Diseño de utilaje de izaje estructural para montaje y desmontaje de spider de chancadora giratoria de 60” x 113” para una unidad minera ubicada al sur del Perú.

Abstract

El presente estudio de investigación tiene como objetivo primordial la concepción y desarrollo de un dispositivo de elevación de carácter estructural destinado al ensamblaje y desmontaje del spider de una chancadora giratoria de dimensiones 60” x 113”. Este dispositivo se diseñará específicamente para su implementación en una instalación minera localizada en el sur del Perú. El proceso de ensamblaje y desmontaje del spider de la chancadora giratoria de 60” x 113” exige el cumplimiento de un procedimiento meticuloso que garantice la integridad y calidad del equipo, por ello, fue diseñado bajo los códigos BTH-1-2020 y AISC 360-16. También se hizo uso de herramientas de diseño como el Sap2000 e inventor para realizar obtener los diagramas de Momentos, diagramas de Cortantes y diagramas de fuerzas axiales, así como las simulaciones de elementos finitos para obtener los esfuerzos von mises y desplazamiento, respectivamente. Para lograr esta tarea, se compone de una estructura robusta, que posibilita la interacción segura entre el equipo y el personal encargado de las operaciones, así como un sistema de elevación que asegura la sujeción y el desplazamiento del spider. El enfoque metodológico empleado en este trabajo de investigación se adhiere a las directrices estipuladas en la normativa VDI 2221, la cual establece una serie de pasos a seguir en el proceso de diseño dentro del ámbito de la ingeniería mecánica. Una vez que se han seguido las directrices de la metodología mencionada y se ha obtenido el diseño preliminar, se procede a la fase de diseño de los componentes que conforman el utilaje estructural. Como resultado de estas etapas, se ha obtenido un factor de seguridad de dos como indica el código BTH-1-2020, obteniendo un esfuerzo de 118.7 Mpa, el ratio para el análisis combinado de la viga superior es 0.77, de la viga central 0.92 y viga inferior 0.91, cumpliendo con lo indicado en los códigos, a la vez se realizó el análisis de la oreja de iza obteniendo un factor de seguridad de 3.35, finalmente se realizó el análisis para soldadura entre la viga de las pesas y cuerpo principal con soldadura filete de 12mm y para la oreja de izaje de con soldadura filete de 12mm. Finalmente la estructura del utilaje de izaje tendrá un costo de fabricación de $87,115.26.