Ejercicio Compresor de aire

Transcripción

1 Ejercicio Compresor de aire

2 La figura muestra el plano de ensamblaje de un compresor de aire

3 El funcionamiento del conjunto es como sigue: La rueda de la polea situada a la derecha (marca 8) gira arrastrada por un motor no representado Al girar, arrastra al cigüeñal (5), al que está unida solidariamente mediante un acoplamiento cónico y una tuerca (9) El giro del cigüeñal produce un movimiento de vaivén de la biela (13), que arrastra al pistón (12) El pistón (12) produce la succión del aire exterior que entra por la boquilla (no representada) enroscada en uno de los dos orificios de la culata (17), y su salida (ya comprimido) por la boquilla de salida (no representada) enroscada en el otro orificio de la culata El pistón (12) está unido a la biela (13) mediante un pasador (16) que gira alrededor de un casquillo (14)

4 El cigüeñal (4) está sujeto al cuerpo del cárter mediante un rodamiento (3), que se apoya en un separador (2) y se fija mediante un anillo de retención (6) y un tapón (7) Un segundo rodamiento (5) impide el rozamiento entre el plato del cigüeñal y la pared del cárter (1) Un tercer rodamiento (15) asegura el giro sin rozamiento entre la biela y el cigüeñal El cuerpo del cárter tiene una boca de acceso que se cierra con una tapa redonda (19) El bloque del pistón (11) tiene aletas para refrigerar el calentamiento provocado por la compresión del aire, y se cierra mediante una culata (17) que aloja las boquillas de entrada y salida (no representadas), y está sujeta mediante cuatro varillas roscadas (10) y sus correspondientes tuercas (18)

5 Las piezas no comerciales del ensamblaje quedan definidas por los siguientes dibujos de diseño: Cárter

6 Bloque pistón Culata

7 Cigüeñal Rueda de polea

8 Pistón Biela

9 Tapa de montaje Casquillo Separador

10 Tapón Pasador Varilla

11 Las piezas estándar del ensamblaje son las siguientes: Rodamientos de doble bola de las normas Coreanas (KS self aligning ball bearing series 23): KS B 2025 S D-C (Marca 3) KS B 2025 S D-C (Marca 15) Rodamiento axial de bolas ISO B,34,DE,NC,34_68 (Marca 5) Anillo de retención DIN 471, para un eje de 48 mm de diámetro, y con un espesor de 2.5 mm (Marca 6) s: Obtenga los modelos sólidos de las piezas Obtenga el ensamblaje Obtenga una simulación del movimiento del ensamblaje

12 La estrategia consta de cuatro pasos: Modele todas las piezas del compresor Obtenga el ensamblaje del compresor Agrupe las piezas del cigüeñal en un subconjunto, y las del pistón en otro Revise las relaciones de emparejamiento para asegurar el correcto movimiento del compresor Suprima los emparejamientos cosméticos Los que sirven para mostrar vistas del conjunto en orientaciones favorables, pero no repican la funcionalidad del mecanismo Reemplace emparejamientos geométricos que rigidicen el conjunto por otros que permitan simular la dinámica del mecanismo Utilice la herramienta Mover componente para comprobar que los movimientos son correctos Realice una animación que simule el movimiento del compresor

13 Obtenga el modelo del cárter: Extruya el bloque desde un perfil cuadrado Aplique un vaciado con diferentes espesores Obtenga el agujero para el cigüeñal mediante un corte extruido Extruya el alojamiento del rodamiento

14 Obtenga el agujero para el pistón mediante un corte extruido Añada el abocardado del agujero para el pistón mediante un corte extruido Añada los cuatro taladros para las varillas, en posiciones previamente marcadas mediante un croquis de situación Haga un corte extruido para el agujero de la tapa de montaje Añada la rosca cosmética No se puede hacer un taladro roscado, porque el diámetro es demasiado grande!

15 Obtenga una oreja de anclaje mediante una extrusión Añada un taladro a la oreja Obtenga el resto de orejas mediante patrones Añada los redondeos

16 Modele el cigüeñal: Obtenga el eje principal por revolución Añada la rosca cosmética en el extremo del eje Añada la muñequilla por revolución Añada el taladro roscados en el extremo del eje

17 Modele el bloque pistón: Obtenga el cuerpo del bloque pistón por revolución Añada las aletas por revolución de un perfil obtenido mediante patrón Añada los cuatro taladros para las varillas, en posiciones previamente marcadas mediante un croquis de situación

18 Modele la culata: Obtenga el cuerpo de la culata por revolución Añada los cuatro taladros para las varillas, en posiciones previamente marcadas mediante un croquis de situación Añada un chaflán en el borde superior Añada los taladros roscados para las boquillas

19 Modele el pistón: Obtenga el cuerpo del pistón por revolución Aplique un corte extruido para la ranura para biela Obtenga el agujero para el pasador mediante un corte extruido Obtenga las ranuras para los segmentos mediante un corte en revolución

20 Modele la biela: Obtenga los dos casquillos por extrusión Obtenga el brazo por extrusión Añada los redondeos de los cantos del brazo

21 Modele la rueda de polea: Obtenga la rueda por revolución Añada una aleta como nervio Añada el resto de aletas mediante patrón

22 Modele la tapa de montaje: Obtenga la tapa por revolución Añada la rosca cosmética Obtenga la ranura por corte en extrusión

23 Modele el tapón: Extruya la cabeza desde un croquis hexagonal Añada el redondeo mediante un corte de revolución Extruya la caña desde la base de la cabeza Añada la rosca cosmética Añada el agujero de la caña Añada el agujero de la cabeza

24 Modele el pasador: Obtenga el pasador por revolución Añada los chaflanes Modele la varilla: Obtenga la varilla por extrusión Añada la rosca cosmética Añada los chaflanes

25 Modele el casquillo de la biela por extrusión Modele el separador por revolución

26 Obtenga el ensamblaje del cigüeñal: Inserte el cigüeñal como pieza base Añada el rodamiento

27 Obtenga el ensamblaje de la biela: Inserte la biela como pieza base Añada el casquillo Añada el rodamiento

28 Obtenga el ensamblaje del pistón: Inserte el pistón como pieza base Simule la colocación del pasador, haciendo concéntricos los agujeros Añada el ensamblaje de la biela Simule el centrado de la biela, haciendo coplanarios los planos de referencia Añada el pasador

29 Obtenga el ensamblaje principal: Inserte el cárter como pieza base Añada el separador Añada el rodamiento del cigüeñal

30 Añada el cigüeñal con el segundo rodamiento premontado Añada una restricción cosmética para colocar la muñequilla en su posición inferior Añada la arandela elástica Cosmética

31 Inserte el tapón Cosmética Agrupe las piezas ensambladas en una carpeta El subconjunto del cigüeñal no se puede ensamblar por separado, porque tiene intercalada la carcasa pero agruparlo en una carpeta permite mostrar la unidad funcional que representa

32 Inserte el ensamblaje del pistón Coloque el rodamiento del pistón en la muñequilla del cigüeñal (para que la arrastre al girar) Deje el pistón libre, a la espera de encajarlo en el bloque del pistón Inserte una varilla Enrosque la varilla en el agujero Controle la profundidad mediante Distancia Obtenga las otras varillas por patrón de revolución

33 Inserte el bloque del pistón Encaje un agujero periférico del bloque en una varilla Encaje pistón en el agujero del bloque (para que el pistón pueda deslizar) Encaje el borde inferior del bloque en el escalón del cárter

34 Inserte la culata Inserte una tuerca Obtenga las otras tuercas por patrón de revolución

35 Inserte la tapa de montaje Cosmético (ranura) Inserte la rueda de la polea Simular apriete de la tuerca Cosmético (mostrar aletas) Inserte la tuerca de la polea Cosmético (mostrar tres caras de la tuerca)

36 Compruebe el movimiento del mecanismo Suprima todas las condiciones de emparejamiento cosméticas En realidad, no es necesario suprimir los alineamientos cosméticos que NO afectan al mecanismo Por el contrario, es necesario añadir emparejamientos que garanticen el movimiento solidario de las piezas que se tienen que mover juntas

37 Utilice Mover componente para comprobar manualmente si el mecanismo se mueve de forma apropiada Compruebe que el cigüeñal gira al girar la polea Por ejemplo, si no ha emparejado la polea al cigüeñal, el giro de la primera no arrastra al segundo Compruebe que el giro del cigüeñal provoca el vaivén del pistón Compruebe que las piezas que deben estar fijas no se mueven

38 Defina una animación del mecanismo Inicie la animación Defina un rango de tiempo inicial, arrastrando la barra de tiempo Añada un motor rotatorio aplicado a la polea

39 Ajuste la secuencia de movimientos Cambie la transparencia de la carcasa y el bloque del pistón Ajustando la velocidad del motor (10 RPM) y la duración de la animación (6 segundos), se puede obtener una animación que corresponda exactamente a una vuelta Calcule la animación Reproduzca el movimiento Repitiendo la animación en bucle, se simula el movimiento continuo del compresor

40 Para simular el movimiento de un mecanismo, primero se debe ensamblar como un ensamblaje ordinario La simulación del movimiento es compatible con los sub-ensamblajes, siempre que éstos correspondan con uniones de piezas que se mueven solidariamente Se deben revisar las relaciones de emparejamiento, prestando especial atención a que el mecanismo no quede sobre-restringido Reemplazando relaciones de emparejamiento geométricas por relaciones cinemáticas o dinámicas se deja preparado el mecanismo para la simulación El gestor de simulación permite incluir simulaciones de motores que arrastran al mecanismo, provocando su movimiento