Simulacion y Analisis de Jaula de Inflado Rev2.

SIMULACI N Y ANALISIS DE JAULA PARA INFLADO DE LLANTAS Fecha: miércoles, 25 de marzo de 2015 Diseñador: Solidworks Nombre de estudio: Análisis estático 1 Tipo de análisis: Análisis estático

Table of Contents 1.DESCRIPCION..................... 1.DESCRIPCION.................................. .................. ..... 1 2.NORMA ................................... .............................................. ........... 1 Suposiciones........... ........................ .......................... .................. ..... 2

1. DESCRIPCION 

Jaula protectora de inflado de neumáticos, fabricado con tubos de acero livianos SAE 1010 de Ø2” y en base con plancha de acero estructural ASTM A-36 de 3/16” de espesor.

Información de modelo ......................... ............................ ... 3 Propiedades del est udio ........................... ........................... 4 Unidades ..................................... .............................................. ......... 4 Propiedades de material ........................ ........................... ... 5 Cargas y sujeciones ..................... ................................. ............ 6 Definiciones de conector .. ¡Error! Marcador no

definido.

2. NORMA OSHA 

Para la fabricación tener presente la norma de OSHA 29 CFR 1910.177 “Mantenimiento de las Ruedas de rines separables y rines sólidos”

Información de contacto ... ¡Error! Marcador no

definido. Información de malla ....... ¡Error! Marcador no

definido.

Detalles del sensor .......... ¡Error! Marcador no

definido.

Fuerzas resultantes ......... ¡Error! Marcador no

definido.

Vigas ............... ...............¡Error! Marcador no definido. Resultados del estudio ............................. ............................. 7 Conclusión ........¡Error! Marcador no definido.

Analizado con SolidWorks Simulation

Simulación de Ensamblaje de jaula inflado-3

1

3. SUPOSICIONES 

las medidas de llanta que se pondrá a prueba la jaula es: 425/65R22.5, que nos indica que el diámetro del anillo de cierre de la llanta es de 22.5 pulgadas.



En esta jaula calcularemos para que soporte un máximo impacto de Fuerza de 157 PSI para un anillo de cierre o aro de 22.5” de diámetro.



El fin de jaula es lograr proteger al personal del impacto de los anillos de cierre o venas de la llanta que se desprenden debido a la presión interna aplicada.



Abra deformación de la jaula debido a la fuerza de impacto pero esta deformación debe ser mínima de tal forma que no pase el esfuerzo de rotura del material, máxima deformación de cada componente 50mm.

4. CALCULO Hallamos la fuerza ejercida por presión de sobre la jaula: Calculamos el área de presión ejercida por el anillo = 0.25(22.5 − 21.75 ) = 26   Calculamos la fuerza ejercida= 157  26 = 4082 ≈ 1852  Entonces consideremos una fuerza de 2000kg que se ejerce sobre la jaula. Ingresando los datos calculamos al programa de diseño de solidworks.



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5. INFORMACIÓN DE MODELO

Nombre del modelo: Ensamblaje de jaula inflado-3 Configuración actual: Predeterminado

Sólidos Nombre de documento y referencia

Tratado como

Saliente-Extruir1 Sólido

Saliente-Extruir1 Sólido

Simetría1 Sólido


Propiedades volumétricas

Ruta al documento/Fecha de modificación

Masa:51.025 kg Volumen:0.0065 m^3 Densidad:7850 kg/m^3 Peso:500.045 N

Placa base de jaula Pl ASTM A-36



3/16”x1300x1000

Platina de refuerzo A-36 ¼”x2”x1200

Tubo de acero SAE 1010 Ø2” LIVIANO


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6. PROPIEDADES DEL ESTUDIO Nombre de estudio Tipo de análisis Tipo de malla Efecto térmico: Opción térmica Temperatura a tensión cero Incluir los efectos de la presión de fluidos desde SolidWorks Flow Simulation Tipo de solver Efecto de rigidización por tensión (Inplane): Muelle blando: Desahogo inercial: Opciones de unión rígida incompatibles Gran desplazamiento Calcular fuerzas de cuerpo libre Fricción Utilizar método adaptativo: Carpeta de resultados

Análisis estático 1 Análisis estático Malla sólida Activar Incluir cargas térmicas 298 Kelvin Desactivar FFEPlus Desactivar Desactivar Desactivar Automática Desactivar Activar Desactivar Desactivar Documento de SolidWorks (E:\jaula inflado de llantas)

7. UNIDADES Sistema de unidades: Longitud/Desplazamiento Temperatura Velocidad angular Presión/Tensión


Métrico (MKS) mm Kelvin Rad/seg N/m^2


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8. PROPIEDADES DE MATERIAL Referencia de modelo

Propiedades

Componentes

Nombre: ASTM A36 Acero Tipo de modelo: Isotrópico elástico Criterio de error predeterminado: Límite elástico: Límite de tracción: Módulo elástico: Coeficiente de Poisson: Densidad: Módulo cortante:

lineal Desconocido 2.5e+008 N/m^2 4e+008 N/m^2 2e+011 N/m^2 0.26

PLATINAS Y PLACA BASE

7850 kg/m^3 7.93e+010 N/m^2

Datos de curva:N/A

Nombre: AISI 1010 Barra de Tipo de modelo: Criterio de error predeterminado: Límite elástico: Límite de tracción: Módulo elástico: Coeficiente de Poisson: Densidad: Módulo cortante: Coeficiente de dilatación térmica:

acero laminada en caliente Isotrópico elástico lineal Desconocido 1.8e+008 N/m^2 3.25e+008 N/m^2 2e+011 N/m^2 0.29

TUBOS DE PROTECCION

7870 kg/m^3 8e+010 N/m^2 1.2e-005 /Kelvin

Datos de curva:N/A



5

9. CARGAS Y SUJECIONES Nombre de sujeción

Imagen de sujeción

Detalles de sujeción Entidades: 1 cara(s) Tipo: Geometría fija

Fijo-1

Fuerzas resultantes Componentes Fuerza de reacción(N) Momento de reacción(N.m)

Nombre de carga

X

Y

Z

Resultante

78456.6

-0.363556

1653.62

78474.1

0

0

0

0

Cargar imagen

Detalles de carga Referencia: Cara< 1 > Valores: 0 0 -9.81 Unidades: SI

Gravedad-1

Entidades: Referencia: Tipo: Valores:

4 cara(s), 1 plano(s) Alzado Aplicar fuerza -2000, KGF

Fuerza-1



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10. RESULTADOS DEL ESTUDIO Nombre

Tipo

Mín.

Máx.

Tensiones1

VON: Tensión de von Mises

0.00769284 N/m^2 Nodo: 152325

1.5095e+009 N/m^2 Nodo: 596893

Ensamblaje de jaula inflado-3-Análisis estático 1-Tensiones-Tensiones1

Nombre

Tipo

Mín.

Máx.

Desplazamientos1

URES: Desplazamiento resultante

0 mm Nodo: 13440

37.0418 mm Nodo: 183651

Ensamblaje de jaula inflado-3-Análisis estático 1-Desplazamientos-Desplazamientos1



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Nombre

Tipo

Mín.

Máx.

Deformaciones unitarias1

ESTRN: Deformación unitaria equivalente

8.1462e-011 Elemento: 13343

0.00593272 Elemento: 342264

Ensamblaje de jaula inflado-3-Análisis estático 1-Deformaciones unitarias-Deformaciones unitarias1



8

11 CONCLUSION 

Como se observa en el cuadro de resultados el desplazamiento es de 37mm que no sobre pasa los 50mm recomendados.



La estructura de jaula tiene como función proteger del impacto del anillo, aunque para este propósito llegue a deformarse y pasar el límite de fluencia del material como indica el cuadro de resultados, pero a este desplazamiento cumplirá con la función de protección.



Se recomienda reforzar la parte inferior del tubo si posible acartelarlos.



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Simulacion y Analisis de Jaula de Inflado Rev2.

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