Ver/Abrir - Pirhua - Universidad de Piura

5. El desarrollar mecanismos manipuladores de contenedores, precisa de una labor
técnica en conjunto, que incluye el trabajo de distintos departamentos de
ingeniería, tales como diseño estructural, sistemas hidráulicos, eléctricos,
electrónicos, mecánicos y de control, para lograr el modo de operación óptimo del
conjunto. Tal esfuerzo otorgaría al Perú una alternativa diferente a la tradicional
adquisición de maquinaria de segunda mano proveniente de Europa y E.E.U.U.
6. El presente trabajo abarca solamente el diseño funcional y estructural del
mecanismo intermodal, el cual fue desarrollado en el departamento de diseño de
la Universidad de Piura, que cuenta con herramientas informáticas capaces de
simular comportamientos de estructuras y componentes mecánicos bajo distintas
condiciones de carga y operación; de una manera específica se hace mención al
programa ALGOR, el cual esta basado en el análisis por elementos finitos.
Asimismo, cuenta con versiones de prueba de herramientas informáticas
similares, tal como FEWELD el cual también basado en el análisis por elementos
finitos, permite simular la resistencia y serviciabilidad de distintos cordones de
soldadura, los cuales son una alternativa de unión de componentes estructurales.
7. El cálculo de las fuerzas internas que actúan en la estructura, por cualquier
método analítico o gráfico es bastante laborioso, ya que en algunos casos por
tratarse de estructuras estáticamente indeterminadas, precisa de un
dimensionamiento previo de los elementos estructurales para eliminar el grado de
indeterminación; en esta etapa, ALGOR ha constituido una herramienta
significativa al permitir prescindir del dimensionamiento estructural previo,
arrojando los diferentes diagramas cortantes, flectores y torsores, en cualquier
condición de operación, definiendo como datos de entrada las cargas, tipos de
conexión y las condiciones de contorno de los elementos estructurales,
condicionando a estos últimos como elementos tipo beam. Asimismo se puede
observar la deformada de los distintos elementos estructurales, permitiéndonos
reevaluar la ubicación de los mismos.
8. El cálculo de las cargas dinámicas (cargas móviles y de impacto) se realizó
tomando en cuenta las especificaciones del Reglamento AISC, el cual indica que
para considerar sus efectos dinámicos, estas serán incrementadas en un
porcentaje. Por otro lado, teniendo en cuenta los rangos de velocidades de
operación del mecanismo y con base en leyes de la mecánica clásica, se realizó el
cálculo de estas cargas, registrando una gran similitud con las recomendadas por
el Reglamento AISC.
9. Debido a que las solicitaciones más importantes de resistencia se encuentran en
los extremos de las columnas del pórtico y con el objeto de entregar una sección
estructuralmente eficiente en cada extremo, esta presenta una sección transversal
variable a lo largo de su longitud, lo que complica de manera sensible los cálculos
del diseño, al no existir un procedimiento exacto como referencia para el diseño
de miembros a compresión con sección variable, pero con la ayuda de ALGOR se
ha podido comprobar su eficiencia estructural.
10. Con la forma trapezoidal presente en ambos planos de la columna (transversal y
longitudinal), tanto en el extremo superior como en el inferior se logran secciones
con grandes módulos de sección elásticos, lo que desarrolla conexiones más
rígidas y más resistentes contra los respectivos efectos dinámicos de la carga. Por