CONSTRUCCIÓN DE UN MODELO DE CARGA PARA REPRESENTAR LOS MECANISMOS DE PROCESO DE EXCAVACIÓN EN PALAS HIDRÁULICAS PARA LA MINERÍA Y OBRAS PÚBLICAS

Abstract

La presente memoria entrega la construcción de un modelo de carga para completar el proceso de excavación de una pala hidráulica. A través de la identificación de los mecanismos relevantes en la excavación, se genera una herramienta mejorada para aplicar en la gestión de una obra civil. Los mecanismos de excavación encontrados relevantes fueron: las fuerzas de corte, fricción y de llenado producto de la interacción de la pala hidráulica con el terreno en cuestión. Se realizó una investigación con el fin de representar estos mecanismos, identificando los conocimientos más importantes en el campo de la interacción suelo-pala. Se definen como los más relevantes el método de elementos discretos, el método hidrodinámico de partículas suavizadas y los modelos analíticos basados en las presiones pasivas de la tierra. Debido a que el motivo es el de completar un ciclo de excavación previo, y no el de analizar un sistema de partículas determinado, los modelos analíticos cumplen el propósito deseado de representar los mecanismos de excavación. Para calcular las fuerzas que genera el suelo sobre la herramienta, los parámetros de éste tienen un rol importante en el modelo. Una vez que se calculan las fuerzas que representan los mecanismos de excavación, se implementaron en el software de elementos multi-cuerpos, Simulation X. En este programa se realizó una sensibilización de los parámetros de suelo. Se representaron diferentes tipos de suelos, los cuales fueron posteriormente utilizados para la comparación con los datos medidos de la máquina. Estos resultados demostraron ser representativos de un proceso de excavación en terreno, sin embargo necesita ajustes para mejorar los tiempos y magnitudes comparados con un proceso de excavación real. De esta manera se podrá aadir el modelo de carga a un modelo previo del ciclo de excavación, y así mejorar esta herramienta de predicción.