Selección de Equipos de Trituración de Mandíbulas

 

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO  FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, INFORMÁTICA Y MECÁNICA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA EQUIPOS DE MOLIENDA Y TRITURACIÓN” 

“

SELECCIÓN DE EQUIPOS DE TRITURACIÓN DE MANDÍBULAS” 

“

Rev. A DOCENTE Ing. GONZALES ARCONDO, Omar I.

DOCENTE SUSAYA SAPA, Pavel

141602

GARCIA Enrique Paul Jahzeel PAREDESYEPEZ, CURASCO, Joseph MAMANI QUISPE, Jhon Abel ESPIRILLA JIMENEZ, Jorge Luis

140900 151301 120172 062776

CUSCO  – 2019

 

 

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ÍNDICE 1.  ALCANCE ............................................................................................................................................................. 3  2.  OBJETIVOS .............................................................. ............................................................................................................................... ............................................................................................ ........................... 3  2.1.  OBJETIVOS GENERALES ............................................................. ........................................................................................................................... ...................................................................... ........ 3  2.2.  OBJETIVOS ESPECIFICOS ........................................................... ......................................................................................................................... ...................................................................... ........ 3  3.  UBICACIÓN Y LOCALIZACIÓN............................................................................................................................ 3  3.1.  CANTERA DE CAPILLAPATA ........................................................ ...................................................................................................................... ...................................................................... ........ 3  4.  CALCULO Y SELECCIÓN DE TRITURADORA DE MANDIBULAS ................................................................ ..................................................................... ..... 6  4.1.  PARAMETROS FUNDAMENTALES DE LA TRITURADORA .............................................................................. ................................................... ........................... 6  4.1.1. 

RELACION DE REDUCCION REDUCCIO N ........................................................ .................................................................................................................... ............................................................ 6 

4.1.2. 

ANCHO MINIMO DE LA ABERTURA DE LA ALIMENTACION................................................................. 7 

4.1.3. 

LONGITUD MINIMA DE CARRERA DE LA MANDIBULA ......................................................... ......................................................................... ................ 7 

4.1.4. 

VELOCIDAD MINIMA DE OPERACION .................................................................................................... .............................................................. ...................................... 7 

5.  POTENCIA REQUERIDA ..................................................................................................................................... 7  6.  SELECCION DE LA TRITURADORA TRITURADO RA DE MANDIBULAS .......................................................... ..................................................................................... ........................... 8  6.1.  ESPECIFICACIONES TECNICAS ............................................................. ........................................................................................................................ ........................................................... 9  6.2.  CARACTERISTICAS ............................................................................................................................................ 9  6.3.  TAMANO MAXIMO DE LA PIEDRA A TRITURAR ............................................................................................... 9  7.  DETERMINACION DE LA CARGA DE TRABAJO ............................................................................................... 9  8.  MATERIAL DE MANDIBULAS ........................................................................................................... ............................................................................................................................ ................. 10  9.  RECOMENDACIONES ......................................................................................................................... ........................................................ ............................................................................... .............. 11  10.  BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................................................... 11 

 

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1.  ALCANCE El presente informe tiene como alcance, desarrollar la óptima selección de un molino o triturador de 3

mandíbulas, según el requerimiento que sedesustenta, m con /día,limonitas. para la trituración de rocas fracturadas de origen sedimentario, Calizas con vetas calcita y 6.2 fallas 2.  OBJETIVOS 2.1.  OBJETIVOS GENERALES Seleccionar equipos de trituración de mandíbulas para rocas fracturadas, caliza con vetas de calcita. 2.2.  OBJETIVOS ESPECIFICOS Definir el volumen que se requiere. Seleccionar la trituradora, potencia de motor. 3.  UBICACIÓN Y LOCALIZACIÓN El Distrito de Acopia es uno de los 7 distritos de la Provincia de Acomayo, ubicada en el Departamento de Cusco, bajo la administración el Gobierno regional del Cusco. La capital es el poblado de Acopia, situado a 3 713 msnm. Con una población total de 2650 hab. Y una densidad de población de 28.89 hab/km2. 3.1.  CANTERA DE CAPILLAPATA La Cantera de relleno y roca que podrá abastecer como material agregado a la fábrica de bloquetas; se ubica en la zona alta de la provincia de Acomayo, cerca de la laguna Acopia (Q´enqo Qocha), a 15.69 km del puente Chuquicahuana. Políticamente pertenece a la comunidad de Acopia, distrito de Acopia, provincia de Acomayo, departamento de Cusco. Se encuentra a una altitud promedio de 3855 msnm., Su ubicación es muy cercana a la Cantera Acopia, que también abastece de material de rell relleno eno y roca a la comunidad.

 

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Ilustración 1. Cantera de Capillapata, ubicado en el distrito de Acopia. La cantera pertenece a la comunidad.

Ensayos de Laboratorio1  Las muestras obtenidas de la exploración geotécni geotécnica ca fueron llevadas al laboratorio para realizar siguientes ensayos: Clasificaci Clasificación ón SUCS, compactación – CBR y los ensayos químicos. En los siguientes Cuadros, se presenta los resultados de características físicas y mecánicas del material de Relleno. Tabla 1. Resultados del ensayo de Clasificació Clasificaciónn SUCS

1 Estudio

de Geología y Geotecnia para el puente de Chuquicahuana

Acopia – Acomayo – Cusco.

 

 

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Tabla 2. Resultados del Ensayo de comparación y CBR

Acceso Para acceder a la Cantera de Capillapata, se utiliza la carretera asfaltada que va del distrito de Acopia a Mosocllacta, empleándose empleándose un promedio de 5 min de tiempo. Características geológicas Se ubica en la parte alta de colina de pendientes moderadas a bajas, que está rodeado de una llanura semi plana. La cantera está constituida por material inconsolidados de origen glacial conformado por materiales angulares englobados en una matriz de finos de arcillas y limos. Por otro lado, se observa rocas fracturadas de origen sedimentario, Calizas con vetas de calcita y fallas con limonitas. Los estratos de caliza (Tipo Mmudstone) buzan al sur, presentan gran cantidad de diaclasas, vetitas de calcita y fallas con abundante óxido de hierro. Consideraciones geomecánicas Según los resultados de laboratorio del material extraído para el relleno, nos indica que estos materiales son de buena calidad para los fines de fabricación fabricación de bloquetas. Tipo de Explotación La cantera aún sigue en explotación, abasteció de relleno para tramos de la carretera asfaltada Cuzco - Sicuani. Para explotar estos materiales, se pueden realizar por medios convencionales utilizando zarandas. Será necesario el empleo de un tractor sobre oruga para la acumulación y de cargador frontal. Existe en la actualidad una malla para el zarandeo, esto evidencia que la cantera se encuentra en explotación. explotación. Usos Los materiales se podrán utilizar para relleno; pero las rocas presentes en la zona, no son recomendables recomendabl es debido al grado de fracturamiento. fracturamiento. Volumen El volumen de estos materiales inconsolidados es abundante, teniendo grandes reservas geológicas, que va a satisfacer las necesidades constructivas del puente, en dicha cantera se proyecta obtener un volumen aproximado de 34391.91 m 3 de relleno.

 

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ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA SELECCIÓN DE EQUIPOS DE TRITURACIÓN DE MANDÍBULAS Clasificación de Rocas Tipo de Mod. De Elasticidad Roca [x10^9 N/m^2] Granito Caliza Arenisca

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Resistencia a compresión [x10^6N/m^2]

Esfuerzo de tensión [x10^6N/m^2]

193 63.8 215.8

2.8 4 17.2

39 63.8 10.52

La caliza es de dureza intermedia, con resistencia de compresión de 63.8x10 6N/m2. Requerimientos de la Fabrica La fábrica de Bloquetas, requiere 0.012 m 3 por unidad de bloqueta de material agregado, al dia tiene una producción de aproximadamente de 700 bloquetas, lo cual corresponde a 6.2 m 3/dia. 4.  CALCULO Y SELECCIÓN DE TRITURADORA DE MANDIBULAS 4.1.  PARAMETROS FUNDAMENTALES DE LA TRITURADORA Para la selección de la trituradora de mandíbulas se emplearán algunos parámetros fundamentales para la adecuada selección de la máquina. Estos parámetros han sido definidos por diferentes investigadores investigadores y autores como Shovin y Bond entre otros, y se encuentran consignados en una amplia literatura especializada en la materia, por ejemplo, en artículos y textos de procesamie procesamiento nto de minerales. 4.1.1. RELACION DE REDUCCION En las operaciones de reducción de tamaño de minerales, se conoce por relación de reducción a la relación existente entre el tamaño máximo del material suministrado a la maquina en la alimentación yPara el tamaño máximo del producto. este caso específico el tamaño máximo de alimentación es de 4”, y el tamaño máximo de producto debe ser de ¼”. Por lo tanto, la razón de reducción será:  Rr 

 Dmax 



a li menta entaci cion on

d max

 

 producto



Relación de reducción D máx. alimentación

4

in

d máx. producto

0.25

in

Rr

16

-

 

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4.1.2. ANCHO MINIMO DE LA ABERTURA DE LA ALIMENTACION El ancho mínimo de la trituradora debe ser un 15% mayor que el tamaño máximo de la alimentación. Por lo tanto, este valor será de:

G



Dmax

/ 0.85 0.85  

 

a lim enta entaci cion on



Ancho mínimo de la abertura de la alimentación [G] D máx. alimentación

4

in

Factor

0.85

-

G

4.70588235

in

11.9529412

cm

4.1.3. LONGITUD MINIMA DE CARRERA DE LA MANDIBULA La longitud mínima de carrera de la mandíbula móvil viene dada por siguiente expresión: Por lo tanto, este valor será de: 0.85

e



0.06* G

 

Longitud mínima de carrera de la mandíbula [e] G

11.9529412

e

0.0098629

m

9.86290421

mm

4.1.4. VELOCIDAD MINIMA DE OPERACION La velocidad mínima de operación vendrá dada por la siguiente expresión: nop



280*2.71(

0.2 0.212 12*G *G3 )



 

Velocidad mínima de operación [Nop] G

0.11952941

m

Nop

279.898956

RPM

5.  POTENCIA REQUERIDA La potencia requerida es calculada con la siguiente expresión de Bond.  N B

 13.33 *W i *

Q 

(

1  P80



1 F 80

) 

Donde: K: Factor de Bond (proceso de trituración=13.33 [µm ^1/2]) Wi: índice de trabajo de Bond =35 [Kw-hor/ton] (recomendado (recomendado para valores hasta de 4ton/hor) Q: capacidad proyectada de operación [ton/hor] P80, F80: Diámetros de operación [µm]

Ω: valor de eficiencia mecánica supuesto 0.85 ≈

 

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Potencia requerida[Nb] P80

6350

mx10^-6

F80

101600

mx10^-6

Q Q

6.3 0.49656833

m^3/día Ton/hora

Ohm

0.85

-

Nb

2.56526768

KW

6.  SELECCION DE LA TRITURADORA DE MANDIBULAS Según los valores obtenidos nos da una potencia de 2.57KW que según la tabla de especificaciones de la trituradora de mandíbulas se escoge el inmediato superior, entonces nuestro Molino de Mandíbulas sería el MODELO PE150x250.

Según el modelo se la chancadora a seleccionar el la siguiente:

 

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6.1.  ESPECIFICACIONES TECNICAS Se utilizará una técnicas chancadora de Quijada REXON PE-150x250 6x10pulg 300rpm las cuales son especificaciones se mostrarán a continuación:

6.2.  CARACTERISTICAS   Construida para triturar piedras y minerales   Alta tasa de trituración   Tamaño homogéneo del producto(Grano)

  

       

   

Estructura simple Confiable condición de trabajo Fácil mantenimien mantenimiento to Bajo costo de operación

6.3.  TAMANO MAXIMO DE LA PIEDRA A TRITURAR Se recomienda que, para evitar sobrecargas en la máquina, el tamaño máximo de la piedra a triturar sea el 70% de la abertura, usar tamiz. 7.  DETERMINACION DE LA CARGA DE TRABAJO Para determinar la carga de trabajo se debe considerar que la trituradora debe procesar los minerales de manera flexible, tanto en calidad como en cantidad, tal condición imposibilitara la proposición de un diseño específico para cada sector minero en particular, de acuerdo a las características mineralógicas

 

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y mineralurgias de estos sectores. Dicho lo anterior es necesario realizar una investigación bibliográfica profunda a cerca de las propiedades mecánicas de las diferentes rocas y minerales asociados, pero para nuestro caso, nuestro material a utilizar es la caliza.

Otra consideración que se debe tomar son las cargas de fractura en rocas tal como se muestra en el siguiente cuadro.

8.  MATERIAL DE MANDIBULAS Construido de acero al manganeso endurecido, el cual es un acero autentico que contiene cerca de 1,2% C y 12% Mn, este acero combina dureza y ductilidad con gran capacidad de endurecimiento por deformación y

 

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buena resistencia al desgate. El material es unifasico capaz de elevar su dureza desde 180 hasta 900 Brinell sin presentar transformación martensitica además que es difícil mecanizar y tiene una Resistencia a la fluencia de solo 345Mpa a 415Mpa, por lo que es apto para nuestra trituradora de mandíbulas. 345Mpa >>> 63.8Mpa Con esta comparación entre la resistencia a la fluencia del acero y el esfuerzo de compresión de la caliza, concluimos que las mandíbulas de la trituradora no presentaran inconvenientes al momento de la trituración.

9.  RECOMENDACIONES   Se recomienda realizar un estudio detallado de vibraciones para verificar específic específicamente amente el



comportamiento de la maquina durante la operación comportamiento   La utilización de materiales con característic característicaa especiales de anti desgaste para las mandíbulas puede dar una optimización en el aspecto del peso de la maquina ya que la ingeniería de materiales ha desarrollado nuevas aleaciones aleaciones de gran dureza con un menor peso   La implementación de máquinas herramientas de última generación en los procesos de mecanizados daría como resultado resu ltado un menor gasto de tiempo a la hora de realizar el ensamb ensamble le de la máquina.





10.  BIBLIOGRAFIA   CASILLAS, A L. Maquinas,22ed. Madrid Ed. Maquinas 1966



mineralogía. Madrid. Ed. Reverte 1960   DANA, James Manual de mineralogía.   TAGGART, K. Handbook of mineral dressing, ores and industrial minerals. minerals. Toronto Ed. Wiley.

 

1945   WAGANOFF, Nicolas P. Trituración, molienda y separación de minerales. Buenos Aires. Ed Alsina 1956   ORTIZ O. Diseño y construcción de una trituradora de mandíbulas excéntrica elevada, Bucaramanga 2005



