Evaluación del comportamiento mecánico de una puerta alemana diseñada con resina poliéster reforzada con fibra de vidrio

Abstract

El objetivo de esta investigación se centró en la eva luación del comportamiento mecánico de una puerta alemana diseñada a base de polímeros reforzados con fibra de vidrio para minería subterránea de carbón. Las condiciones geométricas de la puerta se limitaron según el Decreto 1886 (Ministerio de Minas y Energía, 2015) en el cual se establece que las dimensiones del sostenimiento debe garantizar un área de trabajo de 3m2 . Las cargas a las que se sometieron los elementos de sostenimiento se definieron bajo una caracteriza ción geomecánica de tres estratos Arcillolita, Limolita y Carbón en la mina didáctica del Centro Minero, Re gional Boyacá, la cual determino la carga de la bóveda, calculada por la teoría de Terzaghi (Muñoz & William, 2009). El material con el que se diseñó la puerta alema na fue una resina poliéster caracterizada en la base de datos del software de modelamiento de elementos fini tos (Steven, Donaldson & Miracle, 2001). El software de elementos finitos permitió evaluar el comportamiento a carga y desplazamiento de los elementos de sosteni miento (capiz y palanca), se modelaron los elementos para armar un prototipo de puerta alemana con resina poliéster reforzada fibra de vidrio. La configuración geométrica de la puerta alemana permitió analizar el comportamiento a flexión del ca piz y el comportamiento a compresión de las palancas, cabe aclarar que el modelado en finitos se limitó a un análisis isotrópico de esfuerzos. El análisis de los resulta dos se centró en correlacionar los estudios en elemen tos finitos, con los ensayos a falla de las probetas del capiz de una puerta alemana, con el fin de aceptar o rechazar la siguiente hipótesis: “El comportamiento de los elementos de sostenimiento fabricados con políme ros reforzado con fibra de vidrio, es el adecuado para soportar las cargas generadas por el macizo rocoso”.

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