Transmisión y Extracción Potencia
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Transmisión y extracción de potencia
Accionamiento de accesorios
Engranajes
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Transmisión de potencia
La transmisión de potencia se lleva a cabo por cinco grupos decomponentes:
• Estructuras de soporte del motor
• Estructuras de soporte del rotor
• Ejes
• Rodamientos
• Cajas de engranajes
Componentes muy diversos entre sí pero con dos funciones en común:
•
Transmitir la energía mecánica• Soportar y permitir ubicar el resto de componentes del motor
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Estructura de soporte del motor
A los elementos de unión entre la planta de potencia de un avión y la
estructura del mismo se les denomina góndola, voladizo, bancada o
pylon.
Estos elementos, además de soportar el peso del motor, transmiten al resto dela aeronave el esfuerzo de tracción, las cargas laterales producidas durante elvuelo. o las cargas giroscópicas que se producen a consecuencia de la variacióndel plano de rotación del eje del motor
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Estructura de soporte del motor
Unión del motor con la estructura de la aeronave:
• Motor turbohélice, montado en ala.• Motor turborreactor, en alá o en fuselaje.
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Estructura de soporte del motorMotor turbohélice, montado en ala.
•Brazos tubulares de sección
circular u ovalada.
•Aleación de acero al cromo
molibdeno.
•Forma de V con herrajes
forjados y mecanizados en
los extremos.
•Fijado mediante tornillos
pasantes y tuercas fijadas
con freno.
• El motor está sujeto a la
bancada por tres puntos, dos
laterales y uno en la parte
superior.
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Estructura de soporte del motorMotor turborreactor, en alá o en fuselaje.
Pestañas de fijación en la carcasa del motor.
•Delantero, en la zona de compresores,
•Posterior, en la zona de turbinas.
Rolls Royce RR·211.
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Compresor de Baja Presión Compresor de Alta Presión
Estructura de soporte del rotor
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Estructura de soporte del rotor
La estructura externa del motor es esencialmente un recipiente quecontiene el flujo de aire caliente a presión.
La estructura de soporte del rotor se introduce en el interior de la
anterior para sujetar los componentes en rotación mientras permite
que el flujo siga pasando de la parte delantera a la trasera.
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Fuente: The Jet Engine, Rolls-Royce
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Estructura de soporte del rotor
Son estructuras generalmente circulares, con una serie de tirantes opalas uniendo los anillos externos e internos y un rodamiento en la
parte central.
En la parte exterior las estructuras de soporte proporcionan puntos de
anclaje para componentes externos del motor o para sistemas del
avión alimentados por el motor.
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Estructura de soporte del rotor
Los rotores transmiten las fuerzas generadas a la estructura estáticadel motor a través de las estructuras de soporte del rotor. La
estructura externa transmite estas fuerzas al avión a través de los
puntos de anclaje del motor.
En caso de fallo de algún componente la estructura asegura que el
motor no supondrá un peligro para la aeronave.
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Estructura de soporte del rotor
Los materiales utilizados son:• En las regiones frías: aleaciones de aluminio o
magnesio.
• En zonas de temperatura moderada: titanio, aunque
caro proporciona la elevada resistencia, bajo peso yadecuada resistencia a la temperatura.
• En las partes más calientes: materiales más pesados
pero con la suficiente resistencia a la temperatura como
las aleaciones de níquel.
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Estructura de soporte del rotor
Front Bearing HousingProporciona soporte junto al rotor del fan y delante del compresor
intermedio. La caja de rodamientos en su interior contiene los
rodamientos delanteros (en la serie Trent los del fan y el compresor).
Mediante las palas de estator (engine section stator ) se dirige flujo al
secundario y se transmiten las cargas estructurales. Ademásproporcionan una ruta de acceso para aceite y cableado.
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Estructura de soporte del rotor
Estructura HP/IPEstructura de soporte para el rodamiento HP/IP de la turbina. La
estructura transmitirá las cargas radiales del rodamiento a la carcasa
exterior.
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Estructura de soporte del rotor
Carcasa rodamiento traseroEstructura encargada de dar soporte al rodamiento trasero que sujeta
el eje de baja presión y a los componentes que se montan en la parte
trasera del motor. La exposición a las altas temperatura hace que el
material predominante sean las aleaciones de níquel.
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Conjunto de alta
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Ejes
Los ejes internos del motor son una parte principal de loscomponentes en rotación y de los mecanismos encargados de la
transmisión de potencia, en este caso entre las turbinas y los
compresores.
El eje que une compresor y turbina de alta presión será el más exterior
de todos y tendrá un diámetro grande y una longitud pequeña. Esto le
confiere una gran rigidez y permite que sea soportado por únicamente
dos rodamientos: uno de bolas en la parte delantera para transmitir el
empuje y otro de rodillos en la parte trasera.
La mayor longitud de los ejes interiores implica componentes más
flexibles que requieren de un mayor número de apoyos.
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Ejes
Si bien el eje se diseña para no fallar también se diseña para que fallede forma predecible y que permita un apagado seguro, por ejemplo en
caso de que se desprendiera un álabe del fan.
Los ejes permiten además la distribución de aire y aceite hacia los
discos.
Los materiales utilizados deben soportar un torque elevado perotambién elevada temperatura. Aceros de alta resistencia suele ser la
elección más habitual. También se emplean aleaciones níquel-cromo
para los ejes de turbina, aunque muy caros tienen una buena
resistencia a la fatiga y al creep, además de resistir la corrosión.
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Para las uniones entre los componentes deleje se emplean tres técnicas básicas:
• Uniones atornilladas
• Splines
• Acoplamiento curvic
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Un cojinete es la pieza o conjunto de ellas sobre las quese soporta y gira el árbol transmisor de momentogiratorio de una máquina.
De acuerdo con el tipo de contacto que exista entre laspiezas (deslizamiento o rodadura), el cojinete puede serun cojinete de deslizamiento o un rodamiento.
Cojinetes
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Rodamientos
Proporcionan soporte a los ejes del motor y transmiten una granfuerza con la mínima resistencia al giro.
Mecanismo ideado para soportar y reducir la fricción en elementos
giratorios. A diferencia de los cojinetes, que trabajan por fricción baja,los rodamientos consiguen realizar su cometido mediante elementos
rodantes (esferas o rodillos).
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RodamientosTipos de rodamientos:
Existen una gran cantidad de tipos de rodamiento, diseñados para casos
muy concretos. No obstante se pueden catalogar de la siguiente manera:
•Rodamientos de carga radial : Soportan fuerzas en sentidoperpendicular al eje. •Rodamientos de carga axial: Soportan cargas en el sentido
longitudinal del eje •Rodamientos de carga axial y radial
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Rodamientos
Tipos de rodamientos:
Según la forma del elemento rodante: diseñados para casos muy
concretos. No obstante se pueden catalogar de la siguiente manera:
•Bolas•Agujas•Rodillos
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CLASIFICACIÓN:
SEGÚN EL ELEMENTO RODANTE:
• DE BOLAS.( cargas radiales)• DE RODILLOS: ( cargas axiales)
SEGÚN EL NÚMERO DE HILERAS:
CILÍNDRICOS.CÓNICOS.DE AGUJA.
• UNA HILERA.• DOS HILERAS.
SEGÚN SU MOVILIDAD:
• FIJOS.• OSCILANTES.
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Rodamientos
Deslizamiento (Smearing)
Marcado de las pistas (Brinelling)
Descascarillado (Flaking)
Desgaste (Wear)
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Fractura (Cracking)
Picaduras (Indentations)
Corrosión
Corrosión eléctrica
Rotura de la jaula
Picado eléctrico