Modelado y animación en 3D de un motor de vapor oscilante de dos cilindros tipo bóxer

Abstract

En este proyecto se quiere resaltar la gran trascendencia que tuvo la invención de la máquina de vapor, uno de los mecanismos más importantes de la historia científico técnica cuyas aplicaciones y mejoras implicaron transformaciones socioeconómicas, tecnológicas y culturales que desembocaron en la primera revolución industrial a mediados del siglo XVIII Para ello, tras un breve recorrido por la historia de los motores, desde su nacimiento hasta la actualidad, se modela y recrea virtualmente un motor de vapor oscilante de dos cilindros tipo bóxer. La recreación que se efectúa del movimiento del mecanismo permitirá mostrar su funcionamiento y el proceso de conversión energético que se produce al transformar la energía térmica del vapor en energía mecánica, posibilitando el accionamiento de otros mecanismos auxiliares. El software Solid Edge de Diseño Asistido por Ordenador (CAD) es el elegido como herramienta de trabajo. Se modelan cada una de las piezas que componen el motor y se justifica el aspecto funcional de los diferentes grupos de componentes que conforman el dispositivo para mostrar el papel que juegan dentro del funcionamiento del mecanismo, así como las relaciones existentes entre ellos, de manera que el ensamblaje del conjunto pueda llevar a cabo la tarea para la que fue diseñado y realizar la posterior simulación del movimiento. Destacar la capacidad y potencia de la herramienta Solid Edge al generar los modelos 3D de piezas incluso con geometrías complicadas, que requieren de operaciones de diseño únicas con cierto grado de complejidad para definir parámetros específicos de manera práctica y funcional.

This project wants to highlight the importance of the steam engine, one of the most important mechanisms in technical scientific history whose applications involved socio-economic, technological and cultural transformations that led to the first industrial revolution in the mid-18th century. To do this, after a brief journey through the history of engines, from their birth to the present, a boxer-type oscillating two-cylinder steam engine is modeled and virtually recreated. The recreation that takes place of the movement of the mechanism will allow to show its operation and the energy conversion process that occurs when transforming the energy of steam into mechanical energy, giving the engine the category of energy generator for the activation of other auxiliary mechanisms. Solid Edge computer-aided design (CAD) software is chosen as the working tool. Each of the parts that make up the engine are modeled and the functional aspect of the different groups of components that make up the device is justified to show the role they play within the operation of the mechanism, as well as the relationships between them, so that the assembly can carry out the task for which it was designed carrying out the subsequent simulation of the movement. Highlight the capacity and power of the Solid Edge tool when generating 3D models of parts even with complicated geometries, which require specific design operations with a certain degree of complexity