18-09-2014
Inge-innova Aeronautic entrega un útil para test
de vibración de componentes aeronáuticos
Inge-innova Aeronautic desarrolla y entrega llave en mano un diseño de utillajes
para ensayos de vibración de componentes aeronáuticos
Los utillajes de vibración se utilizan como medios auxiliares que facilitan la fijación del
prototipo a la máquina de ensayo (mesa vibratoria) para caracterizar el
correspondiente sistema, subsistema o componente (espécimen) aeronáutico.
El diseño de los útiles es crítico para evitar errores inducidos en la respuesta dinámica
del espécimen. La mesa de vibración debe transmitir la energía vibratoria de manera
uniforme a través del útil y sin pérdida alguna, minimizando en la medida de lo posible
la introducción de impedancia mecánica adicional en el sistema (que será función de la
masa, amortiguamiento y rigidez ) intentando simular, con la máxima fidelidad posible
las condiciones de servicio del espécimen. En muchas de las ocasiones estas
condiciones se desconocen por lo que se aplican criterios de diseño genéricos
basados en la teoría de vibraciones.
En la fase de diseño se procederá a la elección del material y dimensionamiento previo
en base a las restricciones impuestas por el ensayo. Se tendrán en cuenta parámetros
como la masa, la rigidez, centro de gravedad y frecuencias y modos de vibración del
utillaje, así como diversas pautas en el modelado 3D.
Elección de material
Este tipo de utillajes suele construirse con aluminio, muy utilizado en aeronáutica,
donde se centrará el interés en su soldabilidad, más que en sus propiedades
mecánicas porque, por muy buenas que estas sean, al fabricar el utillaje por soldadura
mermarán dichas propiedades (HAZ: zona afectada térmicamente).
Entre otras ventajas las aleaciones de aluminio son a la vez muy resistentes y ligeras
lo que favorecerá el cumplimiento de los requisitos del ensayo.
Diseño
La primera consideración es fabricar un útil soldado, no atornillado, atendiendo a
criterios de rigidez.
Teniendo en cuenta las restricciones dimensionales, limitaciones de peso, envolvente
dinámica (espacio libre entre el espécimen y el útil) se hace un predimensionamiento
de tal forma que cumpla los requisitos que el cliente considera fundamentales.
Una vez que se dispone de este diseño preliminar, se entrará en detalle hasta
conseguir el definitivo: interfaces utillaje / espécimen, huecos, rebajes, redondeos,
tolerancias (ajustes) y acabados superficiales.
Otra parte importante del diseño es la unión entre el útil y la mesa de vibración
decidiendo distribución, tipo y nº de fijaciones de tal manera que la transmisión de
energía vibratoria hasta el prototipo sea uniforme y sin pérdidas.
Muy importante es considerar cómo se realizará la manipulación del utillaje por si
hubiese que colocar orejetas o, simplemente, atarlo y asegurarlo a través del mismo.
Fabricación
Se escogerá el método de soldeo más adecuado y se procederá con especial atención
a la secuencia de aplicación de los cordones a fin de minimizar las distorsiones que en
todos los materiales y, en especial, en el aluminio suelen darse.
Una cuidadosa soldadura (método y parámetros, cualificación del soldador,
preparación de bordes, recomendaciones expresas para aleaciones de aluminio )
evitará defectos que pudieran provocar una inesperada rotura del espécimen durante
el ensayo.
Si fuera necesario habría que realizar un tratamiento térmico. Especial cuidado deberá
tenerse en el proceso de enfriamiento debido a que pueden producirse distorsiones en
la pieza.
Conclusiones
La entrega al cliente de un utillaje de acuerdo a sus especificaciones, manifiesta la
importancia y ventajas del conocimiento, no sólo del saber sino del hacer, combinando
teoría y práctica además de comprobar su aplicabilidad en la industria.
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