MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / OCTUBRE 2022 / EDICIÓN 541 74 Estos requisitos se enumeran a continuación: La estructura principal del ASV debe ser resistente a la corrosión para evitar daños estructurales causados por los elementos. El robot debe ser capaz de navegar en la zona costera del mar donde se producen olas medianas. Los componentes electrónicos deben estar protegidos dentro de una caja con una clasificación mínima de IP67, según la norma IEC 6052. La forma y configuración del casco deben asegurar la flotabilidad y estabilidad de todo el sistema. El ASV debe tener una velocidad máxima de crucero de 8 nudos. Las dimensiones del ASV no deben exceder los 3 (L) x 2 (An) x 2 (Al) m, para facilitar el transporte y el montaje. El ASV debe tener una autonomía de al menos dos horas. El alcance máximo de la comunicación inalámbrica debe ser de al menos 0.5 km. La plataforma superior debe poder transportar una carga útil de hasta 200 kg. La alimentación del sistema debe estar compuesta por baterías recargables, cuyo voltaje debe ser monitoreado. Diseño mecánico El ASV está compuesto por cuatro módulos como se muestra en la Figura 1: a) Dos cascos de fibra de vidrio que generan la fuerza de flotación principal y establecen la estabilidad de la embarcación. b) Una plataforma superior compuesta por marcos de aluminio y placas de fibra de carbono que funcionan como soporte estructural para los componentes electrónicos, baterías y cualquier carga útil adicional. c) Un mecanismo de despliegue del ROV y sensores de parámetros oceanográficos. d) Un mecanismo de suspensión entre los cascos y la plataforma superior para estabilizar el ASV y mejorar la toma de datos. El módulo principal del ASV son los dos cascos de fibra de vidrio, que deben diseñarse para proporcionar la movilidad, máxima velocidad lineal y carga útil que establecían los requisitos. A continuación, se presenta una explicación detallada de la configuración y el diseño de los cascos, así como del sistema de propulsión. Configuración de los cascos: la estabilidad y maniobrabilidad de un vehículo acuático se ve afectada por la forma y configuración del casco. Según Luhulima et al.,[11], los multicascos tienen una excelente estabilidad y comportamiento en el mar, así como características de escora y escora. Teniendo en cuenta esta información y que se han desplegado un ROV y sensores de calidad del agua, se seleccionó una configuración de catamarán para el ASV. Un catamarán consta de dos cascos del mismo tamaño colocados en paralelo, conectados a través de una estructura. Se decidió utilizar tubos de aluminio anodizado para unir ambos cascos. Los tubos están unidos a un marco de aluminio anodizado con placas de fibra de carbono que brindan soporte estructural a la electrónica y sensores debido a su baja densidad y alta resistencia a la corrosión y picaduras. Diseño de cascos: el diseño de cada casco requiere asegurar la flotabilidad de todo el vehículo, para esto, los coeficientes y relaciones del casco se presentan en la Tabla 2 y se explican en[12]. A través del proceso iterativo, se seleccionan dos cascos de fibra de vidrio, por sus propiedades anticorrosivas, con dimensiones finales de 2.7(L)x0.46(W)x0.6(H) m y un peso en el aire de 40 kg. La fuerza de flotabilidad de cada casco se calcula mediante la ecuación (1), lo que da como resultado un valor aproximado de 280 kg. (1) donde Cp es el coeficiente prismático, LWL es la longitud del plano de agua, Cm es el coeficiente de sección central, BWL es el ancho del plano de agua, Tc es la altura sumergida y ρ es la densidad del agua. Tabla 2. Coeficientes y Ratios del Casco Figura 2. Diagrama de cuerpo libre del ASV. Figura 3. Mecanismo de despliegue.
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