Diseño de equipo mecánico para la movilización y elevación de componentes menores en mantenimiento de equipo pesado

• Autor: Quispe Carpio, Ricardo Javier
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/21769
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/21769
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Diseño mecánico; Eficiencia operativa; Mantenimiento minero; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.01

El estudio se realiza en una unidad minera del sur del Perú, donde se identifica que el uso de grúas para movilizar componentes menores de hasta 200 kg genera sobrecostos y baja eficiencia operativa. Cada intervención demanda un promedio de 60 minutos y un gasto mensual en combustible de 6 474,92 USD, pese a que el 80 % de las maniobras no requiere la capacidad máxima de la grúa, lo que ocasiona además la pérdida de 54 horas-hombre al mes. Ante esta situación, se plantea diseñar un equipo alternativo con capacidad de izaje de 200 kg, cumpliendo normas ASME BTH-1 y AISC 360, operable por dos mecánicos y con un costo de fabricación menor a S/ 20 000. La metodología VDI 2221 y VDI 2225 permite valorar tres propuestas, resultando óptima la alternativa C, que alcanza un desempeño técnico de 0,8 y valoración económica de 0,86. El diseño incluye un bastidor tubular, tecle manual de cadena, trolley, estabilizadores y enganche tipo anillo, garantizando maniobrabilidad en espacios reducidos y adaptabilidad al entorno minero. Los análisis estructurales validan factores de seguridad entre 1,33 y 6,59, deflexiones dentro de los límites normativos y una vida útil de rodamientos de 4,59 millones de horas, muy superior a las 8 000 horas requeridas. Asimismo, el enganche demuestra soportar hasta 15,5 tonf, con un factor de seguridad de 20. El costo final del equipo es de S/ 9 345,85, recuperable en poco más de un mes gracias a la reducción de los tiempos de intervención de 60 a 30 minutos y la reducción de cuadrillas de cuatro a dos personas. Esto representa un ahorro neto mensual de S/ 7 067,37, equivalente a S/ 84 808,44 al año, acompañado de menor consumo de combustible y mayor disponibilidad de los equipos. Finalmente, se recomiendan pruebas piloto en diferentes frentes de trabajo, capacitación especializada para los mecánicos y la implementación de un sistema de registro digital de intervenciones, asegurando la sostenibilidad técnica y económica del proyecto.