Optimización estructural y geométrico de tolva en camión minero 785c – caterpillar para acarreo de mineral sólido

Abstract

El presente trabajo tuvo como objetivo optimizar la estructura y geometría de la tolva del camión minero Caterpillar 785C para el acarreo de mineral sólido, debido a que se identificó la posibilidad de aumentar el transporte sin incrementar los costos operativos. La metodología empleada fue cuantitativa, de tipo aplicada, con un diseño preexperimental, y tuvo como población 20 camiones mineros 785C operando en la unidad minera. Los resultados iniciales mostraron que la tolva original presentaba una capacidad útil de 134,47t, un volumen de 78m³ y un peso de 37,58 T. Se determinaron 2447,4 kN de carga muerta y 1476,79 kN de carga viva, lo que evidenció un margen de optimización estructural y geométrica. El nuevo diseño alcanzó un factor de seguridad de 1,63 y un esfuerzo máximo de 152,66MPa. El modelo seleccionado (0,98) incorporó 10 costillas, refuerzos estratégicos y espesores optimizados, validados mediante análisis FEA, logrando una mejor distribución de cargas. La mejora estructural permitió reducir el peso en 15,26 t (18 %), incrementando la capacidad a 149,73 t. La tolva final pesa 21,61 t y emplea materiales mejorados (Hardox 450–500 y A36), aumentando también el volumen útil a 85,5m³. Operativamente, se redujeron los viajes de 32 a 29 (-9,4%), el consumo de combustible (-9,5%) y el mantenimiento (-11,2%). El aumento de capacidad supone 6647,256 t/año adicionalestransportadas por la flota. En conclusión, la optimización estructural y geométrica fue exitosa técnica y operativamente, al reducir peso, incrementar capacidad y mejorar la eficiencia del acarreo sin comprometer la seguridad del equipo.