Modelado y análisis por Elementos Finitos de una tolva distribuidora de carbón y de sus estructuras de soporte y cobertura

Abstract

En el presente trabajo se diseñará una tolva distribuidora de carbón. su estructura de soporte (incluyendo las chumaceras), y la estructura de cobertura; utilizando para este fin el programa de Análisis por Elementos Finitos SAP90, si bien es cierto en un proyecto como este pueden considerarse muchos aspectos en la etapa del diseño, aquí se dará especial énfasis al cálculo estructural. En el capítulo 1, se menciona el objetivo que es como se dijo líneas arriba el diseñar una estructura particular; luego se ven también los antecedentes pudiendo destacarse el caso de una tesis de grado que planteó las bases del método; se tratan también los alcances y limitaciones pues no obstante abordar el presente problema con una metodología aún no difundida en nuestro medio, sólo se está presentando una parte muy pequeña de lo que es el método en sí, y que únicamente puede ser ampliado por posteriores trabajos que traten aspectos cada vez más específicos; finalmente se mencionarán los criterios para desarrollar esta tesis. En el capítulo 2, se hace una breve descripción de las características y particularidades del sistema a ser diseñado, sobre todo se presentan algunas razones por las cuales es necesaria la utilización del Análisis por Elementos Finitos. En el capítulo 3, se presentará una breve descripción del método utilizado. lamentablemente no se puede ser más explícito pues este tiene una teoría matemática bastante amplia y muchas veces compleja. Lo que se resaltará son las diferencias entre los sistemas discretos y continuos, y como estos últimos vienen a ser una generalización de los anteriores. También se verá una introducción al Análisis Modal, algunas de sus características y métodos de solución y sobre todo las razones por las cuales es necesario que se le considere en los cálculos. En el capítulo 4, se describirán con cierto detalle las características de algunos modelos que fueron necesarios para llegar a concebir lo que es el diseño final en el caso del sistema tolva - estructura y las razones que se tuvieron para ir modificándolas sucesivamente. En cuanto a la cubierta y las chumaceras por tratarse de problemas relativamente más sencillos sólo se presentará un modelo. En el capítulo 5, se mencionan algunas consideraciones generales que no están relacionadas al Análisis de Elementos Finitos de las estructuras ya mencionadas, como por ejemplo las uniones soldadas. la selección de pernos de las chumaceras y la selección de los recubrimientos. En el capítulo 6, se presentará un estimado de los costos de fabricación del presente sistema. Deseo agradecer a los ingenieros Gonzalo Rosselló Truel, Jorge Alencastre Miranda y Otmar Soto Castro por su colaboración en este trabajo, y a mi asesor el ingeniero Santiago Paredes Jaramillo por sus observaciones y sugerencias.