El alumno Mikel Iribecampos Juaristi obtuvo la calificación SOBRESALIENTE

El alumno Mikel Iribecampos Juaristi obtuvo la calificación SOBRESALIENTE

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• Título de tesis: Effect of independently controlled clamping loads on Toroidal type Continuously Variable Transmissions considering the influence of contact scale and spinning

Tribunal:

• Presidencia: Giuseppe Carbone (Politecnico di Bari)
• Vocalía: Enrique Chacón Tanarro (Universidad Politécnica de Madrid)
• Vocalía: Alberto Porras Vázquez (Shell Global Solutions)
• Vocalía: Maider García de Cortázar Aguirrezabal (Tecnalia Research and Innovation)
• Secretaría: Iñigo Llavori Osa (Mondragon Unibertsitatea)

Resumen:

Para aumentar la eficiencia energética de un sistema, las transmisiones variables continuas (CVT) permiten adaptar constantemente su relación de transmisión de forma suave. Entre los distintos mecanismos existentes, las CVT de tipo toroidal (T-CVT) constan de discos de entrada y salida que conforman una cavidad de forma toroidal donde se sitúan los rodillos, la transmisión de par se produce a través de dos puntos de contacto: uno, entre el disco de entrada y los rodillos, y otro, entre los rodillos y el disco de salida. Para que la transmisión de potencia a través de estos puntos de contacto sea eficaz, se requieren cargas normales elevadas para aumentar la tracción (fricción) lubricada, y para ello se emplean dispositivos de apriete. A pesar de las diferencias en la geometría y el comportamiento cinemático de cada punto, históricamente ambos contactos han estado sometidos a cargas normales iguales, por lo que cabe esperar diferencias cuando las cargas se adaptan a las condiciones locales. Por lo tanto, el objetivo principal de esta tesis es predecir y evaluar la eficiencia de las T-CVT controlando de forma independiente las cargas de apriete en los puntos de contacto de entrada y salida.

En estas transmisiones donde se requiere una gran fuerza de tracción, la aparición de interfaces a gran escala y el movimiento de spin tienden a disminuir la tracción. Sin embargo, el impacto combinado de estos fenómenos no se ha estudiado a fondo. Por ello, se ha desarrollado un modelo semianalítico para predecir el coeficiente de tracción en los puntos de contacto disco-rodillo. Los resultados revelan que el coeficiente de tracción aumenta a superficies de contacto pequeñas y baja velocidad de spin, lo cual representa un escenario favorable para la transmisión de par.

Además, se ha desarrollado un modelo analítico global para predecir el equilibrio de tracción y la eficiencia de las T-CVT, considerando cargas de apriete controladas independientemente en cada punto de contacto. Los resultados indican que la eficiencia de esta transmisión disminuye tanto en condiciones de deslizamiento longitudinal bajo como alto; de hecho, las cargas de apriete influyen en el deslizamiento longitudinal de los puntos de contacto. Asimismo, se ha observado que cada punto se comporta de forma diferente debido a los efectos de escala.

Finalmente, se ha diseñado un prototipo de T-CVT para validar los modelos propuestos y medir experimentalmente la eficiencia y el deslizamiento longitudinal bajo diferentes condiciones de trabajo. Consiguiendo tendencias muy similares a las obtenidas por los modelos previos. La principal innovación del prototipo consiste en el control independiente de las cargas de apriete de entrada y de salida. Se ha visto que en condiciones de par bajo, la mayor eficiencia se ha alcanzado mediante la carga de apriete menor ensayada, aunque con un par máximo transmisible inferior. Las mediciones experimentales revelan que la carga de apriete de entrada afecta a la eficiencia del punto de salida. En otras palabras, un apriete excesivo del punto de entrada aumenta las pérdidas de potencia, reduciendo la energía que llega al punto de salida. Finalmente, se concluye que la eficiencia de la transmisión experimenta una mejora cuando las fuerzas de apriete se controlan independientemente, en comparación con los métodos actuales de control de fuerzas de apriete iguales.