Compuerta piscifactoría vertical sumergida. Materiales y estanqueidad. (Valoración de 5.00 sobre 5, resultante de 1 votos)

Cuestiones relativas a máquinas, motores, piezas, componentes, tecnologías de fabricación, etc.
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#329647
Estoy metido en un nuevo proyecto. Es un tema que, aunque en su mayor parte me es conocido pues es un tema mecánico puro y duro, en otra es un mundo completamente nuevo para mi, pues consta de una amplia parte sumergida.

Tengo que abrir y cerrar una "puerta" de 1m de ancho por 2m de altura que gira por un eje vertical que pasa por el centro de la misma (no es exactamente eso, pero la idea vale). El caso es que está metida en una corriente de hasta 4m/s, lo que me supone una serie de problemas importantes. En ocasiones puede tratarse de agua salada, lo que me joroba más aún el tema.

1º La estructura: Independientemente de su forma, la selección del material me está volviendo loco. Hay algo que me dice que es mucho más simple de lo que creo, pero no lo tengo del todo claro. Está la opción de hacerla en fibra de vidrio, pero entonces tengo problemas para fijarla al eje. La opción de hacerla completamente en acero inoxidable me parece una barbaridad, y barajo tercera opción que es hacerla de acero normal y tratarla como en la parte sumergida de los barcos, que me parece que puede ser la mejor opción, pero que me daría problemas en los extremos de los ejes. Hay que pensar, además, que una corriente como esa me genera una fuerza sobre el eje en paralelo a la corriente de 32000 N, es decir, 16000N en cada apoyo, cosa no despreciable precisamente.

2º Los rodamientos o similares. No tengo todavía claro si haré un doble mecanismo para el movimiento (arriba y abajo) para repartir esfuerzos, lo que me supondría mucho mayor coste, o hacerlo sólo desde arriba. En cualquier caso, el mecanismo tendría que quedar sumergido. Si solo pongo un mecanismo, quizás pudiera poner un cojinete en la parte inferior (los hay que trabajan sumergidos en agua), pero en cualquier caso, y eso es lo que me está fastidiando más, es como hacer estanca la entrada del eje en la caja del mecanismo. He estado mirando retenes y eso es como una biblia, no solo por la cantidad de información y miles de posibilidades, sino por lo complejo que se hace encontrar lo adecuado. Por si eso fuera poco, está la posibilidad de poner empaquetaduras o cierres mecánicos directamente. Vamos, que ando hecho un lío. Hay que pensar, además, que para los esfuerzos que necesito, el eje no va a ser pequeño (a ojo, que todavía no lo he calculado, rondara los 100 mm de diámetro, pues va a tener unos bonitos esfuerzos). Pensaba poner algo similar a lo que se pone en las hélices de barcos, pero hay dos diferencias importantes. La primera, yo trabajo en vertical. La segunda, mi velocidad de giro será muchísimo menor (menos de 1 r.p.m.).

¿alguien podría orientarme?
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#329648
vamos, que si no he entendido mal quieres hacer una válvula de mariposa gigante.

Respecto a materiales creo que sabes perfectamente a quien llamar, aunque te costará unas cervezas.

De lo otro, como Bruce Lee o Sun Tzu. Usa la fuerza del enemigo para vencer al enemigo

Yo lo que haría es cambiar la geometría y descentrar el eje del canal, de tal manera que el área a ambos lados del eje sea distinta, con lo que sólo por estática vas a tener un par que tienda a cerrarte, asegurando estanqueidad. Si a esto le unes una compuerta con mas area que la teórica de la seccion del canal, ya lo tienes hecho. Las presas funcionan así y no les va nada mal (si bien con el eje en otra direccion de lq que propones).
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Si necesitas a alguien para llevarte el botijo, avisa.
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#329675
Spam escribió:vamos, que si no he entendido mal quieres hacer una válvula de mariposa gigante.
Sí pero no. Digamos que la compuerta es similar, pero no voy a cerrar nada en realidad. Es para hacer unas pruebas y pasa el agua por los dos lados.

Respecto a materiales creo que sabes perfectamente a quien llamar, aunque te costará unas cervezas.
No. A ese en cuanto lo sacas de lo habitual se pierde. Me dirá que mire el libro gordo de Petete y no me dará ninguna idea real. Además, mis cuestión principal es si hacerlo de fibra de vidrio puede ser interesante. Incluso me planteo la madera.

De lo otro, como Bruce Lee o Sun Tzu. Usa la fuerza del enemigo para vencer al enemigo


Yo lo que haría es cambiar la geometría y descentrar el eje del canal, de tal manera que el área a ambos lados del eje sea distinta, con lo que sólo por estática vas a tener un par que tienda a cerrarte, asegurando estanqueidad. Si a esto le unes una compuerta con mas area que la teórica de la seccion del canal, ya lo tienes hecho. Las presas funcionan así y no les va nada mal (si bien con el eje en otra direccion de lq que propones).
No puedo. Primero, como dije, mi objetivo no es cerrar nada, sino tener la "puerta" en la corriente, así que lo de apoyarme en un marco no me vale. Además, lo de desplazar el eje tampoco, pues ha de girar hacia ambos lados.

Si necesitas a alguien para llevarte el botijo, avisa.


Mi pregunta sobre la estanqueidad es para los rodamientos y el mecanismo que irá en la parte superior, que también estará sumergido, no para la puerta que, como ves por mis respuestas, ni lo será ni pretende serlo. La puerta estará sumergida, en su parte superior, por lo menos dos metros y el mecanismo para hacerla girar estará también totalmente cubierto de agua.

Gracias por el interés.
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#329676
A ver, tesoro. Realmente necesitas que sea un rodamiento? ¿que precisión necesitas?

Mete dos semicojinetes de teflon, madera o cualquier otro material.

Edito. Conozco casos de turbinas hidráulicas funcionando 80 años con el mismo par de cojinetes de madera.

Saludos y república
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#329677
dale un ojo a esto, tesoro.

http://www.igus.es/default.asp?PAGE=IGL ... &C=ES&L=es

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Spam 1 - 0 JCas
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#329679
Golfo... tienes un problema mucho mas gordo que el material. Si dices que en posición cerrada sigue estando totalmente inundada y pasando agua, con 4 m/s vas a tener cavitación en la parte trasera de la placa, así que no te vale una triste placa, metálica o no sino que te tendrás que ir a formas mucho mas complejas (y caras).

Joder que divertido.. un proyeto de ingenieria!!! :cheers
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#329680
Te has ido al otro extremo en lo que a tamaño se refiere, jeje, la verdad a mi no me parecen grandes esas cargas, hablas de mecanismo como si llevara algo mas que cojinetes. Yo entiendo que solo necesitas dos apoyos (dos casquillos lubricados por la misma agua), creo que casquillos similares a los de los ejes de cola te hacen el papel perfectamente y un hidráulico que habrá la compuerta.
Siento no ser de utilidad en este tema.
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#329681
Spam escribió:Golfo... tienes un problema mucho mas gordo que el material. Si dices que en posición cerrada sigue estando totalmente inundada y pasando agua, con 4 m/s vas a tener cavitación en la parte trasera de la placa, así que no te vale una triste placa, metálica o no sino que te tendrás que ir a formas mucho mas complejas (y caras).

Joder que divertido.. un proyeto de ingenieria!!! :cheers


Si el objetivo no es la estanqueidad, la cavitación la puedes evitar haciendo la "compuerta" con agujeritos, para que parte del flujo la atraviese y no se genere depesión en la parte trasera.

¿Que es, para dirigir o moderar flujos de agua?.
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#329694
Spam escribió:dale un ojo a esto, tesoro.

http://www.igus.es/default.asp?PAGE=IGL ... &C=ES&L=es

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Spam 1 - 0 JCas

Ya le había echado un ojo a eso, fue mi primera opción, pero para soportar las cargas que comento no me valen. También miré en estos otros,que seguro que tienen lo que me hace falta. Entre otras cosas, tienen cojinetes algo más adecuados que los que tú indicas.

http://www.epidor.com/productos.asp

Mi problema no está tanto en el rodamiento o cojinete en sí, sino que donde está el mecanismo que hace girar la puerta tiene que estar sumergido y ha de ser estanco. Tengo que entrar con el eje en la caja del mecanismo y no debe entrar agua en la misma. Ya que protejo la caja, me da igual proteger también el rodamiento.

Yo la birra te la pongo, pero no te apuntes el tanto, que todavía no lo tienes.

Bueno, para la parte de abajo, si no pongo doble mecanismo, admitimos barco por el interés
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#329695
Spam escribió:Golfo... tienes un problema mucho mas gordo que el material. Si dices que en posición cerrada sigue estando totalmente inundada y pasando agua, con 4 m/s vas a tener cavitación en la parte trasera de la placa, así que no te vale una triste placa, metálica o no sino que te tendrás que ir a formas mucho mas complejas (y caras).

Joder que divertido.. un proyeto de ingenieria!!! :cheers

Ya, esa es precisamente una de las razones de hacerla sencillita, para poder cambiarla a menudo. La cavitación en la puerta es uno de los propósitos del proyecto.

Sí, se trata de un proyecto de ingeniería de la de verdad, con sensores por todos lados e idas de olla continuas, pero en lo que respecta a la puerta, es un tema mecánico simple en casi todo menos en el mecanismo para moverla. Nada que no se haya hecho antes, por eso pregunto.
Última edición por JCas el 16 Oct 2013, 14:09, editado 1 vez en total
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#329696
tor_nero escribió:Te has ido al otro extremo en lo que a tamaño se refiere, jeje, la verdad a mi no me parecen grandes esas cargas, hablas de mecanismo como si llevara algo mas que cojinetes. Yo entiendo que solo necesitas dos apoyos (dos casquillos lubricados por la misma agua), creo que casquillos similares a los de los ejes de cola te hacen el papel perfectamente y un hidráulico que habrá la compuerta.
Siento no ser de utilidad en este tema.

Sí, lleva un mecanismo que gira la puerta. No me vale un hidráulico porque precisamente el mecanismo es una de las cosas a estudiar.
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#329697
Hooke escribió:
Spam escribió:Golfo... tienes un problema mucho mas gordo que el material. Si dices que en posición cerrada sigue estando totalmente inundada y pasando agua, con 4 m/s vas a tener cavitación en la parte trasera de la placa, así que no te vale una triste placa, metálica o no sino que te tendrás que ir a formas mucho mas complejas (y caras).

Joder que divertido.. un proyeto de ingenieria!!! :cheers


Si el objetivo no es la estanqueidad, la cavitación la puedes evitar haciendo la "compuerta" con agujeritos, para que parte del flujo la atraviese y no se genere depesión en la parte trasera.

¿Que es, para dirigir o moderar flujos de agua?.

Digamos que para moderar, aunque no es eso exactamente. No me valen los agujeritos.
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#329700
JCas escribió:
Mi problema no está tanto en el rodamiento o cojinete en sí, sino que donde está el mecanismo que hace girar la puerta tiene que estar sumergido y ha de ser estanco. Tengo que entrar con el eje en la caja del mecanismo y no debe entrar agua en la misma. Ya que protejo la caja, me da igual proteger también el rodamiento.



Si la "compuerta"puede tener cierta sección (digamos dos planchas unidas por costillas), tal vez puedas pensar en meter el mecanismo dentro de la propia compuerta.....además al darle grosor tal vez puedas darle alguna forma hidrodinámica que te mejore el tema de la cavitación.......vamos, estaba pensando en algo así como en un ala de avión....
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#329701
Oye, J, ¿es totalmente necesario que la compuerta se mueva girando o también podría ser traslacional?. Es que, en ese caso, te valdría lo típico que usan en las acequias:

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Hale, ya podéis empezar con :tomato

:mrgreen:


:cheers
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#329704
mecaguenla escribió:Oye, J, ¿es totalmente necesario que la compuerta se mueva girando o también podría ser traslacional?. Es que, en ese caso, te valdría lo típico que usan en las acequias:

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Hale, ya podéis empezar con :tomato

:mrgreen:


:cheers


hombre... aquello de abrirla y cerrarla una vez por minuto va a dejar al Sr operario un poco cansado.. jejeje

Lo que no me creo de este lila es que no le aguante el cojinete de friccion (o COJINETE a secas). Pues que alargue un palmo el eje...

Y lo de meter el mecanismo en el agua, sin problemas. Montate un tornillo sinfin y corona con bronce y no necesitas caja. Sólo una rejilla para que no se meta mierda demasiado gorda. El accionamiento con un motor tipo franklin, como por ejemplo estos y a correr, o incluso, usar un motor hidráulico y montar la central hidraulica fuera.
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