Browsing by Author "Paredes Gallardo, Marcos Sebastian"
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Item Modelación DEM del mineral de cobre en la tolva del camión minero CAT 797F.(Universidad de Concepción, 2025) Paredes Gallardo, Marcos Sebastian; Moncada Merino, Manuel AlonsoEl transporte de mineral en la minería a cielo abierto es un componente crítico y costoso del ciclo productivo. Los camiones mineros de gran tonelaje, como el CAT 797F, operan bajo condiciones dinámicas severas, incluyendo impactos sobre la tolva durante la carga, además de vibraciones que repercuten en el chasis dado el terreno irregular, lo que puede comprometer su integridad estructural y vida útil. La caracterización precisa de estas cargas dinámicas es fundamental para optimizar el diseño de los vehículos e implementar estrategias de mantenimiento predictivo. Este estudio aborda la necesidad de cuantificar los esfuerzos transmitidos a la estructura del camión, sentando las bases para un análisis estructural más robusto. Para analizar la dinámica del mineral, se empleó el Método de Elementos Discretos a través del software Rocky DEM 4. Se importó a Rocky DEM un modelo CAD detallado de la tolva del camión CAT 797F, para el proceso de simulado se consideran parámetros cruciales como la granulometría de las partículas, el coeficiente de rodadura calibrado, y las condiciones operativas de vibración (amplitud y frecuencia) y pendientes (subida y bajada). La metodología de post-procesado, implementada mediante un código en MATLAB R2018b, fue esencial para extraer las fuerzas y momentos generados por el mineral en la tolva y, mediante una simplificación a un modelo 2D de cuerpo rígido, calcular las reacciones localizadas en los puntos de apoyo del camión (cilindros hidráulicos A y B). Este enfoque permitió traducir las cargas dinámicas complejas en datos aplicables para futuros análisis estructurales detallados con el Método de Elementos Finitos (FEM). Los resultados de la simulación revelaron la naturaleza dinámica y la magnitud de las fuerzas transmitidas a los apoyos de la tolva en las distintas fases operativas. Durante la carga, las reacciones verticales pico alcanzaron hasta 2099 kN en el apoyo Ay, siendo ligeramente mayores el caso sin barrido de material. En el movimiento horizontal, la amplitud de vibración de 0.01433 m resultó ser el caso más crítico, con reacciones verticales pico en Ay de 3611 kN y factores de amplificación de hasta 3.887 en el apoyo A, indicando una amplificación dinámica significativa. Para movimientos en bajada y subida, se observaron amplificaciones aún mayores en el apoyo B, alcanzando factores de hasta 7.59 y 7.40 respectivamente, lo que subraya la alta exigencia dinámica en este punto. La descarga, al ser un proceso más controlado, mostró fuerzas y momentos menos abruptos. En conclusión, el modelo DEM y la metodología de post-procesado demostraron ser herramientas efectivas para predecir y cuantificar las cargas dinámicas.