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Modelación matemática y simulación computacional para el diseño de un mecanismo agitador de pintura

Abstract:

En el presente trabajo investigativo se planteó el análisis dinámico de un agitador de pintura, para ello se realizó un estudio del estado del arte previo para su posible realización. Los pasos fueron el desarrollar la ingeniería que envuelve el desarrollo de este tipo de productos, después la adecuada selección de componentes así como el dimensionamiento de cada uno de los elementos constitutivos del agitador. Después se procedió a la verificación de las ecuaciones que nos permiten encontrar posiciones, velocidades, aceleraciones y torques. Y todas estas debidamente relacionadas con el tiempo según los ciclos que se deben realizar para garantizar la adecuada mezcla de la pintura. Para lograr esto, con las ecuaciones previamente establecidas se hizo la respectiva simulación en el Matlab, para ello se ocupan diferentes comandos como la resolución a través del método numérico de Newton Raphson, que nos permite derivar de una mantera cíclica las expresiones que traducen el movimiento. Cuando ya se obtuvieron las diferentes gráficas se procedió a representar el mecanismo del agitador en un programa CAD como Solidworks, obteniendo un esquema dinámico del agitador, posteriormente para validar lo anteriormente encontrado se procedió a la simulación del prototipo en ANSYS, lo que nos permitió encontrar las curvas y el comportamiento del sistema. Finalmente se pudo concluir que la curva de torque está estrechamente ligada a las cargas y la etapa del ciclo de trabajo en que se encuentre, obteniendo así los máximos y mínimos críticos para el diseño.