Estudio y análisis del mecanismo limpiaparabrisas

Abstract

El sistema eixugaparabrises és un component essencial en la seguretat dels vehicles, concretament en la part de la seguretat activa, que es tracta d'aquells components que són destinats a evitar la producció d'accidents. El correcte funcionament d'aquest sistema depèn d'una sèrie de principis mecànics i és fonamental per garantir la visibilitat del conductor en condicions adverses.

Aquest treball de fi d'estudis planteja un estudi detallat del sistema esmentat. L'objectiu principal és desenvolupar i analitzar els fonaments de la dinàmica y cinematica que duen a terme el seu funcionament, examinant detalladament la configuració que te l'estructura del mecanisme i la transmissió del moviment.

Per dur a terme aquest objectiu, la metodologia a seguir està basada en dues parts. En primer lloc, es desenvolupa un estudi analític exhaustiu per al dimensionament del mecanisme, establint les relacions geomètriques, velocitats i posicionament dels seus components basat en el mecanisme de quatre barres o també conegut com a biela-manovella.

En segon lloc, s'elabora un modelatge computaritzat mitjançant la utilització de software de càlcul, concretament MATLAB. Aquest modelatge permet la simulació dinàmica del comportament del sistema en condicions de funcionament. Els resultats de la simulació no només validen o rebutgen el dimensionament analític realitzat, sinó que també proporcionen una eina gràfica i quantitativa per la comprensió precisa del seu funcionament.

Finalment, el modelatge desenvolupat facilita la identificació de possibles optimitzacions de disseny que permet obtenir millores orientades a l'eficiència de l'escombrat, la reducció de material de fabricació o de minimitzar anomalies, contribuint així al seu perfeccionament de futurs dissenys.

El sistema limpiaparabrisas es un componente esencial en la seguridad de los vehículos, concretamente en la parte de la seguridad activa, que se trata de aquellos componentes que son destinados a evitar la producción de accidentes. El correcto funcionamiento de este sistema depende de una serie de principios mecánicos y es fundamental para garantizar la visibilidad del conductor en condiciones adversas.

Este Trabajo de fin de estudios plantea el estudio detallado de dicho sistema. El objetivo principal es desarrollar y analizar los fundamentos de la dinámica y cinematica que llevan a cabo su funcionamiento, examinando al detalle la configuración que tiene la estructura del mecanismo y la transmisión del movimiento.

Para llevar a cabo este objetivo, la metodología a seguir está basada en dos partes. En primer lugar, se desarrolla un estudio analítico exhaustivo para el dimensionamiento del mecanismo, estableciendo las relaciones geométricas, velocidades y posicionamiento de sus componentes basado en el mecanismo de cuatro barras o también conocido como biela-manivela.

En segundo lugar, se elabora un modelado computarizado mediante la utilización de software de cálculo, concretamente MATLAB. Este modelo permite la simulación dinámica del comportamiento del sistema en condiciones de funcionamiento. Los resultados de la simulación no sólo validan o rechazan el dimensionamiento analítico realizado, sino que también proporcionan una herramienta gráfica y cuantitativa para la comprensión precisa de su funcionamiento.

Por último, el modelado desarrollado facilita la identificación de posibles optimizaciones de diseño que permite obtener mejoras orientadas a la eficiencia del barrido, la reducción de material de fabricación o de minimizar anomalías, contribuyendo así a su perfeccionamiento de futuros diseños.

The windshield wiper system is an essential component of vehicle safety, specifically as part of the active safety systems, which are defined as components intended to prevent accidents. The proper functioning of this system depends on a series of mechanical principles, and is fundamental for ensuring driver visibility in adverse conditions.

This final degree project propose a detailed study of said system. The primary objective is to analyze and develop the dynamic fundamentals that govern its operation, examining in detail the structural configuration of the mechanism and the transmission of motion.

To achieve this objective, the methodology is divided into two main parts. First, an exhaustive analytical study is conducted for the dimensioning of the mechanism. This establishes the geometric relationships, velocities, and positions of its components, based on the four-bar linkage also known as a crank-rocker mechanism.

Secondly, computerized modeling is developed using calculation software, specifically MATLAB. This modeling allows the dynamic simulation of the behavior of the system under operating conditions. The simulation results not only validate or reject the analytical sizing performed, but also provide a graphical and quantitative tool for the precise understanding of its operation.

Finally, the developed modeling facilitates the identification of possible design optimizations that allow for improvements aimed at sweeping efficiency, reducing manufacturing material or minimizing anomalies, thus contributing to the improvement of future designs.

Objectius de Desenvolupament Sostenible::9 - Indústria, Innovació i Infraestructura