Veracruzana, cuenta con un Doctorado en Educación por el Instituto Veracruzano de Educación Superior.

Actualmente desarrolla un sistema de cómputo para apoyar a los pacientes con atrofia muscular en extremidades inferiores y superiores y mencionó que este proyecto cuenta con apoyo del Programa de Mejoramiento del Profesorado de la SEP.

“Cuando nos fracturamos o dejamos de mover una extremidad, nuestros músculos se debilitan y los médicos nos mandan a terapia de rehabilitación”, dijo, “lo lamentable es que la mayoría de los pacientes la abandonan y eso puede ocasionar que se vea afectada su funcionalidad”.

Ya hay dos estudiantes que realizan su trabajo recepcional sobre el tema, buscando crear un sistema que muestre al paciente, al terapeuta y al médico, cómo está funcionando el músculo y cómo debería funcionar, particularmente con la intención de que no se abandone la terapia.