Análisis de ciclo de vida del eje excéntrico de una máquina vibrocompactadora con capacidad de 400 adoquines #8/hora

Abstract

El presente estudio analiza el comportamiento dinámico y estructural de un eje excéntrico empleado en sistemas vibrocompactadores, utilizando el Método de Elementos Finitos (MEF) como herramienta principal. Se identificaron las frecuencias naturales del sistema, las cuales oscilan entre 39.07 Hz y 401.16 Hz, garantizando que el diseño evita condiciones resonantes en su rango operativo. Asimismo, se evaluaron las tensiones generadas bajo condiciones de carga, determinándose un valor máximo de 57.07 MPa, que se encuentra significativamente por debajo del límite elástico del material más débil considerado (370 MPa para SAE 1010). Los factores de seguridad calculados superan el valor mínimo requerido, alcanzando hasta 20.42 en el caso del acero SAE 4330, lo que respalda la confiabilidad estructural del sistema. En términos de resistencia a la fatiga, todos los materiales analizados presentan una vida útil infinita (>106 ciclos), destacándose nuevamente el SAE 4330 con una vida estimada de 1.86 × 1011 ciclos, posicionándolo como la opción más adecuada para aplicaciones de alta exigencia. Este análisis integral valida la viabilidad del diseño propuesto, no solo desde una perspectiva mecánica, sino también dinámica, ofreciendo una solución robusta para optimizar el desempeño de sistemas vibrocompactadores. Los resultados obtenidos constituyen una base sólida para futuros desarrollos y optimizaciones en equipos de compactación industrial.