Diseño y simulación de un sistema FOPS para una excavadora Hyundai modelo HX220S, mediante el método de elementos finitos, año 2024 - Calero Sabando, Oscar David (2025)
La industria de la maquinaria pesada ha experimentado avances significativos consolidándose como un pilar fundamental en los sectores productivos de los países. Actividades de gran relevancia, como la minería, la agricultura y la construcción, han impulsado el desarrollo económico y social, evidenciando la importancia de esta maquinaria en el progreso de las sociedades. La seguridad y protección de los operadores de maquinaria pesada es un tema en constante evolución, con innovaciones dirigidas al desarrollo de estructuras de protección adicionales. Estas estructuras, diseñadas para salvaguardar la vida de los trabajadores, son sometidas a rigurosas pruebas para garantizar su eficacia frente a riesgos operativos. En Ecuador, sin embargo, persiste la ausencia de normativas específicas y responsabilidades claras que regulen la seguridad de estos equipos. Esto contrasta con el incremento en la importación de maquinaria pesada en los últimos años, la maquinaria corresponde a equipos como excavadoras, cargadoras y compactadores, principalmente provenientes de China que, en su mayoría, estos equipos carecen de estructuras adicionales de protección para la cabina, lo que pone en riesgo la seguridad de los operadores en entornos de trabajo de alta peligrosidad. En el presente trabajo, se diseñó una estructura de protección contra la caída de objetos (FOPS) siguiendo medidas y materiales equivalentes a los utilizados en la realidad industrial. El diseño consideró estándares internacionales y fue sometido a simulaciones computacionales detalladas para evaluar parámetros clave como deformaciones, esfuerzos y factor de seguridad. A partir de los resultados obtenidos en las simulaciones, se identificó un sobredimensionamiento en ciertos componentes de la estructura inicial. Esto llevó a un rediseño optimizado que mantiene los estándares de seguridad requeridos, mientras se reducen los materiales de construcción de la estructura. Este proceso asegura una solución más eficiente sin comprometer la protección de los operadores.