OPTIMIZACIÓN. Forjas Bolivar S.A. CADENA EN TRANSPORTADORES DE DE COSTOS DE MANTENIMIENTO. Ing. Miguel Muñoz

Transcripción

1 OPTIMIZACIÓN DE COSTOS DE MANTENIMIENTO EN TRANSPORTADORES DE CADENA Forjas Bolivar S.A. Ing. Miguel Muñoz

2 1. Presentación de la empresa CON- TENIDO 1 PRESEN- TACIÓN DE LA EMPRESA 2 AS- PECTOS RELEVANTES EN LA FABRICACIÓN 3 FALLAS COMUNES EN LOS ELEMENTOS PRINCIPALES 4 COSTOS GENERADOS POR CADENAS Y COMPONENTES EN MAL ESTADO

3 1. Presentación de la empresa 1 PRESEN- TACIÓN DE LA EMPRESA

4 1 PRESEN- TACIÓN DE LA EMPRESA DESDE 1968, Forjando una gran historia. 1. Presentación de la empresa Empresa metalmecánica, especializada en la entrega de soluciones de ingeniería para la industria Minera, Cementera, Petroquímica, Alimentos e Infraestructura. + Sistemas de sujeción + Sistemas de transporte de materiales + Fabricaciones especiales

5 1 PRESEN- TACIÓN DE LA EMPRESA CON PRESENCIA EN: 1. Presentación de la empresa Canada, USA, México, Guatemala, Honduras, El Salvador, Nicaragua, Costa Rica, Panamá, Haití, Puerto Rico, República Dominicana, Colombia, Venezuela, Ecuador, Perú, Bolivia, Chile.

6 2. Aspectos relevantes en la Fabricación de cadenas transportadoras y sus accesorios 2 AS- PECTOS RELEVANTES EN LA FABRICACIÓN + Fabricación de los componentes del transportador. + Diseño, ensamble y soporte técnico.

7 2. Aspectos relevantes en la Fabricación de cadenas transportadoras y sus accesorios Cadenas / Platinas 2 FABRI- + Aspectos importantes CACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL TRANSPORTADOR.

8 2 FABRICACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL TRANSPORTADOR. CADENAS: 2. Aspectos relevantes en la Fabricación de cadenas transportadoras y sus accesorios Cadenas / Platinas La cadena es el alma del transportador, es el elemento que soporta la carga. Platinas: Garantizar dimensiones, tratamiento térmico adecuado, no concentradores de esfuerzos.

9 2 2. Aspectos relevantes en la Fabricación de cadenas transportadoras y sus accesorios Cadenas / Bujes FABRICACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL TRANSPORTADOR. CADENAS: La cadena es el alma del transportador, es el elemento que soporta la carga. Bujes: Alta dureza superficial para obtener alta resistencia al desgaste.

10 2 2. Aspectos relevantes en la Fabricación de cadenas transportadoras y sus accesorios Cadenas / Pasadores FABRICACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL TRANSPORTADOR. CADENAS: La cadena es el alma del transportador, es el elemento que soporta la carga. Pasadores: Se necesita núcleo dúctil y superficie con alta dureza. El espesor de la capa de dureza es directamente proporcional a la duración de la cadena.

11 2 FABRICACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL TRANSPORTADOR. CADENAS: 2. Aspectos relevantes en la Fabricación de cadenas transportadoras y sus accesorios Cadenas / Eslabones de arrastre Eslabones de arrastre: Utilizados para cadenas de arrastre. Es importante que sean Forjados y que tengan con alta dureza superficial.

12 2 2. Aspectos relevantes en la Fabricación de cadenas transportadoras y sus accesorios Sprockets FABRICACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL TRANSPORTADOR. SPROCKETS: Fabricados usualmente aceros de medio carbón con temple superficial o con temple total. Fabricación por sectores facilita el recambio.

13 2 2. Aspectos relevantes en la Fabricación de cadenas transportadoras y sus accesorios Accesorios / Slats y cangilones FABRICACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL TRANSPORTADOR. ACCESORIOS: Slats y cangilones: Utilizar láminas en acero antidesgaste en cangilones. Buen ajuste entre slats para evitar derrames de material. Utilizar sistemas de sujeción adecuados.

14 2 2. Aspectos relevantes en la Fabricación de cadenas transportadoras y sus accesorios Accesorios / Ruedas FABRICACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL TRANSPORTADOR. ACCESORIOS: Ruedas: Forjadas para máxima durabilidad. Temple por inducción superficial para resistencia al desgaste. Ensamble con ajustes para rodamientos.

15 2. Aspectos relevantes en la Fabricación de cadenas transportadoras y sus accesorios Diseño 2 DISEÑO ENSAMBLE Y SOPORTE TÉCNICO. + Diseño del sistema + Simulación del sistema + Manuales de funcionamiento y soporte técnico

16 2 DISEÑO ENSAMBLE Y SOPORTE TÉCNICO. 2. Aspectos relevantes en la Fabricación de cadenas transportadoras y sus accesorios Diseño + Diseño del sistema Componentes BIEN fabricados pero MAL ensamblados resultan en un MAL TRANSPORTADOR!! Diseñar el sistema completo y determinar ajustes y tolerancias óptimas para su fabricación. El adecuado ensamble y ajuste entre todos los componentes es vital para maximizar la durabilidad del transportador.

17 2 DISEÑO ENSAMBLE Y SOPORTE TÉCNICO. + Simulación del sistema Hacer simulaciones del sistema para verificar su funcionamiento. 2. Aspectos relevantes en la Fabricación de cadenas transportadoras y sus accesorios Diseño + Manuales de funcionamiento y soporte técnico Una cadena correctamente fabricada, MAL MONTADA o MAL MANTENIDA, NO CUMPLIRÁ su vida útil.

18 3. Fallas comunes en los elementos principales 3 FALLAS + Problemas de fabricación en las cadenas COMUNES EN LOS ELEMENTOS PRINCIPALES. + Problemas durante el montaje + Problemas de mantenimiento

19 3 FALLAS COMUNES EN LOS ELEMENTOS PRINCIPALES. + Problemas de fabricación en las cadenas + Ajustes inadecuados en la cadena: 3. Fallas comunes en los elementos principales Problemas de fabricación en las cadenas + Ensamble entre bujes y platinas: La interferencia en los agujeros genera una precarga. Demasiado apriete ha concentradores de esfuerzos. Apriete = concentradores de esfuerzo + Ensamble entre bujes y pasadores: Exceso de material cuando es muy amplio el espacio o puede bloquearse la cadena cuando es muy pequeño. Fenómeno de cavitación seca. Espacio muy amplio = desgaste acelerado Espacio muy reducido = posible bloqueo de la cadena

20 3 FALLAS COMUNES EN LOS ELEMENTOS PRINCIPALES. + Problemas de fabricación en las cadenas 3. Fallas comunes en los elementos principales Problemas de fabricación en las cadenas Una platina fabricada con los agujeros un 2% más amplios de lo recomendado pero sometida a una misma carga que otra con las dimensiones correctas, sufrirá un esfuerzo un 4% mayor.

21 3 FALLAS COMUNES EN LOS ELEMENTOS PRINCIPALES. + Problemas de fabricación en las cadenas + Acabado de los agujeros en las platinas: Las rayas y entallas = concentración de esfuerzos. 3. Fallas comunes en los elementos principales Problemas de fabricación en las cadenas + Agujeros de platinas no coincidentes en el paso: Desalineamiento al ensamblar = esfuerzos de cizalladura en bujes y pasadores

22 3 FALLAS COMUNES EN LOS ELEMENTOS PRINCIPALES. + Problemas de fabricación en las cadenas 3. Fallas comunes en los elementos principales Problemas de fabricación en las cadenas + Tratamientos térmicos no adecuados: Tratamientos térmicos según la operación del transportador. Durezas muy altas = fragilidad Durezas muy bajas = desgaste prematuro + Diseño del ensamble cadena-sprockets: Los sprockets y la cadena son un conjunto que debe ser diseñado y fabricado bajo los mismos parámetros. Hacer reparaciones o recambios sin tener en cuenta el ensamble completo puede generar problemas

23 3 FALLAS + Problemas durante el montaje COMUNES EN LOS ELEMENTOS PRINCIPALES. 3. Fallas comunes en los elementos principales Problemas durante el montaje Un montaje inadecuado arruina cualquier componente así haya sido fabricado con los mejores estándares de calidad. + Manipulación adecuada: Componentes están diseñados para soportar ciertas cargas durante la operación por lo tanto durante el montaje no se deben someter a otras cargas.

24 3 FALLAS + Problemas durante el montaje COMUNES EN LOS ELEMENTOS PRINCIPALES. + Hacer ensambles adecuados de los tramos de la cadena 3. Fallas comunes en los elementos principales Problemas durante el montaje

25 3 FALLAS COMUNES EN LOS ELEMENTOS PRINCIPALES. + Problemas durante el montaje + Ensamble de componentes nuevos sobre componentes viejos: En caso de ser asi se debe reparar y poner a punto el componente viejo. 3. Fallas comunes en los elementos principales Problemas durante el montaje Es muy importante entonces pedirle a su proveedor que le suministre manuales de montaje y que se cuente con supervisión de un experto durante el montaje.

26 3 FALLAS + Problemas de mantenimiento COMUNES EN LOS ELEMENTOS PRINCIPALES. El mantenimiento de un transportador empieza desde el montaje mismo. 3. Fallas comunes en los elementos principales Problemas de mantenimiento + Registro del estado de desgaste Una vez instalado el equipo se debe empezar el registro del estado de desgaste del equipo. Así se podrán determinar en todo momento las horas disponibles de servicio. + Reparaciones inadecuadas Es común utilizar soldadura para hacer reparaciones, antes de hacerlo se debe establecer el tipo de material y tratamiento térmico que tiene la pieza original. Y garantizar las medidas originales del sistema.

27 3 FALLAS + Problemas de mantenimiento COMUNES EN LOS ELEMENTOS PRINCIPALES. + Herramientas Adecuadas Utilizar herramientas adecuadas para ensamblar y desensamblar componentes. 3. Fallas comunes en los elementos principales Problemas de mantenimiento + Reparar elementos que ya sobrepasaron su vida útil + Su transportador tiene vida Cuídelo, siéntalo, escúchelo, véalo! Esto aumentara la vida útil del mismo.

28 4. Costos generados por cadenas y componentes en mal estado. 4 COSTOS + Ejemplo 1: Transportador frenado. GENERADOS POR CADENAS Y COMPONENTES EN MAL ESTADO. + Ejemplo 2: Transportador con derrames. + Ejemplo 3: Montaje inadecuado.

29 4 COSTOS + Ejemplo 1: Transportador frenado. GENERADOS POR CADENAS Y COMPONENTES EN MAL ESTADO. 4. Costos generados por cadenas y componentes en mal estado. Ejemplo 1: Transportador frenado Aumento de consumo energético debido a un aumento en el coeficiente de fricción en un transportador de arrastre. Aumento del coeficiente de fricción = mayor consumo de potencia en el motor Cuando hay desalineamiento, superficies no aptas para la rodadura, cadenas que no escualizan adecuadamente, aditamentos rozando la carcasa, etc Es más barato dedicarle tiempo a realizar mantenimientos adecuados o eventualmente hacer cambios de componentes. Potencia [ HP ] COHEFICIENTE DE FRICCIÓN Porcentaje de aumento de potencia. 88% 65% 57% 53% 20%

30 4 COSTOS + Ejemplo 2: Transportador con derrames. GENERADOS POR CADENAS Y COMPONENTES EN MAL ESTADO. 4. Costos generados por cadenas y componentes en mal estado. Ejemplo 2: Transportador con derrames Este ejemplo determina los costos en que se incurre por un derrame del 1% del material que se transporta debido al mal estado de sus cangilones. Se estiman las perdidas por consumo energético y el costo de recogida y transporte del material derramado. Este caso se presenta principalmente cuando los cangilones o slats están en mal estado. Este ejemplo es para un elevador con las siguientes características: Capacidad: 12 ton/h y 288ton/día Densidad del material: 1200 kgm/m3. 45 cangilones de 10 in x 6 in Motor de 3 HP (2.238 kw).

31 4 COSTOS + Ejemplo 2: Transportador con derrames. GENERADOS POR CADENAS Y COMPONENTES EN MAL ESTADO. + Si se derrama el 1% del material transportado entonces las pérdidas de material son: > [ Material derramado por día = 2.88 ton/día ] > [ Volumen de material derramado en un año = 864 m 3 /año ] + Suponemos que se deben utilizar volquetas de 8 m3 para recoger el material y transportarlo. Entonces: > [ Cantidad de viajes en un año = 108 viajes ] Adicional a esto hay otros costos que no estamos teniendo en cuenta, por ejemplo: + El consumo energético del motor del elevador es mayor ya que es necesario suplir la cantidad de material derramada. + La mano de obra para recoger el material derramado. 4. Costos generados por cadenas y componentes en mal estado. Ejemplo 2: Transportador con derrames + Suponiendo que cada viaje para recoger y mover el material dentro de la planta cuesta US $36, se tiene: > [ Costo del transporte en volqueta = US $ 3888 ] + Material derramado que no se recupera.

32 4 COSTOS + Ejemplo 2: Transportador con derrames. GENERADOS POR CADENAS Y COMPONENTES EN MAL ESTADO. 4. Costos generados por cadenas y componentes en mal estado. Ejemplo 2: Transportador con derrames Cuánto costaría cambiar los cangilones por unos nuevos y eliminar el derrame? Si los cangilones son de 10 in x 6 in, son 45 unidades en total y cuesta cada uno USD$ 30, entonces: Es tres veces más barato cambiar los cangilones que tener el derrame > [ Costo total del recambio de los cangilones = US$ 1350 ] Precio en US$ COMPARACIÓN COSTO RECAMBIO - DERRAME Costo del recambio Costo de la recogida del material y aumento del consumo energético

33 4 COSTOS + Ejemplo 3: Montaje inadecuado. GENERADOS POR CADENAS Y COMPONENTES EN MAL ESTADO. 4. Costos generados por cadenas y componentes en mal estado. Ejemplo 3: Montaje inadecuado Este ejemplo determina la reducción de vida útil de una cadena cuando se realizan malos procedimientos de empalme durante el montaje. Transportador de tablillas tipo pan conveyor con las siguientes características: Cadena de paso pasos en total, es decir una longitud total de 91.4 metros Se entrega la cadena en 30 tramos. Se entregan 29 pasadores para hacer los empalmes durante el montaje. + Suponemos que durante el montaje los 29 pasadores de empalme son golpeados y esmerilados perdiendo así el ajuste con las platinas.

34 4 COSTOS + Ejemplo 3: Montaje inadecuado. GENERADOS POR CADENAS Y COMPONENTES EN MAL ESTADO. 4. Costos generados por cadenas y componentes en mal estado. Ejemplo 3: Montaje inadecuado Suponiendo que cada uno de los ajustes pierde 2 mm, el total de alargamiento de la cadena, el porcentaje y la pérdida de la vida útil serían: > [ Alargamiento de la cadena = 58 mm ] Asumiendo que la cadena tiene una vida útil de horas, para un alargamiento máximo del 2.5%, la pérdida en horas de la cadena sin empezar a funcionar, solamente por su mal montaje sería de: > [ Pérdida en horas de funcionamiento de la cadena = 1008 horas ] Si el transportador que usa la cadena trabaja 24 horas por día, la pérdida de días de funcionamiento de la cadena sería de: > [ Pérdida de días de funcionamiento de la cadena = 42 días ]

35 1 2 3 CONCLU- SIONES Para optimizar los costos de operación en sus transportadores y elevadores, no olvide controlar estos aspectos: + Fabricación: Utilice componentes diseñados y fabricados adecuadamente + Montaje: Un buen montaje garantiza una buena operación. Pida asesoría al fabricante para una correcta instalación. Lleve registro de la elongación y el desgaste de la cadena desde el montaje mismo. + Mantenimiento: Las practicas adecuadas de mantenimiento y seguimiento aumentan la vida útil de sus transportador. + Operación: Los transportadores en mal estado son muy costosos de operar, incluso puede llegar a ser más costoso que el recambio mismo de sus componentes. Conclusiones

36 Forjas Bolivar S.A. Ing. Miguel Muñoz / mmunoz@forjasbolivar.com