Diseño mecánico de un apilador telescópico radial de 70 toneladas por hora para mejorar la productividad de una cantera de Lambayeque

Abstract

El objetivo fue diseñar el sistema mecánico de un apilador telescópico radial de 70 t/h para mejorar la productividad en una cantera de Lambayeque. Se trató de un estudio aplicado, no experimental y cuantitativo. La muestra fue la cantera Motupe, ubicada en el departamento de Lambayeque, empleando como instrumentos a la ficha de apuntes y bibliográfica. Implementar un apilador telescópico radial para el transporte y almacenamiento de piedra chancada de 1⁄2” viene a ser una mejora frente al cargador frontal, porque reduce el costo operativo diario de S/.351,52 a S/.186,64, con una mejora en la productividad de 42,14%. Para el diseño de la máquina se consideraron las características físicas del material, empleando al acero A572 Gr50 para las estructuras con factores de seguridad de 3 a 5 y una vida útil de 20 años. El equipamiento incluye motores eléctricos de 5 HP y 7,5 HP con transmisiones por engranajes multietapa, logrando una capacidad efectiva de 106,779 t/h, con una banda EP500/3 y eje motriz de 90 mm, validados estructuralmente. La inversión fue de S/.175871,20, con un ahorro anual de S/.73491,84, obteniendo un VAN de S/.179376,84, TIR de 23,37%, Payback de 5,75 años y relación beneficio-costo de S/.2,02, demostrando excelente rentabilidad.

The objective was to design the mechanical system of a 70 t/h radial telescopic stacker to improve productivity at a quarry in Lambayeque. This was an applied, non-experimental, and quantitative study. The sample was the Motupe quarry, located in the department of Lambayeque, using the note sheet and bibliography as instruments. Implementing a radial telescopic stacker for the transport and storage of 1⁄2” crushed stone is an improvement over the front loader, because it reduces the daily operating cost from S/.351,52 to S/.186,64, with an improvement in productivity of 42,14%. The physical characteristics of the material were considered for the design of the machine, using A572 Gr50 steel for the structures with safety factors of 3 to 5 and a useful life of 20 years. The equipment includes 5 HP and 7.5 HP electric motors with multi-stage gear transmissions, achieving an effective capacity of 106,779 t/h, with an EP500/3 belt and 90 mm drive axle, structurally validated. The investment was S/.175871,20, with an annual savings of S/.73491,84, obtaining an NPV of S/.179376,84, IRR of 23,37%, Payback of 5,75 years and benefit-cost ratio of S/.2,02, demonstrating excellent profitability.