Análisis de fatiga en el eje de una turbina usando acero AISI 4135 sobre la vida en servicio

Abstract

La implementación de turbinas para el aprovechamiento de energías renovables ha sido crucial para la evolución del hombre en los procesos de producción de energía, esta producción se debe al aprovechamiento de la energía cinética, convirtiéndola en energía mecánica para luego transmitir dicha energía a un generador volviéndola así energía eléctrica. Al pasar los años esa conversión de energía produce un desgaste en los componentes de la turbina, en especial en el eje, ya que al ser el transmisor de la energía mecánica está expuesto a los cambios de temperatura, a los esfuerzos mecánicos y a la fatiga que produce la continua rotación con los alabes. Todo esto produce la drástica disminución de la vida útil en el eje de la turbina. En la presente tesis tiene por objetivo realizar un análisis de fatiga en el eje de la turbina utilizando el software computacional SolidWorks con el fin de evaluar la vida útil del eje de acero con un material compuesto AISI 4135 y concluir cual es el material óptimo para el eje.

The implementation of turbines for the use of renewable energies has been crucial for the evolution of man in the processes of energy production, this production is due to the use of kinetic energy, converting it into mechanical energy and then transmitting this energy to a generator, thus turning it into electrical energy. Over the years, this energy conversion produces wear in the turbine components, especially in the shaft, since it is the transmitter of mechanical energy and is exposed to temperature changes, mechanical stresses and fatigue caused by the continuous rotation with the blades. All this causes the turbine shaft life to decrease considerably. The objective of this thesis is to perform a fatigue analysis on the turbine shaft using the SolidWorks computational software in order to evaluate the service life of the steel shaft with an AISI 4135 composite material and to conclude which is the optimum material for the shaft.