Diseño y estudio de grúa de taller con herramientas CAD-CAM y MEF

Longares Cortés, Sergio
Canalís Martínez, Paula (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2014
Departamento de Ingeniería Mecánica, Área de Ingeniería Mecánica

Ingeniero Técnico Industrial (Esp. Mecánica)

Resumen: El objetivo del proyecto es estudiar dos diseños distintos de grúas de taller, aplicando herramientas CAD-CAE y MEF para el diseño y la comprobación de prototipos. Partiendo de los cálculos analíticos se comprobarán las variaciones de resultados que aparecen con las herramientas de cálculo y se propondrán distintas mejoras. La diferencia entre los dos diseños es la unión entre el mástil y el pilar de la grúa, en el primer diseño, el mástil tiene soldadas dos solapas para los pasadores de unión con el mástil, y en el segundo diseño, las solapas están soldadas en el pilar. Para empezar, debemos tener en cuenta diversas consideraciones de diseño, una vez tengamos solución para estas consideraciones, realizaremos una simplificación del diseño y así podremos realizar los cálculos. En la simplificación no se tienen en cuenta la forma que tienen las uniones, con conocer el tipo de unión entre los componentes es suficiente. Para realizar los cálculos, primero debemos saber cuál será la configuración más desfavorable para el diseño, esto se calculará cambiando las cargas y las longitudes que hay entre la carga y la unión del mástil con el pilar. Después debemos realizar el diagrama de solido libre para saber que partes están sometidas a mayores tensiones, a continuación, en los puntos cuya concentración de tensiones sea la más desfavorable, será donde calcularemos las tensiones máximas que puede soportar el material y dimensionaremos la sección, para que pueda soportar todas las fuerzas a las que se ve sometido. Una vez tengamos dimensionadas todas las partes del diseño, en el programa SolidWorks, se generará el diseño en 3D. Sobre este primer ensamblaje, se realizará una primera simulación, si en los informes, los resultados no fueran los esperados, se modificará el tamaño de las secciones o se incluirán nuevas piezas de refuerzo en las zonas que no cumplan con los objetivos. Se repetirá esto hasta que los datos de los informes indiquen que la estructura puede soportar las cargas sin romperse. Con el diseño definitivo, se pensará como mejorar el diseño de forma sencilla. Con la mejora introducida en el ensamblaje, se comprobarán otras posiciones y configuraciones que debe soportar la grúa, para verificar que los cálculos se han hecho sobre la configuración más desfavorable, y que soporta todas las combinaciones de carga posición y longitud de mástil. En este proyecto, veremos cómo son necesarias las herramientas CAD-CAE y MEF para que el dimensionado y el diseño de los prototipos sea lo más adecuado posible.

Tipo de Trabajo Académico: Proyecto Fin de Carrera