Abstract:
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El presente trabajo de fin de grado consiste en el estudio y diseño de un gato hidráulico
de botella accionado de manera rotatoria. Hemos optado por la realización de este
proyecto con el objetivo de estudiar nuevas alternativas al mecanismo de
accionamiento lineal, más habitual en los gatos hidráulicos de botella por su mayor
utilidad, gracias a su facilidad de manejo y fiabilidad.
Asimismo, hemos decidido llevar a cabo este proyecto por la posibilidad de acoplar un
motor eléctrico gracias al cambio de mecanismo, es decir, del accionamiento lineal al
rotatorio. De hecho, esto nos ha llevado a pensar en nuevas ideas de control automático,
como por ejemplo, mediante una aplicación de móvil y el empleo de sistemas
electrónicos (arduino). Esta es una posibilidad cuya implementación se estudiará en el
presente estudio.
Para llevar a cabo este proyecto, en primer lugar, se diseñó, a excepción del mecanismo
de accionamiento rotatorio, un gato hidráulico de botella semejante a uno comercial. El
diseño se ha realizado teniendo como referencia las dimensiones proporcionadas por el
fabricante en sus catálogos.
Después de hacer diferentes cálculos de fuerzas que se necesitan para levantar la carga
fijada del gato que se pretende diseñar, se modificaron algunas dimensiones de los
componentes. Los cálculos se efectuaron de dos maneras: manualmente y mediante el
programa SolidWorks 2017.
A continuación, se procedió al diseño del mecanismo de accionamiento. En un primer
momento, se optó por un mecanismo Leva-Seguidor, que más tarde se descartó. De esta
manera, en un segundo diseño, se eligió el mecanismo de Biela-Manivela. El diseño se
hizo con el programa SolidWorks 2017, utilizado para el diseño en 3D y para hacer
simulaciones de elementos finitos, con el objetivo de comprobar que los diferentes
componentes pueden soportar las fuerzas anteriormente calculadas.
Una vez definido el mecanismo de accionamiento con sus diferentes componentes, se
estudió la posibilidad de utilizar una manivela y un motor de corriente continua (12V).
En la versión con motor eléctrico, se tuvo la posibilidad de implementar un control
automático y, por lo tanto, se diseñó una aplicación de móvil que ayudará a accionar el
gato hidráulico de manera más cómoda y sin aplicar el mínimo esfuerzo.
Finalmente, se presentan los resultados, en primer lugar, de las simulaciones de
elementos finitos de componentes acabados, y en segundo lugar, del uso del mecanismo
de la manivela y un motor eléctrico en forma de ventajas e inconvenientes. |