Análisis estructural de una grúa tipo hilo para la descarga de vagones de caña en el ingenio San Carlos

La grua de hilo del Ingenio San Carlos tiene capacidad de carga actual de 30 toneladas y se solicita aumentar a 40 toneladas, la principal razón para el incremento de su capacidad de carga es debido a un aumento en el la cantidad de caña a moler diariamente, con el objetivo de aumentar la producción de azúcar. En consecuencia, el ingenio desde hace cinco años ha empezado adquirir algunos vagones con más capacidad de almacenar caña, los cuales, en algunas ocasiones, la grúa no es capaz de descargar, debido a la configuración actual del motor hidráulico el cual limita la potencia mecánica impartida por cuestiones relacionadas con la estabilidad estructural de la grúa. Esto genera reprocesamiento adicional, al tener que descargar la carga manualmente, lo que genera pérdidas de tiempo traducidas en pérdidas financieras. Inicialmente se realiza una recopilación de las necesidades detalladas del proyecto, información suministrada por parte del ingeniero jefe del área, una vez esto, se establecieron las condiciones de uso de la grúa especificando las rutinas de operación y condiciones de carga, detallando el entorno de trabajo de la grúa, describiendo el estado actual y estableciendo el número de horas debido al servicio de operación de esta. Se cataloga el tipo y peso de vagones a descargar, así como tener información de la capacidad máxima de carga de la grúa y sus variaciones. Los anteriores datos se recolectaron a partir de la información suministrada por operarios e ingenieros a cargo, además de un trabajo de campo. se determinó la geometría y dimensiones de la grúa, a través de planos suministrados por el dibujante; además, se identificaron los diferentes materiales y componentes en la estructura detallando sus características específicas mediante manuales y fichas técnicas, para posteriormente ajustar el modelo con los valores y entorno actual de la grúa, con esta información se determinaron las cargas que actúan sobre la grúa; además, se establecieron un rango de valores en los cuales la grúa se va a desempeñar durante su tiempo de operación. Después conocidas las cargas y condiciones de frontera, se realiza el modelo CAD en SolidWorks y se hacen los ajustes necesarios para llevar a cabo la simulación de elementos finitos mediante el software ANSYS, en el cual se hicieron las configuraciones de la grúa con los parámetros y variaciones de carga, se aplicó el método de análisis tipo estático estructural para el análisis del comportamiento estructural de la grúa y teoría de falla por fatiga. Por último, con los resultados obtenidos del análisis estructural mediante elementos finitos se determinó el comportamiento de la estructura de la grúa con el fin de verificar la capacidad de esta para incrementar su carga, además se propuso acciones de mejoras para lograr con el objetivo esperado.

• Autores: Díaz Solano, Sebastian
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2022
• Institución: Universidad Tecnológica de Pereira
• Repositorio: Repositorio Institucional UTP
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.utp.edu.co:11059/14559
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/11059/14559; https://repositorio.utp.edu.co/home
• Palabra clave: 620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingeniería; Mecanización; Ingenieria de la producción; Desarrollo de procesos; Análisis estatico; Análisis estructural; Solidworks
• Rights: openAccess
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