Rediseño de balde tipo cargador frontal de bajo perfil de uso subterráneo

Abstract

Los cargadores frontales de bajo perfil subterráneos, L.H.D (load, houl, and dump) carga, arrastre y descarga, son equipos diseñados para operar en las faenas de producción minera subterránea. El balde de un cargador frontal, cumple la gran finalidad de recoger transportar y vaciar el material resultante del proceso de tronadora. Una operación habitual en toda empresa minera subterránea que posee este tipo de maquinaria, es la de remplazar los baldes desgastados y dañados. Sin embargo la empresa Codelco División Andina, dentro del uso diario observó una desventaja para el operario del cargador frontal, ya que el tamaño de inclinación del techo del balde, impide al operario tener una clara visibilidad a la hora de realizar el proceso de extracción de mineral. Maestranza Alemania MIES.Ltda, es una empresa metalmecánica ubicada en el barrio industrial de Belloto y posee contratos con Codelco División Andina para la realización de reparaciones de estas estructuras metálicas. Codelco le propuso a maestranza Alemania, la realización de un rediseño en uno de sus baldes el denominado “limpia”, con el fin de reducir problemas de soldadura, mejorar los aspectos de geometría actual y demostrar que el nuevo rediseño soportara las cargas a las cuales estuviese expuesto, de esta manera generar un balde que tuviese una mayor durabilidad. Cabe destacar que el proyecto se enfoca en rediseñar uno de los baldes de extracción, pero a su vez también en sus contenidos se describe el balde denominado de “producción”. Ambos baldes utilizados para la extracción de rocas que se diferencian en su forma geométrica y su uso en la extracción. El presente trabajo de titulo está dividido en cuatro capítulos muy bien definidos, en cada uno de ellos se destacan aspectos importantes que dan forma al proyecto total. En primera instancia se hablará de los aspectos generales del uso del balde en la minería subterránea, los cargadores frontales entre otros. Básicamente en este capítulo se describen los antecedentes y documentación orientada a la minería subterránea, la descripción de los cargadores frontales de bajo perfil y finalmente la diferencia entre ambos baldes tanto “limpia” como “producción”. El segundo capítulo describe la ingeniería básica del proyecto, en la cual se habla de las condiciones del mineral a extraer, el desgaste producido en el proceso de extracción, la soldadura actual, la composición de las planchas en los tipos de aceros utilizados y finalmente la propuesta de rediseño del balde limpia conjunto con sus vistas realizadas en AutoCAD 2D. El tercer capítulo se enfoca a la ingeniería de desarrollo, en el se integran todos los cálculos orientados al rediseño dentro de los cuales encontramos los cálculos de carga máxima, de peso del balde, de peso de la soldadura, el porcentaje de abundamiento entre otros. Finalmente en este capítulo se describe el análisis de esfuerzo realizado al rediseño en base al programa Inventor el cual entrego lo puntos de mayor o menor esfuerzo, dejando el claro que el rediseño soporta las cargas aplicadas. El cuarto capítulo de costos asociados al proyecto, en el cual se describen los costos asociados al acero utilizado, costos de soldadura, costos de diseño y modelado y costos de la realización de los planos del balde rediseñado.