viernes, 20 de noviembre de 2015

DLXXIV - Los cojinetes de las turbinas giran a alta velocidad

-Se por mi experiencia que las mayores velocidades se dan en las máquinas del ciclo de aire acondicionado (ACM) para dar aire a presión y temperatura confortable en la cabina de los aviones presurizados. La mayoría pueden llegar a girar a una 50.000 rpm y algunas incluso por encima de las 100.000 rpm (cien mil y pico). Los turbosobrealimentadores de algunos automóviles también lo hacen a elevadas velocidades de giro. En general, cuanto más pequeños mas veloces.

"ACM con válvula dilución enfrente" (del Manual Mantenimiento y Wiki)
-Los cojinetes suelen ser sólidos y una película de aceite -generalmente del mismo motor en los turbosobrealimentadores- hacen que floten y no haya contacto metal contra metal. El giro del compresor y turbina ayudan en éste autocentrado.




-Ahora bien cuando se trata de turboreactores, las velocidades son más moderadas (sin contar los más pequeños como Microturbo, Turbomeca, etc..). Trabajé mucho tiempo con los PWC JT-15D que van instalados en los Cessna Citation. Son motores de doble eje, turbofan de primera generación. El eje (LP = N1) del fan más su turbina doble, giran a 17500 rpm lo que para mí ya es alto. Pero el "carrete" de compresor y turbina del generador de gas (HP = N2) lo hacen a 35000 rpm.

"Conjunto giratorio doble"   (De Wiki - PeT)
-En la foto anterior -la mejor que he encontrado- tenemos en Fan, una corona de compresión axial previa  y detrás de todo las dos turbinas del eje LP (N1). Este tren gira a 17500 rpm. Sobre éste eje y con sus correspondientes cojinetes intermediarios de rodamientos está el "carrete" del generador de gas HP (N2) compuesto por un compresor centrifugo con su turbina solidaria, girando a ¡35000 rpm!.

"Pratt & Whitney del Canadá, JT15D)  (Del folleto de la marca)
-Pero que ocurre: giran en el mismo sentido, de manera que si la primera lo hace a 17500 rpm (la N1) respecto al motor, la otra HP (N2) gira también a 17500 respecto -sobre- el eje LP. O sea que los cojinetes de la HP, no son más "sufridos" que los primeros de la LP. La velocidad relativa respecto al motor es de 35000 pero las pistas de los rodamientos de ambos trabajan con cargas parecidas (salvando los pesos).


"Cojinete frontal Nº 2 y toma de los accesorios, visibles" (Wiki- PeT)

-Otra historia sería que girasen en sentido contrarotatorio, entonces los cojinetes de la HP (generador de gas) serian de 17500 + 35000 rpm = a 52000 rpm !!!

ReF.:      (DLXXIV)       RMV   / Wiki-commons / P&W-C


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