ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO CIENCIA E INGENIERÍA DE MATERIALES II Aligeramiento del Remolque de un Camión con CES EDUPACK Estudiante: Cristofer Lamiña Docente: Ing. Néstor Ulloa 2023-2024 Informe sobre el Aligeramiento del Remolque de un Camión con CES EDUPACK RESUMEN: Este informe se enfoca en la aplicación de CES EDUPACK para optimizar el diseño y la construcción de remolques de camiones, con el objetivo principal de aligerar la estructura sin comprometer su resistencia. La metodología abarca desde la selección de materiales mediante diferentes etapas, utilizando herramientas que nos brinda el mismo programa. La investigación ha revelado la posibilidad de reducir significativamente el peso del remolque al identificar y aplicar un material innovador. Los resultados esperados incluyen una disminución del peso total del remolque, contribuyendo a una mayor eficiencia operativa del camión que también presenta oportunidades económicas a largo plazo. INTRODUCCIÓN: El transporte de mercancías desempeña un papel fundamental en la economía global, siendo los camiones con remolque uno de los medios más utilizados para la distribución eficiente de bienes. En este contexto, la optimización de la eficiencia y el rendimiento de estos vehículos es esencial para reducir costos operativos y minimizar el impacto ambiental. El aligeramiento de remolques de camiones se ha convertido en un área clave de investigación y desarrollo para la industria del transporte. La implementación de tecnologías innovadoras, como CES EDUPACK, ofrece una oportunidad única para mejorar la eficiencia del transporte al reducir el peso del remolque sin comprometer su resistencia y funcionalidad. Este informe se centra en analizar los beneficios potenciales del uso de CES EDUPACK en el diseño y construcción de remolques de camiones, destacando cómo esta herramienta puede contribuir al aligeramiento estructural y, por ende, al mejor rendimiento general de los vehículos de carga. METODOLOGÍA: La optimización del remolque de un camión mediante CES EDUPACK implica el uso de esta herramienta para evaluar materiales y procesos de fabricación. En esta metodología, se realiza un análisis integral que abarca la selección de materiales mediante diferentes etapas cada una con ciertas características, permitiendo la identificación de oportunidades para el aligeramiento del remolque. SELECCIÓN DE MATERIALES: Para esto utilizamos CES EDUPACK en el nivel 3 de sostenibilidad Luego en la opción de SYNTHESIZER elegimos PANELES TIPO SÁNDWICH Donde aparecerá esta ventana para crear el registro de 4 materiales: 1. Poliéster-fibra de vidrio tejida preimpregnda biaxial, 45%w/balsa de grano final 2. Epoxi-fibra de carbono tejido preimpregnda biaxial /balsa de grano final 3. Epoxi-fibra de carbono tejido preimpregnda biaxial/Aluminio 5056 panal de abeja longitudinal 4. Poliéster-fibra de vidrio tejida preimpregnda biaxial, 45%w/aramida fenólico panal de abeja longitudinal Con un espesor de las caras de 2 mm y un espesor de núcleo de 20-40 mm, además de que las condiciones de carga y soporte debe ser del tipo viga simplemente apoyada, carga central con una longitud de 1 m. Así pues, se genera una carpeta con el nombre mis registros en la pestaña de navegar. En la etapa 1 con estos materiales se realiza un gráfico de Flexural modulus (GPa). En la etapa 2 realizamos otro grafico con Flexural strenght (modulus of rupture) (MPa). En la etapa 3 en base a la densidad de estos materiales realizamos otro grafico con Density (kg/m ^3). En una etapa 4 con el precio realizamos otro gráfico de Price (USD/kg). En estas cuatro etapas se puede encontrar un posible material que nos va a servir para definir el material optimo, utilizando materiales de referencia tales como maderas duras, compuestas y contrachapadas las cuales son utilizados comúnmente para construir estas plataformas. Para esto se crea una etapa 5 en donde se va a definir un limite Base material, tal como se muestra en la imagen, lo que nos servirá para que se reduzca los materiales del universo de estos en base a nuestras especificaciones. En una etapa 6 se va a generar un gráfico que utilizara dos índices de optimización, en el eje x (izquierda) y en el eje y (derecha). Luego en la pestaña de buscar se elige un material base que es un tipo de madera contrachapada el cual se muestra en la imagen para añadirlo a favoritos. En la misma pestaña se busca por TRUCK FLOOR(L) otros tipos de madera para así mismo añadirlas a favoritos. Luego se crea un subconjunto con estos materiales favoritos y los anteriores registros de las cuatro etapas. Para que se nos genere la siguiente gráfica, con los ejes dados anteriormente definidos con los índices de optimización. Tomando como referencia el material base favorito de color naranja se crea una curva delimitando los posibles materiales cercanos a esta. En base a esta curva y basándonos en el precio y la reducción del peso elegimos las tres opciones mostradas en la imagen que cumplen con estas condiciones. De los cuales en base a las diferentes necesidades se elige el siguiente material para la elaboración del remolque del camión. El material elegido tiene las siguientes propiedades y características. CONCLUSIONES: Con el siguiente informe se demostró que la aplicación de CES EDUPACK en la búsqueda y selección de un material óptimo para el aligeramiento del remolque de un camión es una estrategia altamente efectiva y prometedora. La implementación de herramientas avanzadas que nos brinda este programa ha permitido identificar un material que no solo reduce significativamente el peso del remolque, sino que también mantiene una integridad estructural óptima. La selección de este material obtenido mediante la herramienta paneles tipo sándwich no solo se traduce en una disminución palpable del peso del remolque, sino que también contribuye a mejorar la eficiencia operativa del camión en términos de consumo de combustible y emisiones de carbono, además de que presenta ventajas económicas a largo plazo. REFERENCIAS: [1] Learn Online. (s/f). Grantadesign.com. Recuperado el 30 de enero de 2024, de https://support.grantadesign.com/resources/cesedupack/2019/learn/topic.htm [2] Muñoz, M. (s/f). El método gráfico de selección de materiales con CES EDUPACK. Upv.es. Recuperado el 30 de enero de 2024, de https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/146977/Monta%C3%B1%C3%A9s %3BQuiles%3BLascano%20%20El%20m%C3%A9todo%20gr%C3%A1fico%20de%20selecci%C3%B3n%20de %20materiales%20con%20CES%20EDUPACK.pdf?sequence=1
