Caracterización experimental y numérica de muelles de compresión cilíndricos de pequeña cantidad de espiras para la optimización de las leyes que rigen su comportamiento: aplicación a la mejora de la predicción del comportamiento de las válvulas reguladoras de caudal
Visualitza/
Metadades
Mostra el registre complet de l'elementcomunitat-uji-handle:10234/158176
comunitat-uji-handle2:10234/71324
comunitat-uji-handle3:10234/114762
comunitat-uji-handle4:
TFG-TFMAquest recurs és restringit
Metadades
Títol
Caracterización experimental y numérica de muelles de compresión cilíndricos de pequeña cantidad de espiras para la optimización de las leyes que rigen su comportamiento: aplicación a la mejora de la predicción del comportamiento de las válvulas reguladoras de caudalAutoria
Tutor/Supervisor
Doménech Monforte, AlejandroTutor/Supervisor; Universitat.Departament
Universitat Jaume I. Departament d'Enginyeria Mecànica i ConstruccióData de publicació
2015-09-28Editor
Universitat Jaume IResum
El objetivo del presente proyecto es estudiar y afinar la predicción del comportamiento de
muelles de compresión cilíndrica, bajo diferentes condiciones de contorno. En especial, se
analizarán muelles con pocas ... [+]
El objetivo del presente proyecto es estudiar y afinar la predicción del comportamiento de
muelles de compresión cilíndrica, bajo diferentes condiciones de contorno. En especial, se
analizarán muelles con pocas espiras, para los cuales las leyes de modelización mecánica
actuales pierden su validez. Con el fin de buscar una adaptación de dichas leyes, se realizará la
caracterización experimental y numérica de una serie de 72 muelles con dimensiones reducidas.
Además, se probará la mejora conseguida con las nuevas leyes de comportamiento, para el caso
de pocas espiras, en una de sus aplicaciones industriales más común, la válvula antirretorno.
En un primer lugar, se ha desarrollado un estudio bibliográfico previo para observar el estado
del arte en este campo. Este estudio permite adquirir los conocimientos generales necesarios
para elaborar el exhaustivo análisis presentado en este proyecto.
Primeramente, la búsqueda de información se ha basado en la comprensión de diferentes tipos
de muelles y sus características. Para tratar el caso particular de los muelles con pocas espiras,
se ha buscado información referente a los problemas generados por sus extremidades y el
comportamiento no lineal de su curva Fuerza-Desplazamiento. Éstos son los puntos clave del
comportamiento de los muelles con pocas espiras, cuya predicción resulta complicada.
Tras este análisis previo, se ha llevado a cabo un trabajo de investigación para conocer el
comportamiento real de los muelles cilíndricos de compresión con pocas espiras. Para estos
muelles, las leyes usuales no representan adecuadamente su comportamiento real. Por tanto,
el objetivo de este proyecto es estudiar dicho comportamiento.
Se ha considerado que los muelles seleccionados para llevar a cabo dicho objetivo presentarán
un mecanizado en sus extremidades de tipo cerrado simple y cerrado rectificado. De este modo,
se analizarán resultados experimentales y simulados numéricamente. Cabe destacar que las
experimentaciones han sido realizadas gracias a la infraestructura y material del INSA Toulouse.
Para las caracterizaciones numéricas, se ha utilizado el software de elementos finitos ABAQUS.
Se analizan diferentes modelos de muelles para determinar el esfuerzo axial en función de su
desplazamiento, conllevando al cálculo directo de la rigidez del muelle. Gracias a estos cálculos
y sus posteriores comparaciones, se observa la necesidad de mejora en la concepción de muelles
con pocas espiras debido a la imprecisión de la concepción usual.
Con el fin de mejorar la precisión que consigue la teoría actual, se definen unas nuevas leyes de
comportamiento. Tras detallar las mismas, se delimita su dominio de aplicación y se estructuran
de modo que resulten de fácil implantación para la industria actual de muelles.
Por otro lado, se analiza una aplicación industrial capaz de poner a prueba la mejora obtenida
con las nuevas leyes correctivas. En concreto, se analizan los muelles presentes en válvulas
antirretorno, para comprobar que la concepción de las mismas bajo las nuevas leyes de
comportamiento puede mejorar la precisión de regulación de estas válvulas.
Finalmente y gracias a la aplicación analizada, se concluirán las configuraciones óptimas de los
muelles para su aplicación industrial y el rango de validez de las nuevas leyes de
comportamiento. [-]
Paraules clau / Matèries
Descripció
Treball final de Grau en Enginyeria en Tecnologies Industrials. Codi: ET1040. Curs acadèmic 2014-2015
Tipus de document
info:eu-repo/semantics/bachelorThesisDrets d'accés
http://rightsstatements.org/vocab/CNE/1.0/
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess