Desarrollo del prototipo virtual parametrizado de un elevador RZ230205E141A LIFTER ASY. Simulación dinámica y análisis mediante elementos finitos

Abstract

[ES] El objetivo de este TFG es el diseño de un elevador que forma parte de una máquina en el proyecto RPS26 HAM PACKING en el que el alumno está realizando sus prácticas en la empresa Diseño y Construcción de Maquinaria Automatizada (DCM) dedicada al desarrollo de tecnología para la industria alimentaria. La función principal del elevador es recoger las cajas vacías de la línea de producción, elevarlas hasta un punto de carga donde un robot deposita las pilas de hamburguesas dentro para, una vez llena, volver a dejar la caja sobre la rodillada. Existe una primera generación de este elevador en el que la estructura resulta altamente inestable, por lo que no realiza su función de forma adecuada. Por ello, el trabajo consistirá en rediseñar el elevador prácticamente desde cero para que cumpla con los requisitos mecánicos, funcionales y de diseño exigidos. El prototipo se validará mediante la simulación del comportamiento mecánico y se realizará el análisis estático de algunos de sus componentes empleando el método de los elementos finitos. Además de con la realización de estos cálculos, el diseño será comprobado y validado por el ingeniero responsable del proyecto para ser enviado a fabricación. Este proyecto requerirá principalmente del uso de la aplicación CAD SOLIDWORKS como herramienta de trabajo para el diseño de piezas y ensamblajes, realización de planos, análisis del comportamiento mecánico y cálculo de elementos finitos.

[CAT] L'objectiu d'aquest TFG és el disseny d'un elevador que forma part d'una màquina en el projecte “RPS26 HAM PACKING” en el qual l'alumne està realitzant les seues pràctiques en l'empresa “Disseny i Construcció de Maquinària Automatitzada (DCM)” dedicada al desenvolupament de tecnologia per a la indústria alimentària. La funció principal de l'elevador és recollir les caixes buides de la línia de producció, elevar-les fins a un punt de càrrega on un robot diposita les piles d'hamburgueses dins, i, una vegada plena, tornar a deixar la caixa sobre la rodillada. Existeix una primera generació d'aquest elevador en la qual l'estructura resulta altament inestable, per la qual cosa no realitza la seua funció de manera adequada. Per això, el treball consistirà a redissenyar l'elevador pràcticament des de zero perquè complisca amb els requisits mecànics, funcionals i de disseny exigits. El prototip es validarà mitjançant la simulació del comportament mecànic i es realitzarà l'anàlisi estàtic d'alguns dels seus components utilitzant el mètode dels elements finits. A més, amb la realització d'aquests càlculs, el disseny serà comprovat i validat per l'enginyer responsable del projecte per a ser enviat a fabricació. Aquest projecte requerirà principalment l'ús de l'aplicació CAD SOLIDWORKS com a eina de treball per al disseny de peces i ensamblatges, realització de plànols, anàlisi del comportament mecànic i càlcul d'elements finits.

[EN] The objective of this thesis is the design of an elevator that is part of a machine in the RPS26 HAM PACKING project, where the student is doing their internship at the company Diseño y Construcción de Maquinaria Automatizada (DCM), which is dedicated to the development of technology for the food industry. The main function of the elevator is to pick up empty boxes from the production line, lift them to a loading point where a robot stacks hamburgers inside, and then, once filled, place the box back onto the rollers. There is a first generation of this elevator where the structure is highly unstable, preventing it from performing its function properly. Therefore, the task will involve redesigning the elevator almost from scratch to meet the required mechanical, functional, and design specifications. The prototype will be validated by simulating the mechanical behavior and performing a static analysis of some of its components using the finite element method. Additionally, along with performing these calculations, the design will be reviewed and validated by the project engineer before being sent for manufacturing. This project will primarily require the use of the CAD application SOLIDWORKS as a working tool for designing parts and assemblies, creating drawings, analyzing mechanical behavior, and performing finite element calculations.