Desarrollo del prototipo virtual de un elevador de tijera para automóviles. Simulación dinámica y análisis por elementos finitos

Abstract

[ES] En el presente TFG, Trabajo de Fin de Grado, se muestra el proceso que se ha seguido para realizar el diseño virtual de un prototipo de elevador de tijera para automóviles. Para realizar dicho diseño, se va a utilizar el programa CAD 3D Autodesk Inventor Professional 2019, programa que se ha utilizado en Ingeniería Gráfica, asignatura cursada en cuarto curso del grado. En primer lugar, se ha realizado una búsqueda de información para conocer los distintos tipos de elevadores y sus características, y, a partir de este momento se empezará a realizar el modelado de las piezas que formarán el elevador. Una vez finalizado el modelado, se realizarán los planos de todas las piezas de forma normalizada y posteriormente el ensamblaje del elevador mediante el uso de restricciones, simulando los grados de libertad de la máquina. Una vez finalizado el prototipo, se realizan las simulaciones pertinentes, utilizando el mismo programa que en el modelado. En primer lugar, se realizarán dos simulaciones dinámicas, la primera será una simulación para obtener la fuerza necesaria para poder elevar la plataforma cuando en ella se ubique un vehículo con la máxima masa indicada en las especificaciones de diseño, y la segunda será una simulación dinámica en la que se estudiará el movimiento y los estados tensionales en cada uno de los instantes de tiempo. Con la simulación dinámica finalizada, se realizará un análisis de tensiones en algunas de las piezas más determinantes y se propondrán alternativas de mejora. Finalmente, se realizará una conclusión basada en los resultados obtenidos y se elaborará un presupuesto.

[CA] En el present TFG, Treball Fi de Grau, es mostra el procés que s’ha seguit per a realitzar el disseny virtual d’un prototip d’elevador de tisores per a automòbils. Per a realitzar aquest disseny, s’utilitzarà el programa CAD 3D Autodesk Inventor Professional 2019, programa que s’ha utilitzat en Enginyeria Gràfica, assignatura cursada en quart curs del grau. En primer lloc, s’ha realitzat una busca d’informació per a conèixer els diferents tipus d’elevadors i les seues característiques, i, a partir d’aquest moment es començarà a realitzar el modelat de les peces que formaran l’elevador. Una vegada finalitzat el modelat, es realitzaran els plans de totes les peces i posteriorment l’assemblatge de l’elevador mitjançant l’ús de restriccions, simulant els graus de llibertat de la màquina. Una vegada finalitzat el prototip, es realitzen les simulacions pertinents, utilitzant el mateix programa del modelat. En primer lloc, es realitzaran dos simulacions dinàmiques, la primera serà una simulació per a obtindre la força necessària per a poder elevar la plataforma quan en ella s’ubica un automòbil amb la màxima massa indicada en les especificacions de disseny, i la segona serà una simulació dinàmica en la que s’estudiarà el moviment i els estats tensionals en cadascun dels instants de temps. Amb la simulació dinàmica finalitzada, es realitzarà un anàlisi de tensions en algunes de les peces més determinants i es proposaran alternatives de millora. Finalment, es realitzarà una conclusió basada en els resultats obtinguts i s’elaborarà un pressupost

[EN] This Degree Final Project shows the process that has been followed to make the virtual design of a hydraulic scissor lift prototype for cars. In order to carry out this design, the program that is going to be used is the CAD 3D Autodesk Inventor Professional 2019, which has been used in Graphic Engineering, subject taken in the fourth year of the degree. In the first place, an information search has been carried out to know the different types of lifts and their characteristics and from this moment on, the modelling of the pieces for the lift will begin. Once the modelling is finished, the drawings of all the pieces will be carried out in a standardized way. Afterwards, the lift assembly will be made through the use of restrictions, simulating the degrees of freedom of the machine. Once the prototype is finished, pertinent simulations will be performed using the same program that has been used in the modelling. Firstly, two dynamic simulations will be carried out. The first one will be a simulation to get the necessary strength to lift the platform when a vehicle with the maximum mass indicated in the design specifications is located on it. The second one will be a dynamic simulation in which the motion and tension states in each of the instants of time will be studied. With the dynamic simulation finished, a tension analysis in certain pieces will be carried out and improvement alternatives will be proposed. Lastly, a conclusion based on the obtained results will be made and a budget will be prepared.