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DISEÑO FABRICACION Y MONTAJE DE UN STACKER RADIAL DE 400 TPH

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by

Paul Morales

on 30 June 2015

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Transcript of DISEÑO FABRICACION Y MONTAJE DE UN STACKER RADIAL DE 400 TPH

DISEÑO FABRICACION Y MONTAJE DE UN STACKER RADIAL DE 400 TPH PARA TRANSPORTE DE CARBON MINERAL
RESUMEN
comprende el diseño analítico de algunos elementos, criterios y fabricación de un stacker radial, máquina que nos permitirá dar solución a problemas de almacenamiento y transporte de carbón para aumentar la producción de acero de la empresa minera Shougang hierro Perú que es una de las empresas más importantes en la explotación de Hierro del Perú
RESUMEN
la empresa minera Shougang hierro Perú está contemplando el aumento de su producción por la alta demanda de su material explotado lo que producirá una gran inversión en nuestro país.
OBJETIVOS
• Lograr la Factibilidad económica para que la fabricación como la utilización de la maquina sea rentable.

• Lograr que el uso de la maquina trasportadora genere un mayor ingreso a la empresa minera Shougang y genera mayor productividad sin tener altos índices de riesgo de inversión.
OBJETIVOS
• El diseño de un Stacker radial considerando la correcta selección de sus componentes: faja transportadora, Soportes de Truss, estaciones de polines, poleas, pasarelas así como sus dispositivos de seguridad y limpieza, para el correcto almacenamiento de carbón.

• Diseño de una estructura que permita el funcionamiento correcto de stacker empleando conocimientos de resistencia e materiales.


STACKER RADIAL
STACKER RADIAL
El stacker radial es un equipo transportador de movimiento radial el cual se desplaza sobre neumáticos su función es la de apilar materia en forma radial formando una especie de riñones, generalmente se suelen apilar materiales a granel ya sea agregados, arena, carbón, astillas de madera, cereales y materiales similares.
Este equipo es muy utilizado en la industria de la minería con la función de transportar y apilar el concentrado mineral de las chancadoras y perforadoras para luego ser depositados y almacenadas en pilas
DISEÑO DEL TRANSPORTADOR
este Diseño va a depender:

cantidad de material a transportar
Tipo de material a transportar
Condiciones externas
espacio de operación
Tiempo de operación

Selección del Sistema de Transporte

El proyecto a desarrollar comprende el diseño, fabricación y montaje de un STACKER RADIAL cuyas características para el sistema de transporte consta de una faja transportadora. (Belt conveyor), cuyas principales características de funcionamiento son:
 Capacidad de transporte: 357 tph (toneladas métricas)
 Material a transportar: carbón mineral antracitico.
 Longitud del stacker: 90 pies (27,43 m)
 Altura mínima stacker: 5.50 m.
 Altura máxima stacker: 8.50 m.

Selección del sistema de transporte
El proyecto a desarrollar comprende el diseño, fabricación y montaje de un STACKER RADIAL cuyas características para el sistema de transporte consta de una faja transportadora. (Belt conveyor), cuyas principales características de funcionamiento son:
Capacidad de transporte: 357 tph (toneladas métricas)
Material a transportar: carbón mineral antracitico.
Longitud del stacker: 90 pies (27,43 m)
Altura mínima stacker: 5.50 m.
Altura máxima stacker: 8.50 m.


Velocidad y ancho de faja recomendado

Carbón antracitico cuyas características ya descritas, se presenta en trazos finos hasta 1/8”, con fluidez promedio, ángulo de reposo de 35º, siendo un material no abrasivo, medio corrosivo, se podría trabajar como un mineral suave, para cuyo caso tendrá una velocidad máxima recomendada de 600 pies/min para un ancho de faja dc. 36”.
¿PORQUE? Por razones que la empresa SHOUGANG HIERO PERU, maneja una política medio ambiental y por la naturaleza de la zona donde corre vientos por estar cercana a zona de mar, se recomienda usar una velocidad menor de 400 pies/min y manteniendo el ancho de la banda en 36” para de esta manera contrarrestar la posible emisión de polvo de carbón.

SELECCIÓN DE RODILLOS
Para la adecuada selección de rodillos se debe tener en cuenta la capacidad de transporte y protección de la cinta, ya que la fuerza de fricción del polín influye directamente en la tensión de la faja.

- Carga liviana : 30 – 74 Ib/ pies3
- Carga mediana : 75 – 129 Ib/ pies3
- Carga pesada : 130 – 200 Ib/ pies3

Para nuestro caso tenemos carbón atractivo a 60 Ib/ pies3, por lo que se seleccionaremos:

Calculo de Carga Muerta
SELECCIÓN DE LA FAJA
Diseño Estructural
SAP2000
Conclusiones del autor
-Se ha diseñado un STACKER radial de capacidad 400 TPH, de longitud 90 pies, el cual cumple con el requerimiento de funcionamiento de la planta para el almacenamiento de carbón mineral.
Se diseñó la estructura adecuada a la capacidad de transporte y funcionamiento de la faja transportadora que tiene una capacidad de 400 TPH y a su vez la estructura puede variar su ángulo de apilamiento dando una altura entre 5.5 m y los 8.5 m. esto según requerimiento del usuario.
-Se determinó los componentes estructurales según el modelamiento estructural y también considerando la estética y que los perfiles seleccionados sea comerciales en el mercado local.
-En el proyecto de tesis se ha desarrollado, el sustento analítico y pactico para el adecuado diseño y selección de los componentes principales de stacker radial.
-El proyecto contempla procedimiento e instructivos para su ejecución tanto en fabricación como en montaje.
-El diseño así como la fabricación y montaje tiene un costo que está muy por debajo de equipos similares en el mercado local, es decir a un 30%, lo que hace viable este proyecto.


REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
Características del material a transportar (código B35 TY)

Capacidad de transporte de la faja

Capacidad equivalente de la faja:

Para convertir a una capacidad equivalente a una velocidad de faja de 100 ppm (pies por minuto).

CALCULO DE LA TENSIÓN EFECTIVA
Para determinar la tensión efectiva es necesario identificar y evaluar cada una de las fuerzas individuales actúa en la faja transportada y que contribuyen a la tensión requerida para el accionamiento de la faja mediante la polea motriz. Te, es la sumatoria final de las tensiones de la faja producidas por las fuerzas
Para la selección de la faja tendremos en consideración las siguientes tenciones:

-Tensión de la faja: 122.93 lb/pulg

-Tipo de faja: 90lb/pulg

-Números de pliegues: 2.4 pliegues: 3 pliegues

-Espesor mínimo recomendado para la cubierta superior para condiciones normales:

fino abrasivo  1/8 a 3/16 de espesor para la cubierta superior.

-Espesor mínimo recomendado para la cubierta inferior:
1/16 pulg. De espesor para cubierta inferior


DISEÑO DE ESTRUCTURA SOPORTE TRUSS
RESUMEN DE CARGAS
Peso del motor :
Peso del motor = 260 Kg = 572 Lb
Peso de la polea motriz :
Peso de la polea motriz = 163.30 kg = 360 lb
 Peso de los polines:
Peso polines = 974.32 kg = 2148.0 lb
 
Peso de baranda:
Peso de baranda = 427.6 kg = 942.7 lb
Peso de faja:
Peso de faja = 781.82 kg = 1620.0 lb
Peso del material:
Peso de material = 2598.0 Kg = 5727.6 lb

Peso de estructura:
Peso de estructura = 1446.67 kg = 3189.37 lb
Peso de grating:
Peso de grating = 1234.0 kg = 2720.50 lb
 Peso de cubierta de faja:
Peso de cubierta de faja = 864.59 kg = 1906.19 lb
usando el programa SAP 2000 tenemos los siguientes valores
𝐹𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎=6795.30 𝑙𝑏 ( 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛) = 6.79 𝐾𝑖𝑝𝑠
𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑=35.43 𝑝𝑢𝑙𝑔=2.95 𝑝𝑖𝑒𝑠


Es muy importante calcular las uniones de la estructura como las uniones con pernos, con soldadura o las articuladas (ejes)

Calculo de unión soldada

Se calcula la longitud de cordones de soldadura más crítica aplicada al diseño del proyecto, a su vez con el de cálculo de longitud de soldadura también se podrá diseñar las cartelas a usarse en la estructura. A continuación se muestra la junta mas critica correspondiente a la brida superior

Cálculo e elementos de unión
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