Use of computer simulation to establish parameters of steel structure strengthening elements

Utilización de la simulación por ordenador para establecer los parámetros de los elementos de refuerzo de estructuras de acero

El artículo presenta los resultados de la simulación por ordenador relacionada con el establecimiento de los parámetros de los elementos de refuerzo de la estructura de acero de la máquina elevadora de minas. La simulación se realizó utilizando el programa informático ANSYS. La base de este programa es el método de elementos finitos, por lo que la selección del tipo y el tamaño del elemento finito afecta a la precisión del cálculo. Se han estudiado 11 modelos informáticos. Los resultados obtenidos permiten establecer la forma, el tamaño y el grosor óptimos del elemento de refuerzo. La forma más óptima de la almohadilla es un disco; esto tiene un efecto positivo en la reducción del nivel de tensiones mecánicas en la zona de fractura de la viga. El elemento de refuerzo "almohadilla de disco" se utiliza para combatir el fallo por fatiga de las estructuras de las vigas de freno de una máquina elevadora de minas. El artículo presenta la experiencia práctica en la lucha contra el fallo por fatiga de las estructuras de acero de una máquina elevadora de minas.

INTRODUCCIÓN

El funcionamiento de las máquinas elevadoras de minas (MHM) está plagado de dificultades y problemas. Uno de los problemas del funcionamiento de las MHM es el fallo por fatiga de sus estructuras metálicas. La empresa metalúrgica ArcelorMittal utiliza las MHM para transportar el carbón de coque desde la mina hasta la superficie.

A continuación, con este carbón se produce coque en la planta metalúrgica de ArcelorMittal.

En [1, 2], se presentan estadísticas de daños y métodos para tratar la destrucción por fatiga con el uso de elementos de refuerzo. Las estructuras metálicas son susceptibles al fallo por fatiga. La aparición de grietas de fatiga reduce la resistencia de las estructuras metálicas de los dispositivos de frenado. La simulación por ordenador del estado de tensión-deformación de las estructuras ayudará a resolver este problema. Existe una experiencia positiva en el uso de elementos de refuerzo en la práctica [1, 2]. Como ha demostrado la experiencia de las observaciones prácticas, con el tiempo se forman "zonas de destrucción peligrosas" en la estructura metálica de la viga. Es necesario eliminarlas, ya que pueden conducir a la destrucción completa de la estructura, lo que a su vez puede provocar un accidente grave y provocar una emergencia [1, 2]. El peligro de la situación consiste en que la MHM eleva carbón coquizable desde varios cientos de metros de profundidad, y un daño repentino del dispositivo de frenado debido a un fallo por fatiga puede tener graves consecuencias y poner en peligro vidas humanas.