Disseny i construcció d’un banc d’assaig de desgast de coixinets lineals de plàstic

Abstract

L’objectiu del projecte que es presenta a continuació és dissenyar i construir un banc d’assaig que permeti obtenir dades relatives al desgast a què estan sotmesos els coixinets lineals de plàstic, que guien el carro de capçals en algunes impressores de gran format. El projecte inclou el disseny mecànic del conjunt del banc, així com també el disseny en detall dels seus components més destacats, alguns fabricats expressament, altres seleccionats de catàlegs comercials, i altres recuperats de màquines en desús o provinents d’excedents de producció. Amb el muntatge del banc i la redacció d’un protocol d’assaig es completa aquest projecte, que vol ser una eina de recerca per a l’empresa, que permeti adquirir les dades necessàries per al disseny de nous coixinets més resistents al desgast. El projecte comença amb un estudi de les condicions de funcionament dels coixinets, un estudi teòric del mecanisme de desgast en peces de plàstic sotmeses a lliscament sec, i una anàlisi dels mètodes d’assaig existents. Seguidament, es defineixen els requeriments de disseny, s’analitzen diverses alternatives conceptuals per al banc, i finalment es procedeix al disseny mecànic detallat dels components. El disseny del model en 3D i l’elaboració dels plànols s’ha realitzat amb l’ajuda del programari CoCreate One Space Designer Modeling 2006. Les simulacions per elements finits que completen els càlculs també s’han realitzat amb un mòdul d’aquest programari. Tot i que el disseny del banc s’ha centrat en un model concret de coixinet, es contemplen possibles modificacions per a adaptar-lo a noves geometries del coixinet. El resultat és un mecanisme d’assaig que permet obtenir dades simultànies de 10 provetes, pressionades de manera independent contra la mateixa barra que guia el carro de capçals en una impressora. Tant la pressió de contacte com la velocitat de lliscament poden ser prou elevades per a assajar, fins i tot de manera accelerada, coixinets fabricats amb materials altament resistents al desgast. Per altra banda, el disseny d’un aparell de mesura especial per a aquest banc permetrà obtenir dades prou precises per al seu tractament i anàlisi.