Optimización estructural de bancadas de motores y cálculo de ejes de máquinas según la DIN-743

Cálculo de bancadas de motores especiales y validación de ejes segun normativa alemana.

Bancada kron

Necesidades del Cliente

La empresa KRON necesitaba realizar un análisis estructural exhaustivo para una bancada de ascensor y validar los ejes de varias de sus máquinas bajo la normativa alemana DIN-743. Las necesidades específicas del cliente incluían:

  • Asegurar la integridad estructural bajo diversas condiciones de carga.
  • Obtener un informe que certifique la idoneidad de la bancada.
  • Disponer de ejes certificados bajo normativa alemana (DIN-743).

Problemática del Cliente

KRON enfrentaba varios desafíos relacionados con la estructura de la bancada:

  • Necesidad de garantizar la seguridad y fiabilidad de la bancada bajo diferentes escenarios de carga, incluyendo cargas normales y situaciones críticas como el golpe del contrapeso tras un acuñamiento.
  • La geometría compleja de la bancada requería un análisis detallado que no podía ser abordado con métodos analíticos simples.
  • KRON buscaba optimizar el diseño para asegurar la durabilidad y reducir riesgos de falla por fatiga.
Bancada kron 3

Beneficios por contar con Ingeniería SAMAT

Contar con Ingeniería SAMAT para este análisis estructural ofreció los siguientes beneficios a KRON:

  • Experiencia y Precisión: La experiencia en el uso de métodos avanzados como FEM garantizó un análisis preciso y detallado.
  • Cumplimiento Normativo: Aseguramos que el diseño cumple con todas las normas y regulaciones aplicables, proporcionando tranquilidad al cliente.
  • Optimización y Seguridad: El análisis detallado y las recomendaciones finales optimizaron el diseño para mayor durabilidad y seguridad.

Características del Cálculo

El análisis estructural realizado por Ingeniería SAMAT utilizó el método de los elementos finitos (FEM) con las siguientes características:

Geometría y Modelado:

    • Se generó un modelo 3D de la bancada a partir de planos proporcionados por KRON.
    • Se eliminaron redondeos y pequeños agujeros para simplificar el mallado y mejorar la calidad del análisis.
    • Se utilizó un mallado con elementos tipo Shell, resultando en 280,236 nodos y 270,291 elementos.

    Materiales:

    Se consideró un comportamiento elástico lineal del acero S235JR para evaluar las tensiones en caso de superar el límite elástico.

    Los silentblocks se modelaron con un material tipo caucho con propiedades específicas.

    Bancada kron 2

    Condiciones de Contorno y Cargas:

    Se analizaron diferentes casos de carga incluyendo funcionamiento normal con cabina descargada y cargada, así como un escenario crítico de golpe del contrapeso.

    Se aplicaron fuerzas y restricciones de desplazamiento adecuadas a cada escenario.

    Resultados:

    Se obtuvieron tensiones de Von Mises y deformaciones direccionales para cada caso de carga.

    • Se establecieron factores de seguridad adecuados para cada caso de carga.
    • Se identificó el caso 3 (golpe del contrapeso) como el más crítico, con tensiones máximas localizadas pero dentro de límites aceptables.
    • Los desplazamientos máximos fueron de 3.1 mm, 3.6 mm y 4.7 mm para los tres casos de carga, respectivamente.
    Valdiaciondin 743 kron
    Ejes

      Conclusión

      Gracias a la colaboración con Ingeniería SAMAT, KRON pudo obtener un análisis estructural detallado y confiable de su bancada para ascensor. Este caso de éxito demuestra cómo la aplicación del método de los elementos finitos y la experiencia técnica de SAMAT pueden abordar eficazmente desafíos complejos en ingeniería estructural, asegurando resultados precisos y optimizando la seguridad y rendimiento de las estructuras analizadas.

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