Banco de Ensayos para Estudio Experimental de Cojinetes Hidrodinámicos

GUSTAVO G. VIGNOLO; DANIEL O. BARILÁ; LIDIA MARÍA QUINZANI

San Juan

Congreso; 2do. Congreso Argentino de Ingeniería Mecánica (CAIM 2010); 2010

Asociación Argentina de Ing. Mecánicos

Los cojinetes hidrodinámicos son partes fundamentales de un sinnúmero de máquinas, de las más diversas aplicaciones y potencias. Esto hace al estudio de su comportamiento y sus condiciones de trabajo un tema fundamental. La simulación analítica y numérica del flujo de lubricante entre el eje y el cojinete es una herramienta esencial a la hora de diseñar un cojinete. Sin embargo, los métodos de simulación deben verificarse y ponerse a prueba con sistemas reales en los que se conozcan cabalmente los valores de las variables simuladas. No obstante, es difícil encontrar datos experimentales de ensayos de cojinetes hidrodinámicos útiles para deducir o probar estas formulaciones físico-matemáticas. Es por ello que, como parte de un proyecto integral de estudio de cojinetes hidrodinámicos, se ha diseñado y construido un banco de ensayos propio. En el presente trabajo se detallan los fundamentos de diseño y cálculo dinámico del equipo así como sus distintas etapas constructivas. En líneas generales, el mismo cuenta con un eje con un extremo montado sobre un rodamiento oscilante, y en el otro sobre el cojinete instrumentado. El accionamiento se produce mediante un motor asincrónico dotado de variador vectorial de frecuencia. La unión entre motor y eje se hace mediante un acoplamiento elástico. Con el objetivo de ensayar distintas configuraciones, se han establecido tres diámetros diferentes de cojinetes y tres relaciones longitud a diámetro (L/D), ¼, ½ y 1. El equipo cuenta con doce sensores piezo-resistivos que determinan la presión en la película fluida, doce termocuplas que sensan la temperatura sobre la superficie del cojinete y cuatro sensores de proximidad que determinan la posición y alineación del eje. El equipo se utiliza para la realización de ensayos estáticos y dinámicos en cojinetes hidrodinámicos que permiten generar resultados experimentales para comparar con cálculos analíticos y numéricos.