Ingeniería de detalle para el cálculo y diseño del conjunto cubo-tapas-manto sin soldadura en poleas de correas transportadoras

Abstract

Las correas transportadoras son elementos vitales en la industria minera. Estos equipos constituyen el principal sistema para el transporte de materiales a granel debido a sus ventajosas características, como la economía, confiabilidad operacional y versatilidad.

Uno de los componentes de las correas transportadoras son las poleas. Estos dispositivos mecánicos tienen el objetivo de tensar, conducir y cambiar la dirección de la correa. En ellos, es común observar la unión de la tapa al manto mediante una soldadura. Es en estas soldaduras donde suelen ocurrir fallas en la polea, lo que conlleva altos costos y riesgos de calidad, reduciendo la productividad de cualquier empresa minera. Por lo tanto, es interesante buscar alternativas más beneficiosas para ensamblar estos subcomponentes.

Dentro de este marco, se explica el desarrollo de este trabajo de título, que está centrado en la ingeniería de detalle para diseñar y fabricar poleas sin soldadura. El objetivo general es diseñar diversas opciones de poleas sin soldadura, compararlas técnica y económicamente, y recomendar la más adecuada en función de indicadores económicos y propiedades mecánicas.

En cuanto a las limitaciones, el trabajo de título no considera la fabricación de prototipos físicos ni su sometimiento a pruebas de laboratorio. Sumado a esto, las simulaciones de las poleas a diseñar serán del tipo análisis de tensión utilizando el programa Inventor de Autodesk. Por último, el análisis económico se enfocaría en determinar los costos de fabricación de cada alternativa.

La metodología de este estudio comienza con la investigación de los métodos de unión y la elaboración de diseños utilizando software CAD (diseño asistido por computadora). Luego, se realizan diseños juntos a planos y se llevan a cabo modelamientos de elementos finitos utilizando herramientas CAE (ingeniería asistida por computadora) para validar estos. Finalmente, se realiza un análisis económico para determinar la viabilidad de las alternativas propuestas.