Universidad Politécnica de Madrid Universidad Politécnica de Madrid

Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas

Seminario del Departamento de Matemática Aplicada

Resolución numérica de un problema inverso en eje-cojinetes desalineados mediante la ‘Optimización con Colonia de Hormigas’


Seminario impartido por Hassán Lombera de la Universidad de las Ciencias Informáticas de La Habana, Cuba

Un par eje-cojinete es un elemento de máquina cuya finalidad es servir de apoyo a los árboles y ejes que giran en el espacio. El dispositivo se compone de un cilindro exterior (el cojinete) que rodea uno interior giratorio (el eje), ambos separados por un lubricante que evita el contacto. Idealmente, los ejes de ambos cilindros son paralelos, durante su instalación y operación, para una velocidad y carga radial prescrita. Esta condición ideal, difícilmente se cumple, puesto que el eje tiende a experimentar algún grado de desalineación mientras rota dentro del cojinete. 

El modelo matemático propuesto considera la desalineación, la Ecuación Generalizada de Reynolds junto con el modelo de cavitación de Elrod-Adams, acoplado todo a la Segunda Ley de Newton para determinar la posición del eje en el par. 

El objetivo es proponer un algoritmo numérico que permita predecir dicha posición cuando se somete el sistema a una carga radial, contemplando además el fenómeno de la cavitación. 

La estrategia de solución utiliza la técnica de optimización basada encolonia de hormigas, inspirada en el comportamiento de las hormigas durante la búsqueda de comida y en la comunicación entre ellas a través de rastros de feromona. 

La propuesta se valida mediante una comparación entre los valores de presión calculados y datos experimentales publicados en la literatura.