SECCIÓN DE POTENCIA

Esta sección se divide para el caso específico en dos grupos; uno correspondiente a la zona externa que comprende la estructura de madera; y otro formado por todos los elementos internos, es decir tanto el estator con sus piezas, como el ventilador, su eje y su correspondiente acople al motor eléctrico («coupling»).

4.7.1. Soporte para estator

Teniendo en cuenta los esfuerzos frecuentes para esta zona, se considera su forma a partir de dos bridas simples, es decir de 0.009m de espesor. Con el diámetro correspondiente al ingreso de la sección (0.505m) trazado sobre la lámina, se procede a realizar su respectivo corte, obteniendo los dos marcos que permiten la configuración de pequeñas franjas de madera; hasta cubrir por completo toda la forma cilíndrica.

Fotografía 36. Soporte para estator

Fuente: autores. 4.7.2. Cono y estator

El estator cumple primordialmente con la función de enderezar el flujo. Mientras el cono busca dar a las líneas de corriente las condiciones menos perturbadoras cuando se encuentran con el núcleo del ventilador, para ello disminuye el arrastre. Sin embrago para el caso particular este toma una segunda funcionalidad al mantener un cilindro de teflón en su interior que sostiene el rodamiento de bolas que soporta el extremo del eje que atraviesa el ventilador. (Ver fotografía 41) Para la elaboración tanto del estator como del cono se emplean moldes para lograr las piezas en fibra de vidrio, por lo tanto el primer paso radica en la fabricación de los respectivos negativos en madera. Para el caso del estator se define el perfil aerodinámico sobre la madera por medio de un centro de mecanizado, alcanzando la forma del perfil con precisión milimétrica. Por otro lado para el cono se emplea un torno de madera y por medio de una galga especial se consigue la forma requerida.

Teniendo el cono se realizan dos ranuras en la parte superior e inferior como se puede observar; ello con el fin de incrustar el estator en el cuerpo de este. Desarrollando el respectivo procedimiento con la fibra de vidrio y resina epoxi se logra el siguiente resultado.

Fotografía 37. Fabricación de cono en madera

Fuente: autores.

Fotografía 38. Cono con estator

Fuente: autores.

De este modo se mecaniza la pieza cilíndrica referencia con anterioridad en la cual se introduce el rodamiento de bolas.

Fotografía 39. Cilindro de teflón y rodamiento de esferas

Fuente: autores.

El espacio resultante entre el extremo del alabe del ventilador y la pared de la cámara cilíndrica, es de aproximadamente 0.002m, lo que exige precisión en el

posicionamiento de este. Es para este punto donde se hace uso del estator y su respectiva configuración, permitiendo al eje tener un soporte diferente al ofrecido por el motor eléctrico.

Fotografía 40. Ventilador axial de paso variable del túnel de viento150

Fuente: autores.

Para unir este sistema al eje del motor se modifica un acople metálico con araña de caucho («coupling»), realizando un agujero pasante de 0.005m, que permite el diámetro efectivo correspondiente al pasador que asegura esta pieza al eje indicado. Todo este conjunto es movido por un motor Siemens referencia 2CC2

504-5YB6 (vertabla C1 del anexo C).

Fotografía 41. Motor eléctrico y variador de frecuencia

Fuente: autores. 4.8. ESTRUCTURA

La construcción de los soportes es implementada a partir de los resultados obtenidos de los diferentes modelos simulados mediante análisis por elementos finitos. Para tener una mejor movilidad y versatilidad se emplean dos secciones, tal como se planteó en la figura 26. Con esta premisa, se determinan los planos

150

Véase anexo J especificaciones técnicas hélice 120

pertinentes y se efectúan tanto el proceso de corte como el de soldadura de cada componente que da forma a la estructura. Sin omitir las tapas de acero inoxidable en los extremos abiertos del orden de la sección transversal del perfil.

Fotografía 42. Secciones estructurales de apoyo

Fuente: autores.

Posterior a ello se realizan perforaciones de 0.0254m en los cuatro puntos inferiores de cada soporte, y se sueldan las tuercas de los tornillos niveladores.

Fotografía 43. Secciones estructurales con ruedas

Fuente: autores.

Teniendo los tornillos niveladores en la posición optima se suelda la base de cada rueda industrial de 0.127m al extremo de este. Concediendo la opción de nivelar de manera precisa la estructura.

Fotografía 44. Túnel de viento con niveladores y ruedas

Fuente: autores. 121

Como un sistema redundante de protección, se toman tramos de 0.05m de perfil de acero ASTM A 572, y se sueldan en las secciones en sentido transversal a cada brida. De esta manera se perfora tanto el perfil en ángulo como la brida y se aseguran mediante tornillo de 0.00635m en diferentes longitudes.

Fotografía 45. Sección de contracción

Fuente: autores.

El soporte para el motor eléctrico (ver fotografía 48) concerniente al sistema de propulsión se decide separar para evitar vibraciones en la estructura, esta es una condición no deseada puesto que ocasiona movimientos adicionales en los equipos de medición ubicados en la sección de pruebas.

Fotografía 46. Soporte para motor eléctrico

Fuente: autores.

En la parte inferior de la estructura del motor se ubica el sistema eléctrico y electrónico, que se encuentra conformado por los interruptores de encendido y apagado de emergencia y por el variador de frecuencia correspondientemente.