DISEÑO DE UNA BOMBA TIPO ESPIRAL PARA IRRIGACIÓN DE CULTIVOS DEL CENTRO POBLADO LA CRIA – LAMBAYEQUE

Abstract

En este trabajo se diseñó una bomba tipo espiral para irrigación de cultivos del centro poblado La Cria – Lambayeque. Las necesidades de esta población se determinaron mediante inspección visual y encuestas. Se realizó la búsqueda mundial de normas o estándares de diseño, se determinó la inexistencia de estas, por lo que se siguieron las recomendaciones de investigadores previos. Luego, se generaron 6 conceptos que en potencia podían servir como solución, los cuales fueron evaluados en una matriz de selección de criterios ponderados para brindar un concepto ganador. El siguiente paso fue analizar las cargas que afectan a la estructura de la maquina mediante el software comercial SOLIDWORKS. Seguido se realizó el diseño paramétrico del sistema hidráulico con ayuda de una GUI (GRAPHICAL USER INTERFACE) considerando rangos para las variables de presión atmosférica, diámetro de rueda, diámetro de tubería, velocidad del canal y número de espiras. Finalmente se realizó la selección de componentes estándar y la elaboración de los planos. La mayor parte de las medidas del equipo se llevaron a parametrización. En el diseño conceptual que resultó ganador fue la bomba tipo espiral con dos capas de espiras. SOLIDWORKS permitió observar que los máximos esfuerzos y deformaciones se ubican en la parte posterior de la estructura y se observó un factor de seguridad mayor de 5. La parametrización GUI nos mostró una vista global del comportamiento de las variables, observando que la presión no afecta en la altura máxima de bombeo. Para un diámetro de rueda de 1.5 m con 5 espiras por lado y a una velocidad de 2m/s, un diámetro de tubería de 38.1mm y una presión atmosférica de 10.193. Esta bomba alcanza una altura máxima de 6.40 metros y un caudal de salida de 0.00274m3/s. El costo del proyecto es de 4000 soles, comparando el sistema actual de riego y el sistema con bomba tipo espiral se tiene un Valor actual neto máximo de (VAN) de 2987 soles y una Tasa interna de retorno (TIR) del 65%. El diseño paramétrico mostro ser una excelente herramienta en la toma de decisiones al analizar partes críticas. El uso de una metodología formal de diseño en ingeniería permitió un flujo claro en el proceso de obtención del diseño final pues se facilitó la toma de decisiones. Del análisis económico se desprende que esta máquina es rentable para el propósito planteado.