Método de los elementos finitos en el análisis de coeficientes dinámicos de los elementos de suspensión de remolques agrícolas

Abstract

El objetivo de la investigación es desarrollar y evaluar modelos de simulación numérica por el Método de los Elementos Finitos para determinar los coeficientes de cargas dinámicas en los elementos principales del remolque agrícola. Se evalúan y comparan tres metodologías para la obtención de coeficientes de cargas dinámicas: Analítica tradicional, experimental y simulación numérica, alcanzando la última una diferencia relativa entre 3.48 y 5.11%. Se emplea una viga de sección cuadrada para determinar de forma experimental los coeficientes de cargas dinámicas, ante cargas de impacto. Los resultados mostraron un comportamiento polinomial de grado dos y tres con gran ajuste. El eje del remolque agrícola fue evaluado, empleando el método de energía y la simulación por el método de los elementos finitos. El coeficiente de carga dinámica máximo obtenido fue de 11.3, la velocidad máxima a que puede ser impactado es de 1.88 m/s y la altura máxima fue de 0.18 m. Mediante simulación numérica por el método de los elementos finitos se desarrolló un modelo del sistema de resortes de ballestas del remolque, en consecuencia, con el modelo se realizaron pruebas experimentales. El modelo numérico permitió predecir su comportamiento ante carga estática con un error de predicción de 18.235 %. Para el caso del neumático 7.50-20 se desarrollaron dos modelos empleando el método de los elementos finitos, a su vez, se realizaron pruebas experimentales para su evaluación. La desviación relativa obtenida entre el modelo dos y los datos experimentales con carga de 4800 N y presión de 0.23 MPa, fueron de sólo un 0.06%, siendo el modelo dos el que alcanzó los resultados más cercanos a los obtenidos experimentalmente.