Ingeniería Mecánica

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Browsing Ingeniería Mecánica by browse.metadata.evaluator "Borras Pinilla,Carlos"

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    Estudio de la dinámica en rotores flexibles isotrópicos con soportes que presentan un comportamiento anisotrópico por medio de la modelación numérica.
    (Universidad Industrial de Santander, 2024-05-17) Beleño Guillen, Darwin; Ruiz Rodríguez, Ricardo Antonio; Sanchez Acevedo, Heller Guillermo; Borras Pinilla,Carlos; Quiroga Mendez, Jabid Eduardo
    En este trabajo de fin de carrera de ingeniería mecánica se propone modelar mediante elementos finitos (FEM) la dinámica de rotores flexibles soportados sobre cojinetes hidrodinámicos mediante el caso del rotor Jeffcott, comparándolo analíticamente con datos obtenidos en laboratorio. Un requisito para tener en cuenta en el sistema rotor flexible-cojinete hidrodinámico es el diseño del soporte donde se requiere hallar variables como el número de Sommerfeld, excentricidad y el espesor de película de aceite. Estas variables dependen de la carga como de la dimensión del apoyo y definen el comportamiento de las frecuencias y amortiguamiento del sistema. En el modelado numérico y análisis experimental se analiza la respuesta vibratoria y armónica del conjunto rotor-apoyos mediante un diagrama de Campbell para diferentes valores de velocidades de giro del rotor. La modelación numérica de elementos finitos se desarrolló y ejecuto en el lenguaje de programación MATLAB, donde se ingresaron las ecuaciones, matrices y algoritmos para obtener la respuesta teórica de la dinámica del rotor. Por otra parte, en el análisis experimental se obtuvo un banco de pruebas donde inicialmente se realizaron modificaciones del sistema de lubricación, también se realizó alineación del rotor con el motor y por último se calibro y ajusto las respuestas vibratorias y armónicas mediante sensores y el programa OROS OR35. El estudio de los rotores flexibles apoyados es cojinetes hidrodinámicos es importante ya que estos son utilizados en las turbomáquinas que las podemos encontrar en sistemas de producción de energía como hidroeléctricas. Al ser componentes que soportan grandes cargas a altas velocidades, estas máquinas se ven afectadas principalmente por vibraciones y las consecuencias van desde pérdidas de vidas, afectaciones al medio ambiente y pérdidas económicas. Es por esto por lo que se hace necesario poder estimar o predecir el comportamiento del sistema rotor-apoyos y realizar mantenimiento antes de que ocurra o se presente la falla.