La grua de hilo del Ingenio San Carlos tiene capacidad de carga actual de 30 toneladas y se solicita aumentar a 40 toneladas, la principal razón para el incremento de su capacidad de carga es debido a un aumento en el la cantidad de caña a moler diariamente, con el objetivo de aumentar la producción de azúcar. En consecuencia, el ingenio desde hace cinco años ha empezado adquirir algunos vagones con más capacidad de almacenar caña, los cuales, en algunas ocasiones, la grúa no es capaz de descargar, debido a la configuración actual del motor hidráulico el cual limita la potencia mecánica impartida por cuestiones relacionadas con la estabilidad estructural de la grúa. Esto genera reprocesamiento adicional, al tener que descargar la carga manualmente, lo que genera pérdidas de tiempo traducidas en pérdidas financieras. Inicialmente se realiza una recopilación de las necesidades detalladas del proyecto, información suministrada por parte del ingeniero jefe del área, una vez esto, se establecieron las condiciones de uso de la grúa especificando las rutinas de operación y condiciones de carga, detallando el entorno de trabajo de la grúa, describiendo el estado actual y estableciendo el número de horas debido al servicio de operación de esta. Se cataloga el tipo y peso de vagones a descargar, así como tener información de la capacidad máxima de carga de la grúa y sus variaciones. Los anteriores datos se recolectaron a partir de la información suministrada por operarios e ingenieros a cargo, además de un trabajo de campo. se determinó la geometría y dimensiones de la grúa, a través de planos suministrados por el dibujante; además, se identificaron los diferentes materiales y componentes en la estructura detallando sus características específicas mediante manuales y fichas técnicas, para posteriormente ajustar el modelo con los valores y entorno actual de la grúa, con esta información se determinaron las cargas que actúan sobre la grúa; además, se establecieron un rango de valores en los cuales la grúa se va a desempeñar durante su tiempo de operación. Después conocidas las cargas y condiciones de frontera, se realiza el modelo CAD en SolidWorks y se hacen los ajustes necesarios para llevar a cabo la simulación de elementos finitos mediante el software ANSYS, en el cual se hicieron las configuraciones de la grúa con los parámetros y variaciones de carga, se aplicó el método de análisis tipo estático estructural para el análisis del comportamiento estructural de la grúa y teoría de falla por fatiga. Por último, con los resultados obtenidos del análisis estructural mediante elementos finitos se determinó el comportamiento de la estructura de la grúa con el fin de verificar la capacidad de esta para incrementar su carga, además se propuso acciones de mejoras para lograr con el objetivo esperado. ncrease in the amount of cane to grind daily. with the aim of increasing sugar production. Consequently, five years ago, the mill has begun to acquire some wagons with more capacity to store cane, which, on some occasions, the crane is not capable of unloading, due to the current configuration of the hydraulic motor, which limits the mechanical power. given for issues related to the structural stability of the crane. This generates additional reprocessing, having to unload the load manually, which generates loss of time translated into financial losses. Initially, a compilation of the detailed needs of the project is carried out, information provided by the chief engineer of the area, once this, the conditions of use of the crane were established, specifying the operating routines and load conditions, detailing the work environment. of the crane, describing the current state and establishing the number of hours due to the service of operation of this. The type and weight of wagons to be unloaded is cataloged, as well as having information on the maximum load capacity of the crane and its variations. The previous data was collected from the information provided by operators and engineers in charge, in addition to field work. the geometry and dimensions of the crane were determined, through plans supplied by the draftsman; In addition, the different materials and components in the structure were identified, detailing their specific characteristics through manuals and technical sheets, to later adjust the model with the values and current environment of the crane, with this information the loads acting on the crane were determined; In addition, a range of values were established in which the crane will perform during its operating time. After the loads and boundary conditions are known, the CAD model is made in SolidWorks and the necessary adjustments are made to carry out the finite element simulation using the ANSYS software, in which the crane configurations were made with the parameters and load variations, the structural static type analysis method was applied for the analysis of the structural behavior of the crane and fatigue failure theory. Finally, with the results obtained from the structural analysis using finite elements, the behavior of the crane structure was determined in order to verify its capacity to increase its load, and improvement actions were also proposed to achieve the expected objective. Pregrado Ingeniero(a) Mecánico(a) Tabla de contenido 1. CAPITULO I: INTRODUCIÓN.............................................................................................. 5 1.1. Planteamiento del problema................................................................................................. 6 1.2. Objetivos ................................................................................................................................ 7 1.2.1. Objetivo general ................................................................................................................ 7 1.2.2. Objetivos específicos ......................................................................................................... 7 1.3 Estructura del documento. ................................................................................................... 7 2. CAPITULO II: CARACTERÍSTICAS DE OPERACIÓN DE LA GRÚA......................... 8 2.1 ¿Qué es? ................................................................................................................................... 8 2.2 ¿En qué consiste? .................................................................................................................... 9 2.3 Tipos de carga........................................................................................................................ 10 2.4Ciclos de levantamiento ......................................................................................................... 11 2.5Modificaciones........................................................................................................................ 11 2.6Resumen de las características de operación....................................................................... 13 3. CAPITULO III: ESTRUCTURA DE LA GRÚA ................................................................ 14 3.1 Dimensiones establecidas...................................................................................................... 14 3.2 Perfilería................................................................................................................................. 15 3.3 Ubicación, detalles de componentes y elementos................................................................ 16 3.4 Componentes del sistema hidráulico de la grúa de hilo..................................................... 19 4. CAPITULO IV: CONDICIONES DE FRONTERA ........................................................... 21 4.1 Geometría............................................................................................................................... 21 4.2 Propiedades de los materiales .............................................................................................. 22 4.3 Contactos................................................................................................................................ 22 4.4 Restricciones.......................................................................................................................... 23 4.5 Cargas..................................................................................................................................... 23 4.6 Malla....................................................................................................................................... 25 5. CAPITULO V: RESULTADOS Y PROPUESTAS ............................................................. 26 5.1 Análisis estático ..................................................................................................................... 26 5.1.1 Carga actual 30 Toneladas............................................................................................ 27 5.1.2 Carga proyectada 40 toneladas..................................................................................... 28 5.1.3Carga pico 80 toneladas.................................................................................................. 30 5.1.4 Si falla un cable............................................................................................................... 31 5.1.5 Análisis de resultados..................................................................................................... 41 5.2 Análisis de fatiga ................................................................................................................... 42 5.2.1 Carga actual 30 toneladas.............................................................................................. 42 5.2.2 Carga proyectada 40 toneladas..................................................................................... 44 5.2.3 Análisis de resultados..................................................................................................... 45 Propuestas........................................................................................................................................ 46 Conclusiones.................................................................................................................................... 46 Aportes............................................................................................................................................. 47 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS .......................................................................................... 48