Simulaci贸 estructural ESPREMEDOR MAAC Mireia Andreu Robert Alba Clemente Guti茅rrez
Web del projecte: http://maacjuicer.wix.com/maacjuicer
A continuació s’analitzen estructuralment diferents parts de l’espremedor MAAC, per tal, de verificar que aguanta els esforços que pateix i, en cas contrari, poder realitzar els canvis oportuns fins a que els resultats siguin positius. Com és obvi, no s’ha analitzat cada peça, sinò que únicament s’han observat aquelles que resultaven susceptibles a tenir càrregues de tensions elevades, degut a la seva geometria, la seva posició crítica dins l’estructura del producte o per alguna altra raó. Cada anàlisi s’explica detalladament per a facilitar-ne la comprensió i a l’hora, justificar la metodologia emprada i les decissions preses en cada cas. També s’ha inclòs una prèvia, on s’informa de les característiques dels materials i les forces aplicades.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
INTRODUCCIÓ
· MATERIALS · FORCES · ANÀLISIS ESTRUCTURALS
- Suport motor
- Engranatge z4
- Carcassa
- Embut
- Contrapinya
- Carcassa (shell)
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CONTINGUT
ACER INOXIDABLE Simulaci贸 estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Guti茅rrez
MATERIALS POM
MATERIALS
FORCES
2,05 kg · 9,8 m/s2 = 24,5 N Potència motor = Potència taronja = 25N
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
PC
w1 Z1 w2 w4
Z2 w3 Z3
Z4
Z1 = 62 Z2 = 9 Z3 = 79 Z4 = 10 n1 = 2 rev/seg W1- = 4· Π=12,57 rad/s
Z1 · w1 = Z2 · w2 w2 = (Z1 · w1 ) / Z2 = 86,57 rad/s Z2 · w2 = Z3 · w3 w3 = (Z2 · w2) / Z3 = 1,43 rad/s Z3 · w3 = Z4 · w4 w4 = (Z3 · w3 ) / Z4 = 2,21 rad/s i = Z4 motor / Z3 conduit = 7,9 i = M4 motor / M3 conduit
=> M3 conduit= 17,45 N·m
i = Z3 motor / Z2 conduit = 0,14 i = M3 motor / M4 conduit
=> M2 conduit= 2,44 N·m
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
FORCES
A continuació s’analitza la peça del suport / base del motor i els engranatges, feta de PC. Com es pot observar a la imatge superior es troba ubicada a la part interior i superior de l’espremedor MAAC. Està suportat pels nervis de la carcassa.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR
SUPORT MOTOR
Moment 1 És el que s’exerceix a l’engranatge que transmet la força al de la contrapinya. Té un valor de 17,45 N
Moment 2 És el que s’exerceix a l’engranatge que està en contacte amb el del motor. Té un valor de 2,44 N
Força 1 És el que fa el pes del motor sobre la base; com que no ocupa tota la superficie s’ha aplicat sobre una regió de simulació. Té un valor de 10 N
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
Moments i forces aplicades
SUPORT MOTOR
Superior És la que s’exerceix a la part superior que està subjectada a la carcassa. Lateral La produïda pels costats de la carcassa.
Malla
Formada per 1871 elements.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
Restriccions
Tal i com es pot veure a la llegenda del gràfic la màxima tensió suportada és de 0,732 MPa i es produeix (v.zoom) a la zona que es veu de color taronja a la imatge gran, és a dir, a la zona on s’aplica el moment 2. El factor de seguretat de la peça, tenint en compte que el límit elàstic del PC és de 64 MPa correspon al valor de 87, ja que el valor de la tensió és ínfim.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR Von Misses
Es pot veure que la gràfica de la tensió convergeix a partir de polinomis de grau 6. per tant , els resultats obtinguts tenen fiabilitat.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR Von Misses
Tal i com es pot veure a la llegenda del gràfic el desplaçament màxim és de 0,00434 mm i es produeix (v.zoom) a la zona que es veu de color vermell a la imatge gran, és a dir, a la zona on s’aplica el moment 2.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR Desplaçament màxim
Es pot veure que la gràfica de desplaçament convergeix a partir de polinomis de grau 6. per tant , els resultats obtinguts tenen fiabilitat.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR Desplaçament màxim
Fins ara els resultats obtinguts s’havien obtingut obviant el pes del motor, per a poder observar l’efecte dels engranatges i els seus moments sobre la base. A les gràfiques superiors, si que s’ha tingut en compte el pes, i, tal i com es pot veure a la llegenda la màxima tensió suportada és de 1,8 MPa i es produeix (v.zoom) a la zona que es veu de color taronja a la imatge gran, és a dir, a la zona on s’aplica el pes del motor. El factor de seguretat de la peça, tenint en compte que el límit elàstic del PC és de 64 MPa correspon al valor de 35.55, ja que el valor de la tensió és molt petit.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR Von Misses II
Es pot veure que la gràfica de la tensió convergeix a partir de polinomis de grau 6. per tant , els resultats obtinguts tenen fiabilitat.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR Von Misses II
Tal i com es pot veure a la llegenda del gràfic el desplaçament màxim és de 83 mm i es produeix (v.zoom) a la zona que es veu de color vermell a la imatge gran, és a dir, a la zona on es recolza el motor. Aquest valor s’ha considerat més gran del que hauria de ser, per això, seguidament es realitzen canvis, per tal de disminuir-lo.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR Desplaçament màxim II
Es pot veure que la gràfica de desplaçament convergeix a partir de polinomis de grau 6. per tant , els resultats obtinguts tenen fiabilitat.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR Desplaçament màxim II
Tal i com s’ha citat anteriorment, fruit del resultat de desplaçament elevat s’ha considerat oportú fer un redisseny als nervis on s’hi recolza el motor. Al damunt d’aquestes línies, es pot observar per mitjà del gràfic i la seva llegenda que el desplaçament màxim queda reduit a la meitat. Aquest es produeix (v.zoom) a la zona que es veu de color vermell a la imatge gran, és a dir, a la zona on es recolza el motor.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR Desplaçament màxim III
Es pot veure que la gràfica de desplaçament convergeix a partir de polinomis de grau 6. per tant , els resultats obtinguts tenen fiabilitat.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR Desplaçament màxim III
Com es pot observar a les imatges superiors, si que s’ha tingut en compte el pes, i, tal i com es pot veure a la llegenda la màxima tensió suportada és de 0,9 MPa i es produeix (v.zoom) prop de la zona que es veu de color groguenc a la imatge gran, és a dir, a la zona on s’h i recolza el motor. El factor de seguretat de la peça, tenint en compte que el límit elàstic del PC és de 64 MPa correspon al valor de 71, ja que el valor de la tensió suportada és molt petit.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR Von Misses III
A continuació es realitza un nou anàlisi de la base d’engranatges ja que els anàlisis realitzats prèviament s’hi han detectat incongroencies que venien donades per un error en l’assiganació de paràmetres del material de la peça.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR Modificació
Com es pot observar a les imatges superiors la tensió al lloc on pateix més (v.zoom:on reposa el motor, en el extrem de l’escaire) té un màxim Von Mises de 0,699MPa El factor de seguretat de la peça, tenint en compte que el límit elàstic del PC és de 64 MPa correspon al valor de 84,4, ja que el valor de la tensió suportada és molt petit.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR Von Misses IV
Es pot veure que la gràfica de la tensió convergeix a partir de polinomis de grau 6. per tant , els resultats obtinguts tenen fiabilitat.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR Von Misses IV
Aquest cop, com es pot observar a la gràfica es pot observar que el desplaçament es més raonable i no arriba a la unitat de mm: 0,04mm. El punt on pateix més deplaçament és al extrem del centre on va col·locat el motor.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR Desplaçament màxim IV
Es pot veure que la gràfica de desplaçament convergeix a partir de polinomis de grau 6. per tant , els resultats obtinguts tenen fiabilitat.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
SUPORT MOTOR Desplaçament màxim IV
A continuació s’analitza l’engranatge z4, que és la és la peça que acciona la molla en el moment que la pinya arriba al seu punt màxim. Està fet de POM. Com es pot observar a la imatge superior es troba ubicada a la part interior de l’espremedor MAAC. Està suportat per unes guies i per les dents d’un altre engranatge.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
ENGRANATGE Z4
Té un valor de 25N i s’ha aplicat a una regió de simulació de 7,5 mm col·locada a 30 mm de l’extrem, ja que és el lloc on s’exerceix la força sobre la pestanya que activa el motor.
Restriccions
Fixació del moviment horitzontal i de profunditat (x, z) gràcies a les guies que hi ha a la carcassa.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
ENGRANATGE Z4 Força aplicada
ENGRANATGE Z4
Fixació en l’eix y, aplicada a una regió de simulació, que representa la superficie on hi ha les dents d’aquest engranatge, que van contactant amb les de l’engranatge de la palanca.
Malla
Formada per 239 elements.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
Restriccions
Tal i com es pot veure a la llegenda del gràfic la màxima tensió suportada és de 0,248 MPa i es produeix (v.zoom) a la zona que es veu de color taronja a la imatge gran, és a dir, a la zona on s’aplica el comencen les dents de l’engranatge.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
ENGRANATGE Z4 Von Misses
Es pot veure que la gràfica de la tensió no convergeix, per tant, els resultats obtinguts son poc fiables. D’aquí es desprén que s’hagin realitzat alguns canvis per a intentar aconseguir quelcom amb més validesa.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
ENGRANATGE Z4 Von Misses
Tal i com es pot veure a la llegenda del gràfic el desplaçament màxim és de 0,00617 mm i es produeix (v.zoom) a la zona que es veu de color vermell a la imatge gran, és a dir, a la zona superior.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
ENGRANATGE Z4 Desplaçament màxim
Es pot veure que la gràfica de desplaçament convergeix a partir de polinomis de grau 7.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
ENGRANATGE Z4 Desplaçament màxim
Fruit de la no convergència dels resultats de les tensions de Von Misses, s’ha decidic refinar la malla i augmentar el radi de l’escaire, per observar si d’aquest mode canvien els resultats.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
ENGRANATGE Z4 Refinament de malla i canvis
Després de les modificacions aplicades citades anteriorment, sobre la malla i la mida dels escaires, es pot veure a la llegenda del gràfic la màxima tensió suportada és de 0,2063 MPa i es produeix (v.zoom) a la zona que es veu de color taronja a la imatge gran, és a dir, a la zona on s’aplica el comencen les dents de l’engranatge, igual que amb anterioritat.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
ENGRANATGE Z4 Von Misses I
Es pot veure que la gràfica de la tensió continua sense convergir, per tant, els resultats obtinguts son poc fiables.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
ENGRANATGE Z4 Von Misses I
Tal i com es pot veure a la llegenda del gràfic el desplaçament màxim és de 0,00251mm i es produeix (v.zoom) a la zona que es veu de color taronjós a la imatge gran, és a dir, a la zona de sobre de l’escaire, on s’aplica la força.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
ENGRANATGE Z4 Desplaçament màxim I
Es pot veure que la gràfica de desplaçament convergeix perfectament amb polinomis de grau 4.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
ENGRANATGE Z4 Desplaçament màxim I
S’ha fixat la peça de mode extrem, per la seva base, com si estigués restringida per sota en l’eix de les y (vertical), per tal, de veure com li afectaria si això succeís.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
ENGRANATGE Z4 Cas més extrem
Després de les modificacions en les resticcions, es pot veure a la llegenda del gràfic la màxima tensió suportada és de 0,20577 MPa i es produeix (v.zoom) a la zona que es veu de color verdós a la imatge gran, és a dir, a la zona on s’aplica el comencen les dents de l’engranatge, igual que amb anterioritat.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
ENGRANATGE Z4 Von Misses II
Es pot veure que la gràfica de la tensió de Von Misses convergeix amb polinomis de grau 5.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
ENGRANATGE Z4 Von Misses I
Tal i com es pot veure a la llegenda del gràfic el desplaçament màxim és de 0,00516 mm i es produeix (v.zoom) a la zona que es veu de color taronjós a la imatge gran, és a dir, a la zona de sobre de l’escaire, on s’aplica la força.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
ENGRANATGE Z4 Desplaçament màxim II
Es pot observar que la gràfica de desplaçament convergeix perfectament, amb polinomis de grau 5.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
ENGRANATGE Z4 Desplaçament màxim II
A continuació s’analitza la part interior de la carcassa, que per on es subjecta la contrapinya. Està feta d’acer inoxidable. Com es pot observar a la imatge superior es troba ubicada a la part superior de l’espremedor MAAC i bàsicament el que es vol observar son els nervis estructurals. Per a fer l’anàlisi s’ha partit la carcassa per tal de facilitar els càlculs, col·locants les restriccions adequades i evitant malles grans.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA
Té un valor de 25N i s’ha aplicat a una regió de simulació que representa la zona on es recolza la contrapinya.
Aquesta també té un valor de 25N i s’ha aplicat en sentit vertical sobre la zona inferior, on contacta la contrapinya.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Força aplicada
Fixació total en aquesta zona degut a que es troba subjectat per la resta de la carcassa i és la millor manera d’indicar-ho.
Restricció simètrica, degut a que com s’ha citat amb anterioritat, s’ha tallat la carcassa per a facilitar els càlculs i aquesta part seria simètrica a la de la part esquerra.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Restriccions
Malla de 208 elements Simulaci贸 estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Guti茅rrez
CARCASSA Malla
En aquest cas el valor màxim de Von misses es de 7,32MPa, sobre la zona que s’ha augmentat (v. zoom). Degut a que l’alumini té un límit elàstic de 55MPa, el seu factor de seguretat és de 7,51.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Von Misses
La gràfica de la tensió convergeix amb polinomis de grau 8, pel que podem verificar que els resultats obtinguts tenen bastanta credibilitat i fiabilitat.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Von Misses
Tal i com es pot veure a la llegenda del gràfic el desplaçament màxim és de 0,014 mm i es produeix (v.zoom) en el nervi que aguanta el engranatge, ja que es una regió més petita que ha d’aguantar la mateixa força que la secció inferior.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Desplaçament màxim
Es pot veure que la gràfica de desplaçament convergeix (polinomis de grau 8), el que dóna fiabilitat, i sumat als resultats mostrats anteriorment, transmet que el material de la peça suporta perfectament els esforços.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Desplaçament màxim
A continuació s’analitza l’embut, fet de PC. És la peça que fa caure el suc just per l’eix central del cítric que s’està esprement. Com es pot observar a la imatge superior es troba ubicada a la part mòbil de l’espremedor MAAC i bàsicament el que es vol observar es com afecta el fet d’estar en voladiu subjectada a l’engranatge z4. Per a fer l’anàlisi s’ha partit per la meitat per tal de facilitar els càlculs.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
EMBUT
Està situada sobre una regió de simulació que representa el recolzament de la pinya i el colador.
Restriccions
Situades a la zona on hi ha els forats dels passadors DIN 7 d4. Forat interior restringit amb un pin en y i en z. Paret en contacte amb la peça ‘z4’ fixada en x. Tambe se li ha aplicat la restricció de simetria, ja que s’ha partit la peça per la meitat per facilitar el calculs.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
EMBUT Força aplicada
Malla refinada fins a obtenir la mostrada a dalt de 2991 elements Simulaci贸 estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Guti茅rrez
EMBUT
Malla
En aquest cas el valor màxim de Von misses es de 14,63MPa, sobre la zona que s’ha augmentat (v. zoom), més propera a la zona d’unió amb l’engranatge z4. Degut a que l’alumini té un límit elàstic de 65MPa, el seu factor de seguretat és de 4,44.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
EMBUT Von Misses
La gràfica de la tensió convergeix amb polinomis de grau 7, pel que podem verificar que els resultats obtinguts tenen bastanta credibilitat i fiabilitat.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
EMBUT Von Misses
Tal i com es pot veure a la llegenda del gràfic el desplaçament màxim és de 2,28mm i es produeix (v.zoom) a l’estrem de la peça, com és lògic tractanse d’un element en voladiu.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
EMBUT Desplaçament màxim
Es pot veure que la gràfica de desplaçament convergeix (polinomis grau 7), el que dóna fiabilitat, i sumat als resultats mostrats anteriorment, transmet que el material de la peça suporta perfectament els esforços.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
EMBUT Desplaçament màxim
R6
S’ha modificat el radi on la peça patia més tensió. De radi 3 a radi 6mm., per tal de reduir les tensions acumulades.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
EMBUT Modificació
Malla refinada fins a obtenir la mostrada a dalt de 3059 elements Simulaci贸 estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Guti茅rrez
EMBUT
Malla I
En aquest cas el valor màxim de Von misses es de 10,51MPa, sobre la zona que s’ha augmentat (v. zoom), més propera a la zona d’unió amb l’engranatge z4, però per la part inferior, és a dir, que s’ha reduit la tensió i s’ha localitzat a un altre zona de mida ínfima. Degut a que l’alumini té un límit elàstic de 65MPa, el seu factor de seguretat és de 6,18.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
EMBUT Von Misses I
La gràfica de la tensió convergeix amb polinomis de grau 7, pel que podem verificar que els resultats obtinguts tenen bastanta credibilitat i fiabilitat.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
EMBUT Von Misses I
Tal i com es pot veure a la llegenda del gràfic el desplaçament màxim és de 2,2mm i es produeix (v.zoom) a l’estrem de la peça.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
EMBUT Desplaçament màxim I
Es pot veure que la gràfica de desplaçament convergeix (polinomis grau 7), el que dóna fiabilitat, i sumat als resultats mostrats anteriorment, transmet que el material de la peça suporta perfectament els esforços.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
EMBUT Desplaçament màxim I
A continuació s’analitza la peça més important, la contrapinya, feta d’acer. És la peça que gira i permet que amb la pressió feta sobre la pinya la taronja es vagi esprement. Com es pot observar a la imatge superior es troba ubicada a la part superior de l’espremedor MAAC. El que s’ha observat és el número de cicles que aguantaria, fent un anàlisi de fatiga.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CONTRAPINYA
Pressió interior amb un valor de 12 MPa aplicada a tota la superficie interior, simulant la que exerciria una taronja.
Restriccions
Situades a la zona superior on està en contacte amb l’engranatge; aquí està restringit en l’eix x y z, i verticalment per la part on contactaria amb la carcassa quan se n’estigués fent ús.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CONTRAPINYA Força aplicada
Malla refinada fins a obtenir la mostrada a dalt de 3485 elements. Simulaci贸 estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Guti茅rrez
CONTRAPINYA Malla
Els resultats de l’anàlisi de fatiga indiquen que la peça en general aguantarà 100000000000000000000 cicles, però la zona en vermell resulta molt crítica ja que segons s’indica per la zona exterior no aguantaria ni un cicle.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CONTRAPINYA Número de cicles
Tal i com es pot veure a la llegenda del gràfic es confirma el que s’ha observat amb anterioritat, en general la peça aguanta però la zona que contacta amb la carcassa pateix molt. D’aquí es desprén que s’hagin editat les restriccions, per tal d’aproximar-les més a les reals així com s’hagi canviat lleugerament la geometria per aconseguir resultats més acurats.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CONTRAPINYA Confidence of life
S’han variat les restriccions de la zona on encaixa la carcassa, ja que només s’havia indicat una restricció en y sobre part de la zona de l’encaix; s’ha restringit en x i z en la part vertical i en y ambdues cares horitzontals.
Malla I
Malla refinada de 4080 elements.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CONTRAPINYA Restriccions I
Abans
Després
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CONTRAPINYA Modificacions geomètriques
Els resultats de l’anàlisi de fatiga indiquen que la peça en general aguantarà 100.000.000.000.000.000.000 cicles; la zona en groc 63.095,73 cicles i la vermella, pràcticament inapreciable, 3.388,45 cicles.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CONTRAPINYA Número de cicles I
Tal i com es pot veure a la llegenda del gràfic es confirma el que s’ha observat amb anterioritat, gairebé la totalitat de la peça (de l’1 al 3) aguanta 3 excepte certes zones puntuals.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CONTRAPINYA Confidence of life
A continuació s’analitza la carcassa exterior. Degut a la seva geometria, s’ha decidit fer l’anàlisi utilitzant una shell, per tal de facilitar-li els càlculs al programa i a la vegada aquests no triguessin tant. Cal citar que ha calgut simplificar al màxim peça, eliminant totes les inclinacions, tot el nerviat i totes les extrusions.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA (shell)
La malla per defecte dóna com a resultat dades incongruents, ja que en la imatge es podíen observar tetraedres però en la taula de resultats no figurava cap entitat en la peça.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Malla per defecte
S’ha refinat la malla i el resultat obtingut ha estat el de la imatge superior.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Malla refinada
La força que s’ha simulat ha estat la d’un usuari recolzat sobre l’espremedor. Aquesta té un valor de 150N cap avall,el qual no és el pes total de la persona ja que només s’arrepenja.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Forces
Té una restricció en la direcció del terra a la part inferior de la carcassa, simulant que l’element està recolzat sobre una taula o sobre alguna superfície. El moviment transversal i longitudinal no s’ha bloquejat ja que no és un element fixe. S’ha realitzat un Anàlisi multi pas però donava error en una cara del expremedor.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Restriccions
S’ha realitzat una malla més fina per veure si es podia eliminar el error. Però aquest error persistia al mateix punt tot i haver disminuit.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Malla refinada II
Vist que continuava donant error, s’ha refinat encara més la malla i aquest ha estat el resultat.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Malla refinada III
Després de 4 hores calculant el anàlisi no ha finalitzat, s’ha decidit revisar el que s’ha fet fins al moment.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Multi-pas
S’han revisat les restriccions fruit de l’error que donava l’anàlisi i s’ha detectat que hi mancava una; la de simetria mirall; s’ha col·locat als vèrtexs interns i s’ha procedit a veure si funcionaba l’anàlisi.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Restricciones
Tot i les modificacions continua donant error, per això s’ha optat per realitzar un single pass que si que el calculava, a continuació s’exposen els resultats del mateix.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Multi-pas
El punt màxim es en el extrem amb un valor de 9,2MPa, sabent que el límit elàstic del alumini que és de 60,5 ens queda un coeficient de seguretat de 60,5/9,22=6,56 Per tant, es pot concloure que la estructura aguanta la força externa aplicada.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Von Misses
El desplaçament màxim té lloc a l’extrem contrari que el resultat de Von misses. Aquest té valor es de 0,46mm, una mesura raonable i permesa, després d’aplicar-li una força exterior la qual no s’hauria de dur a terme si es fa un bon us d’aquest. Com s’ha citat anteriorment, el resultat donat s’ha donat amb un single pass el qual no ha permès extreure les gràfiques per saber si convergeix o no, aixi que es podria dir que aquest resultats obtinguts no són del tot fiables, ja que la justificació de la convergència no la s’ha pogut realitzar.
Simulació estructural: espremedor MAAC | Mireia Andreu Robert i Alba Clemente Gutiérrez
CARCASSA Desplaçament màxim
Simulaci贸 estructural ESPREMEDOR MAAC Mireia Andreu Robert Alba Clemente Guti茅rrez
http://maacjuicer.wix.com/maacjuicer