Descripció del projecte
La bomba d’engranatges externs és un component amb llarga trajectòria al mercat. És un component madur, robust i àmpliament estès en maquinària industrial, mòbil i agrícola, entre altres, accionades amb un sistema de transmissió de potència oleohidràulic. Actualment, aquesta tecnologia és aplicada a un nombre important de nous sectors de l’enginyeria industrial i mecànica. A més, en el recent paradigma mediambiental, les noves aplicacions condueixen a una demanda creixent de tecnologies que puguin millorar la seva eficiència; la tecnologia de la bomba d’engranatges està posicionada estratègicament.
Existeixen desenvolupades teories, models de càlcul i normativa ISO que tracten sobre diversos aspectes de les bombes que han permès la comprensió i millora del seu funcionament al llarg del temps, en especial la determinació del seu cubicatge teòric i rendiments, la parametrització de les fugues internes i comportament fluid-dinàmic, així com la determinació de les condicions límit de funcionament continu i intermitent.
Fruit de la tendència actual de la societat cap a una economia circular de les seves activitats, així com també una electrificació dels vehicles de tot tipus, ha ressorgit una evolució de la bomba d’engranatges tradicionals. Essent aquestes habitualment engranatges de perfil d’evolvent, han aparegut al mercat bombes amb engranatges lobulars que generen un contacte continu entre el parell de rodes engranades. La minimització del nivell de pulsació i sonor emès que ofereixen aquestes noves bombes també representa una reducció de l’impacte ambiental.
Aprofitant el coneixement adquirit per l’empresa Roquet en relació amb el “Disseny a vida segons especificacions de proves de laboratori” en una altra línia de producte, cilindres, el projecte pretén extrapolar aquest enfocament a les bombes d’engranatges.
Donades les diferències entre productes, el doctorand o la doctoranda haurà de liderar i executar l’estudi d’aquells aspectes clau per permetre un desenvolupament tècnic del producte que cobreixi les demandes de prestacions i durabilitat que actualment ofereixen les bombes d’engranatges d’evolvents. Acompanyat de membres de l’empresa i la universitat, caldrà identificar els més interessants i necessaris per posteriorment desenvolupar-los.
Es tracta doncs d’aconseguir un disseny que permeti un esglaonament geomètric anàleg a l’actual família de bombes d’engranatges externs de perfil evolvent (segons el mòdul del dentat), establir un model per a determinar les seves condicions operatives (generació de soroll i eficiència volumètrica / hidromecànica), amb validació experimental d’un prototipus, i a més a més, incidir en la millora de les particularitats de l’interior de la bomba de perfil lobular per a aconseguir una fiabilitat similar a les robustes bombes de perfil evolvent.
El marc d’aquesta recerca industrial es basarà en treballs teòrics, de modelització i experimentals, com a enfocaments principals. La viabilitat d’aquest disseny d’investigació es fonamenta en les eines, instrumentació, procediments, participants i fonts ja disponibles a Roquet, com ara enginyeria i maquinària, sistema 3D-CAD, tallers, instrumentació i control, instal·lacions de laboratori i cambra anecoica per a mesura de soroll, entre d’altres.
Finalment, aquesta proposta de recerca acadèmica-industrial també està clarament orientada a l’explotació, patents, i difusió dels resultats, conferències i publicacions, així com la internacionalització i interacció amb altres grups de recerca.
