Diseño de un banco de pruebas para bombas oleohidráulicas con presiones de 1000-5000 psi

Abstract

En este trabajo de investigación tecnológica, se diseñó una máquina para pruebas de bombas hidráulicas para ensayar bombas de hasta 42 galones por minuto y desde 1000 hasta 5000 Psi. Este estudio se basa en fundamentos de ingeniería y de diseño electromecánico, lo cual involucra muchas áreas de la mecánica aplicada como: Elementos de Máquinas, Resistencia de Materiales, Diseño de Máquinas, Mecánica Racional, Mecánica de fluidos, máquinas hidráulicas, Máquinas eléctricas e Ingeniería de Manufactura y de Mantenimiento. En este trabajo se han diseñado la estructura soporte y seleccionado los componentes del banco de ensayos más importantes, para lo cual primero se efectuó una metodología de diseño de los componentes de la máquina: sistema de soporte estructural, tanques, tuberías, sistemas de medición de datos del ensayo y unidad de control y regulación. Se verificaron que las dimensiones y parámetros de funcionamiento de la máquina de ensayos de bombas oleohidráulicas cumplan con los rangos establecidos en las normas técnicas para este tipo de ensayos de bombas dadas por los fabricantes. Se determinó que la máquina de ensayos necesita una potencia de accionamiento de 150 HP 2P TAM 280 modelo 1LG4 288-2EB90 L3C, accionada por un motor eléctrico trifásico de 1750 rpm. El tanque de almacenamiento contiene atiesadores para darle mayor rigidez al diseño propuesto resultando un factor de seguridad de 4.2 y para la estructura soporte de las válvulas, tuberías y bomba hidráulicas se determinó un factor de seguridad de 4.3. La máquina es factible técnicamente de construir y su factibilidad económica es posible pues presenta una tasa interna de retorno de 62.74% y un período de retorno de 2 años.