“AÑO DEL FORTALECIMIENTO DE LA SOBERANÍA

NACIONAL”
UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN-TACNA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA METALURGICA Y MATERIALES
INTRODUCCIÓN
 I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

 Razón del porque la creación del proyecto (preguntas)

II. HIPOTESIS

Realizar a base del ppt (soluacion de las preguntass)

III. OBJETIVOS

Realizar a base del ppt(q queremos lograr con este proyecto)

1 o 2 objetivos avance

IV. MARCO TEORICO

Controlador Lógico Programable (PLC)
¿Qué es un P.L.C.?
Un controlador lógico programable (PLC) es un ordenador industrial que se utiliza para la automatización
industrial. Estos equipos básicamente se encargan de procesar datos de una máquina industrial.
El PLC es el equivalente al cerebro de una máquina. Activa los componentes de la maquinaria para que
desarrollen actividades concretas, es decir, automatiza las acciones de dicha máquina o máquinas.
PLC: definición y principales características.
Un controlador lógico programable, más conocido por sus siglas en inglés PLC (Programable Lógico
Controller), se trata de una computadora, utilizada en la ingeniería automática o automatización
industrial, para automatizar procesos electromecánicos, tales como el control de la maquinaria de la
fábrica en líneas de montaje o atracciones mecánicas. Sin embargo, la definición más precisa de estos
dispositivos es la dada por la NEMA (Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos) que dice que un
PLC es:
“Instrumento electrónico, que utiliza memoria programable para guardar instrucciones sobre la
implementación de determinadas funciones, como operaciones lógicas, secuencias de acciones,
especificaciones temporales, contadores y cálculos para el control mediante módulos de E/S analógicos o
digitales sobre diferentes tipos de máquinas y de procesos”
El campo de aplicación de los PLC es muy diverso e incluye diversos tipos de industrias (ej.
automoción, aeroespacial, construcción, etc.), así como de maquinaria. A diferencia de las computadoras
de propósito general, el PLC está diseñado para múltiples señales de entrada y de salida, amplios rangos
de temperatura, inmunidad al ruido eléctrico y resistencia a la vibración y al impacto. Los programas para
el control de funcionamiento de la máquina se suelen almacenar en baterías copia de seguridad o en
memorias no volátiles.
Un PLC es un ejemplo de un sistema de tiempo real duro donde los resultados de salida deben ser
producidos en respuesta a las condiciones de entrada dentro de un tiempo limitado, que de lo contrario no
producirá el resultado deseado.
Dentro de las ventajas que estos equipos poseen se encuentran que, gracias a ellos, es posible realizar
operaciones en tiempo real, debido a su disminuido tiempo de reacción. Además, son dispositivos que se
adaptan fácilmente a nuevas tareas debido a su flexibilidad a la hora de programarlos, reduciendo así los
costos adicionales a la hora de elaborar proyectos. Permiten también una comunicación inmediata con
otro tipo de controladores y ordenadores e incluso permiten realizar las operaciones en red. Como ya se
ha mencionado previamente, tienen una construcción estable al estar diseñados para poder resistir
condiciones adversas sobre vibraciones, temperatura, humedad y ruidos.
Son fácilmente programables por medio de lenguajes de programación bastante comprensibles. Sin
embargo, presentan ciertas desventajas como la necesidad de contar con técnicos cualificados para
ocuparse de su buen funcionamiento.

FIGURA 1:

ESTRUCTURA GENERAL DE LOS PLC.

El siguiente diagrama de flujo muestra los componentes y la estructura de un PLC:

FIGURA 2: DIAGRAMA GENERALIZADO DE UN

PLC
Como puede observarse en la figura, para que el sistema funcione es necesario que exista un suministro
de potencia cuyo propósito principal es garantizar los voltajes de operación internos del controlador y sus
bloques. Los valores más frecuentemente utilizados son ±5V, ±12V y ±24V y existen principalmente dos
módulos de suministro de potencia: los que utilizan un voltaje de entra de la red de trabajo los que
utilizan suministradores de potencia operacionales para el control de los objetos.
La parte principal es la denominada “unidad central de procesamiento” o CPU que contiene la parte de
procesamiento del controlador y está basada en un microprocesador que permite utilizar aritmética y
operaciones lógicas para realizar diferentes funciones. Además, la CPU, testea también frecuentemente el
PLC para lograr encontrar errores en su debido tiempo. Los primeros PLC utilizaron chips que habían
sido procesados mediante la técnica denominada “bit-slice”, como el AMD2901, 2903, etc.

La transferencia de datos y/o direcciones en los PLC es posible gracias a cuatro tipos de buses
diferentes:
• bus de datos, para la transferencia de datos de los componentes Individuales.
• bus de direcciones, para aquellas transferencias entre celdas donde se habían guardado datos
• bus de control, para las señales de control de los componentes internos
• bus de sistema, para conectar los puertos con los módulos de E/S.
El lugar donde se guardan los datos y las instrucciones es la memoria que se divide en memoria
permanente, PM, y memoria operacional, conocida como memoria de acceso aleatorio o RAM. La
primera, la PM, se basa en las ROM, EPROM, EEPROM o FLASH; es donde se ejecuta el sistema de
operación del PLC y puede ser reemplazada. Sin embargo, la RAM, es donde se guarda y ejecuta el
programa en cuestión utilizado y es la de tipo SRAM la que se utiliza habitualmente.
La condición común para las entradas de dos componentes digitales de un PLC se guarda en una parte
de la RAM y se denomina tabla PII o entrada imagen de proceso. La salida controlada, o el último
valor de la salida calculado por las funciones lógicas, se guardan en la parte de la RAM denominada
tabla PIO, salida de la imagen del proceso. El programa utilizado también puede guardarse en una
memoria externa permanente (EPROM o EEPROM) que, para ciertos PLC, puede ser un módulo
externo que se coloca en una toma del panel frontal.
Finalmente, los módulos de E/S, son aquellos módulos de señal (SM) que coordinan la entrada y
salida de las señales, con aquellas internas del PLC. Estas señales pueden ser digitales (DI, DO) y
analógicas (AI, AO), y provienen o van a dispositivos como sensores, interruptores, actuadores, etc.
Los SMs analógicos utilizan en general un voltaje en DC y una corriente directa.
El número de entradas y/o salidas de los SMs digitales es también bastante más elevado que en los
analógicos, siendo los primeros más de 8,16 o 32, mientras que los segundos son, a lo sumo 8.
Finalmente, los términos “Sinking” y “Sourcing” explican cómo se realiza la conexión de las PLC a
los sensores y actuadores:
• Sinking = Línea GND común (-) – tierra común
• Sourcing = Línea VCC común (+) – suministro de potencia común
 Partes de un PLC

FIGURA 3

TIPOS DE PLC.
Debido a la gran variedad de tipos distintos de PLC, tanto en sus funciones, en su capacidad, en el
número de I/O, en su tamaño d memoria, en su aspecto físico y otros, es que es posible clasificar los
distintos tipos en varias categorías:
1. PLC compactos.

FIGURA 4: EJEMPLOS DE PLCS COMPACTOS. FESTO FEC FC660 PLC (A

LA IZQUIERDA), SIEMENS LOGO (EN EL MEDIO) Y S7-200
 FIGURA 5: EJEMPLOS DE PLC MODULARES. SIEMENS S7-300
2. PLC PLC (EN LA PARTE IZQUIERDA) Y ALLEN-BRADLEY COMPACT
modular.

3. PLC de tipo montaje en rack.

FIGURA 6: EJEMPLOS DE PLCS DE TIPO MONTAJE EN RACK. SIEMENS S7-400 PLC (EN
LA PARTE IZQUIERDA) Y FESTO CPX PLC. (EN LA PARTE DERECHA) PLC (EN LA
PARTE DERECHA) PLC (A LA DERECHA)

4. PLC con panel Operador y Controlador Lógico Programable.

FIGURA 7: EJEMPLO DE UN OPLC

PLC DE ARQUITECTURA MAESTRO-ESCLAVO
El esquema de comunicación industrial ampliamente difundido para redes de integración de equipos
de control es el denominado “maestro-esclavo”, y se utiliza en comunicaciones entre PLC y otros
sistemas como SCADA’s y en DCS’s. Este sistema de comunicación maestro-esclavo consta
esencialmente de un equipo que se lo denomina maestro y uno o varios equipos denominados
esclavos; el maestro es quien gobierna los ciclos de comunicación, toda iniciativa de comunicación
es llevada a cabo por este equipo, los esclavos solo responden a la petición del maestro, si les
corresponde, el proceso de pregunta/respuesta de un equipo maestro a uno esclavo se lo conoce

como transacción. A continuación, se observa un diagrama correspondiente a esta configuración en

un PLC:
Imagen 8: Ejemplo de configuración de un PLC bajo la arquitectura “maestro-esclavo”.
TIPOS DE SEÑALES UTILIZADAS POR LOS PLC.
Un PLC recibe y transfiere señales eléctricas, expresando así variables físicas finitas (temperatura,
presión etc.). De este modo es necesario incluir en el SM un convertidor de señal para recibir y
cambiar los valores a variables físicas. Existen tres tipos de señales en un PLC: señales binarias,
digitales y analógicas.
1. Señales binarias, señal de un bit con dos valores posibles (“0” – nivel bajo, falso o “1” – nivel
alto, verdadero), que se codifican por medio de un botón o un interruptor. Una activación,
normalmente abre el contacto correspondiendo con el valor lógico “1”, y una no-activación con el
nivel lógico “0”. Los límites de tolerancia se definen con interruptores sin contacto. Así el IEC
61131 define el rango de -3 - +5 V para el valor lógico “0”, mientras que 11 - 30 V se definen como
el valor lógico de “1” (para sensores sin contacto) a 24 V DC (Fig.12). Además, a los 230 V AC, la
IEC 61131 define el rango de 0 – 40 V para el valor lógico de “0”, y 164 – 253 V para el valor
lógico “1”
2. Señales digitales, se trata de una secuencia de señales binarias, consideradas como una sola. Cada
posición de la señal digital se denomina un bit. Los formatos típicos de las señales digitales son:
tetrad
– 4 bits (raramente utilizado), byte – 8 bits, word – 16 bits, double word
– 32 bits, double long word – 64 bits (raramente utilizado).
3. Señales analógicas, son aquellas que poseen valores continuos, es decir, consisten en un número
infinito de valores (ej. en el rango de 0 – 10 V). Hoy en día, los PLCs no pueden procesar señales
analógicas reales. De este modo, estas señales deben ser convertidas en señales digitales y vice-
versa. Esta conversión se realiza por medio de SMs analógicos, que contienen ADC. La elevada
resolución y precisión de la señal analógica puede conseguirse utilizando más bits en la señal digital.
Por ejemplo, una señal analógica típica de 0 – 10 V puede ser con precisión (pasos para la
conversión en una señal digital) desde 0.1 V, 0.01 V o 0.001 V de acuerdo al número de bits que
vaya a tener la señal digital.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO.
Un PLC funciona cíclicamente, como se describe a continuación:

1. Cada ciclo comienza con un trabajo interno de mantenimiento del PLC como el control
de memoria, diagnostico etc. Esta parte del ciclo se ejecuta muy rápidamente de modo que el
usuario no lo perciba.
2. El siguiente paso es la actualización de las entradas. Las condiciones de la entrada de los
SMs se leen y convierten en señales binarias o digitales. Estas señales se envían a la CPU y se
guardan en los datos de la memoria.
3. Después, la CPU ejecute el programa del usuario, el cual ha sido cargado
secuencialmente en la memoria (cada instrucción individualmente). Durante la ejecución del
programa se generan nuevas señales de salida.
4. El último paso es la actualización de las salidas. Tras la ejecución de la última parte del
programa, las señales de salida (binaria, digital o analógica) se envían a la SM desde los datos
de la memoria. Estas señales son entonces convertidas en las señales apropiadas para las señales
de los actuadores. Al final de cada ciclo el PLC comienza un ciclo nuevo.
En la siguiente figura se muestra el ciclo de operación de un PLC Siemens S7 300 aunque el de otras
empresas puede ser algo diferente.

FIGURA 9: CICLO DE OPERACIÓN DEL PLC SIEMENS

FAJA TRANSPORTADORA
Una faja transportadora es un sistema de transporte continúo formado por una cinta de caucho reforzado,
que se mueve entre dos poleas. Este equipo es muy utilizado en proyectos de excavación masiva y su
correcta aplicación es determinante para asegurar la duración que tendrá el proyecto.
Es el equipo de transporte de mineral seco a granel más utilizado en una Planta Concentradora, el cual se
compone de una faja o correa sin fin que se mueve sobre dos poleas y una serie de rodillos o polines
portadores o de carga y de retorno. Estas fajas transportadoras se fabrican en una amplia gama de
tamaños y materiales y se diseñan para trabajar horizontalmente o a cierta considerable inclinación y en
sentido ascendente o descendente.
Este equipamiento cumple una función muy importante en la cadena de producción; ya que transporta los
minerales desde la zona de extracción hasta la planta concentradora, lo que facilita, en gran medida, el
trabajo y genera un ahorro considerable de tiempo.
Conforme avanza la tecnología, las fajas transportadoras ahora cuentan con las siguientes características:

 Calidad de coberturas mejoradas para resistencia a la abrasión, cortes, temperaturas, a prueba de

fuego, etc.
 Construcción de carcasas, lo que significa el tener mayor tensión con menor número de lonas.
 Bandas con menor índice de rozamiento a la rodadura.
VENTAJAS DEL USO DE UNA CINTA TRANSPORTADORA.

Cada vez más, el transporte y trasiego de materiales supone un factor importante a tener en cuenta en la
rentabilidad económica de cualquier actividad, ya sea industrial, minera, agrícola o de cualquier otra
índole. Se estima que en algunos sectores, los gastos de transporte pueden suponer entre el 40-50% los
gastos de explotación, por lo que se hace necesario seleccionar de manera eficiente el tipo de transporte
más adecuado a cada situación.
Las cintas transportadoras es un sistema de trasiego de materiales que se puede encuadrar dentro de los
tipos de transporte de materiales en continuo. Su gran capacidad de transporte y adaptación al tipo de
terreno, entre otras muchas ventajas que más adelante se mencionarán, hacen de la cinta trasportadora un
medio de transporte muy empleado en la industria, y en otros muchos sectores, como la minería, la
agricultura, el sector naval, logístico, etc., debido también a su facilidad de diseño y fabricación, y
también a su probada rentabilidad económica.
A continuación, se destacarán las ventajas que han fomentado durante los últimos años el uso de las
cintas transportadoras como un sistema de transporte ideal para el manejo de materiales:

- Capacidad de transporte:

Una de las ventajas que más influye en la elección de cintas transportadoras para el transporte en
continuo de materiales es su gran capacidad de transporte, muy superior al de otros sistemas.

Por ejemplo, una cinta transportadora de 1,5 m de ancho, moviéndose a una velocidad de 3,3 m/s, ofrece
una capacidad de transporte de más de 6.000 t/h para un material común que tenga una densidad entorno
a 1,7 t/m3. Con estas cifras, ningún otro sistema actual es capaz de hacerlo de una manera tan rápida y
eficiente.

- Adaptación al perfil del terreno y versatilidad:

Otra de las características de las cintas transportadoras es que pueden seguir el perfil natural del terreno,
incluso con pendientes relativamente altas, dependiendo del tipo de material a transportar, lo que hace
que su uso sea muy extendido en trabajos de minería o en trabajos de excavación o vaciado de tierras.

Además el uso de cintas transportadoras permite diseñar líneas de transporte de material que puede
adaptarse a cualquier tipo de configuración o implantación de procesos productivos en industrias,
almacenes, etc.

En este sentido, cualquier cinta transportadora permite la posibilidad de poder tener múltiples puntos de
alimentación y descarga, según las necesidades de cada proyecto, lo que permite optimizar los tiempos de
producción de cualquier proceso industrial.
Las fajas transportadoras están fabricadas de distintos materiales, como el PVC, tela engomada, derivados
de caucho, acero, entre otros, que les otorgan ciertas propiedades como la dureza, resistencia a agentes
externos, colores, etc., y que, a su vez, permite disponer de ellas para diversas actividades.

En la figura 2.15 se muestra el esquema de una faja transportadora a corta distancia, en la cual se
muestran todas las partes fijas y móviles que tiene dicho equipo.
A la polea motriz está conectada el motor-reductor el cual transmite la energía de propulsión del tambor o
polea a la faja. El cálculo de la transmisión de esta energía obedece teóricamente a la ecuación de
Eytelwein, la cual expresa que la fuerza de tracción en la correa aumenta en el perímetro del tambor
propulsor, según una espiral logarítmica, desde el valor inicial T 2 hasta el final T1, como consecuencia de
la fuerza periférica de propulsión. Esto es:

Para que el diseño de una faja transportadora sea satisfactorio para una necesidad particular y para
calcular la capacidad de transporte se debe tener en cuenta principalmente las propiedades del mineral a
transportarse. Estos son:
• El tamaño y distribución de tamaño del mineral.
• Densidad aparente (global) del mineral.
• Contenido de humedad del mineral.
• La temperatura.
• La naturaleza abrasiva o corrosiva del mineral.
• El ángulo de reposo o ángulo dinámico de reposo.

Además, se debe tener en cuenta para determinar su capacidad lo siguiente:

• El ancho de la faja transportadora
• La velocidad de la faja transportadora
• La comba
• El ángulo de inclinación de la instalación
• La carga de la faja transportadora
• Capacidad de transporte en t/h
• Distancia entre centros de las poleas o tambores. L, en m.
• Altura del punto de descarga, H en m.
• Empalmes
• Tensores
• Rodillos o polines cargadores o portadores.
• Diámetro de las poleas o tambores.

Tambor o Polea de Cabeza Motriz: Esta pieza de la correa cumple las siguientes funciones:
❖ Tracciona la faja transportadora, por ello está forrada en goma cuya superficie tiene forma de
bizcocho.
❖ Si su alineamiento es correcto mantiene centrada la faja de transporte.
❖ El diámetro del tambor tiene como objetivo permitir doblar la faja transportadora sin dañar las
telas y la goma de que está confeccionada.

Tolva de Descarga: Direcciona la carga hacia el punto de descarga, puede acumular pequeñas cantidades
de material hasta direccionar hacia su destino. Permite la salida del material de la faja en forma idónea
(dirección y flujo).

Polea de Contrapeso Tensor: La función que cumple este dispositivo mecánico es mantener estirada la
faja transportadora a objeto de que no pierda adherencia y arrastre la polea motriz y además evitar
mediante esta tensión el azote de la faja o banda transportadora y que ésta se dañe.

Poleas Deflectoras del Tensor: Obligara la faja transportadora a adherirse a la mayor superficie de
contacto con el tambor motriz.
Polines de Retorno: Sostener la faja que regresa a tomar de nuevo carga, están soportados por cojinetes
lubricados por grasa. Sobre las cuales se apoya el trecho de retorno de la faja.

Polines de Carga o Conducción: Como lo dice su nombre su función es soportar y transportar la carga
que está moviendo la faja transportadora. Conjunto de rodillos en los cuales se apoya el trecho cargado de
la correa transportadora.

Polines Autoalineantes de Carga: Están dispuesto en puntos estratégicos en toda la faja transportadora a
objeto de mantener alineada la faja cuando está funcionando con carga. Esto significa que controlan el
movimiento lateral de la faja transportadora.

Polines de Impacto o de carga: Están ubicados justo debajo de la descarga del buzón de la faja y reciben
directamente la carga a medida que se descarga el suministro, están construido de material que puede
amortiguar el impacto del golpe de la carga y de esta manera proteger la faja evitando que se gaste o
rompa durante el funcionamiento.

Correa, Banda o faja: Soportar el material para poderlo transportar continuamente. Guardera o
Guardapolvo: Distribuir correctamente el material en la faja. Evita que éste se derrame fuera de la faja en
forma peligrosa

Tolva de Carga o Alimentación: La apropiada colocación del material en la faja ayuda mucho a una
operación sin problemas y baja los costos de mantenimiento.

Los requerimientos más importantes son:

❖ Alimentar el material en una razón uniforme que no cause sobrecarga y rebalse pero que
asegure al transportador su máxima eficiencia.
❖ Situar el material centrado en la correa y ayudarla así a moverse correctamente en los polines y
poleas previniendo rebalses.
❖ Reducir el impacto del material sobre la correa.
❖ El material debe tener contacto con la correa a una velocidad lo más cercana a la velocidad de
la correa y en la dirección del movimiento de esta para reducir su desgaste.

Polea Deflectora de Cola: Obligar a la faja transportadora a adherirse a la mayor superficie de contacto
con la polea de retorno o de cola para que ayude a que ésta permanezca centrada.

Tambor o Polea de Cola o Retorno: Sostener la faja transportadora por el otro extremo por donde
siempre se coloca la carga sobre la faja.

Raspador de la Correa: Limpiar la faja del material que queda adherido a ella después de haber
descargado.

Freno Mecánico de Retroceso: Evitar que la correa se devuelva cuando esta se detenga en una pendiente
y además tenga carga.

Piolas de Paradas o de Emergencia: Detener las Fajas Transportadoras en cualquier momento y desde
cualquier parte desde donde esta se haya accionado.

Panel de Control (Botoneras): Este mecanismo es el encargado de ejecutar las órdenes realizadas por el
Operador en los botones locales (Partir-Parar) de los equipos involucrados en el Área, las cuales se
realizan mediante lazos de control que los equipos poseen.

Como podemos ver las fajas transportadoras constituyen el método que más se está usando para manejar
mineral suelto.
En la actualidad se usan fajas transportadoras con capacidades hasta de 20 000 t/h y tramos con
longitudes que exceden los 5 000 metros y velocidades que pueden alcanzar los 10 m/s. Esto nos lleva a
considerar varios factores que influyen en su capacidad de transporte de material, a saber:

▪ Ancho de la faja.
▪ Velocidad de la faja.
▪ Granulometría del material o mineral a transportar.
▪ Gravedad específica aparente y ángulo de reposos de dicho mineral.

El sistema de fajas transportadoras debe incorporar alguna forma de mecanismo que las hace
reciprocantes o de vaivén que pueden ser independientes reversibles o montadas sobre carruajes, lo cual
les permite moverse longitudinalmente para descargar a cualquier lado del punto de alimentación.

El ancho de la faja se puede calcular a priori a partir de la siguiente fórmula:

Otra forma aproximada de determinar el ancho de la faja en función de su capacidad, está dada por la
siguiente relación:

También la capacidad de transporte se puede determinar utilizando la ecuación propuesta por la Good
Year, dada por:

También se puede utilizar fórmulas dadas por la PHOENIX donde la cantidad teórica transportada Qm a
v = 1m/s se da en la tabla No 2.1 y para una instalación inclinada disminuye la cantidad transportada
según el ángulo de inclinación de acuerdo a la ecuación:
Para el cálculo de la potencia de propulsión en la faja transportadora se debe tener en cuenta las
siguientes ecuaciones:

El signo superior (+ o -) rige en un transporte ascendente y el inferior (+ o -) en uno descendente.

La potencia requerida de propulsión Na en el tambor propulsor es:

La potencia motriz se determina a partir de:

La propulsión debe ser tal, que al arrancar no se supere el producto de x veces la fuerza periférica(x
máxima con carga completa en estado de funcionamiento).

Valores de x :
-Inducido de anillos colectores con regulador de arranque x = 1,25
-Inducido de cortocircuito con acoplamiento de arranque x = 1,6
-Inducido de cortocircuito sin acoplamiento de arranque x = 2,2 (instalaciones cortas)

CARGA DEL MINERAL ALA FAJA TRANSPORTADORA

La faja está sometida al mayor esfuerzo en el lugar de carga del mineral, esto indica que la modalidad del
proceso de cargado determina en cierta forma la duración de la faja. Por lo tanto, los lugares de carga
deben ser dispuestos muy cuidadosamente, bajo observación de los siguientes puntos de vista. Forma
correcta

• La entrega del mineral debe ocurrir a la velocidad de la faja y paralelamente a ésta.

• La caída debe ser tan corta como sea posible.
• Instalar polines amortiguadores en el lugar de carga
• Procurar una caída deslizada mediante deslizadores adaptados.
• Polines dispuestos en forma de guirnaldas han dado buenos resultados.
Los cuidados que se deben tener en cuenta en la operación de una faja transportadora son:

• La faja debe estar correctamente alineada entre las dos poleas.

• La tensión debe ser la adecuada, es decir que no se produzca ondeos entre los polines.
• Los polines guías deben permitir un buen transporte del mineral.
• Los limpiadores deben estar en el lugar más adecuado y ser de forma en función del material que se
transporta.
• Que no haya calentamiento del motor.
• Controlar el nivel de aceite en el reductor.
• Controlar el correcto engrase de las chumaceras.

OPERACIÓN DE UN SISTEMA DE FAJA TRANSPORTADORA

Sistema de faja Transportadora

El sistema transportador de materiales por Faja sinfín involucra riesgos potenciales de accidentes que
pueden lesionar al trabajador y dañar equipos o materiales. Por ello, es necesario que el personal cuyo
trabajo esté relacionado con estos sistemas, tenga conciencia de todos los riesgos que involucran estos
equipos, adoptando en todo momento una conducta segura durante su operación.
El objetivo de este acápite es entregar las Disposiciones Generales de seguridad en Sistemas de Fajas
Transportadoras, para que todas las personas que realizan trabajos de Operación, Mantenimiento,
Reparación o Limpieza en estos sistemas, los cumplan a modo de prevenir hechos imprevistos que
pudiesen ocurrir y lesionar a personas o dañar a equipos y/o materiales.
Los Sistemas de faja transportadora están considerados como “equipos críticos” y peligrosos debido a sus
riesgos, tales como aprisionamiento, atrapamiento, etc., debido a la gran cantidad y variedad de sus
mecanismos en movimiento. Evitar que los Sistemas de Faja Transportadora se conviertan en agentes de
accidentes, dependerá fundamentalmente del cumplimiento estricto de las Normas y Disposiciones
Generales que contiene un MANUAL y del cabal criterio que aplique la JEFATURA en la Operación y
Mantenimiento de estos sistemas.

SISTEMA DE LA FAJA TRANSPORTADORA INCLINADA

El Sistema de Faja Transportadora está constituido por una faja sinfín (también: correa o banda),
accionada por adherencia a una Polea Motriz y cuyas dos caras - Cubierta de Carga y Cubierta de Retorno
- se apoyan en Polines. El tramo inferior circula vacío (Retorno) y el tramo superior transporta (Carga)
los sólidos: el mineral.
PRINCIPALES COMPONENTES RELACIONADOS CON LOS RIESGOS DE ACCIDENTES

Los accidentes se producen en general por el contacto de la ropa o parte del cuerpo con alguno de los
mecanismos giratorios o convergentes en los puntos de atrapamiento.

PUNTOS CRITICOS O RIESGOS DE ATRAPAMIENTO

Los accidentes se pueden producir por:

1. Atrapamiento del cuerpo entre ejes y poleas, y la Faja
2. Atrapamiento del cuerpo o ropa entre poleas y la estructura del sistema
3. Atrapamiento del cuerpo o ropa entre polines y la estructura del sistema.
4. Atrapamiento de cualquier parte del cuerpo o ropa entre los polines y los soportes o portapolines.
Existen otros riesgos que son los bordes de las Fajas que se deterioran y quedan trozos de goma sueltos y
a veces los trabajadores pretenden sacarlos estando la Faja en movimiento, exponiéndose al atrapamiento.

PREVENCION DE ACCIDENTES EN LOS SISTEMAS DE FAJA TRANSPORTADORA.

Los riesgos de accidentes en los Sistemas de Faja Transportadora y sus mecanismos giratorios y
convergentes se reducen y controlan mediante: Sistemas de protección, defensas adecuadas, Normas,
disposiciones o estándares de seguridad, los cuales deben ser aplicados en todo momento por o los
trabajadores que deban realizar cualquier trabajo en/o cerca de estos Sistemas.

Cabe señalar que aun cuando un Sistema de Faja Transportadora cuente con protecciones y defensas
efectivas en los puntos o zonas de alto riesgo de atrapamiento, debido a la operatividad de las correas no
es posible eliminar todos los riesgos que representan los mecanismos giratorios y convergentes. De
acuerdo a lo anterior, todas aquellas personas que deban realizar trabajos en, o cerca de las Fajas
transportadoras, deberán conocer y cumplir con las “Disposiciones Generales sobre Seguridad en
Sistemas de Faja Transportadora” contenidas en este acápite.

Además, todos los trabajadores deben saber que las barandas, defensas o protecciones en general son
dispositivos de seguridad que tienen como propósito servir de “barrera” para impedir el acceso de
personal a las zonas o puntos de peligro, evitando el contacto con los mecanismos giratorios que exponen
a riesgos de atrapamiento. Por lo tanto, estos dispositivos de seguridad no deben ser violados o
neutralizados. Todas las protecciones (carcazas, barandas y barreras en general) que existen en un
Sistema de Faja Transportadora, no tienen por objeto defender o proteger el equipo, sino a los
trabajadores; o sea, a USTED MISMO.

No se ubique debajo, cerca o sobre los Sistemas de Faja Transportadora que estén en operación. En caso
de reparaciones y mantenimiento de un Sistema de Faja Transportadora, las protecciones retiradas
deberán reponerse, y el trabajo se considerará terminado SOLO cuando se hayan colocado estas defensas

A) TOLVAS DE ALMACENAMIENTO DE MINERALES.

a) Una tolva es un equipo de almacenamiento de mineral ya sea grueso o fino, la cual se compone de
dos partes:

Una sección convergente situada en su parte inferior a la que se conoce como boquilla, la cual
puede ser de forma cónica o en forma de cuña, y
Una sección vertical superior que es la tolva propiamente dicha, la cual proporciona la mayor
parte del volumen de almacenamiento de mineral.

Tolva propiamente dicha

Tolvín o hopper
b) Estos equipos tan simples como parecen, ofrecen problema tales
como:

 Encampanamiento o arqueo.
 Formación de tubo o tubeado.
 Segregación de partículas.
 El campaneo o arqueo produce interrupción del flujo del mineral por el puenteo del
mineral a granel sobre la abertura de la boquilla.
 La formación de tubos restringe al flujo del mineral a un canal vertical que se forma arriba
de la abertura de descarga y solo sale el material contenido en este caudal.
 La segregación de partículas se produce en el momento de cargado de la tolva, donde
las partículas más gruesas tienden a moverse hacia la pared de la tolva, dando lugar a
grandes variaciones en la descarga de la misma.

c) Estos problemas entre otros que interrumpen el flujo de mineral son generalmente atribuibles
directamente al diseño incorrecto con poco o sin consideración de las propiedades del flujo de
mineral que está siendo manejado.

Arqueo Formación de tubo Segregación de partículas

Problemas de descarga en tolvas

 d) En tal sentido, en estos últimos años se han hecho avances significativos en el desarrollo de
teorías y procedimientos de diseño para describir el comportamiento de los sólidos para el diseño
adecuado de las tolvas de almacenamiento. Estos avances se deben en gran parte al trabajo del Dr.
A.W. Jenike y al Dr. J.R Johanson.

Estas teorías indican que el diseño de tolvas de almacenamiento para sólidos a granel es básicamente
un proceso de 4 etapas. Estas son:
1. Determinación de la resistencia y características de flujo de sólidos a granel para las
probablemente peores condiciones esperadas que ocurran en la práctica.
2. La determinación de la geometría de la tolva para la capacidad deseada que proporcione el
modelo de flujo con las características aceptables y asegurar que la descarga sea segura y
predecible.
3. La estimación de las cargas ejercidas sobre las paredes de la tolva y el alimentador bajo
condiciones de operación

4. Diseño y detalles de la estructura de la tolva.

Según Jenike, los modelos de flujos en tolvas son dos:

Flujo masivo
Flujo de embudo

a) b)

a) Flujo de embudo. b) Flujo masivo

e) En el flujo masivo el mineral a granel está en movimiento en todos los puntos de la tolva, siempre
que el mineral sea extraído por la salida. El mineral fluye a lo largo de las paredes de la tolva y de
 la boquilla son suficientemente empinadas y lisas y no hay transiciones abruptas o zonas de
influjo.
El flujo de embudo o de núcleo, ocurre cuando el mineral se desprende de la superficie y descarga
a través de un canal vertical el cual se forma dentro del material en la tolva. Este modo de flujo

ocurre cuando las paredes de la boquilla son ásperas y el ángulo de inclinación es grande.

f) El flujo es irregular con una fuerte tendencia a formar un tubo estable el cual obstruye la descarga
de la tolva, ocurre también segregación y no hay mezclamiento durante el flujo, generalmente es
un modelo indeseable para almacenamiento de minerales a granel.

Para diseñar una tolva de almacenamiento conexa a un sistema de manipuleo de mineral en una Planta
Concentradora es fundamental la determinación de las características de flujo mediante el ensayo de
una muestra representativa.

g) Estas pruebas proporcionan al diseñador, los siguientes

parámetros:

 Las funciones de flujo FF para condiciones de almacenamiento instantáneo y tiempo

prolongado.
 El ángulo efectivo de fricción interna, .

 El ángulo de fricción de la pared para diferentes materiales de la pared de la tolva y fineza.

 La densidad a granel del mineral como una función de la consolidación
 El diámetro crítico del tubo Df como una función de la altura efectiva de los sólidos.

h) Una forma práctica de diseñar y dimensionar una tolva es teniendo los siguientes
parámetros:

 Capacidad de almacenaje en toneladas métricas, t.

 Densidad aparente del mineral en t/m3.
 Angulo de reposo del minera

 Angulo de la tolva = + 15.

 Volumen inútil de 15 a 30 % del volumen total.
 Porcentaje de humedad del mineral.

i) El ángulo de reposo es el que se forma entre una pila pequeña de mineral y la horizontal
y corresponde a cuando el mineral empieza a deslizarse.
En una Planta Concentradora generalmente se utilizan dos tipos de tolvas:
Tolvas de gruesos
Tolva de finos

B) TOLVAS DE
GRUESOS.

 Las tolvas de gruesos son generalmente de forma paralelepípedo-cónica de sección cuadrada

o rectangular, fabricadas a la mayoría de casos de concreto armado, pocas veces de madera o
de hierro. En la parte superior se puede colocar una parrilla hecha de barras de hierro (tipo
riel), la cual permite el paso del mineral más grande que la boquilla de descarga o tamaño de
 recepción de la chancadora. Estos trozos grandes de mineral que quedan sobre la parrilla
denominados bancos, son a veces retirados y plasteados para reducirlos de tamaño o instalar
un martillo neumático que cumple la misma función.

Añadan la información de los Word y que resuman y quitan lo que no es dispensable dentro del marco
teórico
 V. PERSONAL INVOLUCRADO

CARG
N° CANT. GRUPOS APELLIDOS Y NOMBRES CÓDIGOS:
O
DELE
1 01 SUPERVISOR Travezaño Belisario, Aldhair Tomny 2020-103033
GADO
2 Charcape Guillermo, Henry Yair 2020-103020
3 PROGRAMACIO Castillo Arohuanca, Piero André 2020-103010
04 N
4 Chata Mamani, Frandux 2020-103021
5
6 Cárdenas Quispe, Gustavo Guyin 2020-103009
7 Chañi Medina, Maryori Brigith 2020-103012
8 DISEÑO Y Mamani Ochoa, Jiancarlo Orwit 2020-103025
06
9 CALCULOS Flores Romero, Giancarlos
10 Mamani Zanga, Daniel Willy 2020-103005
11 Mamani Asqui, Jorge Yhordan 2020-103024
12 Inquilla Marca, Junior Rodrigo 2020-103022
13 Ari Huanacuni, Oscar Kenyi 2020-103034
14
ESTUDIANTES

Chaiña Pari, Julio Cesar 2020-103011

15 Santos Eche, Brayan Pablo 2020-103031
16 Rodríguez Anchapuri, Johnny Manuel 2020-103006
17 Zanabria Quispe, Katherine Luzmila 2020-103046
18 SOLDADURA Zambrano Maita, Donna Jou 2020-103041
14
19 Estrada Flores, Maricela Lisbeth 2020-103001
20 Romero Gutiérrez, Brandon Joel 2020-103007
21 Mamani Velásquez, David Darío
22 Pereyra Paco, José Armando 2019-103022
23 Nieto Bernedo, Brahams 2020-103027
24 Quispe Gonzales, José Andrés 2020-103038
25
26 Limachi Anquise, Jack 2020-103023
27 Vicente Chávez, Mayra Nayelly 2020-103018
28 APOYO Y Vargas Perez, Adrian Joseph 2020-103017
06
29 REDACCION Ayala Huaylla,Anais Xiomara 2019-103002
30 Quispe Cardenas,Bryan Jesus 2017-103009
31 Chuquicondor Vargas, Katherine Erica 2019-103017
 VI. MARCO METODOLOGICO
1. MATERIALES
1.1 Materiales y equipos para el área de diseño
 Software AutoCAD.
 Software Autodesk Inventor.
 Laptops.
 Cuaderno de apuntes y/o cálculos.


1.2 Materiales y equipos para el área de soldadura

 Realizar a base del word enviado

1.3 Materiales y equipos para el área de programación

Realizar a base de lo que se envio

2. ACCIONES Y ACTIVIDADES PARA LA EJECUCIÓN DEL RESPECTIVAS

AREAS DEL PROYECTO.
2.1 Procedimiento del área de diseño
AVANCE EN EL DISEÑO DE FAJA TRANSPORTADORA

1. Visualización y toma de medidas, a partir de las piezas compradas por parte del equipo de apoyo, para el
dimensionamiento de los equipos que se pretenden modelar en el software Inventor.
2. Búsqueda de posibles formatos apropiados para modelar piezas o sólidos.
3. Seguidamente se comenzó con el estudio y análisis de manuales o planos de fajas transportadoras
empleadas en distintas unidades mineras.
4. Procedimos con la comparación de nuestros bocetos de piezas simuladas con posibles piezas
prediseñadas, con la finalidad de obtener la máxima cantidad de detalles.
5. Se habilito todos los equipos presentes (laptops), con el software indicado (inventor), para lo cual se tuvo
que ingresar al siguiente link https://latinoamerica.autodesk.com/, tal que logremos solicitar los
respectivos permisos para conseguir las licencias “Students” necesarias para la descarga formal del
programa.
6. Una vez, con el programa iniciado en todos los equipos posibles, se compartió un archivo en formato .ipt
previamente diseñado, con el objetivo que, cada uno de los integrantes pueda desensamblar con total
paciencia la pieza trabajada.
7. En algunos casos se tuvieron dudas sobre el manejo del programa, por ende, se tuvo que recurrir a
manuales guías brindados por la misma empresa Autodesk.
8. Con las dudas aclaradas, se continuo con el diseño de la faja mencionada, escalamos a medidas
referenciales, mismas que, obtuvimos gracias al metraje del modelo de zaranda, que tenemos previamente
elaborada y demás piezas metálicas compradas con anterioridad.
9. Teniendo las piezas diseñadas, se procedió con el ensamble de todas las partes, obteniendo de esta
manera el equipo totalmente modelado.
 10. Por último, se concluyó el proceso “Diseño de faja transportadora” con la conversión y el dibujo asistido
por computadora, a través del software Autodesk Autocad, de todo el equipo modelado, empleando de
esta forma un nuevo formato de tipo .dwg, tal que podamos alcanzar, mediante el trazado de planos 2D,
todas las vistas isométricas necesarias para el posterior proceso de corte y soldadura.

2.2 Procedimiento del área de soldadura

AVANCE DE LA SOLDADURA EMPLEADA EN EL PROYECTO

1) Soldadura por arco eléctrico:

La soldadura por arco eléctrico se basa en someter a dos conductores que están en contacto a una
diferencia de potencial, por lo que termina estableciéndose una corriente eléctrica entre ambos.
Si posteriormente se separan ambas piezas, se provoca una chispa que va a ionizar el aire
circundante, permitiendo el paso de corriente a través del aire, aunque las piezas no estén en
contacto.
Los motivos principales de utilizar el establecimiento de un arco eléctrico para el proyecto
propuesto son:

 Genera una concentración de calor en una zona muy delimitada.

 Se alcanzan temperaturas muy elevadas (> 5.000 ºC).
 Permite la posibilidad de establecerse de diversas formas, estableciendo diferentes
métodos de soldeo según el caso (entre la pieza y un electrodo fusible, entre la pieza y un
electrodo no fusible, entre dos electrodos fusibles o no fusibles, entre las propias piezas a
unir).

Existen una gran variedad de procedimientos de soldadura, donde la base de la fuente de calor es
el arco eléctrico. Todos estos procedimientos se pueden agrupar en dos grandes grupos, por arco
descubierto y por arco encubierto. La soldadura empleada exactamente es: Soldadura por arco
manual con electrodos revestidos (E7018) y (E6011).

Prácticamente, para el caso de la soldadura por arco eléctrico, su aplicación acapara todo el sector
industrial, debido a las opciones que presentan tanto su automatización como su gran
productividad.

2) Materiales empleados:

 Planchas de acero galvanizado de 5/16 de pulgada

 Chumaceras de pared
 Chumaceras circulares
 Varillas en L de acero inoxidable o galvanizado
 Varillas en U de acero
 5 kg de Electrodo 6011

Nota: Todas las coordinaciones realizadas para el trabajo de soldadura se hicieron por el grupo de
WhatsApp interno con todos los integrantes en el área de soldadura.

2.3 Procedimiento del área de programación

3. RECOLECCIÓN DE DATOS Y MEDIDAS
Acá colocaríamos el plano de la parte del grupo de diseño

4. TRATAMIENTO DE DATOS (análisis estadístico)

4.1 Tabla de asistencia
Fecha Integrantes Código Área de trabajo
 Jiancarlo Mamani Ochoa 2020-103025 Diseño y apoyo
Gustavo Cárdenas Quispe 2020-103025 Diseño y apoyo
Adrián Vargas Pérez 2020-103017 Redacción y apoyo
Jorge Mamani Asqui 2020-103024 Cálculos y diseño
Henry Charcape Guillermo 2020-103020 Diseño y apoyo
Maryori Chañi Medina 2020-103012 Diseño y apoyo
Semana 1 Frandux Chata Mamani 2020-103021 Apoyo
(12/11/2022) Oscar Ari Huanacuni 2020-103034 Cálculos y apoyo
Daniel Mamani Zanga 2020-103005 Diseño y apoyo
Aldahir Travezaño Belisario 2020-103033 Cálculos y apoyo
Jack Limachi Anquise 2020-103023 Redacción y apoyo
Mayra Vicente Chávez 2020-103018 Redacción y apoyo
Anais Ayala Huaylla 2019-103002 Redacción y apoyo
Bryan Cárdenas Quispe 2017-103009 Redacción y apoyo

Fecha Integrantes Código Área de trabajo

Jiancarlo Mamani Ochoa 2020-103025 Cálculo y apoyo
Gustavo Cárdenas Quispe 2020-103025 Cálculo y apoyo
Adrián Vargas Pérez 2020-103017 Cálculo y apoyo
Henry Charcape Guillermo 2020-103020 Cálculo y apoyo
Maryori Chañi Medina 2020-103012 Cálculo y apoyo
Semana 2
Aldahir Travezaño
(14/11/2022) 2020-103033 Cálculo y apoyo
Belisario
Jack Limachi Anquise 2020-103023 Cálculo y apoyo
Bryan Cárdenas Quispe 2017-103009 Cálculo y apoyo
Oscar Ari Huanacuni 2020-103034 Cálculo y apoyo

Agregar cuadro de semana 3(reunión de meet), 4(soldadura) y 5 (meet virtual para desarrollar el informe
y acordar con los demás grupos)

5. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
5.5 Cronograma de actividades
5.6 Fuentes de financiamiento y presupuesto
Agregar esto lo de Jorge

VII. RECOMENDACIONES
Agregar las recomendaciones de soldadura día 1

Semana 1: diseño

Semana 2: aopoyo y readaccion, diseño

Semana 3: apoyo

Semana 4 : soldadura

Semana 5: soldadura y aopoyo

 VIII. CONCLUSIONES

IX. BIBLIOGRAFIA
 ¿Qué es un PLC? ¿Cómo funciona? (2021, abril 28). Electronic Board.
https://www.electronicboard.es/que-es-un-plc/
 Controladores Lógicos Programables (PLCs). (s/f). Uned.es. Recuperado el
23 de noviembre de 2022, de
http://www.ieec.uned.es/investigacion/Dipseil/PAC/archivos/Informacion_de
_referencia_ISE6_1_1.pdf
 ¿Cuáles son los elementos esenciales de un sistema PLC? (2020,
noviembre 15). Industrias GSL.
https://industriasgsl.com/blogs/automatizacion/cuales-son-los-elementos-
esenciales-de-un-sistema-plc
 Wikipedia contributors. (s/f). Controlador lógico programable. Wikipedia,
The Free Encyclopedia. https://es.wikipedia.org/w/index.php?
title=Controlador_l%C3%B3gico_programable&oldid=145989124
Agregar parte de links del Word de fajas transportadoras

X. ANEXO
Imagen N°03 Largo de Chumacera de
Imagen N°04 Diametro del Rodamiento
pared.
NOTA: Con ayuda de la wincha se midio
NOTA: Con ayuda de una wincha se
el Rodamiento y obtuvimos el diametro
obtuvo que el largo de la chumacera de
que es de 3.4 cm.
pared es de 9.5 cm

Imagen N°06 Medidas de

Chumacera de pie.
NOTA: Obtencion de medidas del
rodamiento y chumacera de pie.
 . Imagen N°08 Primer Tamizaje
NOTA: Alumnos realizando el
tamizaje para determinar el tamaño
de las rocas para la Tolva

Imagen N°07 Rocas para Tamizaje

NOTA: Material que servirá para la
determinación del tamaño de rocas a
usar para la tolva.

Imagen N°## Vista frontal de la faja

transportadora.
NOTA: Imagen obtenida del Software
Inventor, mediante el cual apreciamos uno de
los rodillos externos de la faja acoplada a un
respectivo motor.

Imagen N°9 Mallas para el

Tamizaje
NOTA: Discusión por la medida
de malla a utilizar.

Imagen N°## Vista Lateral de la faja Imagen N°## Vista desde arriba de la
transportadora. faja transportadora.
NOTA: Se observa el recorrido NOTA: Visualización del recorrido
desde un Angulo lateral de la faja de la faja desde la perspectiva de
transportadora. arriba.

Imagen N°## Diseño terminado de la Faja Imagen N°## Se observa a los miembros
 Imagen N°## Se observa a los grupos Imagen N°## Se logra apreciar a los
asignados Programación, Diseño y alumnos recibiendo indicaciones del
Cálculos, Soldadura, Apoyo y docente sobre del proyecto de posibles
Redacción mostrando sus avances del actualizaciones y a la vez cada grupo
proyecto al docente y recibiendo poder intercambiar información para
indicaciones del docente sobre algunos desarrollar mejor dicho trabajo
temas en los que les sean complicados
de clases

Agregar más imágenes de semana 3(reunión de meet), 4(soldadura) y 5 (meet virtual

para desarrollar el informe y acordar con los demás grupos)
UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN

INFORME DE LAS ACTIVIDADES DEL PROYECTO DE CONTROL

AUTOMÁTICO DE PROCESOS

UNJBG – FAIN – ESME – INFORME DEL AVANCE DEL

PROYECTO