Pre Informe Puente Grua

Pre Informe: Modernizacin del sistema de traslacin

del puente gra de 10 toneladas

Corporacin Nacional del Cobre de Chile

Divisin Chuquicamata

Gerencia de Mantenimiento y Servicios

Superintendencia Mantenimiento Industrial

Realizado por:

David Alejandro Medrano Mancilla.

Jefes de rea:

Luis Sainturant Vargas.

Vctor Yez Seplveda.

Calama, 10 de Abril, 2014.

1 Modernizacin del sistema de traslacin del puente gra de 10 toneladas

Tabla de Contenidos

1. INTRODUCCIN ......................................................................................................... 2

1.1. OBJETIVOS .............................................................................................................. 2

1.1.1. GENERAL .............................................................................................................. 2

1.1.2. ESPECFICOS ....................................................................................................... 2

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................... 3

3. RECOMENDACIONES DEL MANTENEDOR ....................................................... 5

4. JUSTIFICACIN ......................................................................................................... 6

4.1. DIAGRAMA DE MODERNIZACIN DEL PUENTE GRA. ........................... 7

5. MEDICIONES TOMADAS DE LA GRA ............................................................... 8

6. CARGAS DE TRABAJO ............................................................................................. 9

7. EQUIPOS PARA EL NUEVO SISTEMA MOTRIZ .............................................. 10

8. ITINERARIO DE TRABAJO ................................................................................... 11

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................ 12

10. ANEXOS .................................................................................................................. 13


1. Introduccin

En el presente informe se da a conocer el problema que presenta el puente gra P&H

ubicado en Codelco Norte Divisin Chuquicamata, especficamente en la Fundicin de

Fierro. Este puente gra desde hace un tiempo ha presentado problemas por lo que es

necesario analizar la(s) causa(s) de estos y evaluar si es factible modernizarlo ya que es un

equipo primordial en este taller.

A continuacin se muestra en detalle el problema que presenta el puente, las posibles

causas que originan el problema, la mejora que se propone para modernizar este equipo y

las justificaciones para realizar dicha mejora.

1.1. Objetivos

1.1.1. General

Normalizar el estado actual del puente gra P&H 10/3 TON, analizando mejoras en

el sistema de traslacin de dicha gra.

1.1.2. Especficos

- Analizar causa raz de fallas en el sistema de traslacin.

- Justificar las mejoras que se desean realizar.

- Contrastar con recomendaciones del mantenedor.

- Confeccionar itinerario de trabajo


2. Planteamiento del Problema

El puente gra P&H 10/3 TON ubicado en la Fundicin de Fierro, presenta problemas en su

sistema de traslacin, como el desgaste de las pestaas de la ruedas provocado por avances

diferentes en ambos carriles. Esta diferencia de avances, que se muestra en la imagen 1,

puede ser causada por diferentes factores tales como:

- Diferencias en los dimetros de las ruedas motoras producida por desgaste o

simplemente porque fueron mal seleccionadas.

- Mal alineamiento del eje de las ruedas.

- Via de rodadura (riel) mal montada.

- Mal estado de los engranajes de la caja reductora.

- Mal estado del eje de transmisin o de sus descansos y acoples.

Imagen 1: Diferencia de avances en los carriles


Mediante informacin recopilada sobre el mantenimiento realizado a la gra (preventivo y

correctivo) en el ltimo ao (desde el 24 de Marzo del 2013, a la fecha) se ha registrado 8

reparaciones en el sistema de traslacin de la gra. Estas reparaciones se han realizado en

las lneas, descansos de transmisin, cambio de pernos en mal estado de los acoples,

soportes de lneas, sistema de transmisin, entre otros. Es por esto que se requiere mejorar

el sistema de traslacin del puente gra, ya que las fallas antes mencionadas se repiten con

frecuencia. Adems es necesario realizar esta modernizacin con el fin de optimizar la

operacin, reducir costos de mantencin correctiva y reducir el riesgo de accidentes

producto del mal funcionamiento de la gra.

Fecha Tipo de Falla

13-03-2014 Reparacin de un tramo del

riel.

21-01-2014 Mal estado de los pernos de

los descansos.

25-01-2014 El eje esta apretado por lo

que el equipo trabaja

forzado.

28-01-2014 Los descansos que se

encuentran afianzados estn

desnivelados al eje.

25-02-2014 Correccin de soporte de

lneas de gras.

16-11-2013 Falla en el sistema de

transmisin del puente por

causa de bujes gastados.

06-08-2013 Las ruedas conducidas se

encuentran desgastando las

testeras producto del

deslizamiento de los rieles.

24-03-2013 Falla en el sistema motriz

(desnivel de los descansos

del eje).

Tabla 1: Fecha y tipo de falla que se registraron en el sistema de traslacin del puente

gra.


3. Recomendaciones del mantenedor

Konecranes, empresa encargada del mantenimiento del puente gra P&H 10/3 TON

recomienda modernizar el sistema de traslacin de dicho equipo ya que su sistema de

seguridad est obsoleto. El eje encargado de mover las ruedas motrices se encuentra

demasiado cerca de la plataforma por donde circulan los trabajadores encargados de la

mantencin de la gra, lo que podra provocar algn accidente.

El sistema de traslacin que recomienda Konecranes es de instalar motorreductores en cada

una de las ruedas motrices, aadiendo potencia a la gra y evitando el problema de avances

diferentes en ambos carriles. Adems se recomienda hacer un levantamiento topogrfico

para ver en qu condiciones se encuentran los rieles por donde circula la gra y corregirlos

desperfectos en caso de ser necesario.

En la imagen 2 se muestra el sistema de traslacin actual de la gra y en la imagen 3 se

muestra el sistema que desea implementar.

Imagen 2: Sistema de traslacin actual de la gra.


Imagen 3: Sistema de traslacin propuesto para la gra.

4. Justificacin

La modernizacin que se desea implementar en esta gra es la de instalar motores en cada

una de las ruedas motrices, ya que de esta manera se obtendrn notorias ventajas en

comparacin al sistema de traslacin actual. Las ventajas que tiene el sistema que se desea

implementar son:

- El sistema propuesto es superior al sistema actual por un tema de seguridad ya que,

actualmente, el eje es demasiado largo (14 metros aproximadamente) y este se

encuentra demasiado cerca de la plataforma por donde circula el personal encargado

de la mantencin de la gra.

- Las mantenciones que se le realizaran al sistema propuesto, posiblemente, serian

ms extensas que las realizadas al sistema actual, por el hecho de que se tendr que

revisar dos motorreductores y dos frenos, pero al momento de presentarse alguna

falla, existe la posibilidad de acceder a repuestos con mayor facilidad por el hecho

de ser un sistema moderno y muy utilizado.

- Es un sistema que aade potencia a la gra ya que las prdidas de potencia

mecnica son menores por el hecho de no haber acoples, bujes y/o descansos en el

eje.

- En la actualidad existen efectivos mtodos para sincronizar motores, por lo que con

esto se evitara el problema de avances diferentes en la traslacin del puente gra y

por ende se reduciran las fallas.


4.1. Diagrama de modernizacin del puente gra.

Actualizacin Tecnolgica del

puente gra

Operacin

Continuidad Operativa

- Disponibilidad. - Confiabilidad

Tasa de Falla

Seguridad Mantencin

Gestin de Repuestos

Tiempo de Mantenimiento

Tasa de Falla


5. Mediciones Tomadas de la gra

En el siguiente esquema de la gra se muestran las distancias necesarias para realizar los

clculos. Estas distancias estn medidas en metros.

El cuadro rojo representa al carro cuando se encuentra al extremo del puente. A

continuacin se da a conocer el dimetro del eje motriz actual, el dimetro del eje de la

rueda y el radio de la rueda

- Dimetro eje motriz actual : 62 (mm)

- Dimetro eje de la rueda actual : 110 (mm)

- Radio rueda : 297 (mm)


6. Cargas de trabajo

Las cargas de trabajo a las cuales se encuentra sometido el puente gra se muestran en la

tabla 1

Masa Propia 15 Toneladas

Masa mxima de izaje 10 Toneladas

Masa de 2

Motorreductores

0,46 Toneladas

Total Carga 25,46 Toneladas

Tabla 2: Cargas de trabajo del puente gra.

Se analizaran dos casos crticos. El primer caso es cuando el carro se encuentra situado en

el centro del puente. En este caso se asume que la carga total se distribuye uniformemente

las 4 ruedas, por lo tanto cada rueda soportar una carga de 6.365 toneladas.

En el segundo caso se presenta cuando el carro se encuentra situado en uno de los extremos

del puente esta carga ya no se distribuir de forma uniforme por lo que es necesario calcular

cargas sobre los ejes con mayores solicitaciones.

La gra constar con dos (2) ejes motrices y dos (2) ejes conducidos. En cuanto a los ejes

se tendrn que si cumplen con soportas el nuevo estado de cargas. Se realiz la medicin de

dureza del eje actual de la gra, el cual posee una dureza de 29 HRc, por lo que se concluye

que el material del eje es acero SAE 4340 ya que este acero por lo general posee una dureza

entre 28 HRc a 34 HRc. Este material posee las siguientes propiedades mecnicas:

Dureza 28 34 HRc

Esfuerzo de Fluencia 60 74 Kg/mm2

Esfuerzo de Traccin 95 - 125

Elongacin 10 %

Reduccin de rea 30%

Mdulo de elasticidad 210 GPa

Tabla 3: Propiedades mecnicas del material del eje.


7. Equipos para el nuevo sistema motriz

Se cuenta con los motorreductores que se utilizarn en el nuevo sistema de traslacin de la

gra. Estos motorreductores tienen las siguientes caractersticas:

Modelo del Reductor FA97G DX160M4

BMG HR OS3

Marca SEW EURODRIVE

Cantidad 2

Potencia Nominal (Kw) 11

Potencia Mxima (Kw) ***

Velocidad de entrada

(RPM)

1500

Velocidad de Salida

(RPM)

44

Reduccin (i) 32,5

Montaje M 1

Torque de trabajo (Nm) 2370

Torque Nominal (Nm) 4266

Factor de Servicio 1,8

Dimetro Eje Entrada

(mm)

***

Dimetro Eje Salida (mm) 70

Peso (kg) 230

Tabla 4: Caractersticas de los motorreductores para el nuevo sistema de traslacin.


8. Itinerario de trabajo

Mes Marzo Abril

Nro Semana 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Planteamiento del Problema

2 Informacin entregada por el mantenedor

3

Recopilacin de ANTECEDENTES. Revisin de

las mantenciones realizadas al equipo.

4 Realizar mediciones necesaria en el equipo

5

Revisin de las caractersticas de los

motorreductores

6 Analizar las cargas de trabajo del equipo

7 Entrega de pre informe

8 Realizar clculos de los ejes motrices

9 Dibujos del eje

10 Entrega de informe final


9. Conclusiones y Recomendaciones

El problema que presenta el puente gra puede ser causa de muchos factores, es por eso que

es necesario inspeccionar de manera ms profunda cada una de las posibles fallas. Sin

embargo, a pesar de poder encontrar la causa puntual de la falla, lo ms recomendable es

modernizar el sistema de traslacin del puente gra ya que el sistema propuesto presenta

notorias ventajas en comparacin al sistema actual, adems al hacer esto se tienen mejores

garantas como el encontrar repuestos con mayor facilidad y por ende disminuir los tiempos

de paradas no programadas del equipo.

En cuanto al eje actual de la rueda, si bien es de acero SAE 4340, por recomendacin del

personal de maestranza el nuevo eje debera ser de acero SAE 4140, ya que el material del

eje actual posee una mayor dureza que material que recomienda el personal de maestranza,

y esto lo vuelve un material ms frgil.

Como recomendacin, lo ideal sera modernizar el sistema de alimentacin de la gra ya

que actualmente los cables que la alimentan se encuentran expuestos y esto puede producir

algn accidente, adems de realizar un programa de mantenimiento interno a la gra y, en

general, a todos los equipos que se encuentran hoy en el taller.


10. Anexos

Imagen 4: eje motriz del puente gra,

conectado a la rueda motriz norte.

Imagen 5: eje motriz del puente gra,

conectado a la rueda motriz sur.

Imagen 6: Motor del sistema de traslacin

del puente gra.

Imagen 7: Caja reductora del sistema de

traslacin.


Imagen 8: rueda del puente gra.

Imagen 10: Acople en el eje.

Imagen 9: descansos del eje.


Imagen 11: Riel quebrado.

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