Diseño de una plataforma mecánica rodante con capacidad de carga de 900 kg que sustituya temporalmente las funciones de un neumático averiado, utilizando el método de optimización topológica
This work presents the development of the design of a product that gives a prompt and temporary solution to the possible mishaps that may arise on the road due to the occasional failure of a tire. The design of this device has the function of supporting the load exerted by the vehicle on one of its...
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| Autor principal: | |
|---|---|
| Otros Autores: | |
| Formato: | Trabajo de grado (Pregrado y/o Especialización) |
| Lenguaje: | spa |
| Publicado: |
Universidad Antonio Nariño
2021
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/2210 |
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| _version_ | 1812648714831921152 |
|---|---|
| author | Rodriguez Fuentes, David Esteban |
| author2 | Moreno Acosta, Henry |
| author_facet | Moreno Acosta, Henry Rodriguez Fuentes, David Esteban |
| author_sort | Rodriguez Fuentes, David Esteban |
| collection | DSpace |
| description | This work presents the development of the design of a product that gives a prompt and
temporary solution to the possible mishaps that may arise on the road due to the occasional
failure of a tire. The design of this device has the function of supporting the load exerted by
the vehicle on one of its wheels and replacing its functions to guarantee the integrity of the
user and the vehicle. For this, it was defined as an initial parameter that the product will
support a maximum static load of 900 kg (8829 N) and that it will obtain a mass of less than
20 kg but that it will continue to maintain its rigidity. Topological optimization corresponded
to the method that was used to fulfill this requirement. This study was systematically
integrated into the design methodology, starting from the collection and analysis of the
products already on the market to generate a series of concepts that were evaluated from
their technical characteristics up to the synthesis of the mechanical design of the platform
components. With the implementation of this method, a reduction in mass and volume of
47% and 46% respectively was achieved. And the finite element analyzes validated the
stiffness conservation of the component. The final result presents a design with variations
in its functions in terms of the direction and weight of the device, superior to those of the
products that are on the market, in addition, it satisfies each of the stated objectives. |
| format | Trabajo de grado (Pregrado y/o Especialización) |
| id | repositorio.uan.edu.co-123456789-2210 |
| institution | Repositorio Digital UAN |
| language | spa |
| publishDate | 2021 |
| publisher | Universidad Antonio Nariño |
| record_format | dspace |
| spelling | repositorio.uan.edu.co-123456789-22102024-10-09T23:32:52Z Diseño de una plataforma mecánica rodante con capacidad de carga de 900 kg que sustituya temporalmente las funciones de un neumático averiado, utilizando el método de optimización topológica Rodriguez Fuentes, David Esteban Moreno Acosta, Henry Plataforma mecánica rodante Optimización topológica Diseño mecánico Neumáticos Rolling mechanical plataform topological optimization Mechanical design Tires This work presents the development of the design of a product that gives a prompt and temporary solution to the possible mishaps that may arise on the road due to the occasional failure of a tire. The design of this device has the function of supporting the load exerted by the vehicle on one of its wheels and replacing its functions to guarantee the integrity of the user and the vehicle. For this, it was defined as an initial parameter that the product will support a maximum static load of 900 kg (8829 N) and that it will obtain a mass of less than 20 kg but that it will continue to maintain its rigidity. Topological optimization corresponded to the method that was used to fulfill this requirement. This study was systematically integrated into the design methodology, starting from the collection and analysis of the products already on the market to generate a series of concepts that were evaluated from their technical characteristics up to the synthesis of the mechanical design of the platform components. With the implementation of this method, a reduction in mass and volume of 47% and 46% respectively was achieved. And the finite element analyzes validated the stiffness conservation of the component. The final result presents a design with variations in its functions in terms of the direction and weight of the device, superior to those of the products that are on the market, in addition, it satisfies each of the stated objectives. Este trabajo presenta el desarrollo del diseño de un producto que da una solución pronta y temporal a los posibles percances que pueden presentarse en la vía por la ocasional avería de un neumático. El diseño de este dispositivo tiene la función de soportar la carga que ejerce el vehículo en una de sus ruedas y sustituir las funciones de esta para garantizar la integridad del usuario y del vehículo. Para ello, se definió como parámetro inicial, que el producto soporte una carga estática máxima de 900 kg (8829 N) y que tenga una masa menor a los 20 kg pero que continúe conservando la rigidez. La optimización topológica correspondió al método que se utilizó para cumplir este requisito, este estudio fue integrado sistemáticamente a la metodología de diseño, iniciando desde la recopilación y análisis de los productos ya existentes en el mercado para generar una serie de conceptos que fueron evaluados desde sus características técnicas hasta la síntesis del diseño mecánico de los componentes de la plataforma. Con la implementación de este método se consiguió una reducción de masa y volumen del 47% y 46% respectivamente. Y los análisis por elementos finitos validaron la conservación de la rigidez del componente. El resultado final presenta un diseño con variantes en sus funciones en cuanto a la dirección y peso del dispositivo, superiores a las de los productos que se encuentran en el mercado, además, satisface cada uno de los objetivos planteados. Otro Ingeniero(a) Mecánico(a) Pregrado Costo total del proyecto $9’036.400. Financiación propia $7.884.400. Financiación UAN $1.152.000. Presencial 2021-03-02T14:04:10Z 2021-03-02T14:04:10Z 2020-07-21 Trabajo de grado (Pregrado y/o Especialización) info:eu-repo/semantics/acceptedVersion http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/2210 Alderton, M. (01 de 08 de 2018). Redshift by Autodesk. Obtenido de Redshift by Autodesk: https://www.autodesk.com/redshift/automotive-design/ Ashby, M. (2011). Material Property Charts. En M. F. Ashby, Materials Selection in Mechanical Design (pág. 67). ELSEVIER Autodesk Inc. (2020). Autodesk Fusion 360. Recuperado el 17 de 02 de 2020, de https://www.autodesk.com/products/fusion-360/features#generative-design AZoM. (19 de 10 de 2001). AZO MATERIALS. Obtenido de https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=960# BendsØe, M. P. (1989). Optimal shape design as a material distribution problem. Structural Optimization, 1, 193-102. Bendsøe, M. P. (2004). 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A. instname:Universidad Antonio Nariño reponame:Repositorio Institucional UAN repourl:https://repositorio.uan.edu.co/ spa Acceso abierto Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0) https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 application/pdf application/pdf Universidad Antonio Nariño Ingeniería Mecánica Facultad de Ingeniería Mecánica, Electrónica y Biomédica Bogotá - Sur |
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