UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVILFERROCARRILESDEPARTAMENTO ACADEMICO DE VIALIDAD Y GEOMTICATV 715 G

INDICE

1. OBJETIVOS22. FUNDAMENTO TEORICO2.1. LOCOMOTORAS MINERAS32.2. FUNDICIN DE METALES42.3. INDUSTRIAS IMIM53. DESCRIPCIN DE LA VISITA Y PANEL FOTOGRFICO3.1. DESCRIPCIN DE LA VISITA TCNICA63.2. PANEL FOTOGRFICO94. ANLISIS COMPARATIVO4.1. SERMINSA184.2. COMPARACIONES194.3. PROYECCIONES FUTURAS195. CONCLUSIONES20

1. OBJETIVOS

1.1 OBJETIVOS GENERALESLa presente visita tcnica tiene por objetivos generales conocer cules son los componentes de una locomotora minera. As tambin, se intenta aprender la forma cmo se fabrican este tipo de locomotoras desde una perspectiva mecnica.

1.2 OBJETIVOS ESPECFICOSEl objetivo especfico principal de esta visita tcnica es aprender la metodologa de trabajo de Industrias IMIM en la fabricacin de locomotoras minera. Como Industrias IMIM se encarga de la fabricacin de estas locomotoras desde cada una de sus partes, se realiz las visitas a cada una de sus reas de produccin.

2. FUNDAMENTO TEORICO

2.1 LOCOMOTORAS MINERASEn estos ltimos aos, el uso de locomotoras mineras se ha intensificado, hoy en da se cuenta con modelos de locomotoras con motor diesel y motor elctrico tanto a batera como en sistema trolley desde 2TM hasta 20TM de peso adherente. La fabricacin de estos equipos se realiza bajo un estricto control de calidad. Las proveedoras cuentan con un rea de ingeniera mecnico y elctrico y una planta de ensamblaje muy bien implementados.Asimismo, entre los ltimos desarrollos se encuentran locomotoras de 15 y 20 toneladas mtricas de peso adherente para acarreo de minerales de hasta 200 TM por viaje en tneles de extraccin principal. Entre las principales caractersticas de estos equipos se encuentran el uso de controles electrnicos de ltima generacin IGBT para uso especfico en minas subterrneas (o de controles electromecnicos especialmente diseados para esas potencias), sistemas de freno neumticos, y potencias de 120hp hasta 150hp 250vdc con motores DC de traccin importados. Adems, estos equipos cuentan con sistemas de proteccin elctrica mejorados con componentes de alta calidad.

IMAGEN 1: LOCOMOTORA MINERA

FUENTE: Revista Tecnologa Minera

2.2 FUNDICIN DE METALESSe denominafundicin al proceso de fabricacin de piezas, comnmente metlicaspero tambin deplstico, consistente enfundirun material e introducirlo en una cavidad, llamadamolde, donde sesolidifica.El proceso ms comn es la fundicin enarena, por ser sta un materialrefractariomuy abundante en la naturaleza y que, mezclada conarcilla, adquiere cohesin y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar losgasesdel molde al tiempo que se vierte el metal fundido. La fundicin en arena consiste en colar un metal fundido, tpicamente aleaciones de hierro, acero, bronce, latn y otros, en un molde de arena, dejarlo solidificar y posteriormente romper el molde para extraer la pieza fundida.Para la fundicin con metales como el hierro o el plomo, que son significativamente ms pesados que el molde de arena, la caja de moldeo es a menudo cubierta con una chapa gruesa para prevenir un problema conocido como "flotacin del molde", que ocurre cuando la presin del metal empuja la arena por encima de la cavidad del molde, causando que el proceso no se lleve a cabo de forma satisfactoria

IMAGEN 2: ELEMENTOS DE UN MOLDE PARA FUNDICIN EN ARENA

FUENTE: Universidad del Pas Vasco

2.3 INDUSTRIAS IMIMEs una empresa metal mecnica elctrica con ms de 30 aos de participacin en el mercado peruano e internacional, es la primera Fbrica de locomotoras mineras y motores DC de potencia en Latinoamrica, apoyando y brindando servicios a la minera y la industria en general.Para garantizar todas sus fabricaciones y servicios tcnicos, cuenta con una planta de 12 mil m2 de moderna infraestructura, ubicado en Lima Per, adems de una nueva planta de fundicin en aceros aleados, la cual cuenta con hornos de induccin, con las cuales se podra procesar hasta 5 toneladas diarias de metal.Industrias IMIM brinda un servicio post-venta y capacitacin continua, cuenta con un plantel de ingenieros y tcnicos especializados que asisten a sus clientes en cualquier punto del pas o Amrica del Sur.

IMAGEN 3: OVERHAULL Y MANTENIMIENTO DE LOCOMOTORAS

FUENTE: Industrias IMIM

3. DESCRIPCIN DE LA VISITA Y PANEL FOTOGRFICO

3.1 DESCRIPCIN DE LA VISITA TCNICALa visita tcnica a la fbrica de IMIM se realiz en las distintas instalaciones de dicha fbrica. En las cuales, cada gua eran tcnicos especializados en su rea, quienes nos proporcionaros datos especficos de la produccin de la fbrica. Dichos datos son redactados en los siguientes apartados.

3.1.1 REA DE LOCOMOTORASEs el rea donde se realizan los trabajos de montaje y mantenimiento de las locomotoras mineras que fabrica Industrias IMIM. Se da mantenimiento a las partes de las locomotoras, como las ruedas.En esta visita tcnica se pudo apreciar una Locomotora a Trolley de 15 toneladas y con motor a corriente continua de 75 HP. La capacidad de arrastre de esta locomotora puede aproximarse, de manera prctica, igual a diez veces su peso; es decir, arrastra un aproximado de 150 toneladas.Segn datos del personal tcnico, esta locomotora puede ser entregada luego de dos meses de su pedido.En Industrias IMIM se fabrican las locomotoras a medida, segn requerimientos de los clientes. Tambin realizan trabajos de campo antes de la fabricacin, ya que tienen que medir los anchos por donde circularn las locomotoras (considerando glibo de tneles). Luego de ello se toman decisiones y se acuerda con los clientes las dimensiones de las locomotoras.

3.1.2 REA DE MOTORES DCEsta rea comprende varias instalaciones, en las cuales se fabrican los distintos componentes de los motores: Fabricacin de bobinas:Industria IMIM cuenta con su propia fbrica de motores para las locomotoras. Los motores fabricados son de corriente continua, cuyas potencias son definidas segn los requerimientos de los pedidos. Entre los tipos de motores que fabrica IMIM tenemos: Motor de 11 HP Motor de 14 HP Motor de 25 HP Motor de 60 HP Motor de 75 HP: es el motor con ms potencia fabricado por IMIM.En la fabricacin de las bobinas, estas son recubiertas con aislantes, los cuales son cintas y barniz. Este aislamiento se realiza tanto en la bobinas como en las lminas acumuladas. El nmero de bobinas es igual a nmero de lminas acumuladas.Todos los motores fabricados son sometidos a una Mquina Balanceadora, donde se mide y verifica los desniveles que se presente. Sin embargo, las rectificaciones son realizadas en un Torno.Una observacin a tener en cuenta es que las palas neumticas son fabricados con motores radiares. Fabricacin de Colectores:En esta rea se elaboran las placas platinas que formarn parte de los colectores. Estas placas son fabricadas con medidas especficas para cada radio y tamao del colector.Para el aislamiento de los colectores se emplean micas aislantes, las cuales pueden ser micas rgidas o micas flexibles segn se requiera.Los colectores de mayor tamao que se fabrican son para los motores de 75 HP. Bateras:En industrias IMIM, aparte de fabricar las bateras para las locomotoras, tambin se fabrican los cargadores de las bateras. El cargado de las bateras se realiza durante un tiempo aproximado de ocho horas.

3.1.3 REA MECNICAEn estas instalaciones re realizan todos los trabajos mecnicos de la fabricacin de los componentes y piezas de las locomotoras y los motores.Para el funcionamiento de esta rea se cuenta con diversos equipos mecnicos: Centro Mecanizado: es una mquinaaltamente automatizada capaz de realizar mltiples operaciones demaquinadoen una instalacin bajoCNC(control numrico computarizado) con la mnima intervencin humana. Las operaciones tpicas son aquellas que usanherramientasde corte rotatorio como cortadores ybrocas. Cumple con operaciones mecnicas mltiples; es decir, trabaja como un conjunto de equipos. Este Centro Mecanizado cuenta con dos mesas de trabajo. Torno CNC: es unamquina herramientadel tipotornoque se utiliza para mecanizarpiezas de revolucin mediante unsoftwaredecomputadoraque utiliza datos alfa-numricos,siguiendo losejes cartesianosX, Y, Z. Se utiliza para producir en cantidades y con precisin porque la computadora que lleva incorporado controla la ejecucin de la pieza. Llamado tambin Torno Control Numrico. Tornos Convencionales: conjunto demquinas y herramientasque permiten mecanizar piezas de forma geomtrica derevolucin. Estas mquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o fijada entre los puntos de centraje) mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado deavancecontra la superficie de la pieza. Fresadora: utilizada para realizar mecanizados por arranque deviruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominadafresa.Mediante el fresado es posible mecanizar los ms diversos materiales. la pieza se desplaza acercando las zonas a mecanizar a la herramienta, permitiendo obtener formas diversas, desde superficies planas a otras ms complejas. Mandrinadora: mquina herramientaque se utiliza para elmecanizadode agujeros de piezas cbicas que deben tener unatoleranciamuy estrecha y una calidad de mecanizado buena. Este tipo de mquinas est compuesto por una bancada donde hay una mesagiratoriapara fijar las piezas que se van a mecanizar, y una columna vertical por la que se desplaza el cabezal motorizado que hace girar alhusilloportaherramientas donde se sujetan las barrinas de mandrinar. Generadora de engranajes: utilizada para efectuar elmecanizadode los dientes de losengranajesa partir de un cilindro base.

3.1.4 REA DE FUNDICINEn esta rea se realizan todas las etapas necesarias para la fundicin de metales para la obtencin de piezas fundidas. El proceso completo de funcin cuenta con las siguientes etapas: Acopio, clasificacin y almacenamiento de la chatarra seleccionada. Las cuales estn compuestas por los metales que se requiere fundir. Calentamiento y fundicin de la chatarra en los hornos de fundicin. En la fbrica de IMIM cuentan con dos hornos para acero. Preparacin de los moldes. Se realiza el pintado refractario, para lo cual se utiliza la slice. Mezcla de arena, se utiliza una mezcladora continua. Desmolde Destroncado: se realiza la liberacin de las piezas. Tratamiento trmico. Se realiza en tanques de agua.

3.2 PANEL FOTOGRFICO

FOTO 01: LOCOMOTORA A TROLLEY Y RUEDA

FOTO 02: PULMONES DE FRENO

FOTO 03: MANTENIMIENTO DE RUEDAS

FOTO 04: ALMACEN DE RUEDAS

FOTO 05: FABRICACION DE BOBINAS

FOTO 06: MAQUINA ENCINTADORA

FOTO 07: MAQUINA BALANCEADORA

FOTO 08: ENSAMBLAJE DE COLECTORES

FOTO 09: TORNO

FOTO 10: CARGADOR DE BATERIA

FOTO 11: CENTRO DE MECANIZADO

FOTO 12: TORNO CNC

FOTO 13: PALA NEUMATICA

FOTO 14: ALMACEN DE CHATARRA

FOTO 15: HORNOS DE FUNDICION

FOTO 16: MOLDES

FOTO 17: MEZCLADOR CONTINUO

FOTO 18: TRATAMIENTO TERMICO

4. ANLISIS COMPARATIVO4.1 SERMINSASERMINSA es una empresa que disea y fbrica maquinaria y equipos para la minera subterrnea.Tiene 35 aos de experiencia en la distribucin de equipos sobre rieles.SERMINSA cuenta con un rea de ingeniera que disea los equipos, y realiza el control de calidad de los productos que se fabrican. Su rea de ingeniera cuenta con software de diseo en 3D, lo cual permite desarrollar equipos eficientes y seguros. Cuenta con una planta totalmente equipada para la fabricacin y reparacin de locomotoras elctricas, palas neumticas, carros mineros y otros equipos. Adems, nuestros tcnicos e ingenieros cuentan con capacitacin constante y amplia experiencia en la fabricacin y reparacin de estos equipos.El servicio pre y post venta son puntos centrales que diferencian a esta empresa Sus ingenieros asesoran al cliente en la eleccin de los equipos requeridos, segn las caractersticas nicas de cada operacin. Asimismo, ofrecen un soporte permanente a los equipos entregados durante toda va til de los mismos.Los productos ofrecidos por Serminsa son:a) Locomotoras: Locomotoras a batera con pesos que van desde las 2.5 TM hasta 6 TM, cuyas potencias van desde 9 HP (locomotora WR9) hasta 25 HP (locomotora WR25).Locomotoras a trolley, desde el modelo WR20T (peso de 4 ton y potencia de 20 HP con capacidad de arrastre de 40 ton) hasta la locomotora WR150T (con un peso entre 15 a 20 TM, potencia de 150 HP y capacidad de arrastre de 150-200 TM).b) Vagones: Carros mineros Granby con capacidades desde 40 a 180 pies cbicos. Tambin cuenta con otros modelos como el vagon Bottom Discharge, vagones de carga continua, vagones para transporte de materiales y para transporte de personal.c) Repuestos y servicios.

4.2 COMPARACIONES

Si bien SERMINSA cuenta con una amplia gama de productos (tipo de locomotoras), en Industrias IMIM se puede fabricar locomotoras de acuerdo al pedido de sus clientes. Es decir, puede fabricar locomotoras de variadas potencias, dimensiones y capacidades de arrastre. En Industrias IMIM se fabrican las locomotoras desde sus componentes iniciales y esenciales como los motores y piezas metlicas. Industrias IMIM ya cuenta con clientes en el extranjero. Uno de los pases donde se encuentran incursionando es Bolivia, a donde ya estn vendiendo locomotoras a empresas mineras. Otoro pas a donde venden es Ecuador. En la planta de Industrias IMIM se realizan trabajos de control de calidad en cada una de sus reas de produccin. Es decir, cada componente de las locomotoras mineras que son fabricadas por IMIM pasan por un control de calidad antes de ser entregadas para el posterior ensamble de las locomotoras. Dentro de las principales pruebas de calidad que se realizan a los productos fabricados por IMIM tenemos al ensayo de dureza de los metales y ensayo de tenacidad.

4.3 PROYECCIONES FUTURAS En un principio Industrias IMIM tena un porcentaje de rechazo de sus productos igual al 65%; sin embargo, en los ltimos cuatro aos este panorama ha cambiado, al punto de que se han reducido a 15% de rechazo. La proyeccin a los siguientes aos es que este porcentaje se reduzca an ms, hasta un 2% de rechazo. Industrias IMIM viene realizando negociaciones con la concesionaria GyM Ferrovas para brindarle servicios de abastecimiento y mantenimiento de ruedas de las locomotoras y trenes del Metro de Lima. Sin embargo, segn los requerimientos de dicha concesionaria, IMIM debera incursionar en la fabricacin de ruedas con acero forjado y no con acero fundido (como normalmente los fabrica), pues el acero forjado presenta mejores condiciones de compacidad de molculas. De concretarse dicho proyecto, Industrias IMIM visualiza con entusiasmo la posibilidad de abastecer tambin, en futuro ms amplio, las locomotoras para el Metro. Otro proyecto importante a futuro que tiene Industrias IMIM es el que viene negociando con Siderperu. Si bien ya se encuentran exportando sus productos a pases como Bolivia y Ecuador, Industrias IMIM busca ganar ms espacio en mercado de locomotoras mineras a nivel de Amrica.

5. CONCLUSIONES

Si bien en nuestro pas estamos lejos de contar con una industria capaz de fabricar trenes convencionales de pasajeros, ya en el sector minero contamos con cierta presencia gracias a la fabricacin de locomotoras mineras. La mejor manera que tenemos para incursionar en el sector industrial, en especial en industria de material rodante ferroviario, es realizando la llamada Ingeniera Inversa. A travs de la cual se apunta a reproducir y mejorar los avances tecnolgicos e industriales ya existentes. Gracias a que Industrias IMIM se encargan ellos mismos de la fabricacin de las piezas y motores de las locomotoras, esta empresa puede ofrecer sus productos y servicios a un menor precio que otras. Esto se debe a que ya no se realizan gastos como el de transporte e importacin. Otra ventaja que trae esta situacin es que el tiempo que tarda Industrias IMIM en entregar sus locomotoras en menor en comparacin a otros. As pues, es capaz de realizar entregas en dos meses y hasta en un mes en el caso de locomotoras a batera. Un factor crucial que le permiti a Industrias IMIM mantenerse en el mercado luego de tantos aos es la actitud laboral con la que trabaja. Pues esta caracterstica lleva a que puedan realizar tareas con alta precesin.

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