Simulación de una cinta transportadora de partículas utilizando el método de elementos discretos

Abstract

El presente trabajo consiste en la simulación de una correa transportadora de partículas para analizar el comportamiento de estas sobre la correa. Dicho elemento es el primer prototipo y posteriormente, el producto final formará parte de un sorter. Se utilizó el Método de Elementos Discretos (DEM por sus siglas en inglés) como herramienta para analizar el diseño del chute a emplear y posteriormente para observar comportamiento del material granulado sobre la correa. Desarrollar una simulación DEM es un proceso complejo, ya que, para reproducir el comportamiento del material de estudio, se dispone de modelos considerablemente simplificados, lo que se debe principalmente a las limitaciones computacionales, en que los modelos más sofisticados no podrían ser calculados o incrementarían en exceso los costos de la simulación. Para lidiar con esto se llevan a cabo una serie de ensayos experimentales, los cuales nos entregan información para escoger parámetros de entrada en el software, como lo son las propiedades mecánicas del material, los modelos de contacto y la geometría a utilizar. Con estos parámetros se puede realizar una simulación más representativa de la realidad. Particularmente, para el caso de estudio de este trabajo, se aplicó la metodología de estudio del material (Calcopirita) y de la aplicación en cuestión (transporte en correa), con lo que se logró determinar y validar los parámetros que reproducen el comportamiento del material en Rocky DEM. La información obtenida fue utilizada para llevar a cabo el diseño del chute a empleado en el análisis de las partículas. Finalmente se evaluó el comportamiento del material granulado sobre la correa transportadora mediante simulaciones llevadas a cabo en Rocky DEM, en las que se reprodujo distintas condiciones de operación. Se obtuvo que para los distintos flujos utilizados hay una velocidad de la correa límite para la cual se genera un atollo en la entrada de esta, además, se concluyó que el flujo de monocapa máximo que puede mover la correa viene dado netamente por las condiciones de diseño de esta.