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Academic year: 2023

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Es un gran desafío para los diseñadores cumplir con las normas y/o estándares, especificaciones del cliente y al mismo tiempo aumentar la productividad de la empresa. Utilizando el Método de los Elementos Finitos se obtuvieron soluciones numéricas de la Ecuación de Navier, a partir de estas soluciones se calcularon los esfuerzos y deformaciones unitarias. Para validar los resultados obtenidos numéricamente con el Método de los Elementos Finitos, se construyó un prototipo para obtener resultados experimentales que arrojaron una diferencia de 1.

INGENIERÍA DE DETALLE DEL SISTEMA SELLADO-DESPRESURIZADO DEL

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES FUTURAS

El presente Proyecto de Evaluación Final consiste en el diseño de un sistema de depresión cerrada para un transformador tipo polo monofásico. Algunas de las herramientas de diseño utilizadas para llevar a cabo el proyecto fueron: FEM, NASTRAN para Windows, Conceptos Básicos de Metodología de Diseño, CAM y CAD. Luego de aplicar las herramientas para obtener nuestro diseño, se construyó un prototipo, sobre el cual se realizaron diversas pruebas de campo, de las cuales se obtuvieron resultados similares a las herramientas de diseño antes mencionadas, el cual fue de 1% de error.

CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN

Los transformadores también contienen aceite, piezas mecánicas y accesorios necesarios para su funcionamiento. Las pérdidas de energía en el transformador se producen principalmente durante el funcionamiento del transformador. Entre todos los productos fabricados por la empresa, este proyecto se centrará únicamente en transformadores de distribución tipo poste.

Tabla .- 1.1  Partes de un  transformador tipo  poste monofas1co  marca PROLEC-GE.  .
Tabla .- 1.1 Partes de un transformador tipo poste monofas1co marca PROLEC-GE. .

TRANSFORMADORES PROLEC-GE

DISTRIBUCIÓN

1 POTENCIA

CAPÍTULO 11

Diseño es sintetizar varias cosas nuevas o agregar cosas existentes de una manera diferente para satisfacer una necesidad en la sociedad. Muchas organizaciones cuentan con equipos de desarrollo e investigación dedicados a crear ideas relevantes para las necesidades de la organización. Parte de la información que se debe recopilar para diseñar un producto son los requisitos funcionales (RF).

Un aspecto esencial en este paso es la síntesis, el proceso de tomar los elementos del concepto (PO, s), ordenarlos en el orden correcto y dimensionarlos adecuadamente. El primero se refiere a la inspección de la aritmética y las ecuaciones utilizadas en el modelo analítico. De estas relaciones, la ley lineal obtenida a partir de la ley general de Hooke es de fundamental importancia.

Algunas otras cantidades físicas importantes se pueden derivar de la solución y también se pueden mostrar. En preprocesamiento nos referimos a la preparación de la geometría y mallado del modelo a estudiar, así como a la definición del tipo o tipos de ·. Hay dos tipos de teoría de falla para materiales dúctiles como el acero, que son la teoría del esfuerzo cortante máximo y la teoría de la energía de máxima distorsión.

Muy a menudo estos perfiles se analizan utilizando métodos experimentales o teoría de la elasticidad. Debido a la necesidad de eliminar la correa, se pensó en sujetar la tapa con un tornillo en el centro, el cual se sujeta a una viga en el interior del tanque. A continuación se procedió a determinar los parámetros de diseño y para ello fue necesario recurrir a una “lluvia de ideas” la cual dio como resultado varios SÍ, que son los siguientes:

Figura .- 3.4 Tapa sujetada con  tomillo al  centro
Figura .- 3.4 Tapa sujetada con tomillo al centro

PARÁMETROS DE DISEÑO

Este tipo de tapa tiene una protuberancia más grande (Fig.3.9) en el medio de la tapa. Se aplicaron restricciones de movimiento a los extremos de la viga simulando una viga simplemente apoyada y se analizaron varios modelos para su optimización mediante un proceso iterativo. Modelado de la tapa: Para ello sólo fue necesario definir la geometría actual de la tapa, pero incluyendo el agujero en su parte central.

Donde Fr es la fuerza sobre el tornillo, P es la presión interna clarificada en las normas (20 psi) y A es la superficie de la tapa, en este caso la de un tanque de 24 pulgadas. Donde S es el módulo de sección, M es el momento flector en función de la distancia "x" a lo largo de la viga. Calcular la distancia desde el centro de masa hasta el punto más lejano del haz requiere las mismas variables que se usaron para el momento de inercia.

Una vez que tenemos las ecuaciones que definen la geometría del perfil de la viga en función del momento interno que existe a lo largo de la viga, podemos: Para calcular la altura de la viga es necesario utilizar un método numérico para resolver ecuaciones. Los resultados obtenidos de la altura de la viga a lo largo de su longitud fueron necesarios para definir su geometría.

De los resultados obtenidos en las pruebas (Fig-3.22) que se mencionarán en la siguiente sección y su comparación con los resultados del paquete (Fig-3.23), se encontró que existe un error de variación del 1% (Fig-3.21) en las deformaciones máximas. . El objetivo de esta prueba fue medir la deformación en la cubierta y soporte a una presión de 8 psi para compararla con los resultados obtenidos al modelar el paquete computacional NASTRAN. La prueba de alivio de presión encontró que el transformador había perdido presión dentro de la especificación estándar.

Figura . - 3.8  Tapa  anillos  soldados
Figura . - 3.8 Tapa anillos soldados

CAPITULO IV

Estas cerchas se harán en una máquina de corte por plasma y se cortarán 6 de ellas, pero debido a que la pieza es muy pequeña al momento de cortarse, el tamaño de la pieza disminuirá, por lo que es necesario aumentar el tamaño de la geometría en un 15%. El programa que requiere la máquina para producir un truss se presenta en el Apéndice 4. Se utilizará la cubierta actual, solo se realizará un orificio de 14,3 mm de diámetro en el centro.

La junta a utilizar es un anillo de diámetro 609,6 mm, fabricado en caucho sintético y con una sección cuadrada de 9,525 mm de cada lado. Lo único que cambia es que la junta debe cementarse a lo largo del borde del tanque porque la despresurización empuja la junta hacia afuera. Para fabricar la viga es necesario cortar una chapa de acero A36 de 6,35 mm de espesor con las siguientes dimensiones, como se muestra en la Figura 4.4.

El corte de esta pieza se realizará mediante una máquina de corte por plasma y el programa necesario para producir la viga desde la máquina se muestra en el Anexo 5. Una vez cortada la placa, se perforará un agujero en el centro. Haga agujeros de 14,3 mm de diámetro y luego doble la placa en ángulo recto a través de las líneas de puntos marcadas en la Figura 4.4 para darle un perfil en "C". Finalmente, se colocará una tuerca de 12,7 mm en el centro para que coincida con el orificio.

Para el montaje, primero se cementará la junta en el depósito, teniendo mucho cuidado de que quede perfectamente fijada a la pared del depósito.

Figura 4.5 Vista interior del tanque.
Figura 4.5 Vista interior del tanque.

TRANSFORMADOR COSTO ACTUAL 12500

NUEVO 12612 AUMENTO 1°/o

Actividad Paso o fórmula Resultado Modelar la tapa Se modela la tapa según su tamaño y se mide la longitud de la armadura en el medio. La determinación de la altura de las vigas y la altura de la tubería y el diseño se modelarán de forma iterativa.

CAPIT

Para la realización de este proyecto se han utilizado conocimientos prácticos y teóricos de áreas tan diversas como resistencia de materiales, elasticidad, método de elementos finitos, procesos de fabricación, diseño mecánico, etc. Siguiendo una metodología de diseño, se propusieron los distintos diseños conceptuales obtenidos a partir de una sesión de lluvia de ideas. El diseño conceptual elegido cumplió con la mayoría de los puntos con los que se evaluaron todos los parámetros de diseño dentro de este proyecto.

Como la eliminación de la correa, para evitar la acumulación de humedad, la posibilidad de producirla internamente y realizar la función de sellado y presión. Luego de validado el diseño, se construyó un prototipo, el cual fue sometido a pruebas de campo para medir la deformación, para comparar los resultados con los datos obtenidos del modelado del diseño conceptual. De esta comparación se encontró que los resultados fueron satisfactorios, ya que el error porcentual existente fue 1.

Este error porcentual obtenido nos da confianza en los resultados del modelo ejecutado en el paquete de cálculo. Los resultados obtenidos durante las pruebas de campo fueron suficientes para validar el cumplimiento de los requisitos de las normas, con excepción de la presión dinámica y la presión de 20 psi, ya que la empresa no cuenta con el equipo necesario para la evaluación de estas pruebas. Otro punto que podemos concluir es que existe una diferencia del 1% entre el costo de un transformador de corriente (24 pulgadas) y el costo del transformador con el nuevo diseño.

Dado que el diseño conceptual del cubreescalera embutido supone una reducción en el número de piezas y una mayor facilidad de fabricación con el equipamiento necesario, se recomienda un estudio más profundo del diseño de este concepto, ya que el tiempo y coste de la fabricación se reduciría considerablemente.

REFE

BIBLIO

BIBLIOGRAFÍA

ANEX

ANEXO 1

Los índices en cursiva se repiten del 1 al 3 y si los índices son letras griegas se repite del 1 al 2. El índice, que aparece sólo una vez en cada término de la ecuación, ya que el índice (i) en la comparación anterior Es el llamado índice libre. Esto significa que la ecuación anterior representa tres ecuaciones y cada una tiene una suma de tres términos.

Dado que existe un (, ) que separa el índice de otros índices, significa una derivada parcial respecto de ese último índice. Se desarrollará una ecuación de tensión o equilibrio como ejemplo para explicar todo lo anterior. Hilos Tono Str~ss Hilos Tono Str~ss Th"ads Tono Str~ss pcrin.

ANEX04

Donde A es la altura de la viga, Res es el espesor, B es el ancho, n es el factor de seguridad, P es la presión interna del tanque (se recomienda 20 psi), A es el área de la tapa , y x es un punto a a lo largo de la viga desde un lado hasta el centro. Todos los datos se sustituyen en la fórmula anterior y se resuelve para A mediante un método numérico o programa de computadora. También es posible calcular una viga prismática, es decir de perfil constante, pero para su validación es necesario experimentar con un prototipo de tamaño real.

Donde P es la presión en el tanque, At es el área de la tapa y L es el diámetro del tanque o la longitud de la viga. Una vez calculado el módulo de sección, se seleccionará de las tablas de perfiles comerciales el perfil que cumpla o supere el módulo de sección.

UN1VERSIDAD DE MONTERREY

Figure

Tabla .- 1.1  Partes de un  transformador tipo  poste monofas1co  marca PROLEC-GE.  .
Fig.  1.2 Transfonnador marca PROLEC-GE.
Tabla  1.2.  Capacidades, tens1ones nommales  y  conex1ones de los transformadores
Figura .- 3.4 Tapa sujetada con  tomillo al  centro
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Referencias

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