Nuevos métodos de cálculo y tecnologías de fabricación de los rotores de las bombas de cavidad progresiva.
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Date
2011-06-06
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Publisher
Universidad de Cienfuegos “Carlos Rafael Rodríguez”, Facultad de Ingeniería, Departamento de Mecánica
Abstract
En el trabajo se desarrolló un nuevo esquema de análisis que establezca la interacción rotor - estator de las bombas de cavidad progresiva para calcular las fuerzas internas y desplazamientos en los rotores partiendo del esquema de análisis de viga (el rotor) sobre fundación elástica (el estator de goma). Se obtuvieron las ecuaciones que permiten calcular, para cualquier combinación de rotor y estator: la reacción del estator, la flecha y la pendiente del rotor en cualquier sección y las fuerzas internas en el rotor: fuerza de cortante y momentos flectores y sus respectivos valores máximos. Se determinó, a partir de la Teoría del Contacto entre cuerpos elásticos de Hertz, el coeficiente de rigidez de la fundación en función de la rigidez de los materiales y del ancho de la banda de contacto entre rotor y estator. A partir de la aplicación de los aspectos fundamentales de la teoría de los acoplamientos cardánicos se estableció la fuerza máxima que actúa en el extremo del rotor. El estudio de una combinación particular rotor - estator permitió establecer la ley de distribución de la reacción del estator sobre el rotor, la flecha, la pendiente, las fuerzas de cortante y momentos flectores a que está sometido el rotor en esa zona bajo la acción de la fuerza que se origina en el acoplamiento cardánico, así como la relación de éstos con la variación del ancho de la banda de contacto. Los resultados mostrados responden a un rotor hueco específico para el que se realizó el cálculo del diámetro interior crítico. Se aplicó la teoría de la deformación plástica de un tubo de pared gruesa y se describió la novedosa tecnología Aluminoforging, patentada por el autor, para elaborar rotores huecos mediante deformación plástica empleando como líquido deformante, aluminio fundido. Se desarrolló un novedoso método para el acabado superficial de rotores huecos o la manufactura de rotores macizos por arranque de virutas, patentado también por el autor con el denominativo FRETOR, el cual constituye una innovación tecnológica que permite la fabricación a gran escala de rotores con la calidad y fiabilidad requeridas para cumplir con las exigencias tecnológicas que demanda la explotación de las bombas de cavidad progresiva.
Description
Keywords
rotor