Diseño de un Viscosímetro para Estudios de Reología

Abstract

Todo fluido se deforma continuamente por efecto de los esfuerzos cortantes. La viscosidad es una propiedad física de los fluidos, quienes se mueven en diferentes velocidades, en su movimiento se origina la colisión de sus partículas, provocando la ralentización, desaceleración o la resistencia en su desplazamiento. El objetivo del presente trabajo es Diseñar un viscosímetro para facilitar los estudios de Reología de los fluidos, mayores a 480 cP, en el laboratorio de fluidos de la Facultad de Ingeniería Electrónica e informática de la Universidad Nacional Federico Villarreal, obteniendo la caracterización de las propiedades reológicas e identificando la variación de los rangos de temperatura aplicados a los fluidos. Se utilizó la metodología de investigación tomando en cuenta: el ámbito espacial y temporal; el universo, población y muestra del estudio; unidad de análisis del estudio; las técnicas de recolección de datos e instrumentos. Se desarrolló el diseño del viscosímetro de acuerdo con la norma ASTM D3835, utilizándose el programa de diseño mecánico, AUTODESK INVENTOR PROFESSIONAL y para el diseño del mando y la fuerza de la energía eléctrica se utilizó el software CAD e-SIMU. Como resultado se obtuvieron 12 planos en el Sistema ISO E, donde el undécimo plano corresponde al de ensamblado, es el de mayor importancia porque es allí donde se indica el montaje de las piezas diseñadas y el duodécimo plano es el explosionado de las piezas y partes, donde se muestran todos los componentes del viscosímetro, considerando su orden de montaje y desmontaje. Luego se analizaron dichos resultados con los ajustes debidos del diseño, tomando en consideración los cálculos de estudios de Ingeniería tanto para el diseño de la estructura, elección de partes que conforman el equipo propuesto y los cálculos para el montaje correspondiente. Para la validación del diseño del viscosímetro se acepta el 3% de error respecto a la comparación realizada con un viscosímetro análogo rotacional, Modelo NDJ4, tipo “A” y se llegó a la conclusión que el viscosímetro diseñado se encuentra dentro de los parámetros de aceptación.