Diseño y Fabricación de un banco de pruebas para mecanismo de impulsión mediante tubos para aplicaciones náuticas en barcos y submarinos

En este proyecto se encuentra el diseño y la fabricación de un banco de pruebas para un propulsor náutico patentado que consiste en dos tubos con una hélice mecanizada en su interior, unidos mediante un diferencial mecánico.

El banco de pruebas consiste en dos cubas colocadas pared con pared soportadas por unos apoyos y una placa base. Una de las cubas es de menor tamaño e irá llena de agua hasta arriba, actuando como rebosadero, mientras la otra, más grande, tendrá el mismo nivel de agua.

El prototipo se coloca entre ambas cubas, la mayor parte del prototipo en la cuba principal, y el final del tubo de salida en la cuba rebosadero. Se sujetará por medio de unos soportes soldados al suelo de las cubas que tienen una tapa que se atornilla para fijar la posición del prototipo.

Para medir la fuerza de impulsión se ha diseñado un sistema formado por un muelle y dos placas, de tal forma que el chorro de agua golpea una de ellas mientras la otra permanece fija y deforma el muelle. A partir de esa deformación se podrá conocer la fuerza de impulsión.
El material utilizado es un acero inoxidable, concretamente el AISI 316L, que no se corroe en contacto con el agua de las cubas. Además se le realizará un proceso de pasivado para asegurarlo.

La fabricación de la mayoría de piezas se realiza mediante corte láser, y fresa si fuera necesario algún roscado, taladrado u otro tipo de mecanizado posterior. Las piezas de espesores mayores a 20 mm se han fabricado por corte con agua, más potente que el proceso anterior.

This project consists of the design and manufacture of a test bench for a patented marine propeller consisting of two tubes with an helix machined inside, joined by a mechanical differential.

The test bench consists of two tanks. One of the tanks is smaller and is filled with water till the top, acting as an overflow, while the other, larger, will have the same level of water.

The prototype is located between both tanks, the largest part of the prototype in the main tank and the end of the outlet pipe in the overflow tank. The prototype is fixed on its position with four supports and four covers screwed between them and based on the floor of the tanks.

To measure the propelling force, a system of one spring and two plates has been designed, one way that the water jet hits one of them while the other remains fixed and deforms the spring. From this deformation, the propelling force can be known.
The material used is a stainless steel, specifically the AISI 316L, which does not corrode in contact with the water in the tanks. You can also carry out a secure pasivation process.

Most of the pieces are manufactured by laser cutting, milling and if necessary, drilling or other type of subsequent machining. The pieces of thicknesses greater than 20 mm have been manufactured by cutting with water, more powerful than the previous process.