Paso 10: Pruebas virtuales y simulación
Análisis de esfuerzos del rotor
Para un disco perfecto, rotación genera un estado de estrés constante en toda la superficie. Por lo tanto, para el rotor de la centrífuga, la distribución de las tensiones es determinada exclusivamente por la geometría de la pieza. En la tensión del diagrama para el rotor, la más verde que una región es de color, mayor la tensión actuando en esa región, y más azul es una regiones, el menor estrés. Podemos ver que la tensión de pico en la parte se produce en los rayos cerca del eje. Parece intuitivamente correcto ya que estos rayos tienen el área transversal más pequeño de cualquier región. Sin embargo, incluso con la escala de 1.75 desplazamiento común a todos los diagramas en este paso, la parte experimenta poca deformación. Sin embargo, deberían ocurrir problemas con la integridad estructural, está claro que esos problemas se producen primero en los radios mencionados. Así, si el rotor no en pruebas reales, esas áreas será el primer objeto de refuerzo.
Análisis de desplazamiento del rotor
Si uno fuera a imaginar girando un disco suave de la arcilla sobre su centro geométrico, sería de esperar ver el material de arcilla forzado lejos forma el centro de rotación, hacia el perímetro del disco. Esto intuitivamente esperado comportamiento está claramente ilustrado en el diagrama de desplazamiento del rotor. La escala de colores utilizada en las gamas diagrama de azul, verde, amarillo, rojo, en orden creciente de desplazamiento. Podemos ver claramente dislocación aumentan con la distancia desde el eje de rotación. También podemos ver que, incluso con una escala de desplazamiento de 1.75, lo experimenta deformación mínima. En teoría, el rotor experimenta deformación plástica como resultado de la fuerza aplicada (que si no, ya que se hará de ABS, PLA o algunos otros termoplástico que tiene un punto de alto rendimiento) una banda de metal podría colocarse alrededor del rotor para añadir resistencia adicional contra el desplazamiento.
Análisis de esfuerzos de soporte de tubo muestra
Nota: en el diagrama de tensión en el soporte del tubo de muestra, que la parte se une al rotor por las clavijas en la parte superior de la pieza. La fuerza ejercida en los soportes de tubo de muestra se genera por la rotación del rotor. Como con el análisis de esfuerzos del rotor, las regiones que están más verdes en color experiencias de estrés mayor que en las regiones más azules. Podemos ver que la tensión de pico se produce en la base de las clavijas de la bisagra. Esto parece consistente con los resultados esperados intuitivamente. Afortunadamente, la prueba indica que la magnitud de la tensión actuando sobre las clavijas de la bisagra no es lo suficientemente grande como para causar fallas mecánicas.
La segunda zona más alta de estrés en el centro de la pieza junto a la ventana de corte en la pieza. Este resultado también es de esperarse ya que esta región es la región más delgada de la parte.
Análisis de desplazamiento de muestras tubo soporte
En el análisis de la tensión y el desplazamiento sobre el soporte del tubo de muestra, la fuerza centrípeta actúa hacia abajo (o en la dirección de las clavijas de la bisagra hasta la punta del titular). Por lo tanto, como fue el caso con el rotor, el mayor desplazamiento es experimentado por el punto más alejado del eje de rotación de la centrifugadora. Sin embargo, la sección que experimenta la mayor deformación como consecuencia de la fuerza aplicada es, otra vez, la región más delgada del titular del tubo de muestra, el área media. Sin embargo, hay dos factores a considerar al analizar el diagrama de desplazamiento del soporte del tubo de muestra: en primer lugar, el diagrama fue creado con una escala de desplazamiento de 1.75 para facilitar la visualización, y en segundo lugar, durante la operación, los soportes de tubo de muestra contiene tubos de centrífuga que contribuyan fuerza adicional a la parte media del soporte del tubo de muestra.
Conclusión
Según los estudios realizados en el equipo, el rotor y los soportes de tubo de muestra tienen la resistencia mecánica para soportar las fuerzas impuestas durante la operación de la centrífuga. Aunque, para confirmar que las partes tienen la fuerza necesaria para sobrevivir, deben realizarse pruebas reales. Sin embargo, los estudios analizados en este paso aportan información valiosa en cuanto a las porciones más débiles de cada componente y por lo tanto, información útil si resulta conveniente reforzar las piezas.
