Descripción del proyecto
La bomba de engranajes externos es un componente con larga trayectoria en el mercado. Es un componente maduro, robusto y ampliamente extendido en maquinaria industrial, móvil y agrícola, entre otras, accionadas con un sistema de transmisión de potencia oleohidráulico. Actualmente, esta tecnología se aplica a un número importante de nuevos sectores de la ingeniería industrial y mecánica. Además, en el reciente paradigma medioambiental, las nuevas aplicaciones conducen a una creciente demanda de tecnologías que puedan mejorar su eficiencia; la tecnología de la bomba de engranajes está estratégicamente posicionada.
Existen desarrolladas teorías, modelos de cálculo y normativa ISO que tratan sobre diversos aspectos de las bombas que han permitido la comprensión y mejora de su funcionamiento a lo largo del tiempo, en especial la determinación de su cubicaje teórico y rendimientos, la parametrización de las fugas internas y comportamiento fluido-dinámico, así como la determinación de las condiciones límite de funcionamiento continuo e intermitente.
Fruto de la tendencia actual de la sociedad hacia una economía circular de sus actividades, así como una electrificación de los vehículos de todo tipo, ha resurgido una evolución de la bomba de engranajes tradicionales. Siendo estas habitualmente engranajes de perfil de envolvente, han aparecido en el mercado bombas con engranajes lobulares que generan un contacto continuo entre el par de ruedas engranadas. La minimización del nivel de pulsación y sonoro emitido que ofrecen estas nuevas bombas representa también una reducción del impacto ambiental.
Aprovechando el conocimiento adquirido por la empresa Roquet en relación con el “Diseño a vida según especificaciones de pruebas de laboratorio” en otra línea de producto, cilindros, el proyecto pretende extrapolar este enfoque a las bombas de engranajes.
Dadas las diferencias entre productos, el doctorando o doctoranda deberá liderar y ejecutar el estudio de aquellos aspectos clave para permitir un desarrollo técnico del producto que cubra las demandas de prestaciones y durabilidad que actualmente ofrecen las bombas de engranajes de envolventes . Acompañado de miembros de la empresa y la universidad, será necesario identificar a los más interesantes y necesarios para posteriormente desarrollarlos.
Se trata pues de conseguir un diseño que permita un escalonamiento geométrico análogo a la actual familia de bombas de engranajes externos de perfil evolvente (según el módulo del dentado), establecer un modelo para determinar sus condiciones operativas (generación de ruido) y eficiencia volumétrica/hidromecánica), con validación experimental de un prototipo, y además, incidir en la mejora de las particularidades del interior de la bomba de perfil lobular para conseguir una fiabilidad similar a las robustas bombas de perfil evolvente .
El marco de esta investigación industrial se basará en trabajos teóricos, de modelización y experimentales, como enfoques principales. La viabilidad de este diseño de investigación se fundamenta en las herramientas, instrumentación, procedimientos, participantes y fuentes ya disponibles en Roquet, tales como ingeniería y maquinaria, sistema 3D-CAD, talleres, instrumentación y control, instalaciones de laboratorio y cámara anecoica para medida de ruido, entre otros.
Por último, esta propuesta de investigación académica-industrial también está claramente orientada a la explotación, patentes, y difusión de los resultados, conferencias y publicaciones, así como la internacionalización e interacción con otros grupos de investigación.
