Análisis de un pistón hidráulico de una perforadora de rocas para minería subterránea probado a una presión de 2800 Psi

Abstract

En este proyecto de tesis se realizó el estudio de un pistón hidráulico de la perforadora de rocas SBM 400 SR que fabrica la empresa metalmecánica Far Industrias SAC, en donde se determinó el esfuerzo equivalente máximo de Von Mises igual a 23.65 Kpsi en las paredes del cilindro hidráulico respaldado por un factor de seguridad de 2. Para el vástago del pistón hidráulico se seleccionó un diámetro igual a 3.5 pulg (Resultando una carga admisible de 121.8 Klb) suficiente para que pueda resistir una carga de 83.67 Klb con un factor de seguridad de 6, además se realizó el análisis de ciclos de vida a la fatiga de este componente por ser el más crítico donde dicho valor fue 1.6 x 106 . Se realizó el análisis de elementos finitos haciendo uso del programa SolidWorks, con una presión de 4000 psi dando un esfuerzo máximo de Von Mises de 416 Mpa para el cilindro y con la aplicación de una carga de 38.5 Klb se obtuvo un esfuerzo máximo de Von Mises de 346 Mpa para el vástago, resultando valores por debajo del límite admisible del material. Por último, se seleccionó los tipos de sellos hidráulicos considerando la presión y condiciones de trabajo de este componente (pistón hidráulico) y se encontró una tasa interna de retorno rentable igual a 55 % para este proyecto.