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INTRODUCCIÓN

Este trabajo de investigación es muy importante para la optimización de un proceso que se considera riesgoso para la integridad del operario como para el material., Ya que ofrece un nivel de confiabilidad grande para los técnicos y especialistas del AVIÓN DRAGÓNFLY al realizar el mantenimiento y cambio del generador arrancador del MOTOR J-85 estando el motor en el avión.

Actualmente el cambio de este generador estando el motor en el avión se realiza manualmente presentando así un nivel de inseguridad alto ya que se corre el riesgo de caerse al suelo e incluso sobre el técnico esto debido a su peso.

El banco neumático permite adecuar y facilitar los medios para que el operario no ejerza ninguna fuerza al levantar el generador hacia el motor estando este montado en el avión, esto genera una gran ventaja ya que el cambio de esta pieza del motor se puede efectuar sin presentar ningún problema y sin necesidad de desmontar el motor generando así ganancia en mano de obra, tiempo confiabilidad y economía.

En el grupo técnico de CACOM 3 es donde se refleja con mayor intensidad este problema ya que es la unidad donde se tiene la mayor cantidad de aeronaves con este tipo de motor que en este caso seria los DRAGÓNFLY, convirtiéndose así este proyecto de investigación diseño y construcción en un gran beneficio para la casa de los dragones en barranquilla generando una mayor calidad de trabajo y confianza en este proceso obteniendo un mejor desempeño en la misión constitucional.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La falta de un sistema para la instalación del generador arrancador del MOTOR J-85 cuando este se encuentra en el avión DRAGONFLY en el CACOM 3 como lugar donde se evidencia más el problema ya que es la casa de los dragones ha venido presentando inconvenientes en el proceso de alistamiento de los aviones DRAGÓNFLY por que el proceso actual es muy poco confiable y en muchas ocasiones presenta riesgos de seguridad tanto para la integridad de los técnicos como para el buen estado del generador.

Debido a que este procedimiento se efectúa manualmente por un técnico que se ubica debajo del avión y de forma insegura e incómoda establece el generador en su posición para ser ensamblado en el motor genera un grado de inseguridad muy alto debido al poco espacio con el que cuenta el técnico entre el suelo donde esta acostado y el lugar donde va ensamblado el arrancador. Esto ha generado accidentes como por ejemplo el generador caerse encima del operario causando graves heridas debido a su peso (26 kg), otra consecuencia de este tipo de accidentes que se presentan en cualquier momento es poner en riesgo el buen estado de la pieza ya que al sufrir un golpe debido a sus componentes eléctricos delicados sufre averías que involucran pérdida de tiempo dinero y predisposición de la aeronave para cualquier tipo de operación.

Con el diseño de este sistema neumático se busca mejorar el proceso de mantenimiento desde el punto de vista técnico y de seguridad además proveerá a los técnicos del DRAGÓNFLY un trabajo más confiable que reducirá el tiempo de mantenimiento del motor sin ser desmontado del avión además de reducir los posibles accidentes e imperfecciones antes mencionadas durante el proceso.

ANTECEDENTES

La AERONAVE A – 37 DRAGONFLY es de gran apoyo ya sea para las revistas Aéreas o las diferentes operaciones a las que se les asigne, por su diseño de construcción presenta un inconveniente el cual es que cuando el motor de la aeronave esta puesto en él y se le realizan las diferentes pruebas, llega el momento en el que el generador arrancador empieza a presentar fallas, es ahí, cuando se presenta el inconveniente de cómo hacer el cambio de esta parte del motor.

Viendo las diferentes bases donde se encuentra la aeronave se presenta el mismo inconveniente pero se ve con mayor frecuencia en CACOM 3 y en el comando aéreo de mantenimiento (CAMAN), en esta, se evidencia que cada vez que se lleva el motor al banco de prueba y se presenta la falla del generador arrancador y para realizar la desinstalación se hace el mismo proceso como si estuviera montado el motor en el avión.

Debido a la falta de una herramienta la cual sostenga o facilite la instalación o desinstalación del generador arrancador la cual remplace la forma manual con la cual se viene realizando esta operación y de mucha más importancia que brinde seguridad tanto al operario como la parte.

Con el diseño de este sistema neumático se busca mejorar el proceso de mantenimiento desde el punto de vista técnico y de seguridad además proveerá a los técnicos del DRAGONFLY un trabajo más confiable que reducirá el tiempo de mantenimiento del motor sin ser desmontado del avión además de reducir los posibles accidentes e imperfecciones antes mencionadas durante el proceso.

JUSTIFICACION

La fuerza Aérea Colombiana siempre ha buscado mejorar sus procesos de calidad y mantenimiento en cada una de sus acciones buscando un mejor desarrollo y efectividad en el campo de acción de sus operaciones aéreas, además de esto resaltando teniendo en cuenta la seguridad que se le debe brindar a la persona u operario que realiza algún trabajo.

El ahorro de tiempo hombre ya que el proceso de instalación del generador arrancador requiere de dos operarios con el banco hidráulico ya se ahorraría el trabajo de un operario que se enfocaría en otro punto de este.

Los especialistas en mantenimiento del DRAGONFLY tienen como misión el mantenimiento de todas las partes del MOTOR J-85 en los niveles de reparación 1,2,3 de las aeronaves de la fuerza aérea colombiana utilizando los medios y espacios designados por la unidad ,por lo que la adaptación del banco hidráulico para el ensamble del generador arrancador en dicho motor permitirá obtener la optimización del recurso humano, garantizar seguridad al operario y mejorar los procesos de alistamiento de las aeronaves que se venían realizando.

El diseño de un banco para el ensamble de este generador del MOTOR J-85 permitirá mejorar una necesidad que es notoria en los técnicos del avión DRAGONFLY generando en ellos una confiabilidad del 100% del montaje de este accesorio.

Con este sistema neumático los técnicos desempeñaran de manera confiable el mantenimiento y remplazo del generador arrancador. Además brindara espacios de tiempo para ser aprovechados en otras actividades.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

  1. Diseñar y construir un sistema neumático para la instalación y desinstalación del generador arrancador del MOTOR J-85 para así optimizar la seguridad de cada uno de los talleres donde se realizan estos procesos de instalación además del ahorro de tiempo hombre y el mejor cuidado para la pieza.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

  1. Investigar los materiales para la construcción del banco con las características físicas de los materiales y los análisis de resistencia materiales que mejor se adapten al sector aeronáutico.



  1. Realizar visitas investigativas al taller de plantas motrices en el comando aéreo de mantenimiento (CAMAN) específicamente investigando en el MOTOR J85.



  1. Elaborar los manuales de operación del sistema neumático para la instalación del generador arrancador con el fin brindar toda la información necesaria de operación y seguridad, los cuales garantizaran la correcta manipulación del banco de prueba y seguridad.



  1. Realizar la entrevista al técnico jefe de taller acerca del banco a diseñar y construir determinando las falencias que se quieren suplir con el sistema neumático a desarrollar.

MARCO REFERENCIAL

MARCO TEÓRICO

El Sistema De Arranque

El sistema de arranque tiene por finalidad conseguir el primer impulso vivo o primer tiempo de expansión o fuerza que inicie su funcionamiento.

El arrancador consume gran cantidad de corriente al transformarla en energías mecánica para dar movimiento vencer la enorme resistencia que opone la mezcla al comprimirse en la cámara de combustión.

Una batería completamente cargada puede quedar descargada en pocos minutos al accionar por mucho tiempo el interruptor del sistema de arranque, se calcula que el arrancador tiene un consumo de 400 a 500 amperios de corriente y entones nos formamos una idea de que una batería puede quedar completamente descargada en poco tiempo, por eso no es recomendable abusar en el accionamiento del interruptor de arranque.

Generadores De Aviones

Proporcionan energía eléctrica en una aeronave. Al igual que en los alternadores de aeronaves, generadores de aviones proporcionan algunas ventajas sobre los alternadores de aviones. Por un lado, no son tan sensibles a los picos de tensión errante o polaridad invertida, y generadores de aeronaves también son capaces de producir energía eléctrica, incluso cuando la batería está muerta.

En un generador de avión, un alambre se mueve dentro de un campo magnético para producir electricidad. La capacidad de alterar la cantidad de electricidad siempre es posible cuando la velocidad del alambre o del campo magnético se hace mayor. Generadores de arranque de aeronaves comenzar como un motor para arrancar el motor de un avión. Después de arrancar el motor, se convierte en un generador. Esta unidad combinada se ve en los motores de avión de turbina de gas.

Figura n° 1

Generador Arrancador DESPIXELADA CAMBIAR

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Fuente: Fotografía google. Generadores en los aviones

Este tipo de generador es típicamente un generador de arranque, que tiene dos juegos de bobinas de campo. Uno de ellos es una serie de liquidación, lo que permite que funcione como un motor de arranque y cuando el motor está en marcha, que utiliza la derivación de liquidación para que actúe como un generador.

Motores De Corriente Continua

Un simple motor de corriente continua tiene una bobina de alambre que puede girar en un campo magnético. La corriente en la bobina se suministra a través de dos cepillos que hacen contacto en movimiento con un anillo de división.

La bobina se encuentra en un campo magnético constante. Las fuerzas ejercidas sobre los cables de corriente crear un par en la bobina.

Figura n° 2

Diagrama De Funcionamiento De La Corriente Continúa

esquema del motor

Fuente: Google (Motores de corriente continua)

La fuerza F sobre un alambre de longitud L lleva una corriente I en un campo magnético B es momento ILB el seno del ángulo entre B y yo, que sería de 90 ° si el campo se uniforme vertical. La dirección de F viene de la mano * regla de la derecha, como se muestra aquí. Las dos fuerzas se muestran aquí son iguales y opuestos, pero están en vertical, por lo que ejercen un par. (Las fuerzas de los otros dos lados de la bobina de actuar en la misma línea y así ejercer sin par.)

La bobina también se puede considerar como un dipolo magnético, o un electroimán poco, como lo indica la flecha SN: curul los dedos de su mano derecha en la dirección de la corriente, y el pulgar es el polo Norte. En el dibujo de la derecha, el electroimán formado por la bobina del rotor es representado como un imán permanente, y el mismo par (Norte atrae a sur) se ve que es que la actuación de alinear el imán central.

Tenga en cuenta el efecto de las escobillas en el anillo partido. Cuando el plano de la bobina giratoria alcanza horizontal, las escobillas romper el contacto (no se pierde mucho, porque este es el punto de par cero de todas formas - las fuerzas hacia el interior acto). El momento angular de la bobina que lleva más allá de este punto de quiebre y la corriente fluye en la dirección opuesta, lo que invierte el dipolo magnético. Por lo tanto, después de pasar el punto de ruptura, el rotor sigue girando hacia la izquierda y empieza a alinearse en la dirección opuesta. En el siguiente texto, que en gran parte se utiliza el "par en un imán" de imagen, pero tenga en cuenta que el uso de cepillos o de corriente alterna pueden causar los polos del electroimán de que se trate de cambiar su posición cuando la corriente cambia de dirección.

El par generado más de un ciclo varía de acuerdo con la separación vertical de las dos fuerzas. Por lo tanto, depende del seno del ángulo entre el eje de la bobina y el campo. Sin embargo, debido a la anilla, que está siempre en el mismo sentido. La animación muestra la variación en el tiempo, y se puede detener en cualquier momento y comprobar la dirección mediante la aplicación de la regla de la mano derecha.

Neumática

Es una rama de la tecnología, que se ocupa del estudio y la aplicación del uso de gas a presión para llevar a cabo el movimiento mecánico.

Los sistemas neumáticos se utilizan ampliamente en la industria, donde las fábricas son comúnmente conectadas con aire comprimido o comprimido gases inertes

Neumática también tiene aplicaciones en odontología, la construcción, la minería y otras áreas.

Figura nº 3

Partes De Un Tubo Neumático

neumat531[1]

http://www2.otctools.com/otctools.com/newcatalog/products/521619_2.pdf

Un cilindro neumático debe ser dimensionado para tener un empuje MAYOR que el requerido para contrarrestar la carga.

El monto de sobredimensionamiento, está gobernado por la velocidad deseada para ese movimiento; cuando mayor es la sobredimensión más rápida va a realizarse la carrera bajo carga.

Velocidad Del Émbolo

La velocidad del émbolo en cilindros neumáticos depende de la fuerza antagonista de la presión del aire, de la longitud de la tubería, de la sección entre los elementos de mando y trabajo y del caudal que circula por el elemento demando. Además, influye en la velocidad la amortiguación final de carrera.

Cuando el émbolo abandona la zona de amortiguación, el aire entra por una válvula anti retorno y de estrangulación y produce una reducción de la velocidad.

La velocidad media del émbolo, en cilindros estándar, está comprendida entre 0,1 y 1,5 m/s. Con cilindros especiales (cilindros de impacto) se alcanzan velocidades de hasta 10 m/s.

La velocidad del émbolo puede regularse con válvulas especiales. Las válvulas de estrangulación, anti retorno y de estrangulación, y las de escape rápido proporcionan velocidades mayores o menores.

Consumo De Aire

En los cálculos del consumo de aire hay que tener en cuenta el llenado de las cámaras secundarias, que se rellenan en cada carrera. Los valores al respecto están reunidos para cilindros Resto en la tabla:

Tabla Nº1

Datos Relativos Con Relación Al Consumo De Aire. No se lee bien la tablahttp://www.sapiensman.com/neumatica/images/neumat6.gif

Fuente: www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion
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