diseño de máquina industrial

En este post vamos a hacer un breve recorrido sobre buenas prácticas a la hora de enfrentarse al diseño de una máquina industrial, para ello vamos a identificar posibles problemas, así como los beneficios que supone utilizar Solidworks en el desarrollo de cualquier maquinaria industrial.

Como hemos comentado, Solidworks es aplicable en cualquier sector industrial, desde el diseño de utillaje hasta el diseño de máquinas de embalaje, esto es posible a la poderosa capacidad análisis, ya sea estático, de movimiento, térmico, vibración, fluidos o estáticos no-lineales, lo que permite abarcar multitud de aspectos de diversa índole y dotar al diseñador de seguridad en la toma de decisiones y requerimientos de diseño de primordial importancia.

Las herramientas de análisis y simulación son indispensables en el desarrollo de maquinaria a gran escala. Estas herramientas permiten evaluar el diseño de forma temprana y determinar fallos prematuramente, explorando cambios de diseño, mejorando el rendimiento mecánico, optimizando geométricamente los diversos componentes y, en definitiva, encontrar mejoras que Solidworks nos puede proporcionar.

A continuación, vamos a mostrar una serie de tips para afrontar el diseño de maquinaria industrial de la forma más eficiente.

Análisis del estado del arte

Independientemente de la aplicación específica, los diseñadores se encuentran bajo presión por parte de los clientes para obtener mayor fiabilidad y longevidad en las máquinas. Un punto de partida importante debería tratarse el comprobar cuáles son las tecnologías existentes, así como mejoras tecnológicas que se han llevado a cabo. Una investigación bien fundamentada nos proporcionará útiles paras diseñar con coherencia, ya que se trata de un aspecto vital para generar innovación y productos de alta calidad.

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Alcance del análisis

Es importante acotar que debemos analizar, para ello podemos definir una serie de cuestiones a resolver:

Validación/verificación del diseño: ¿Funcionará este diseño? ¿Se comportará este diseño de la forma que espero?

Decisiones de diseño: ¿Cuáles de estos diseños es el mejor? ¿Cómo puedo descartar o eliminar aspectos de diseño no funcionales?

Testeo del concepto: Realizar estudios y prototipos en fases tempranas puede facilitar la comprensión del comportamiento deseado de la máquina.

Durabilidad y fiabilidad: Análisis de fatiga/fallo, test de caídas, simulación de movimientos.

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Realización de análisis mecánicos

Una clara ventaja del testeo virtual realizando simulaciones de comportamiento físico de nuestro diseño es el ahorro de costes y tiempo, y la posibilidad de comparar diseños incorporando diferentes materiales, diferentes geometrías o configuraciones. Todos los datos obtenidos de estos cálculos permitirán seleccionar el material adecuado o qué tipo de mecanismo permite resolver la solución deseada.

Los diseñadores de maquinaria industrial deben trabajar con sistemas complejos, en el que se deben considerar los estudios cinemático y dinámico de todos los sistemas móviles, todas estas partes suponen un gran esfuerzo de diseño.
Es importante considerar los efectos térmicos que producen algunos componentes sobre otros, estos comportamientos muchas veces son difíciles de predecir y diseñar.
También es importante considerar la vibración y otros problemas estructurales que pueden provocar el fallo de algún componente.

Solidworks permite, mediante rápidos análisis, que estas consideraciones se abordan desde el comienzo de la fase de diseño, consolidando y acelerando decisiones de diseño en las máquinas y, por tanto, ahorrando costos al reducir los tiempos de forma sorprendente.

Todos estos análisis garantizan la suficiente fiabilidad en las decisiones de los ingenieros a la hora de proyectar cualquier maquinaria industrial.

Análisis en el ensamblaje

El análisis de los ensamblajes grandes es fundamental para los diseñadores de maquinaria, por su naturaleza contiene multitud de subensamblajes con multitud de piezas, estas se encuentran interconectadas y afecta al comportamiento de las unas con las otras, sea en la vibración producida, el calor, la presión o en posibles impactos.

Solidworks permite realizar simulaciones de estos comportamientos sea en pequeños como en grandes ensamblajes, de esta forma es posible asignar materiales más apropiados o comprobar cómo interaccionan unos componentes con los otros.

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Diseño de comunicación

Una vez resuelto todos los problemas y se obtenga el diseño final de la máquina, es importante comunicar bien la intención del diseño y cuál va a ser su función, Solidworks proporciona varias herramientas para este fin como Solidworks composer para generar información técnica gráfica o Visualize para generar gráficos donde comunicar la intención del diseño.

Esto nos permite comunicarnos con otros departamentos o directamente con el cliente para terminar de definir el diseño de la máquina industrial, así como generar contenido gráfico de calidad para la venta del producto.

José Manuel García

Ingeniero Técnico de Soporte

Certifified SOLIDWORKS

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