Desarrollo del prototipo virtual de un motor radial de tres cilindros. Simulación dinámica y análisis por elementos finitos

Abstract

[ES] Este proyecto se compone de distintas tareas consecutivas. Primero se realiza el desarrollo de un prototipo virtual a través de la búsqueda de información y planos con el fin de guiar el posterior modelado. Se ha elegido un motor radial de tres cilindros que en un principio trabaja con aire comprimido, también conocido como motor neumático. Pero se va a trabajar como si fuera un motor de combustible a la hora de realizar las distintas pruebas y asignación de fuerzas. Modelado, ensamblaje, simulación dinámica y análisis tensional se van a llevar a cabo con el software Autodesk Inventor Professional 2016 herramienta utilizada en el 4 curso del grado en la asignatura de Ingeniería Gráfica. Se comienza con el modelado de las distintas piezas que conforman el motor. Luego se realizan los planos de todas las piezas. Y tras comprobar todas las dimensiones se ensamblan todas piezas dentro del bloque motor. Seguidamente queda dar movimiento al ensamblaje a través de la simulación dinámica. Para ello se le va a asignar una fuerza a cada pistón. Luego se simulará el régimen permanente del motor con la asignación de una velocidad fija al cigüeñal. Esto último servirá para extraer los resultados al análisis por elementos finitos de una selección de piezas con posibilidad de ser modificadas en función de los resultados obtenidos.

[CA] Aquest projecte es compon de distintes tasques consecutives. Primer es realitza el desenrotllament d'un prototip virtual a través de la busca d'informació i plans a fi de guiar el posterior modelatge. S'ha triat un motor radial de tres cilindres que en un principi treballa amb aire comprimit, també conegut com a motor pneumàtic. Però se'n va a treballar com si fóra un motor de combustible a l'hora de realitzar les distintes proves i assignació de forces. Modelatge, acoblament, simulació dinàmica i anàlisi tensional es van a dur a terme amb el programari Autodesk Inventor Professional 2016 ferramenta utilitzada en el 4 curs del grau en l'assignatura d'Enginyeria Gràfica. Es comença amb el modelatge de les distintes peces que conformen el motor. Després es realitzen els plans de totes les peces. I després de comprovar totes les dimensions s'acoblen totes peces dins del bloc motor A continuació queda donar moviment a l'acoblament a través de la simulació dinàmica. Per a això se li va a assignar una força a cada pistó. Després se simularà el règim permanent del motor amb l'assignació d'una velocitat fixa al cigonyal. Açò últim servirà per a extraure els resultats a l'anàlisi per elements finits d'una selecció de peces amb possibilitat de ser modificades en funció dels resultats obtinguts.

[EN] This project consists of several consecutive tasks. First is the development of a virtual prototype through the search for information and plans to guide the subsequent modeling. A radial three-cylinder engine which initially works with compressed air, also known as pneumatic engine was chosen. But it will work as if it were an engine of fuel when carrying out various tests and allocation of forces. Modeling, assembly, dynamic simulation and stress analysis will carry out with the Autodesk Inventor Professional 2016 software tool used in the 4 course of degree in the subject of engineering graphics. It begins with the modeling of the different pieces that make up the engine. Then the planes of parts are made. And after checking all dimensions are assembled all parts within the engine block. Then is give movement to the assembly through the dynamic simulation. To do this you will assign a strength to each piston. Then it will simulate the permanent regime of the engine with the allocation of a fixed speed to the crankshaft. This last will be to extract the results analysis by finite elements of a selection of pieces with possibility to be modified depending on the results obtained.