Capítulo 1- Introducción y objetivos

Capítulo 1-Introducción y Objetivos
Capítulo 1- Introducción y Objetivos
El presente proyecto fin de carrera se titula ‘Anteproyecto de Modelado de una
Máquina de Ensayo de Fatiga’ y tiene como objetivo aproximarse y estudiar un modelo
capaz de simular el comportamiento dinámico de la máquina, al ser requerida para un
ensayo de fatiga, tipo tracción-compresión.
La máquina de ensayo de fatiga se muestra en la figura 1.1. Se encuentra en el
Laboratorio de Ingeniería Mecánica de la Escuela Superior de Ingenieros de la Universidad
de Sevilla.
Figura 1.1. Máquina de ensayo de fatiga
La realización de este proyecto es el primer paso de la respuesta a la necesidad de
proveer a la persona utilice la máquina de un modelo que simule los ensayos, incluyendo el
control. Dicho modelo servirá para estimar la precisión de la máquina y para simular su
comportamiento ante diferentes ensayos.
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Capítulo 1-Introducción y Objetivos
La tarea de modelar todos los elementos que conforman el conjunto de la máquina es
demasiado amplia para poder ser realizada en un proyecto fin de carrera. Por ello este
trabajo es un anteproyecto.
Se han empleado dos métodos para obtener modelos que simulen ensayos de fatiga.
El primero proporcionará un modelo teórico y el segundo uno experimental. El primer
método se basa en estudiar cada uno de los sistemas que conforman la máquina. Se
obtendrán modelos teóricos parciales y al final se unirán dichos modelos para obtener una
única ecuación para la simulación de los ensayos. El segundo método consiste en realizar
una serie de ensayos, hallar una curva que refleje los datos obtenidos en éstos y por último
escoger un modelo que se ajuste a esta curva. El primer método es más laborioso puesto que
precisa un estudio en profundidad de cada uno de los componentes de la máquina. Pero sus
resultados tendrán mayor rango de validez. El segundo, sin embargo, es más fácil de
realizar, pero sus resultados serán menos generales. Esta menor validez es debida a que si se
intenta modelar un ensayo que no se haya tenido en cuenta en la elaboración del modelo,
quizás éste no sea capaz de simularlo correctamente.
En el presente proyecto fin de carrera se van a estudiar ambos modelos. Sin embargo
se le ha dado mucha mayor importancia al modelo teórico, al que se dedicará del capítulo 2
al 6 del proyecto. En concreto, en el capítulo 2 se muestra la estructura que va a tener el
modelo teórico y se da una visión del funcionamiento de cada una de las partes de la
máquina. En el capítulo 3 se describirá la geometría y los componentes de la máquina. En
los capítulos 4 y 5 se estudiaran respectivamente las ecuaciones de las partes mecánica e
hidráulica. En el apartado 6 se obtendrá el modelo del control y se unirán las ecuaciones que
modelan las tres partes del modelo teórico. Con ello se obtendrá el modelo teórico completo
que simula los ensayos. En el capítulo 7 se estudiará el modelo experimental mencionado
anteriormente. En el capítulo 8 se escriben los resultados y las conclusiones y en el 9 el
desarrollo futuro del proyecto. La bibliografía utilizada se muestra en el capítulo 10. Por
último, en el capítulo 11, se presentarán los apéndices, donde se mostrarán los planos de la
máquina y el manual de la servoválvula y se listará un fichero empleado en el programa
numérico de elementos finitos.
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