Diseño de Sistemas Vibrantes Usando Espacios de Solución
Autores: Xu, Duo; Zhang, Yunzhe; Zimmermann, Markus
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño de Sistemas Vibrantes Usando Espacios de Solución
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Objetivos de diseño
Tolerancia
Espacios de solución
Sistemas vibrantes
Requisitos de componentes
Modelado de sistemas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Debido a las complejas interacciones entre componentes y a los requisitos multidisciplinarios y posiblemente conflictivos, es un desafío identificar objetivos de diseño apropiados para componentes individuales que mantengan la vibración de un sistema mecánico por debajo de un nivel especificado. Los métodos de desarrollo existentes son limitados en el sentido de que solo proporcionan objetivos de componentes precisos sin tolerancia. Sin embargo, se requiere tolerancia para reconciliar requisitos conflictivos y proporcionar libertad para el diseño de componentes. Este artículo presenta un método de diseño sistemático para sistemas vibratorios basado en los llamados espacios de solución. Consiste en (1) modelado del sistema, (2) cálculo del espacio de solución, (3) modelado de componentes y (4) diseño detallado. Los espacios de solución son rangos de valores admisibles y sirven como requisitos de componentes que guían el diseño independiente de componentes. Cumplir con estos requisitos de componentes garantiza que se logre el objetivo de diseño general del sistema con respecto a la vibración y posiblemente a otras disciplinas. El método propuesto se aplica a un caso de uso industrial, donde se modifica el soporte de goma y el diseño geométrico de un compactador vibratorio para mejorar su rendimiento dinámico y estático. Tanto el modelo del sistema como el modelo de componentes son validados mediante experimentos. La vibración de un diseño de referencia se reduce en un 48%.
Descripción
Debido a las complejas interacciones entre componentes y a los requisitos multidisciplinarios y posiblemente conflictivos, es un desafío identificar objetivos de diseño apropiados para componentes individuales que mantengan la vibración de un sistema mecánico por debajo de un nivel especificado. Los métodos de desarrollo existentes son limitados en el sentido de que solo proporcionan objetivos de componentes precisos sin tolerancia. Sin embargo, se requiere tolerancia para reconciliar requisitos conflictivos y proporcionar libertad para el diseño de componentes. Este artículo presenta un método de diseño sistemático para sistemas vibratorios basado en los llamados espacios de solución. Consiste en (1) modelado del sistema, (2) cálculo del espacio de solución, (3) modelado de componentes y (4) diseño detallado. Los espacios de solución son rangos de valores admisibles y sirven como requisitos de componentes que guían el diseño independiente de componentes. Cumplir con estos requisitos de componentes garantiza que se logre el objetivo de diseño general del sistema con respecto a la vibración y posiblemente a otras disciplinas. El método propuesto se aplica a un caso de uso industrial, donde se modifica el soporte de goma y el diseño geométrico de un compactador vibratorio para mejorar su rendimiento dinámico y estático. Tanto el modelo del sistema como el modelo de componentes son validados mediante experimentos. La vibración de un diseño de referencia se reduce en un 48%.