Diseño de elevador de cangilones con cangilones de SBR y malla de poliéster. Altura: 100 [m]. Capacidad: 1 00 [ton/h]. Material: mena de cobre

Abstract

En el siguiente trabajo se realizó un diseño técnico preliminar de un elevador de cangilones para una capacidad solicitada de 100 [ton/h], con 100 [m] de distancia entre ejes, elevando mena de cobre con una granulometría máxima de 200 [mm]. Para ello, se investigó acerca de la evolución de los elevadores de cangilones a través del tiempo, con los primeros ejemplares situados por el año 300 a.C. aproximadamente. Además, se estudiaron los principales componentes y sistemas que componen el elevador, así como su relación entre ellos, tipos y variantes, materiales de construcción y principios de funcionamiento. Como resultado, se realizó un diseño preliminar de un elevador de cangilones, que utiliza una correa de carcasa de cables de acero (Steel Cord), con una capacidad teórica aproximada de 150 [ton/h], con una potencia teórica aproximada 100 [kW], para una velocidad de elevación de 3,2 [m/s], el cual transporta el material a granel mediante cangilones confeccionados con materiales compuestos, siendo el laminado de malla de poliéster en una matriz de SBR. Además, estos cangilones se unieron a la correa mediante un pegamento industrial polimérico (Fourthane Red Line) sin la necesidad de pernos o de perforación en la correa. Las dimensiones del cangilón son: 600 [mm] de proyección, 600 [mm] de profundidad y 500 [mm] de largo. Por otro lado, se diseñó un eje mediante esfuerzos máximos, fatiga y deflexión, llegando a un diámetro mínimo de 140 [mm]. Además, se utilizó un sistema tensor por gravedad mediante un contrapeso de 3200 [kg]. Por último, el elevador es impulsado por un motor eléctrico de 132 [kW], unido a un reductor de tres etapas de ejes perpendiculares, conectado al eje de cabeza del elevador. Finalmente, las conclusiones de este trabajo abarcan(...). The following study presents a preliminary technical design of a bucket elevator for a required capacity of 100 [t/h], with a center-to-center distance of 100 [m], lifting copper ore with a maximum particle size of 200 [mm]. To this end, the historical evolution of bucket elevators was investigated, tracing the earliest examples back to approximately 300 B.C. Additionally, the main components and systems that comprise the elevator were studied, as well as their interrelationships, types and variants, construction materials, and operating principles. As a result, a preliminary design of a bucket elevator was developed using a steel cord carcass belt, achieving an approximate theoretical capacity of 150 [t/h] and an approximate theoretical power requirement of 100 [kW] at a lifting speed of 3.2 [m/s]. The material is transported in bulk by buckets made of composite materials, specifically a polyester mesh laminate within an SBR matrix. Furthermore, these buckets were bonded to the belt using an industrial polymeric adhesive (Fourthane Red Line), eliminating the need for bolts or belt perforations. The bucket dimensions are: 600 [mm] projection, 600 [mm] depth, and 500 [mm] width. Additionally, the drive shaft was designed considering maximum stress, fatigue, and deflection, resulting in a minimum diameter of 140 [mm]. A gravity tensioning system was implemented using a 3,200 [kg] counterweight. The elevator is driven by a 132 [kW] electric motor, coupled to a three-stage right-angle gearbox connected to the elevator’s head shaft. Ultimately, the conclusions of this work address(...).