UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID

“… tratan de diseñar, construir y ensayar un prototipo de una transmisión mecánica sin contacto entre las partes y que sea capaz de funcionar en condiciones criogénicas con un mínimo mantenimiento…”

“… el diseño que están planteando los investigadores… se basa en la utilización de fuerzas magnéticas… y consigue evitar el desgaste de las piezas y la necesidad de lubricación…”

“…si tenemos en cuenta que más de la mitad de la energía que consumimos se pierde por fricción, disponer de mecanismos que la eviten puede ser realmente importante…”

Investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) coordinan un proyecto internacional que trata de desarrollar un nuevo concepto de transmisión mecánica sin contacto entre piezas, basada en fuerzas magnéticas, que evita la fricción y el desgaste y hace innecesaria la lubricación de las piezas.

El objetivo del proyecto MAGDRIVE es diseñar, construir y ensayar un prototipo de una transmisión mecánica sin contacto entre las partes y que sea capaz de funcionar en condiciones criogénicas con un mínimo mantenimiento, prácticamente inexistente. “Además este tipo de mecanismo, que es el encargado de transmitir potencia entre varios elementos dentro de una máquina, debe ser posible llevarlo al espacio y hacer que pueda operar durante años sin tener ningún tipo de avería o cosa semejante”, explica el profesor José Luis Pérez Díaz, del Departamento de Ingeniería Mecánica de la UC3M, que es el coordinador de este nuevo proyecto de investigación europeo del Séptimo Programa Marco (7PM) que dura tres años.

Las características básicas del diseño que están planteando los investigadores para conseguir que no haya un contacto físico entre las partes móviles de la transmisión se basa en la utilización de fuerzas magnéticas. “Lo que intentamos investigar en el marco de este proyecto es si la eficiencia de estos mecanismos es la adecuada y si tienen las propiedades que pensamos que pueden tener”, aclara el profesor Pérez Díaz.

Las ventajas de conseguir una transmisión mecánica en la que no hay contacto entre las partes móviles son, principalmente, que se consigue evitar, por una parte, el desgaste de las piezas y, por otra, la necesidad de lubricación. “Al no haber contacto ni fricción entre los dientes del engranaje – explica Pérez Díaz – ya no sería necesario emplear lubricantes. A temperaturas criogénicas – de unos -200 ºC – los lubricantes convencionales son sólidos como piedras y generan problemas”, comenta. Además, señala, “si tenemos en cuenta que más de la mitad de la energía que consumimos se pierde por fricción, disponer de mecanismos que la eviten puede ser realmente importante”.

La utilidad de este tipo de modelos de transmisión mecánica puede encontrase en muchos escenarios. La primera aplicación que comentan los investigadores es para todo tipo de mecanismos empleados en satélites o naves espaciales en las que no es posible acceder al mantenimiento fácilmente y en las cuales se requiere que pesen poco y funcionen en las condiciones criogénicas del espacio, aunque también podría encontrar aplicaciones en instrumentos que necesitan funcionar en este rango de temperaturas en la Tierra, como aparatos de tomografía o de resonancia empleados en Medicina. “Si nuestro tipo de transmisión pudiera ser extrapolable a temperatura ambiente podría utilizarse en cualquier sistema de transmisión que pudiera sacar ventajas de esas propiedades, aunque por el momento estamos centrados en la aplicación espacial”, comenta José Luis Pérez Díaz, que forma parte del grupo de investigación MAQLAB de la UC3M, donde ya tienen experiencia en trabajos de magnetomecánica y mecánica de levitación superconductora.

El proyecto MAGDRIVE es un proyecto europeo, del área Espacio del 7 PM, coordinado por la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) y con la participación del Consejo Nacional de la Investigación (CNR-SPIN) de Génova y la Universidad de Cassino (ambos en Italia), la Fundación de la facultad de ciencias de la Universidad de Lisboa (Portugal) y tres empresas: BPE de Alemania, la española LIDAX y CAN Superconductors, de República Checa. La UC3M, además de las labores de coordinación, realizará el diseño y una buena parte del montaje del prototipo, además de participar en los ensayos, según los responsables del proyecto.