Análisis de falla del agrietamiento repetitivo experimentado por los “Housing” de los camiones EH5000 de la casa fabricante Hitachi utilizados en la mina de carbón a cielo abierto de El Cerrejón (La Guajira - Colombia)

fotografías a color, gráficas, ilustraciones, tablas

Autores:: Sanabria Vega, Germán Eduardo

Tipo de recurso:

Fecha de publicación:: 2022

Institución:: Universidad Nacional de Colombia

Repositorio:: Universidad Nacional de Colombia

Idioma:: spa

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Esta actividad se ha convertido en un verdadero desafío debido al frecuente agrietamiento de los elementos estructurales denominados “Housing”, los cuales presentaron siete fallas catastróficas en el periodo 2009–2011. Tras comprender la filosofía de junta de barras tensoras y al recrear mediante análisis FEM, el ciclo de operación de los camiones mineros: Carga -Transporte -Ciclo de volcado -Retorno -Posicionamiento, se logró determinar cómo la fractura de barras tensoras altera el nivel de esfuerzos en distintas zonas del “Housing”; y a su vez, cómo afecta la vida a fatiga utilizando los criterios del estándar BS 7608, dos espectros de carga (monitoreado y teórico) y la teoría del daño acumulado Palmgren-Miner. Estos resultados fueron comparados con el análisis de falla para tres componentes fallados (“Housing”, Barras tensoras y Tornillo); donde se logró determinar que experimentaron falla por fatiga. Finalmente, se logró probar que la contribución de algunos parámetros adversos de diseño y fabricación, junto a políticas de operación y mantenimiento poco estrictas; disminuyen gradualmente la vida a fatiga, fracturando los “Housing” a un ritmo cada vez más acelerado. (Texto tomado de la fuente)Maintenance division -Fleet 320- It guarantees the availability of Hitachi EH5000 mining dump trucks for continuous transport of inert material in La Mina (La Guajira). This activity has become in a true big challenge due to the frequent cracking of the structural element called “Housing”, which presented seven catastrophic failures in the period 2009-2011. After understanding the mechanical philosophy joint of the tie rods and recreating through FEM analysis the operating cycle of mining trucks: Loading – Transport – Dump cycle – Return – Positioning. It was possible to determine how the fracture of the tension tie rods alters the stress level in different areas of the “Housing”; thus, how it affects the fatigue life using the criteria of BS 7608 standard, two load spectra (monitored and theoretical) and the Palmgren-Miner accumulated damage theory. These results were compared with the failure analysis from three failed components (“Housing”, tension tie rod and bolt); where it was possible to determine that they experienced fatigue failure. Finally, it was possible to prove that the contribution of some adverse design and manufacture parameters, together with lax operation and maintenance policies; gradually decrease fatigue life and generate “Housing” fracture at an ever-accelerating rate.MaestríaMagíster en Ingeniería MecánicaAnálisis de falla e integridad mecánicaxvi, 236 páginasapplication/pdfspaUniversidad Nacional de ColombiaBogotá - Ingeniería - Maestría en Ingeniería - Ingeniería MecánicaDepartamento de Ingeniería Mecánica y MecatrónicaFacultad de IngenieríaBogotá, ColombiaUniversidad Nacional de Colombia - Sede BogotáAnálisis de falla del agrietamiento repetitivo experimentado por los “Housing” de los camiones EH5000 de la casa fabricante Hitachi utilizados en la mina de carbón a cielo abierto de El Cerrejón (La Guajira - Colombia)Failure analysis of repetitive cracking experienced by Housings of EH5000 trucks from the manufacturer Hitachi used in the open-pit coal mine of El Cerrejón (La Guajira - Colombia)Trabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMAaron D., D., Michels, W. J. and Wilson, C. E. (1987) DISEÑO DE MÁQUINAS - Teoría y Práctica. COMPAÑÍA EDITORIAL CONTINENTAL S.A DE C.V., MEXICO.ASTM Standard E8/E8M-13a (2013) ‘“Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials”’, ASTM International, (May 2004), pp. 1–27. doi: 10.1520/E0008_E0008M-13A.Åstrand, E. et al. (2016) ‘Welding procedures for fatigue life improvement of the weld toe’, Welding in the World, 60(3), pp. 573–580. doi: 10.1007/s40194-016-0309-9.Becker, W. and Shipley, R. (2002) ASM HANDBOOK, Volumen 11, Failure Analysis and Prevention. 2002nd edn, ASM International. 2002nd edn.Beretta, S. et al. (2005) ‘Mode II fatigue failures at rail butt-welds’, Engineering Failure Analysis, 12(1), pp. 157–165. doi: 10.1016/j.engfailanal.2004.02.004.Braun, M. and Wang, X. (2021) ‘A review of fatigue test data on weld toe grinding and weld profiling’, International Journal of Fatigue. 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Análisis de falla del agrietamiento repetitivo experimentado por los “Housing” de los camiones EH5000 de la casa fabricante Hitachi utilizados en la mina de carbón a cielo abierto de El Cerrejón (La Guajira - Colombia)

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