Estado del arte HIBRIDO RETROEXCAVADORA.

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Responsable Técnico del Proyecto:

M. C. Armando García Sánchez

INDICE

1 INTRODUCCION        

2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA        

3 ESTADO DEL ARTE        

4  MARCO TEORICO        

4.1 Máquinas de excavación        

4.1.1 Introducción        

4.1.2 Excavadora        

4.1.2.1 Evolución y desarrollo histórico        

4.1.2.2 Elementos comunes de las palas giratorias        

4.1.3 Retroexcadavora        

4.1.3.1 Utilización de la retroexcavadora        

4.1.4 Evaluación de tierras y materiales a excavar        

4.1.4.1 Definición de excavación        

4.1.4.2 Clasificación de excavaciones        

4.1.4.3 Evaluación de tierras y clasificación de suelos        

4.1.4.4 Clasificación de los suelos con base en el sistema S.U.C.S.        

4.2 Hidráulica        

4.2.1 Generalidades        

4.2.1.1 Definición de presión        

4.2.1.2 Conservación de la energía        

4.2.2 Actuadores hidráulicos        

4.2.2.1 Calculo del cilindro        

4.2.3 Motores hidráulicos        

4.2.3.1 Generalidades        

4.2.4 Válvulas con solenoides proporcionales        

4.3 Definición y conceptos básicos de la mecánica        

4.3.1 Estática        

4.3.1.1 Descomposición de fuerzas        

4.3.1.2 Equilibrio de una partícula        

4.3.1.3 Diagrama de cuerpo libre        

4.3.1.4 Análisis estructural        

4.4 Controladores lógicos programables        

4.4.1 Unidad central de procesamiento (CPU)        

4.4.2 Sistema input/output        

4.4.3 Fuente de alimentación        

4.4.4 Dispositivos de programación        

4.5 Sensores        

4.5.1 Detectores de proximidad        

4.5.2 Detectores inductivos        

4.5.3 Detectores ópticos        

4.6 Acústica        

4.6.1 Ecuación de onda        

4.6.2 Ultrasonido por ondas guiadas (GWUT)        

4.6.2.1 Principio de funcionamiento        

BIBLIOGRAFIA        

ANEXOS        

1 INTRODUCCION

En lo que refiere a transporte de hidrocarburos, los ductos o tuberías son de suma importancia y como consecuencia de ello todo lo relacionado a esto debe de tratarse cuidadosamente; cabe señalar que todo ello conlleva a elevados costos alternativos de transporte, oportunidad en el arribo de productos, pérdida de los mismos y sobre todo, daños a los recursos humanos.

Petróleos mexicanos hace 30 años, observó que los costos de transporte estaban resultando muy altos y organizó un programa con base en la utilización de ductos y barcos que liberó significativamente a las carreteras del transporte por auto-tanque. Sin embargo, actualmente ha crecido la utilización de otros modos de transporte alternativos y ha disminuido la construcción de ductos. Considerando los costos de transporte en pesos por kilómetro de unidad de producto: 5 centavos contra 90 en auto-tanque y 43 por ferrocarril. Se debe considerar reducir significativamente el transporte por auto-tanque.

Aunque que el sistema de ductos desempeña un papel prioritario para el sector privado e industrial, también representa un riesgo para la población civil, como lo atestiguan los siniestros de diversas magnitudes que se han presentado. De ahí la importancia de la seguridad de los ductos.

Los propósitos anotados ponen en evidencia que los incidentes que de manera imprevisible pudieran presentarse en los sistemas de ductos, provocando como consecuencia daño a la población civil. Por otro lado, si bien la protección a los seres humanos y su patrimonio constituye un propósito primordial y suficiente, es importante tomar en cuenta las ventajas en costo de transporte de los ductos en comparación con otros medios y por ello poner en relieve la opción lógica de revertir las citadas tendencias en el transporte de hidrocarburos reorientando las inversiones hacia la ampliación del sistema nacional de ductos y de manera muy particular al mejoramiento sustancial en sus condiciones de mantenimiento y vigilancia, lo cual repercutiría en una disminución significativa en los índices de robos y accidentes.

2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Para evaluar la integridad mecánica en los ductos que se encuentran en lugares difíciles de acceder, es necesario contar con recursos tecnológicos que faciliten la búsqueda, excavación y  evaluación de los mismos, considerando a la par de suma  importancia la seguridad y minimización de riesgos para los recursos humanos.

Por lo tanto, surge la necesidad de diseñar y crear una máquina que bajo principios, hidráulicos, mecánicos, de control, programación y de ondas guiadas, facilite la búsqueda y excavación de estos ductos y que además cuente con la capacidad de proveer la información adecuada para la evaluación de la integridad mecánica de los mismos.

3 ESTADO DEL ARTE

(González et al., 2015) plantearon mediante pruebas, la utilización del sistema de locomoción basado en orugas para robots móviles que trabajan en terrenos no preparados, discutiendo los aspectos de modelado con especial mención al fenómeno del deslizamiento, analizando varias estrategias de localización, en particular, la odometria visual y analizando el aspecto del control de navegación y tomando en cuenta estrategias con compensación del deslizamiento. Así mismo mostraron algunas pruebas llevadas a cabo con un robot móvil con orugas fitorobot, del comportamiento, utilizando los algoritmos de control  con compensación de deslizamiento.

(Bradley et al., 1993) presentaron un avance significativo en el control automático inteligente de un robot autónomo de adaptación para excavación, destacando que la maquina puede hacer frente a las condiciones del terreno muy variables y obstrucciones incluso bajo tierra sin la intervención humana.

(Yahja et al., 1999) utilizaron una eficiente estructura denominada “framed-quadtrees”  y un algoritmo  “D*” que vuelve  a planificar las rutas optimas de forma incremental en robots móviles que operan en entornos no estructurados al aire libre, demostrando como el uso de “quadtrees” conduce a caminos que son más cortos y más directos que cuando se utilizan otras representaciones, exponiendo la diferencia en el rendimiento cuando el robot comienza sin ninguna información sobre el entorno, en comparación cuando se inicia con información parcial sobre su entorno y realizando la simulación de su sistema en simulación y probándolo en un jeep autónomo.

(Berezin et ali., 2015) describieron el caso de carga aleatoria de variables múltiples, que se produce cuando el componente de la suspensión de oruga en las máquinas excavadoras actúa como un conjunto de cargas de procesos aleatorios independientes.

Mostraron en los componentes del tensor, que estos son procesos aleatorios independientes. Describieron también el método de estimación de la vida de fatiga para este tipo de carga, basado en el cálculo deformación micro plástica. Utilizaron  un modelo estructural del material, basado en la descripción del diagrama de deformación de dependen por Ramberg-Osgood. Para identificar el modelo de acumulación de daño mecánico convencional y la fatiga utilizaron características del material. Contabilidad para la dispersión natural de características de fatiga permitida para obtener el resultado como una Función de la probabilidad de funcionamiento libre de fallos.

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