Método de modelación numérica para cuantificar el efecto del caucho en la pérdida de precarga de los pernos de un lifter de Molino SAG.

Abstract

El “Estudio para la identificación de las causas básicas de la fractura de las corazas intermedias de la tapa de descarga en molino sag 4 de minera escondida” [1] generó una serie de interrogantes con respecto al comportamiento de uniones apernadas con presencia de interfaces de caucho. En pos de indagar en el fenómeno, se busca un método para estudiar la perdida de precarga sobre los pernos de un elevador de molino semiautógeno debido a efectos viscoelásticos, elaborando un modelo simplificado que captura el comportamiento de estos materiales abarcando conceptos de hiperelasticidad y viscoelasticidad. Con la ayuda del programa de simulación Ansys, el calibrador de materiales MCalibration y la librería de materiales PolyUmod, se logró generar un modelo que combina el comportamiento de uniones apernadas, materiales avanzados y el propio entorno de simulación. Posteriormente, utilizando este modelo, se estudia el efecto del reemplazo del acero por un TPE, el uso de distintos tipos de contactos, el efecto del nivel de precarga inicial y el espesor de placa intermedia. La introducción de un Elastómero Termoplástico altera la distribución de esfuerzos de una placa inicialmente de acero. La pérdida de precarga es proporcional al espesor de la placa intermedia, a mayor espesor utilizado, mayor será la perdida de precarga llegando hasta un 4,3% para los 15 mm de espesor de placa intermedia. La pérdida de precarga es proporcional al nivel de precarga inicial, a mayor precarga utilizada mayor será la perdida de precarga, sin embargo, la cuantificación de esta pérdida es ínfima comparando 1,2% para un 55% de precarga y 1,4% para un 95% de precarga. El espesor de placa intermedia TPE resulta ser el factor que más afecta en la perdida de precarga de acuerdo al presente estudio. Se recomienda utilizar el espesor mínimo necesario de material para lograr un sello. El polímero estudiado a modo de ejemplo para las solicitaciones requeridas no mostró un comportamiento de relajación fuerte hasta los espesores evaluados, siendo posible su uso para la solicitación, a diferencia del polímero presente en los experimentos detallados en el informe que origina este estudio