Diseño y fabricación de un prototipo de bomba diafragma de doble efecto, accionada por rueda hidráulica de ocho palas.

Abstract

La finalidad de la presente tesis fue diseñar y fabricar un prototipo de bomba de diafragma que se acopló a una rueda hidráulica de ocho palas para poner en funcionamiento un sistema de bombeo. Este sistema beneficia tanto a los estudiantes como a la comunidad cercana al sector de Santa Lucía. Para el diseño de la bomba de diafragma, se consideró una rueda hidráulica ubicada en el río Illuchi, que proporciona 10 revoluciones por minuto y un torque de 75,6 Nm, y que activa el mecanismo biela-manivela. La instalación hidráulica, compuesta por tubos de PVC, comienza en la parte de succión, donde está conectada una válvula de pie de 1", y continúa en la parte de descarga, donde se ha instalado una válvula check de ½". Además, se incorporó un tanque hidroneumático para estabilizar el caudal, ya que, al tratarse de una bomba volumétrica, el flujo presentaba fluctuaciones. Para el diseño y análisis de cada componente, se utilizó el software Autodesk Inventor (versión 2023), obteniendo un factor de seguridad no inferior a 1,4 y un desplazamiento máximo de 0,06 mm. Además, las pruebas realizadas demostraron un funcionamiento óptimo en el sistema de bombeo, obteniendo los siguientes resultados un caudal de 2,16 litros por minuto y una presión promedio de 117,37 kPa a una altura de doce metros. Dado que la riobomba utiliza energía hidráulica, el enfoque de la tesis presentada no genera impacto ambiental. El costo para la fabricación del sistema fue de 610 USD, y se espera que esta inversión se recupere a lo largo del tiempo debido a su prolongada durabilidad y bajo costo de mantenimiento.