Diseño de Belt Winder con capacidad de 3 tn para cambio de faja de 60” en el circuito de chancado terciario en una minera del sur del país

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo diseñar la parte mecánica y estructural de un sistema para el cambio de fajas de caucho de 60’’ de ancho con una distancia de 32 metros para carga y descarga de material, el mismo que lleva como nombre “Belt Winder”; para ello, se tiene en cuenta el requerimiento de la minera en el sur del país, partiendo de las características del equipo de transporte (fajas transportadoras) en el chancado terciario como función principal. De esta manera, se genera la obtención de un procedimiento seguro y optimizado respecto a lo que actualmente se utiliza, un camión grúa y puente grúa para el traslado y reemplazo de la faja desgastada por una faja nueva. La metodología utilizada se basa en la norma VDI, la cual permite una correcta verificación del diseño del sistema; para ello, estima mediante criterios técnicos y económicos, la mejor alternativa de componentes y funciones de la máquina a diseñar. El enfoque del presente trabajo infiere hallar nuevas soluciones a la problemática relacionada con las actividades de cambio de fajas transportadoras, debido a que esto representa un trabajo singular en lo que se refiere a la seguridad, ello por conllevar riesgos muy elevados; asimismo, en lo referido a la productividad, por tener costos elevados y un periodo de tiempo alto. Para ello, se ha empleado los conocimientos de diseño mecánico que permitirán encontrar los parámetros óptimos de los componentes del sistema y también de los estructurales que soportan dicho mecanismo. Al tomar los datos de requerimientos de la minera en el sur del Perú, se obtiene como resultados que la potencia necesaria para el enrollamiento de la faja es de 20 kW a una velocidad de 2.0 RPM lo que reducirá considerablemente el tiempo de reemplazo de fajas. Por otro lado, se ha determinado el diámetro de los ejes encargados del enrollamiento de la faja nueva y también de la desgastada, que es de 150 mm con un factor de seguridad de 3.37. Dichos resultados están plasmados en el modelamiento y los planos de fabricación que cumplen los requisitos del diseño. Como último punto, se realiza un análisis y evaluación de costos de fabricación del sistema motriz, sistema de transmisión y sistema estructural con el monto de 109 020 dólares; logrando de esta manera los objetivos de la investigación.