Análisis estructural de equipo móvil

ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE EQUIPO MÓVIL

CARGADOR FRONTAL

INTEGRANTES: | Mario Fuentes H.Armando Santos C.Hugo Oteiza G.Eduardo López M.Cristian Ramírez C. |
PROFESOR: | Alejandro Gutiérrez |
FECHA: | 09 – 12 - 2010 |
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Índice

1. Síntesis ejecutiva del informe 3
2. Características técnicas del equipo a analizar 4
2.1. Cargador Frontal 4
2.1.1. Clasificación deCargadores Frontales según Forma de Descarga 5
2.1.2. Clasificación de Cargadores Frontales según Propulsión 5
2.2. Cargador Frontal Caterpillar 988H 5
2.2.1. Ciclo Hidráulico de Carga y Descarga 6
2.2.2. Capacidades de Carga del Balde 7
2.2.3. Dimensiones Principales del Cargador Frontal 7
3. Modelo Geométrico 8
3.1. Características del Modelo 8
3.2. Cubicaje del Balde 104. modelo de Cargas 11
4.1. Cargas presentes en la operación del equipo 12
4.2. Cargas Consideradas en el Análisis 12
5. Modelo basado en el MEF y análisis de malla 14

1. Síntesis ejecutiva del informe

Con el propósito de analizar el correcto diseño de los componentes que componen un equipo móvil de carga, se procede en el presente proyecto con el análisis de una estructura deacero a través del análisis de resultados de una simulación realizada a través del método de elementos finitos (MEF) en un software comercial.
El equipo seleccionado para el análisis será un cargador frontal marca CATERPILLAR, modelo 988H, el cual cumple funciones principalmente en industrias donde se genera un movimiento de grandes cantidades de material, como mineras y constructorasprincipalmente. La simulación se realizará representando el movimiento que se generará en la carga y descarga de material por medio la estructura de izaje del balde, la cual implica considerar el movimiento de tres cilindros hidráulicos y 7 piezas unidos mediante un total de 8 pares cinemáticos de revolución.
El análisis se realizó determinando a través de gráficos de fuerza y momento la posición que generalas mayores reacciones en el sistema, para luego en las piezas que se encuentren sometidas a mayores solicitaciones, realizar el análisis de deformaciones y esfuerzos a través de un análisis estático por MEF.
El resultado del análisis arroja como mayores reacciones del sistema las ubicadas en los pasadores de los cilindros de izaje del brazo principal, las cuales llegan a un valor de XXXX N.Estas cargas generan esfuerzos máximos puntuales de XXXX MPa y promediados de XXXX MPa, con una deformación máxima de XXXX mm del brazo principal. Estos valores nos permiten identificar que para el diseño de la estructura del cargador frontal se alcanzan factores mínimos de seguridad de XX, permitiendo una operación del equipo hasta una carga de XXXX Tons como carga máxima, no considerando losefectos de cargas fluctuantes y fatiga generadas por las mismas en el sistema.

2. Características técnicas del equipo a analizar

Para las compañías que trabajan con maquinaria de movimiento de material, es importante la confiabilidad operacional del equipo, ya sea en sus sistemas de potencia, hidráulicos o estructurales. Por lo mismo, es relevante realizar un análisis estructural de uno de losequipos más utilizados en la industria del movimiento de materiales, como lo es el Cargador Frontal.
La estructura del cargador frontal, además de permitir operar en condiciones a veces extremas, debe soportar condiciones intrínsecas a su operación, lo que implica que debe tener una robustez suficiente para permitir el trabajo con grandes cargas, materiales con distintas características físicasy situaciones operacionales que puedan provocar deformaciones o esfuerzos excesivos en su estructura básica.
Para nuestro análisis, el equipo a analizar estructuralmente será un Cargador Frontal Caterpillar modelo 988H, operativo actualmente en nuestro país en empresas principalmente del rubro de la construcción, minero y de movimiento de tierra en general.

3.1. Cargador Frontal

El...