Uso del material UTP y estimación de cargas para el diseño de una rueda UPTIS

• Autor: Harley Davinson Aparicio Palomino, Arturo Moises Flores Alvarez
• Cargo: Universidad Nacional de Ingeniería, Facultad de Ingeniería Mecánica. Lima, Perú/Universidad Nacional de Ingeniería, Facultad de Ingeniería Mecánica. Lima, Perú
• Páginas: 1-9

ISSN 2520-9213 Revista UNIDA Científica

vol. 4 n° 2 (julio-diciembre) - 2020

http://revistacientifica.unida.edu.py/publicaciones/index.php/cientifica/index

Revista UNIDA Científica vol. 4, n°2 (julio-diciembre) – 2020. http://revistacientifica.unida.edu.py/publicaciones/index.php/cientifica/index

ARTÍCULO ORIGINAL

Uso del material UTP y estimación de cargas para el diseño

de una rueda UPTIS

Harley Davinson Aparicio Palomino1*, Arturo Moisés Flores Álvarez** 1

1 Universidad Nacional de Ingeniería, Facultad de Ingeniería Mecánica, Grupo de Investigación

Pumii. Lima, Perú. E-mail:* hapariciop@uni.pe, ** amfloresa@uni.pe

RESUMEN

El problema del impacto ambiental producido por la fabricación de ruedas en los rovers puede ser

disminuido si se utilizan materiales reciclables durante la construcción de rovers espaciales. Este artículo

trata sobre el diseño de una rueda de un rover, partiendo del an álisis de Bekker para poder estimar el torque

aplicado sobre la rueda para su diseño. Además, se trata el u so de materiales reciclables como el UTP, para

la construcción de la rueda UPTIS se utiliza la tecnología FDM con impresoras 3D. La tecnología FDM se

utiliza con imp resoras 3D especializadas y termoplásticos de materiales compuestos de grado de producción

para fabricar piezas resistentes y duraderas. El objetivo es comparar resultados de esfuerzos,

desplazamientos, factores de seguridad y la ubicación de esfuerzos máximos en el mismo modelo de rueda

comparando los materiales de aluminio y UTP. Se utiliza el programa Solidworks para el diseño en CAD de

la rueda y se realiza una simulación con las cargas aplicadas en la rueda. Finalmente se concluye que la rueda

deformable permite una mayor deformación que la rueda rígida, permitiendo más puntos de apoyo sobre una

superficie. Se podría aumentar los pu ntos de apoyo y distribución de esfuerzos en la rueda al tener una mejor

configuración interna de la rueda que le permita deformarse aún más.

Palabras Claves: Análisis de Bekker, tecnología FDM, TPU.

ABSTRACT

The problem of the environmental impact produced by the manufacture of wheels on rovers can be reduced

if recyclable materials are used during spatial rovers construction. This article deals with the design of a

rover wheel, based on Bekker's analysis to estimate the torque appli ed to the wheel for its design. In addition,

we covered the use of composite materials for the construction of the UPTIS wheel using FDM technology

with 3D printers. FDM technology used with specialized 3D printers and production grade composite

thermoplastics to manufacture strong and durable parts. The main objective is to compare results of stresses,

displacements, safety factors and the location of maximum stresses on the same wheel mod el comparing

aluminum and UTP materials. The Solidworks program is used to CAD d esign the wheel and simulate the

loads applied to the wheel. Finally, we conclude that the deformable wheel allows greater deformation than

the rigid wheel, allowing more support points on a surface. It could increase the points of support and stress

distribution in the wh eel by having a better internal configuration of the wheel that allows it to deform even

more.

Keywords: Bekker analysis, FDM technology, TPU.

1 Correspondencia: hapariciop@uni.pe

Recibido: 30 de junio del 2020. Aceptado: 25 de setiembre del 2020.

Conflicto de Interés: Ninguna que declarar.

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