Análisis estructural de los cangilones de un elevador fabricados con materiales poliméricos

Abstract

En este trabajo se realiza la caracterización, modelado y simulación de los cangilones de un elevador vertical fabricados principalmente de dos materiales diferentes, el primero polietileno de ultra alto peso molecular (UHMW) y el segundo Nylon 66 con 35% de fibra de vidrio. Se realizaron pruebas a tracción bajo cargas estáticas de acuerdo a la norma ASTM D638-14 para caracterizar los dos materiales, y los datos obtenidos fueron comparados con los proporcionados por los catálogos del fabricante. Se analiza mediante elementos finitos el comportamiento mecánico del cangilón utilizando los dos materiales, para ello se genera un modelo isométrico del cangilón y se especifican sus condiciones de trabajo donde se escogen dos diferentes datos de propiedades mecánicas, las obtenidas en el laboratorio y las proporcionadas por el fabricante. Se obtienen los campos de desplazamientos y esfuerzos en la geometría con el software de elementos finitos ANSYS, consiguiendo los puntos críticos de los cangilones y determinando el mejor material de acuerdo a su comportamiento mecánico. Finalmente, se proponen mejoras en el diseño en términos de costo beneficio variando el espesor de las caras del cangilón, pero sin modificar la cara que va anclada a la banda del elevador como lo sugiere la norma.