Diseño y construcción de un banco experimental de freno y embrague para el estudio del comportamiento energético

Abstract

El propósito de éste proyecto fue crear una herramienta de aprendizaje para aportar conjuntamente a la misión académica de la Universidad Industrial de Santander; el prototipo desarrollado fue enfocado a estudiantes que cursen la asignatura de Diseño de Máquinas de la escuela de Ingeniería Mecánica, donde puedan experimentar con los fenómenos energéticos y mecánicos propios del funcionamiento de frenos y embragues. La metodología que se llevó a cabo, conllevó primeramente a estudiar los factores que incurren en éste tipo de dispositivos, escogiendo de entre varias alternativas de solución, la forma más óptima que pueda cumplir con los objetivos académicos. Se divide el diseño y la adecuación en cada uno de los sistemas, realizando simulaciones con la herramienta de diseño Solidworks, permitiendo tener una visión del comportamiento dinámico y mecánico-resistente de los componentes que lo requirieron, de ésta manera se optimizó el diseño antes de la fabricación. Así mismo, se contextualizó con ensayos físicos individuales de los sistemas más críticos para una visión global del alcance que el prototipo final tendría. A parte de la implementación física que incluyó el desarrollo del proyecto, se requirió de implementación computacional para monitorear variables propias del funcionamiento de frenos y embragues, a través de programación con el microcontrolador Arduino y el software de aplicación Matlab, de manera que el estudiante pueda interactuar cómodamente con el banco. Para finalmente realizar ensayos y comparaciones de los resultados obtenidos, elaborando material como la plantilla de funcionamiento que sirve como ayuda académica; obteniendo resultados positivos por parte de los estudiantes.