Parametric design process of an immersed vibrator applied in a slip-form machine//Proceso de diseño paramétrico de un vibrador de inmersión aplicado en una máquina de molde deslizante

Sergio A. Marrero-Osorio

Resumen


The goal of this paper is to expose the parametric design process of an immersed vibrator, belonging to a horizontal slip-form machine used to prefabricate ferrocement panels. A mathematical model was constructed and validated, which interrelates variables of geometric configuration, mass distribution, excitercharacteristics, stresses and accelerations in remarkable points, Eigenfrequencies, technological operations, energy, costs and other aspects. Based in this model, it was solved the design problem by a method employing dichromatic graphs. For the optimized solution it was iteratively executed a simulation algorithm. To facilitate programming, the simulation algorithm was organized in a particularly advantageous manner for complex systems. As a final result, an optimized design solution was obtained and subjected to physical tests, which demonstrated overcomes previous versions of the vibrating device, so the applied method is appropriated for parametric design of similar devices, when general configuration, functioning principles, forms, and other fundamental aspects, are previously defined. 

Key words: immersed vibrator, parametric design, mathematical modeling, problem solving, dichromatic graphs, vibration concrete, ferrocement, prefabricated.
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Resumen

El objetivo de este artículo es explicar el procedimiento de diseño paramétrico del vibrador de inmersión deun molde deslizante horizontal empleado para prefabricar paneles de ferrocemento. Para ello se construyó y validó un modelo matemático integral que interrelaciona variables de la geometría, la distribución de masas, las características del vibro-excitador, los esfuerzos y aceleraciones en puntos importantes, las autofrecuencias de oscilación, la tecnología, los costos y otros aspectos. Sobre este modelo se resolvió un problema de diseño, utilizando un método que emplea grafos bipartitos. Para facilitar la programación el algoritmo fue organizado en una forma particularmente ventajosa para sistemas complejos. Como resultado principal se obtuvo un prototipo con diseño óptimo, el cual fue construido y sometido a pruebas físicas. Se demostró que el nuevo diseño tiene mejores prestaciones que los anteriores, por lo que el método aplicado se considera apropiado cuando la configuración general está previamente definida..

Palabras clave: vibrador de inmersión, diseño paramétrico, modelación matemática, solución de problemas, grafos dicromáticos, ferrocemento, prefabricado

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