Ed.01 21-Sep-2012

Presentado en el área de Motores a reacción II.

Ing. Rafael Cerpa.

Autores. Santiago A. Amézquita Castaño

Sebastián Hoyos Beltrán Andrés Felipe Sánchez Ávila

Facultad de Ingeniería Ingeniería Aeronáutica

Universidad de San Buenaventura Copyright © 2012

CONTENIDO

Banco de Pruebas

Roll Royce Engine

EXCLUSIVO:

Fotografías con detalle

Operación 7

Identificación y reporte de daños 9

Pág.

Identificación de componentes 4

ITT 8

Se puede apreciar el suministro de combustible (gas natural) imagen inferior izquierda, además de los medidores de disponibilidad del mismo; anexo a ellos, está el regulador de combustible, que puede ser accionado por medio del Switch de combustible en el panel de control.

En la fotografía anterior, se puede apreciar el panel de control del banco de pruebas, donde el Switch inicial de izquierda a derecha, es el de encendido general, el cual por condiciones adversas, se encuentra inoperativo, seguido a este se localiza el regulador del flujo másico de aire, que controla el APU (Soplador), continuando podemos observar el Switch de ignición, el cual enciende las bujías en el momento exacto que sea requerido. El ultimo Switch, controla el gasto de combustible,

dependiendo de la necesidad de la prueba, pero no siendo menos importante el elemento de la parte superior derecha es un display, que muestra durante la prueba la temperatura censada por

la termocupla en el interior de la cámara de combustión.

En la primera imagen, podemos identificar la cámara de combustión, donde se lleva a cabo la ignición del combustible, tiene una conexión trasera, para recibir el combustible, en su parte baja tiene la bujía, y por la parte superior se ubica la termocupla.

Otro elemento importante del banco de pruebas, lo podemos observar en la imagen de la izquierda, es una fuente electromotriz, que permite el funcionamiento de elementos eléctricos.

En la imagen derecha, se puede observar la termocupla, tipo k que se encarga de censar la temperatura. Un elemento, tal vez el mas importante, es el turbo cargador, que permite la compresión del fluido, además de el suministro de potencia de la bujía, y las bujía instalada en la cámara de combustión. (imágenes siguientes) .

Antes iniciar la prueba, se debe hacer una inspección visual, para verificar que todos los componentes estén adecuados para la operación, además de garantizar un potencial eléctrico a todos los componentes, seguido a esto se deben seguir los siguientes pasos: 1. Encender de la bomba de aceite. 2. Abrir el sumisito de combustible

(Gas natural). 3. Encender el APU (Soplador). 4. Encender las Bujías (Switch Rojo

panel de control). 5. Se varia el gasto de aire y de

combustible.

Durante la operación del banco, se puede variar la potencia entregada a la hélice, ya sea variando el gasto de aire (Potenciómetro), o aumentando la inyección de combustible.

El banco de pruebas presenta los siguientes problemas: 1. El polo a tierra no fue previsto en el

diseño del banco, por lo cual, se debe crear uno, para una operación segura del banco.

2. Debido a la fricción entre en los rodamientos por los regímenes de funcionamiento, estos sufren un desgaste debido a la falta de una correcta lubricación, produciendo así humo en su operación.

AQUÍ FALTA REDACTAR LA TEMPERATURA ALCANZADA, Y EXPLICAR QUE ES UNA TERMOCUPLA TIPO K, ADEMAS DE LOS COMPONENTES QUE FALTEN EN LAS ANTERIORES, PARA FINALIZAR CONVERTIR A REVISTA Y ENVIARME DE NUEVO EL ARCHIVO, GRACIAS

Como se mencionaba anteriormente, se tiene instalada una termocupla tipo k la cual se encarga de censar la temperatura de la prueba. La temperatura alcanzada al utilizar el máximo consumo de gas es aproximadamente de 860 °C (1133,15 k).

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Esta termocupla es Chromel-Alumen. El chromel es un aleación de aprox. 90% de níquel y 10% cromo; el alumen es una aleación de 95% níquel, mas aluminio, silicio y magnesio. Esta termocupla es altamente utilizada en la industria, debido a su capacidad de resistir altas temperaturas. Su rango de funcionamiento se encuentra entre -200° C a 1372 °C con una sensibilidad de 41 µV/ °C y adicionalmente resistencia a la oxidación.

Termopar tipo K

El motor Roll Royce del cual fueron tomadas las fotografías, esta ubicado en el hangar de la Universidad San Buenaventura Bogotá, como ejemplar para observación y estudio de la línea de motores a reacción. A continuación se evidencian daños principalmente identificados en la zona del compresor de alta y de baja causados por diversos factores descritos a continuación.

Para empezar, existe un alto grado de daño identificado como «Dent» lo que se refiere a al impacto directo por un objeto extraño el cual causa desplazamiento del material pero en pocas ocasiones hace desprender el material que impacta.

El «dent» es causado por «Parent material liberation». Esta particular forma de daño es una de la mas difíciles de manejar ya que puede generar altos grados de avería en los componentes internos del motor generando destrucciones parciales o totales de componentes aledaños.

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«Curl» es el nombre que recibe la deformación de las puntas de los alabes del compresor o turbina. La fotografía contigua muestra dicha alteración en el alabe 52 de LPC.

La localización de «Tears» se caracteriza al identificar la separación evidente de palas, alabes etc. En este caso es visible en la parte posterior del motor

Similar a el «dent» existe un daño el cual se causa debido al golpe o contacto con FOD sin embargo en este caso se clasifica por el daño en el filo y se conoce como «Nick»

La fotografía situada a la derecha evidencia alteración del estator debido a la «corrosion» que aunque es poca, con el tiempo tiende aumentar si no se toman las medidas respectivas. Para terminar con esta reseña sobre los daños y algunas de sus causantes presentes en un motor, se localiza (evidente en la fotografía inferior derecha) «Uncontained Crack» un fallo característico de las cámaras de combustión los cuales describen las grietas que inician en un agujero. A groso modo se puede concluir que los daños expuestos en párrafos anteriores fueron evidentes a la visita y seria necesario realizar un desmontaje que permita realizar una búsqueda exhaustiva de los fallos.