¿Qué es un turbocompresor?

Turbocompresor (corte longitudinal). En rojo, estátor de fundición y rotor de la turbina. En azul estátor de aluminio y rotor del compresor. Wikipedia

La incorporación de la sobrealimentación a motores de combustión interna permite aumentar la potencia del motor evitando la necesidad de incrementar sus dimensiones. Esta sobrealimentación puede conseguir hasta un 40% más de potencia que un motor igual no sobrealimentado. La solución pasa por incrementar el volumen de aire que accede a la cámara de combustión en motores atmosféricos. Los turbocompresores son, por tanto, turbo-máquinas que comprimen el aire, estando compuestos por una turbina solidaria a un eje que impulsa el compresor de aire de admisión en su otro extremo. Este motor funciona con la energía que normalmente se pierde en los gases de escape del motor. Se pueden clasificar en turbocompresores de geometría fija o de geometría variable. Estos sistemas de sobrealimentación ha sido posible gracias a la mejora de los materiales. Cuanto mayor sea la eficiencia adiabática, mejor será, en principio, el rendimiento final del sistema.

Los turbos de geometría variable disponen de un sistema de aletas o álabes que dependiendo de la presión de los gases de escape se sitúan en una u otra posición, para aumentar la velocidad del flujo que debe pasar a través de la turbina y mantener a la turbina girando a su velocidad óptima a cualquier régimen del motor.

En los motores diésel el turbocompresor está más difundido debido a que un motor diésel trabaja con exceso de aire al no haber mariposa, por una parte; esto significa que a igual cilindrada unitaria e igual régimen motor (rpm) entra mucho más aire en un cilindro diésel.

Turbo de geometría variable. Fuente: http://www.motorpasion.com/

A continuación os dejo un vídeo explicativo que explica el funcionamiento de esta máquina.

En el siguiente vídeo de la universidad de La Laguna se explica el funcionamiento de un sistema turbocompresor.

En este vídeo se explica el turbo de geometría variable.

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

 

Lo que siempre quiso saber sobre el hormigón, pero nunca se atrevió a preguntar

25Estoy convencido de que la experiencia nos ha dado muchas lecciones respecto al uso del hormigón en obra. Sin embargo, parafraseando el título de una famosa película de Woody Allen, os paso a continuación una serie de tuits que puse para mis alumnos durante varios días sobre algunos consejos prácticos relacionados con la fabricación y puesta en obra del hormigón. Estoy convencido de que muchas de las cosas que saqué a colación la sabéis más que de sobra. Pero otras veces, no estoy tan convencido cuando vemos cómo en la práctica se olvidan muchas de las cosas ya sabidas en la teoría. La idea de recoger toda la información en este post es para tenerlos juntos y que no se pierda la información. Si os gustan los tuits, los podéis difundir.

 

 

 

 

 

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Construcción de un forjado reticular

En las estructuras de edificación resulta interesante emplear forjados de losas planas por las ventajas funcionales, constructivas y económicas que presentan. Dentro de las soluciones de techo plano, los forjados reticulares con casetones recuperables de aligeramiento o bien perdidos de hormigón o poliestireno. Estos forjados tienen cada vez mayor presencia en el mercado como consecuencia de su adaptabilidad a geometrías en planta irregulares o complicadas, la facilidad que permiten en su replanteo de las perforaciones requeridas por las cada vez más numerosas instalaciones y su versatilidad para adecuarse a las exigencias de resistencia a fuego.

Un forjado reticular es un tipo de forjado constituido por una cápsula de nervios de hormigón armado, de pequeña anchura y a corta distancia unos de otros. Este sistema permite suprimir las vigas, macizando únicamente las zonas cercanas a los apoyos, dichos macizados son denominados capiteles y son los encargados de recibir las cargas del forjado y distribuirlas por los pilares.

Los casetones resisten el peso de los operarios. Sin embargo, representan una dificultad en cuanto a la circulación durante el proceso de puesta en obra de las armaduras y durante los trabajos de hormigonado.

Para garantizar que se ha realizado un buen montaje de este tipo de encofrado, hay que revisar una serie de puntos clave antes del hormigonado:

  1. Verticalidad de los puntales. Ello garantizará que los puntales trabajen a compresión, tal y como se diseñaron.
  2. La palanca del puntal debe estar hacia abajo, de esta forma se garantiza la máxima fricción entre las planchuelas y la caña del puntal, impidiendo que la caña descienda.
  3. El encofrado debe arriostrarse a todos los pilares para evitar desplazamientos horizontales.
  4. Refuerzo del apuntalamiento en las áreas macizadas.

Os paso el siguiente vídeo (www.cefaestructures.com) que explica la construcción forjado reticular mixto con pilares metálicos.

También os paso un vídeo de la Universidad de Alicante donde se puede ver el proceso constructivo detalle pilar extremo sobre muro de contención y enlace en forjado reticular para la asignatura de Construcción de Estructuras I.

El motor endotérmico rotativo

Motor Wankel en el Deutsches Museum en Múnich (Alemania). Wikipedia

Dentro de la asignatura “Procedimientos de Construcción” siempre existe una parte del temario relacionada con los motores y la maquinaria empleada en las obras públicas. De hecho, esta asignatura procede de la que en los años cuarenta se denominaba “Maquinaria y Medios Auxiliares de Obra”, impartida por aquellos años por el ingeniero alcoyano D. José Juan-Aracil Segura. Os paso a continuación un apunte sobre motores.

Dentro de los motores de combustión interna rotativos, el motor Wankel, cuya patente data de 1936, se diferencia enormemente de los motores convencionales. Este motor tiene un 40 por ciento menos de piezas y la mitad de volumen y peso de un motor comparable a pistones. Es de diseño simple, en vez de un pistón, de un cilindro y de válvulas mecánicas, un rotor triangular que gira alrededor del excéntrico, hay muy poca vibración y no hay problemas con la disipación de calor, los puntos calientes, o la detonación, que son consideraciones en el motor convencional del intercambio.

En la figura puede observarse el funcionamiento en cuatro fases: (1) admisión de la mezcla, (2) compresión, (3) encendido (por chispa), explosión y expansión y (4) escape. Todas las fases ocurren de forma simultánea.

Motor Wankel

Las ventajas teóricas de estos motores frente a los alternativos son las siguientes:

  • Su distribución uniforme, regular y ausente de fuerzas alternativas facilita un diseño más equilibrado.
  • Su volumen es menor, así como su relación peso/potencia.
  • Ausencia de espacios muertos.
  • Inexistencia de válvulas y menor número de piezas, lo que contribuye a su simplicidad constructiva.
  • Funcionamiento continuo, dando un empuje constante, lo que teóricamente va asociado a un rendimiento más alto.

Sin embargo también se pueden anotar algunos inconvenientes que hacen que su empleo sea más bien escaso:

  • Problemas de estanqueidad, para no perturbar las fases del ciclo.
  • Dificultad de conseguir una eficaz refrigeración.
  • Gradientes elevados de temperatura de la zona caliente de explosión y escape (más de 1000ºC) respecto a las otras (unos 150ºC).
  • Baja eficacia en el uso del combustible y necesidad de estar perfectamente sincronizado.

Os dejo una explicación del motor rotativo (en inglés, así practicáis). Espero que os guste.

Aquí podéis ver el motor rotativo del Mazda RX8.

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; ALCALÁ, J. (2012). Maquinaria auxiliar y equipos de elevación. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 200 pp.

 

Seguridad en trabajos de estructura metálica

http://www.construmatica.com

La estructura metálica es un ejemplo de construcción prefabricada donde se fabrican en taller diferentes piezas y luego se unen y ensamblan en obra mediante tornillos o soldaduras. El montaje de estructuras metálicas constituye una delas actividades más importantes en el sector de la construcción.

Los montadores de estructuras metálicas dedican el 90% de su jornada laboral en los montajes exteriores, utilizando el tiempo restante en desplazamientos hacia el lugar de trabajo y/o recogida del material en el almacén de la empresa a la cual pertenecen. Así, sus principales operaciones consiste en realizar trabajos de soldadura en  altura y ensamblajes de estructuras metálicas, vigas, pilares, etc. en la construcción de naves industriales y derivados.

Como ocurre en otros sectores, la construcción de estructuras metálicas trae consigo algunos riesgos para las personas que participan en ella, que de ser contrarrestados con algunas medidas preventivas ayudarán a evitar cualquier tipo de accidente.

Línea de vida. http://www.cuberfont.com

Los riesgos de mayor relevancia que pueden presentarse durante el desarrollo de estas labores constructivas son:

  • Caída de personas desde alturas.
  • Caídas de objetos por desplomes de piezas.
  • Proyección partículas en los ojos, quemaduras, golpes y contusiones.
  • Cortes en las manos.
  • Radiaciones en operaciones de soldadura.
  • Contactos con líneas eléctricas en tensión próximas.

 

Os dejo un vídeo explicativo de las medidas de seguridad a considerar en este tipo de trabajos.

En este otro vídeo podemos ver el montaje de una estructura metálica.