Diseño y simulación de un sistema FOPS para una excavadora Hyundai modelo HX220S, mediante el método de elementos finitos, año 2024
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http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/29672
Título : | Diseño y simulación de un sistema FOPS para una excavadora Hyundai modelo HX220S, mediante el método de elementos finitos, año 2024 |
Autor : | Calero Sabando, Oscar David |
Director de Tesis: | Duque Sarmiento, Diego Andrés |
Resumen traducido: | The heavy machinery industry has undergone significant advancements, establishing itself as a fundamental pillar in the productive sectors of nations. Key activities such as mining, agriculture, and construction have driven economic and social development, highlighting the importance of this machinery in societal progress. The safety and protection of heavy machinery operators is an ever-evolving subject, with innovations aimed at developing additional protective structures. These structures, designed to safeguard workers' lives, undergo rigorous testing to ensure their effectiveness against operational risks. In Ecuador, however, there is a persistent lack of specific regulations and clear responsibilities governing the safety of such equipment. This contrasts with the increasing importation of heavy machinery in recent years. These machines, which include excavators, loaders, and compactors, are primarily imported from China, and most of them lack additional protective structures for the cabin. This absence poses significant risks to operators' safety in high-hazard work environments. In this study, a Falling Object Protective Structure (FOPS) was designed following measurements and materials equivalent to those used in industrial applications. The design adhered to international standards and was subjected to detailed computational simulations to evaluate key parameters such as deformations, stresses, and the safety factor. Based on the results obtained from the simulations, an over-dimensioning issue was identified in certain components of the initial structure. This led to an optimized redesign that maintained the required safety standards while reducing the construction materials of the structure. This process ensures a more efficient solution without compromising operator protection. |
Resumen : | La industria de la maquinaria pesada ha experimentado avances significativos consolidándose como un pilar fundamental en los sectores productivos de los países. Actividades de gran relevancia, como la minería, la agricultura y la construcción, han impulsado el desarrollo económico y social, evidenciando la importancia de esta maquinaria en el progreso de las sociedades. La seguridad y protección de los operadores de maquinaria pesada es un tema en constante evolución, con innovaciones dirigidas al desarrollo de estructuras de protección adicionales. Estas estructuras, diseñadas para salvaguardar la vida de los trabajadores, son sometidas a rigurosas pruebas para garantizar su eficacia frente a riesgos operativos. En Ecuador, sin embargo, persiste la ausencia de normativas específicas y responsabilidades claras que regulen la seguridad de estos equipos. Esto contrasta con el incremento en la importación de maquinaria pesada en los últimos años, la maquinaria corresponde a equipos como excavadoras, cargadoras y compactadores, principalmente provenientes de China que, en su mayoría, estos equipos carecen de estructuras adicionales de protección para la cabina, lo que pone en riesgo la seguridad de los operadores en entornos de trabajo de alta peligrosidad. En el presente trabajo, se diseñó una estructura de protección contra la caída de objetos (FOPS) siguiendo medidas y materiales equivalentes a los utilizados en la realidad industrial. El diseño consideró estándares internacionales y fue sometido a simulaciones computacionales detalladas para evaluar parámetros clave como deformaciones, esfuerzos y factor de seguridad. A partir de los resultados obtenidos en las simulaciones, se identificó un sobredimensionamiento en ciertos componentes de la estructura inicial. Esto llevó a un rediseño optimizado que mantiene los estándares de seguridad requeridos, mientras se reducen los materiales de construcción de la estructura. Este proceso asegura una solución más eficiente sin comprometer la protección de los operadores. |
Palabras clave : | INGENIERÍA AUTOMOTRIZ DISEÑO EN INGENIERÍA SIMULACIÓN POR COMPUTADORES MAQUINARIA INDUSTRIAL EXCAVADORA |
Fecha de publicación : | feb-2025 |
URI : | http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/29672 |
Idioma: | spa |
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