Diseño y construcción de un prototipo de laboratorio para un convertiplano configurado en 3GDL

Abstract

RESUMEN: Actualmente, se sabe que el ser humano ha inventado numerosos mecanismos los cuales trataban de simular la realidad, por ello surge el ímpetu del conocimiento hacia la mecatrónica, la cual ha permitido incrementar la producción y reducir los costos en diversos sectores industriales como es el caso de la aviación. Abriendo paso a nuevos lenguajes y dificultades de modelos matemáticos que ponen a prueba a las nuevas generaciones, con ello surge la necesidad de experimentar mediante modelos de laboratorio o bancos de prueba que permitan verificar el comportamiento de un sistema estable de una aeronave. El presente trabajo aborda el desarrollo del diseño de un prototipo de laboratorio para un convertiplano, comenzando con la fase de análisis de conceptos en la que se desarrolló la identificación de necesidades y requerimientos del prototipo posteriormente se llevó a cabo la fase de diseño en la que contempla un diseño conceptual, un diseño preliminar y un diseño detallado denotando la selección de materiales y los componentes mecánicos para el prototipo, una vez determinado el diseño a detalle del prototipo se llevó a cabo la fase funcional que contempla el modulo electrónico y la parte del modelado matemático, mediante el modelo matemático se obtuvo un modelo que represente cada una de las actuaciones del convertiplano. Finalmente se llevó a cabo la fase de construcción en la que se lleva a cabo la integración de los elementos, mecánicos y electrónicos para realizar una comparativa del modelo dinámico obtenido previamente y el comportamiento en el prototipo. ABSTRACT: Currently, it is known that the human being has invented numerous mechanisms which tried to simulate reality, so the impetus of knowledge towards mechatronics arises, which has allowed increasing production and reducing costs in various industrial sectors as is the case of aviation. Making way for new languages and difficulties of mathematical models that test new generations, with this the need arises to experiment through laboratory models or test benches that allow to verify the behavior of a stable system of an aircraft. The present work deals with the development of the design of a laboratory prototype for a convertiplane, beginning with the concept analysis phase in which the identification of needs and requirements of the prototype was developed, subsequently the design phase was carried out in which it contemplates a conceptual design, a preliminary design and a detailed design denoting the selection of materials and mechanical components for the prototype, once the detailed design of the prototype was determined, the functional phase that includes the electronic module and the part of the prototype was carried out. mathematical modeling, using the mathematical model a model was obtained that represents each of the actions of the convertiplane. Finally, the construction phase was carried out in which the integration of the mechanical and electronic elements is carried out to make a comparison of the dynamic model previously obtained and the behavior in the prototype.