Los Cangrejos


Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona


Mecànica dels medis continus


DISSENY BÀSIC D’UN GANXO












ÍNDEX
1. MATERIALS, SOL∙LICITACIONS I DISSENY PRELIMINAR
1.1 Funció bàsica i paràmetres clau de funcionament. Prestacions generals. Normatives.______________________________________________________3
1.2 Elecció de materials: disponibilitat,treballabilitat, paràmetres elàstics i resistents, densitat, cost...__________________________________________4
1.3 Característiques elàstiques i resistents del material.___________________4
1.4 Especificacions geomètriques bàsiques. Disseny preliminar i tecnologia de construcció del prototipus.__________________________________________6

2. EL MODEL D’ELEMENTS FINITS
2.1 Límits del model iCONDICIONS DE CONTORN. Idealitzacions. Singularitats numèriques.___________________________________________________7
2.2 Característiques del model: tipus d’element finit, model/s del/s material/s. MALLA.________________________________________________________8
2.3 Fiabilitat dels resultats: punts crítics i procés de REFINAT de la malla._____8
2.4 Avaluació de la validesa de la hipòtesi dedesplaçaments infinitesimals. Necessitat d’un càlcul no lineal?_____________________________________8

3. ANÀLISI DE RESULTATS
3.1 Camp de desplaçaments, deformada.______________________________9
3.2 Distribució de tensions principals i direccions principals.______________10
3.3 Criteri de fallida. Distribució de tensions equivalents._________________11
3.4 Coeficient de seguretat i càrrega defallida._________________________12

4. OPTIMITZACIÓ DEL DISSENY, CONSTRUCCIÓ, ASSAIG I CONCLUSIONS
4.1 Optimització del disseny i anàlisi de resultats definitius._______________13
4.2 Disseny definitiu, plànols i procés constructiu.______________________17
4.3 Pressupost, impacte ambiental i sostenibilitat.______________________17
4.4 Assaigs funcional i extrem. Correlació de resultats.Conclusions.________18


1. MATERIALS, SOL∙LICITACIONS I DISSENY PRELIMINAR
1.1 Funció bàsica i paràmetres clau de funcionament. Prestacions generals. Normatives.
“Un ganxo és una peça d’un material tenaç, especialment de metall, de forma corba i acabada en punta, que serveix per a agafar-hi o penjar-hi alguna cosa.”
Diccionari enciclopèdic Salvat català.
El treball consisteix en el disseny d’unganxo, on donades unes cotes inicials, es tracta de realitzar una simulació amb el programa ANSYS, mitjançant el mètode dels elements finits, i analitzar-ne les tensions i deformacions que apareixen a la nostra proposta de disseny.
El disseny proposat ha de ser sotmès a dos tipus d’assaigs:
Assaig nominal: el ganxo ha de poder suportar el pes de qualsevol membre del grup, que en el nostre casés d’ aproximadament 800N.
Assaig destructiu: s’ha de carregar el ganxo fins la seva fallida elàstica.
El ganxo s’ha dissenyat segons el compliment d’unes cotes variables donades i amb una obertura D de 30 mm.
Per utilitzar el ganxo, fixem la part de dalt, i el carreguem per la panxa de sota, utilitzant un cilindre, per exemple, que és el que proporciona la força aplicada al ganxo. Aquestacàrrega que apliquem, crea un moment de gir, que com a resultat dóna una deformació que s’estudiarà més endavant en el treball.
L’objectiu principal del treball, es centra en determinar com influeix la força que s’aplica a la part inferior del ganxo, en quant a deformacions, distribució de tensions nominals, camp de desplaçaments, ... així com la tensió de fallida elàstica, òbviament.
Caldrà,després de la determinació d’aquests paràmetres, fer-ne un estudi per resoldre dubtes importants, com la zona on trencarà el ganxo o les zones de deformació.




1.2 Elecció de materials: disponibilitat, treballabilitat, paràmetres elàstics i resistents, densitat, cost...
El material escollit per a la realització del ganxo és el polimetacrilat de metil (PMMA).
D’entrada, els ganxos...