Parametrización del diseño de ejes para agitadores radiales en función de sus condiciones de trabajo
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Date
2024
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Publisher
Pontificia Universidad Javeriana Cali
Abstract
Esta tesis aborda la parametrización del diseño de ejes para agitadores radiales considerando sus condiciones operativas, con el objetivo de garantizar una operación segura y evitar la resonancia. Los objetivos principales comprenden la caracterización de las vibraciones mecánicas, el análisis de las fuerzas ejercidas por los fluidos en movimiento y la validación del diseño paramétrico mediante datos de funcionamiento reales. El trabajo presenta un marco teórico detallado que introduce conceptos fundamentales sobre los tipos de flujo en agitadores, los tipos de impulsores y los fenómenos de vibración. Además, se incluye un estado del arte que examina diversas investigaciones y metodologías relacionadas con el diseño de agitadores, destacando técnicas relevantes de modelado y análisis. Se utiliza una metodología que incluye la identificación de especificaciones
técnicas, el análisis de fuerzas, la generación de modelos de vibración y el análisis de esfuerzos. Estas etapas se combinan para desarrollar un diseño paramétrico que prevenga problemas de resonancia y fatiga. Los resultados incluyen la definición de especificaciones técnicas, las expresiones de fuerzas y esfuerzos en el eje, los modelos matemáticos de vibraciones y la validación de la parametrización propuesta.
Description
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This thesis addresses the parametrization of the shaft design for radial agitators considering their operating conditions, with the objective of ensuring safe operation and avoiding resonance. The main objectives include the characterization of the mechanical vibrations, the analysis of the forces exerted by the moving fluids and the validation of the parametric design by using real operating data. The work presents a detailed theoretical framework that introduces fundamental concepts on flow types in shakers, impeller types and vibration phenomena. In addition, a state of the art is included that reviews various research and methodologies related to agitator design, highlighting relevant modeling and analysis techniques. A methodology is used that includes identification of technical specifications, force analysis, vibration model generation and stress analysis. These stages are combined to develop a parametric design that prevents resonance and fatigue problems. The results include the definition of technical specifications, expressions of forces and stresses in the shaft, mathematical vibration models and validation of the proposed parameterization.
Keywords
Agitador radial, Resonancia, Vibración, Fatiga, Diseño, Radial agitator, Resonance, Vibration, Fatigue, Design.