Análisis de los esfuerzos aplicados en los soportes de un cigüeñal y torque resultante de un motor de combustión interna usando un prototipo funcional virtual en Adams/Engine

Abstract

La modelación paramétrica ha venido a ocupar un lugar principal en el proceso de diseño de las máquinas del futuro pues con ella es posible crear modelos más complejos que dan una perspectiva cercana a la real, sin embargo, el solo hecho de tener un modelo en parametría no fue suficiente para mantener quieta la inquietud del inventor, fue necesaria la creación de modelos en movimiento. Con una herramienta poderosa como lo es Adams/Engine, se les da vida a los diseños creados, se le da movimiento a lo que se es capaz de imaginar, de diseñar. Para el desarrollo de este trabajo de tesis se emplearon, para el modelo CAD, Mechanical DeskTop V6 y para la simulación se usó Adams/Engine. Inicialmente se usó Adams View para la creación del modelo y al mismo tiempo se exploraba en la creación de plantillas en Adams/Engine y viendo las grandes ventajas de usar el modelo en este software se desarrollaron los trabajos y análisis en este paquete. Durante la investigación hecha en Adams View se hizo una parte de esta en la utilización de Adams AutoFlex teniendo en cuenta que los motores en la vida real sufren deformaciones del tipo torsional y flexionantes. Son estas deformaciones las que determinan el comportamiento del sistema pues originan vibraciones y eventualmente fallas. Sin embargo, solo se llegó hasta la parte de definir el proceso de mallado de los componentes importados de CAD, este fue interrumpido debido a que Adams/Engine considera estos dos factores que ocurren en el motor con lo que se puede hacer la consideración del cigüeñal a torsión o flexión. Como objetivo principal se planteó hacer la metodología y análisis del sistema del cigüeñal, se logró obtener las fuerzas que actúan en los apoyos así como el torque resultante de motor; se realizó un análisis a diferentes rpm y se observó el comportamiento de los factores antes mencionados, fueron 6 en total, 650, 1500, 2500, 3500, 4500 y 5500 rpm. Al mismo tiempo se desarrolló un modelo analítico simplificado para hacer una comparación del torque resultante, se descubren grandes similitudes en los dos modelos. Queda la posibilidad para hacer el modelo analítico de las fuerzas actuando en los apoyos y poder hacer la comparación con los resultados obtenidos de Adams/Engine.