Proyecto de estudiantes será presentado en II Congreso Nacional de Estudiantes de Ingeniería Mecánica

El Proyecto "Diseño de Estructura Soportante de Triturador de Astillas", cuyos autores son tres estudiantes de Ingeniería Civil Mecánica,  fue aceptado para formar parte del II Congreso Nacional de estudiantes de Ingeniería Mecánica, a realizarse en noviembre del año en curso.

Uno de los autores, David Carrasco M., expondrá el proyecto en este evento organizado por estudiantes de la Universidad de la Serena.

  1. Resumen

En el marco del sexto semestre de la carrera de Ingeniería civil mecánica de la Universidad Austral de Chile, un grupo de tres estudiantes se ve con la labor de proponer una solución a una situación que se estaba presentando en Aserraderos Arauco, ubicado en la provincia de Valdivia. La empresa obtiene múltiples desechos de su producción, los cuales son llevados a un triturador de astillas. El problema que la empresa tiene es que la estructura que soporta al triturador se comporta de manera deficiente, ya que cuenta con altos niveles de vibraciones, produciéndose fatiga en la misma, lo cual es notorio en las soldaduras e incluso perfiles, los que cuentan con visibles grietas. Para dar solución al problema la metodología aplicada es la expuesta en el libro The Mechanical Design Process[1], , la cual posee 6 etapas, descubrimiento del producto, planificación, definición, diseño conceptual, desarrollo y soporte del producto.

Luego de realizar la correspondiente etapa de planificación, es necesario definir correctamente el problema, para luego identificar eficazmente que es lo que los clientes esperan de la solución a plantear. De lo obtenido se elaboran conceptos que satisfagan lo que se necesita y se evalúan para elegir el que se va a desarrollar en la siguiente etapa.

Se analiza funcionalmente el triturador de astillas y se obtiene que teóricamente éste se encuentra balanceado, sin embargo, por lo que se observa en la realidad existen factores que están produciendo un desbalanceo en la estructura. El modelo que rige este comportamiento es de vibración forzada con amortiguamiento. Para obtener la magnitud de la fuerza excitadora se considera el desplazamiento y la rigidez de las columnas de la estructura actual.

A partir de los resultados obtenidos se diseña una estructura que cumpla con el diseño conceptual, el cual usaba como base utilizar perfiles tipo I para sus pilares. Para analizar la estructura se utiliza software computacional, en este caso Creo Parametric 2.0. El análisis estático arroja resultados positivos, sin embargo, el análisis modal muestra a la estructura en resonancia, al intentar con diversas distribuciones de perfiles, aumentando y disminuyendo rigidez, no se logra salir de la zona de resonancia, la explicación a esta situación es la geometría del perfil, el cual posee en un eje una inercia hasta 10 veces mayor en relación a su otro eje. De lo anterior se decide modificar el tipo de perfil para las columnas escogiendo uno cuadrado.

 Al nuevo diseño se le realiza un análisis estático, modal, de fatiga y finalmente dinámico, arrojando correctos resultados en todas las pruebas.

 De la realización de este proyecto se observa lo importante que es realizar los análisis correspondientes cuando se presentan situaciones dinámicas o cíclicas, ya que una estructura puede tener un correcto comportamiento estático, incluso estar altamente sobredimensionada, pero fallar rápidamente por fatiga, si el diseño no es el adecuado.

grupo-3

David Carrasco, Patricio Cuevas, Oscar Rojas

Escuela de Ingeniería Civil mecánica

Facultad de Ciencias de la Ingeniería

Universidad Austral de Chile

General Lagos 2086, Valdivia, Chile.

Publicado en: noticias
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