Diseño de un dinamómetro mediante el método de los elementos finitos
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Mostrar el registro completo del ítemResumen
El presente trabajo muestra una serie de estudios que llevan al diseño de un instrumento capaz de medir las fuerzas, en tiempo real, que surgen en los procesos de mecanizado. Este dispositivo, llamado dinamómetro, puede medir fuerzas en las tres componentes de aplicación de una fuerza en el espacio. Tales fuerzas son la fuerza de corte, fuerza de avance y fuerza de empuje radial. Este diseño garantiza una elevada rigidez que permite obtener un buen acabado superficial, a la vez que posee sensibilidad como para lograr efectuar mediciones de fuerza de pequeña magnitud. Resulta de dimensiones reducidas, teniéndose en cuenta que el dispositivo debe ser montado en la torreta portaherramienta de un torno de control numérico CNC, donde por lo general los espacios son muy limitados. Este dinamómetro está compuesto por elementos deformables, anillos octogonales. Las mediciones de fuerza se efectuarán a través de las deformaciones captadas por transductores o sensores de deformación (strain gauges). Estos se pegan sobre los anillos octogonales y se conectan a un sistema de adquisición de datos. El diseño de este instrumento se realizó con el software I-DEAS (Integrated Desing Engineering Analysis Software) que utiliza el método de cálculo por elemento finito (FEM, Finite Element Model). Este método consiste en reemplazar mediante un modelo de elementos discretos al modelo continuo o real. Es decir, mediante un sistema de nodos se construye un mallado que simplifica el sistema a evaluar. Reduciéndose a un número finito el número de incógnitas de un sistema físico real, y poder realizar sobre este modelo una gran variedad de estudios. La mayoría de las publicaciones y trabajos sobre diseño y fabricación de dinamómetros hacen hincapié en el diseño global del instrumento, pero muy pocos han hecho un análisis detallado de los anillos que componen el dispositivo; si es que tenemos en cuenta que hace más de cuatro décadas que se trabaja en este tipo de dispositivo. Por lo dicho, y por considerar a los elementos deformables el pilar de este tipo de instrumento se realizó un estudio detallado de los elementos deformables, como son los anillos circulares y los anillos octogonales. Se obtuvieron ecuaciones que describen el comportamiento de tales elementos y a partir de estas ecuaciones se calcularon las dimensiones para que estos cumplan con requisitos tales como tamaño y rigidez.
Autor/a
Remirez, Luis Pablo
Flores, Gustavo Marcelo (tutor)
Fecha
2011Tipo de documento
tesis de grado
Subtipo de documento
informe final
informe final
dc.language.iso
spa
Materias
Ingeniería mecánica : : Dispositivos electromecánicos;
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- Tesisg [1853]