Diseño y fabricación de banco de discos basado en la ley de la viscosidad de newton

Abstract

El principal objetivo de este proyecto es el de diseñar un banco dinamométrico hidráulico que sea de fácil fabricación y fácil de transportar. El funcionamiento del banco dinamométrico hidráulico diseñado se basa en las fuerzas viscosas de newton. Bajo este principio, el freno diseñado disipa la potencia del motor a través de la fricción del fluido en su interior para luego cuantificar dicha potencia. Está compuesto por discos fijos unidos a una carcasa que funcionan de estatores, separados a distancias muy pequeñas de discos giratorios solidarios a un eje, los cuales funcionan de rotores. Todo el banco dinamométrico está montado sobre una bancada, permitiendo que el freno pueda pivotar respecto a su propio eje. Para corroborar el diseño y la validez de los cálculos, se fabricó mediante impresión 3D cada una de las partes del banco. Además, se utilizó CD como discos fijos y giratorios. Todo el diseño del proyecto es realizado con el software CAD de SolidWorks. Además, las partes diseñadas fueron fabricadas usando impresión 3D utilizando las impresoras Prusa i3 Mk3 y Artillery Sidewinder x1. El software para crear los ficheros de impresión fue el Ultimaker Cura.

The main objective of this project is to design a hydraulic dynamometer bench that is easy to manufacture and easy to transport. The operation of the designed hydraulic dynamometer is based on newton's viscous forces. Under this principle, the designed brake dissipates the power of the engine through the friction of the fluid inside, generating shear stresses on the static surfaces and then quantifying this power. It is composed of static CD discs attached to a case that function as stators, separated at very small distances from rotating CD discs (solidary to an axis), which function as rotors, transmitting kinetic energy to the fluid inside the dynamometer brake. The entire dynamometer bench is mounted on a bench, allowing the brake to pivot with respect to its own axis. To corroborate the design and validity of the calculations, each part of the bank was manufactured by 3D printing. In addition, CDs were used as static and rotating discs. The entire design of the project is made using SolidWorks CAD software. In addition, the designed parts were manufactured using 3D printing using the Prusa i3 Mk3 and Artillery Sidewinder x1 printers. The software used to create the print files was the Ultimaker Cura.