Diseño de un lanzador neumático de alta energía

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dc.contributor.advisor López Puente, Jorge
dc.contributor.author Herrero Benavides, Miguel Ángel
dc.date.accessioned 2018-02-23T10:44:32Z
dc.date.available 2018-02-23T10:44:32Z
dc.date.issued 2014-06-12
dc.date.submitted 2014-07-15
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10016/26317
dc.description.abstract El objetivo de este proyecto de fin de grado, consiste en el pre-diseño de un lanzador neumático de alta energía que funciona con aire elevado a una presión de 5’8 bares, para realizar ensayos de impactos con masas estimadas de entre 10 y 15 kilos, produciéndose una energía cinética elevada, para conseguir velocidades de hasta 200 metros por segundo. El lanzador neumático de alta energía, estará formado por un depósito, en el cual se almacenará el gas necesario para impulsar el proyectil, y un cañón de gran longitud, para que éste pueda adquirir la velocidad necesaria. Además, se diseñaran las bancadas del depósito, que dotarán a la estructura de estabilidad. Para empezar con el pre-diseño, se partirán de modelos de lanzadores neumáticos similares, tanto de aire atmosférico, como otro tipo de gases, como Helio y Neón. De esta manera se verá el impacto en los lanzadores en función del gas, y el fenómeno físico que provoca que el proyectil se mueva. Con una idea previa y todos los fundamentos físicos necesarios sobre el proceso, se estimaran unas dimensiones iniciales para el lanzador, que irán acorde con las condiciones iniciales. Realizado un estudio previo de las masas y las velocidades con estas dimensiones, podremos saber la magnitud del problema, y la importancia de cada uno de los factores. Acto seguido, se calcularán de manera exhaustiva todos los rozamientos producidos en el proceso y la importancia de cada uno de estos, para así poder recalcular la velocidad final de los proyectiles, usando un coeficiente de seguridad que nos permita evitar cualquier contratiempo. Sin embargo, existirán dimensiones que no podremos saber con este cálculo, como los espesores de las tapas del depósito y las bancadas, ya que estas dependerán de las tensiones producidas en el lanzador. Para realizar este cálculo, haremos uso del método de elementos finitos mediante la herramienta Abaqus, para optimizar la estructura todo lo posible, y que resulte lo más rentable posible. Una vez optimizada la estructura, solo faltará mostrar las dimensiones finales del lanzador, y valorar la posibilidad de trabajos futuros sobre este proyecto.
dc.description.abstract The purpose of this degree final project consists of the pre-design of a high-energy pneumatic launcher that works with high pressure air at 5'8 bars for testing impacts with estimated masses between 10 and 15 kilos, producing a high kinetic energy, to get speeds up to 200 meters per second. The high-energy pneumatic launcher, will consist of a tank, in which the required gas to propel the projectile will be stored, and an overlong cannon, in order to acquire the necessary speed. Additionally, tank supports will be designed, providing stability to the entire structure. Firstly the pre-design will be made from similar pneumatic launcher models, both atmospheric air and other gases such as helium and neon. Thus the impact from launchers depending on the gas, and the physical phenomenon causing the projectile to move may be checked. With a previous idea and all the physical bases necessary for the process, initial dimensions for the launcher will be estimated, according to the initial conditions. Once we have made a preliminary study of the masses and velocities with these dimensions, we will be able to know the magnitude of the issue and the importance of each factor. Afterwards, all the friction produced in the process will be calculated as well as the importance of each, in order to recalculate the final velocity of projectiles, using a safety factor that allows us to avoid any setback. However, there will be dimensions that we won’t be able to know with this calculation, as the thickness of tank tops and supports, as these depend on the stresses produced in the launcher. For this calculation, we will use the finite element method using the Abaqus software to optimize the structure as much as possible and make it as profitable as possible. When the structure is already optimized, only remains to show the final dimensions of the launcher and evaluate the possibility of future works about this project.
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso spa
dc.rights Atribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 España
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
dc.subject.other Lanzadores neumáticos
dc.subject.other Dinámica de fluidos
dc.subject.other Diseño de estructuras
dc.title Diseño de un lanzador neumático de alta energía
dc.type bachelorThesis
dc.subject.eciencia Materiales
dc.subject.eciencia Ingeniería Mecánica
dc.rights.accessRights openAccess
dc.description.degree Ingeniería Mecánica
dc.contributor.departamento Universidad Carlos III de Madrid. Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras
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