ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE UNIONES CARPINTERAS DE PINO RADIATA LAMINADO COMPARADAS CON UNIONES DEL MISMO MATERIAL MECANIZADAS POR UN ROBOT MANIPULADOR

Abstract

En el presente trabajo se realiza un análisis estructural de uniones tradicionales de pino radiata y uniones carpinteras del mismo material, mecanizadas por un robot manipulador, para efectuar una comparación ente las distintas configuraciones geométricas.Para el análisis se consideran dos vigas apoyadas sobre tres pilares equidistantesempotrados al piso, enlazados por una unión carpintera tipo rayo de júpiter formando una luz total de 6 [m]. Se estudian dos tipos de uniones tradicionales y dos tipos mecanizadas, a través de un robot manipulador. Para el análisis considera una sobrecarga inicial para el sistema según la Norma Chilena de la construcción en madera, NCh 1185 [9].El conjunto se configura geométricamente con el centro de las uniones desplazado un quinto de la luz entre pilares (60 [cm]) y un séptimo (430 [cm]) respecto a la viga central.A través del software ANSYS se obtienen los esfuerzos de Von Mises de las vigas y se determinan las zonas críticas de análisis.Finalmente, al comparar el esfuerzo en las zonas seleccionadas como críticas se determina que la posición geométrica un quinto es la más adecuada para las cargas estudiadas, ya que en todos los casos analizados este es menor en la unión. Para el caso de las uniones se determinó que la más adecuada es el tipo rayo de júpiter2 por presentar menor esfuerzo en la unión tanto para la posición un quinto como para un séptimo en comparación con los demás tipos de uniones.

An structural analysis of radiata pine traditional and woodwork joints machined by a handling robot is carried out in the present investigation in order to establish a comparison between the different geometric settings.The procedure will consider two beams placed on three equidistantly columns incorporated by a scarf joint producing a 6-meter in total light. Two types of traditionally machined and two types of robotically manipulated joints will be studied.The proposed analysis will include an initial overload in the system according to Chilean wood construction regulation NCh 1185 [9]. The setting is geometrically positioned to the center of the joints off-set by a fifth of the light among columns (60 [cm]) and by a seventh (430 [cm]) in relation to the main beam. Through ANSYS software, beams Von Mises performance data is obtained along determining critical analysis zones.Finally by comparing the determined critical zones, it is defined that geometrical position by a fifth is the most adequate for the studied loads considering its load is lower in the joint. In regards of the joints, scarf joint 2 was determined as the most adequate as it presented an inferior load in the joint for both a fifth and a seventh positions compared to the other types of joints.