Download
1 / 46
460 likes | 588 Vues
Projecte final Enquadernadora. Joel González Simulació Estructural Elisava 2011-12. Presentació del projecte. En aquest projecte es durà a terme l'anàlisi del conjunt de peces, les quals durant l’ús del producte puguin patir uns esforços més desfavorables.
E N D
Projecte finalEnquadernadora Joel González Simulació Estructural Elisava 2011-12
Presentació del projecte En aquest projecte es durà a terme l'anàlisi del conjunt de peces, les quals durant l’ús del producte puguin patir uns esforços més desfavorables. En el meu cas m’he centrat en les següents peces: -Part inferior del mànec -Base màneg -Base Finalment com a segon objectiu intentaré realitzar una optimització, per així aconseguir el menor pes del conjunt amb la màxima resistència.
Peces de l'anàlisiMecanismes interiors Palanca inferior Base mànec
Aplicació de materials Per aquesta peça hem aplicat NYLON, degut al seu baix pes (objectiu principal de la construcció del conjunt), junt a més un alt límit elàstic de 86 MPa.
Malla Degut a que per la geometria de la peça de baix gruix i constant hem decidit fer Shell (eliminant petits detalls que permetin fer-la), obtenint aquest resultat.
Restriccions de moviment En primer lloc restringim el moviment de translació, degut a que aquesta peça esta connectada al engranatge 1 ( que veurem més endavant), el qual impedeix la seva translació i rotació en els eixos Y (verd) i Z (blau).
Restriccions de moviment En segon lloc restringim el últim eix de moviment el eix X, ja que el engranatge 1 també fa tope, impedint que es traslladi o roti en aquest eix.
Forces i Moments Degut a que la palanca consta de dos peces (telescòpiques), i la força no es fa en aquesta, però si rep la reacció a tota la seva estructura interior del punt on estaria la força de l’altre peça. Així que apliquem una força de 100 N de la palanca del usuari.
Anàlisis i conclusions Com podem veure les màximes tensions s’acumulen en el punt de fixació i a la junta del cilindre. Com podem veure Acumulem tensions de fins a 41 Mpa, aplicant un C.E de 2, convergint la gràfica.
Aplicació de materials Per aquesta peça s’ha decidit aplicar Acer Inox. De límit elàstic 430 MPa , degut a les altes tensions dels moments que rebrà, ja que un plàstic no les podria suportar i trencaria.
Malla Degut a que per la geometria de la peça de baix gruix i constant hem decidit fer Shell (eliminant petits detalls que permetin fer-la), obtenint aquest resultat.
Restriccions de moviment En aquest segon cas, les restriccions venen donades per els cargols que limiten el moviment. Per tant, com en exercicis anteriors, s’ha limitat s’han creat restriccions per simular el cap i el cos del cargol.
Forces i Moments Apliquem una força conjunta a tot el eix (per la shell), com a reacció a la força que rep la base de la palanca. Apliquem 100 N de forces en sentit negatiu del eix Y (cap baix).
Anàlisis i conclusions Com podem veure les màximes tensions s’acumulen en el punt de fixació dels cargols. Com podem veure Acumulem tensions de fins a 116 Mpa, que no ofereix cap problema al material, convergint la gràfica.
Aplicació de materials Per aquesta peça hem aplicat NYLON, degut al seu baix pes (objectiu principal de la construcció del conjunt), junt a més un alt límit elàstic de 86 MPa.
Canvi de geometria Per l'anàlisi de aquesta peça, hem decidit dividir-la en peces simètriques equivalents entre elles aplicant les forces corresponents en cada part.
Malla En aquesta peça per evitar sobre saturacions hem decidit crear una shell de la geometria equivalent de la peça.
Restriccions de moviment Per aquesta peça hem hagut de fer un conjunt de restriccions que representin les simetries de la peça que analitzem, així com el suport del terra on està aquesta peça. En primer lloc mostrem la simetria 1.
Restriccions de moviment En segon lloc, mostrem la simetria de l’altre cara.
Restriccions de moviment Finalment l’última simetria corresponent al suport amb el terra.
Forces i Moments En aquesta peça finalment s’ha decidit aplicar dos tipus de força: 1-La força del conjunt sobre la base 2-Moment de la palanca sobre la base(situat a un punt corresponent a la palanca)
Forces i Moments En aquesta peça finalment s’ha decidit aplicar dos tipus de força: 1-La força del conjunt sobre la base 2-Moment de la palanca sobre la base (situat a un punt corresponent a la palanca)
Anàlisis i conclusions Doncs, podem dir que com a resultat la base aguanta sense problemes gràcies al nervat que acumula tensions per sota de 6 Mpa, donant una gràfica convergida, així com uns punts de mesura convergits.
Realització del Anàlisis Hem creat un anàlisi d’optimització per en aquest cas la palanca el mànec, per aconseguir la menor massa. El qual no superi els CS 2 dels 87 Mpa
Realització del Anàlisis Amb les combinacions obtingudes, l'anàlisi ens facilita que el millor gruix en relacio resistència/massa es de 1.9 mm
Realització del Anàlisis Hem creat un anàlisi d’optimització per en aquest cas la base que suporta el mànec, per aconseguir la menor massa. El qual no superi els CS 2 dels 215 Mpa
Realització del Anàlisis Despres de probar les diverses combinacions de gruixos, el sistema declara que la millor opció es un gruix de 2.22 mm.
Realització del Anàlisis Hem creat un anàlisis d’optimització del gruix de la nostra carcassa, partint de les pautes de que no pot augmentar de massa ni pujar dels 43.5 Mpa (cs de 2).
Realització del Anàlisis Una vegada hem realitzat l'anàlisi , segons les dades del PC podríem reduir fins a 1mm el gruix del nerviat exterior del la placa base.
Conclusions Una vegada realitzat el estudi complet d’un conjunt de tres de les importants peces, hem pogut observar que el conjunt, amb els materials aplicats era apte per el seu ús sense problemes estructurals. Encara que gracies a les optimitzacions realitzades hem pogut millorar cadascuna de les peces fins aconseguir la optima geometria com hem pogut veure.
