Análisis estructura de un soporte para monitor

Análisis estructural
SOPORTE MONITOR

MECÁNICA

Grado en Ingeniería de Diseño Industrial
y Desarrollo de Producto

ÍNDICE

1. Introducción…………………………………………………………….……3
2. Descripción del modelo……………………..………………………….4
2

3. Descripción de diseño……………….………………………….……….5
4. Cálculos……………….…………………….…………………………..………6
5. Conclusiones...…………………………………………………….………..12
6.Bibliografía……………………………………………………………..…..…13




1. INTRODUCCIÓN
El informe se basa en el análisis de la estructura del soporte anclado de monitores hasta 15
pulgadas detallado en el punto 2.Descripción del modelo
A lo largo del informe se detalla el peso máximo que puede soportar así como las
deformaciones y desplazamientos que sufre el sistema.
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Para la realización de la simulación se utiliza el software Autodesk InventorProfessional® que
se completa con cálculos según las formulas estudiadas en la asignatura.
El objetivo principal del informe es llevar a cabo el análisis resistente del soporte para
demostrar que el sistema aguanta el peso máximo solicitado. En el caso de que no lo soporte,
se realizarán las modificaciones de diseño necesarias para el sistema soporte los esfuerzos a
los que está sometidoadecuadamente.


2. DESCRIPCIÓN DEL MODELO
Características del modelo a analizar.
Se trata de un soporte para monitores de entre 7 y 15 pulgadas que consta de 3 piezas
principales.
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Fig. 1
El monitor apoya sobre la pestaña inferior de la abrazadera inferior (que es fija) mientras que
la otra pestaña se utiliza para sujetar el soporte a la pieza de fijación del plano vertical.
La abrazaderasuperior se adapta a la medida del monitor mediante un sistema de carriles que
le permite desplazarse en el plano vertical.
El monitor instalará tal como se muestra en la imagen. (fig 2)
Se apoya sobre la abrazadera inferior y se ajusta la superior al tamaño del monitor. Para el
anclaje, existe una pieza que mediante unos tornillos se fija al plano vertical y permite que la
abrazaderainferior se sujete a ella.

Fig. 2



3. CARACTERÍTICAS DEL DISEÑO
La idea de diseño del mecanismo consiste en que las dos abrazaderas se deslicen una respecto
a la otra en el plano vertical y que se enganchen a la pieza atornillada para sujetarse al plano
vertical. Este enganche no se utiliza todo el tiempo porque la idea es que el monitor o Tablet
se pueda colgar y descolgar fácilmente parafacilitar el manejo. Cuando éste se descolgase, se
haría con las dos abrazaderas, por lo que las abrazaderas no están fijadas a la pieza atornillada,
únicamente están encajadas.
Todas las piezas estarán fabricadas a partir de chapas de acero de 1 mm de grosor, excepto la
pieza atornillada que tiene 1,5 mm de espesor.
El acero tiene una densidad de 7,850 g/cm^3. De esta forma, las piezastienen una masa de:
−
−
−
−

Abrazadera fija inferior: 0,321 kg
Abrazadera móvil inferior: 0,163 kg
Carriles: 0,060 kg
Pieza atornillada: 0,232 kg

Esto hace un total de: 0,776 kg
Como se ha comentado anteriormente, el soporte ha sido diseñado para monitores o Tablets
de 7”, 9” y 15”. Tras consultar las masas de los diferentes tamaños y se han obtenido los
siguientes datos:
−
−
−Monitor 7”: 450 g
Monitor 9”: 700 g
Monitor 15”: 2200g

Los cálculos se realizarán con el peso máximo (el del monitor de 15”) por ser el caso más
crítico.


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4. CÁLCULOS
Se plantean dos casos diferentes. El primer caso considera el soporte sin carga, en reposo, por
lo que sólo habrá que tener en cuenta los pesos de las propias piezas.
El segundo caso se considera el soporteaguantando el peso del monitor de 15”.
Se inicia el estudio con el caso del soporte en reposo, es decir sin más carga que la que ejercen
las propias piezas por el hecho de tener masa.
Se considera el soporte formado en dos partes; una parte será la pieza atornillada anclada a la
pared y la otra parte la formarán el resto de piezas.
El origen de coordenadas, el punto O (0, 0,...