UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CHILE INSTITUTO PROFESIONAL CENTRO DE FORMACIÓN TÉCNICA CALAMA
INFORME “BUCYRUS 49HR”
PERFORADORA ELECTRICA PARA POZOS DE TRONADURA
ALUMNO: - Carolina Espinoza. - Katereen Rocha. - Juan Valdés. DOCENTE: - Víctor Tobar FECHA: - 26 junio 2013. SECCION: - 131, Aire Comprimido y Perforación
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ÍNDICE Objetivos……………………………………………………………… Pág.3 Introducción…………………………………………………………... Pág.4
Características principales……………………………..…………... Pág.5 Especificaciones……………………………………………………... Pág.6 Maquinaria de propulsión…………………………….……………...Pág.8
Estructura principal y plataformas……………………………….. Pág.9 Sala de maquinas…………………………..……………………….. Pag.10
Sistemas principales de aire ……………………………………..... Pág.11 Sistema hidráulico …………………………………………………. Pág.12 Cabina del operador …………………………………………………. ………………………………………………….Pág.13 Mástil…………………………………………………………….……. Pag.14 Caja de engranaje rotacional………………………………………..Pág.16 Caja de engranaje empuje…………………………………………..Pág.17 Ensamblaje de columna de perforación…………………………... Pág.18
Especificaciones de la maquina ………………………………….. Pág.19 -Esquema de la perforadora………………………………………... Pág.20 Precauciones para operar de esta máquina…………………….. Pág.21 -Verificación antes del arranque…………...………………………. Pág.21 -Inspección exterior…………………………………..
Pág.21
Otras características………………………………………...
Pág.22
-Barra de perforación adicional……………………..
Pág.22
-Remociones de secciones múltiples de barras…………………. Pág.22 -Sistema remoción de polvos.……………………………………… Pág.23 Perforación de Bucyrus.………………………………………
Pág.24
Conclusión……………………………………………………………. Pág.25 Anexos…………………………………………………………………Pág.26 Bibliografía……………………………………………………………. Pág.27
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OBJETIVOS
Dar a conocer las características principales de la perforadora Bucyrus 49HR. Describir de manera específica su estructura. Mostrar cada una de sus partes en distintas imágenes. Comprender de manera practica el funcionamiento de la maquina.
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INTRODUCCIÓN El presente informe se le dará a conocer todos los aspectos específicos de la BUCYRUS 49HR ya sean las características de la perforadora, partes principales, funcionamiento general, diámetros de perforación, rendimiento de perforación, sistema de perforación y principales usos dentro de la industria de la minería, lo cual lleva a la BUCYRUS 49HR hacer una herramienta fundamental en lo que es la primera operación unitaria, la perforación.
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CARACTERISTICAS PRINCIPALES Bucyrus-Erie, era una superficie de Latina y subterránea empresa de equipos de minería. Fundada como Bucyrus Foundry and Manufacturing Company en Bucyrus, Ohio, en 1880, se trasladó la sede de la empresa Bucyrus en South Milwaukee, Wisconsin en 1893. En 1927, Bucyrus se fusionó con la empresa Steam Shovel Erie para formar Bucyrus-Erie. Renombrado Bucyrus International, Inc. en 1997, fue adquirida por Caterpillar Inc. En una transacción de EE.UU. $ 8,8 mil millones que se cerró el 8 de julio de 2011. En el momento de su adquisición, la línea de productos Bucyrus incluye una gama de remoción de material y productos de manejo de materiales, tanto en minería de superficie y subterránea. Por lo que hoy la perforadora Bucyrus 49 HR es conocida como la perforadora MD6640. La cual consta de las siguientes características:
Está diseñada para la durabilidad y el fácil acceso a los componentes, La MD6640 se ve favorecida por los perforadores para la fiabilidad y facilidad de mantenimiento. Además de su productividad son características inteligentes, como un sencillo sistema hidráulico, eléctrico en todas las condiciones climáticas, cambios de tuberías rápidas fiables y taladrado ángulo en incrementos de 25 ° a 5º. Cabina eficiente y cómoda ha sido diseñada para la máxima productividad del operador. Además, la vibración y el ruido se reducen al mínimo por el uso de la opción de control de taladro programado probado con el centralizador acolchado y sub choque.
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ESPECIFICACIONES Especificaciones Componentes del ordenador central Compresor de aire con descargador paquete Aceite compresor de tornillo y la bomba de aceite de volumen constante de refrigeración optimizado Norma 85 m3/ min (3.000 pies cúbicos por minuto) aire libre, 4,5 bar (65 psi) Opcional 108 m3/ min (3.800 pies cúbicos por minuto) aire libre, 4,5 bar (65 psi) Gatos niveladores (4) Estándar Sistema automático de nivelación Jack Size - trasero 229 mm (9 pulgadas) de diámetro x1 676 Carrera mm (66 in) Jack Size - Front 229 mm (9 pulgadas) de diámetro x1 676 Carrera mm (66 in) (2) situado en el exterior del mástil y en la parte trasera (2) colocado en la parte delantera fuera de marco Lubricación Perforación (9,625 a 16 in) Diámetro del orificio de 244-406 mm Profundidad del agujero 19,81 m (65 pies) Obras menores: Cadena de montaje Ejes duales traseras fijas y Pivitable Front Longitud total 7,29 m (23 pies 11 pulga) Ancho total de vía - Estándar 6.25 m (20 pies 6 pulgadas) Opción de gran angular opcional 1 067 mm (42 in) Planta Bering Presión 96,5 kPa (14 psi) Ancho de banda de rodadura - Estándar 914 mm (36 in) Planta Bearing Presión 113 kPa (16,4 psi) Eficaz total rodamiento área 64 m2(689 m2) (3 556 peldaños mm) 221 kPa (32,1 psi) Impulsadores Sin cadenas de transmisión hidráulica, Standard Contra rotación de los discos Frenos de disco de orugas montadas y remolque de liberación del freno Impulsador de Velocidad 1,45 kmh (0,9 mph) Guía de funcionamiento 2 Propel 25% Pendiente máxima 80%
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Peso Peso de trabajo: 154 224 kg ( 340,000 libras) Carga de la broca: hasta 64 000 kg (hasta 141,096 libras) Diámetro del Orificio: 244 a 406 mm (9,6 a 16 pulgadas) Motor de corriente alterna Motor de inducción - Eje Dual 522 a 746 kW (600 hp)
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MAQUINARIA DE PROPULSIÓN El sistema de propulsión de la 49HR es un sistema de transmisión hidráulico sin cadenas, el cual permite la contra rotación de las orugas (anexo) por separado. Esta aptitud le proporciona a la maquina la capacidad de girar completamente alrededor de su propia longitud. Cada oruga es manejada por un motor hidráulico y una caja de engranajes planetarios (anexo), equipados con un freno de activación por resortes y alivio hidráulico. La maquina tiene la capacidad de propulsarse en dos rangos de velocidad. El rango de velocidad baja se utiliza para maniobras en espacios cerrados, mientras que el rango de la velocidad alta, se utiliza para recorridos en áreas abiertas en largas distancias.
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ESTRUCTURA PRINCIPAL Y PLATAFORMAS La estructura principal de la 49HR es una construcción del tipo caja soldada, con soportes para el mástil y torres para las patas de extensión, situadas integralmente en una pieza.
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SALA DE MÁQUINAS
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SISTEMAS PRINCIPALES DE AIRE El sistema de aire de la BUCYRUS se ocupa el compresor de tornillos, que está ubicado dentro de la sala de maquinas justo delante de la caja de engranajes de la bomba hidráulica. El compresor de tornillos rotativos es un compresor del tipo hélice doble, de una sola tapa y bañado en aceite, con un rango nominal de 3000 cfm (84.9 m 3 / min.) y una presión máxima de una operación de 65 psi (anexo).
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SISTEMA HIDRÁULICO La presión hidráulica para la operación de la 49HR es proporcionada por cuatro bombas separadas. Estas bombas están accionadas por el motor eléctrico ubicado en la sala principal de maquinas, delante del tanque y los filtros hidráulicos. La maquina tiene dos sistemas hidráulicos separados, aunque no totalmente independientes, el circuito cerrado y el circuito abierto. Ambos se abastecen de fluido desde un mismo tanque.
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CABINA DEL OPERADOR La cabina aislada del operador de la 49HR, provee un cercado cerrado, confortable con el cual el telefonista puede realizar las tareas implicadas con la operación de la maquina. La posición y el diseño de este compartimiento han sido estructurados para proveer los ángulos miradores óptimos de accesibilidad inmediata. El asiento del operador es una unidad autosuficiente que incluye el asiento, la suspensión del asiento y base de asamblea giratoria, los operadores del operador primario y el monitor de despliegue JLT. La consola auxiliar de control está al alcance para proveerle el acceso a las funciones adicionales de la maquina. La cabina está provista de portales duales para la cubierta principal.
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MÁSTIL El mástil es una estructura novelesca (anexo) de tubos acerados y platos formados. La estructura principal está compuesta de tubos verticales soldados conjuntamente con arriostramiento (anexo) de atrás. El mástil funciona para mover el ascenso y la guía para el equipo. El mástil es capaz de ser colocado en cualquier incremento, dentro de este alcance operativo de 65 grados a través de 90 grados vertical. El mástil puede ser levantado y bajado por dos cilindros hidráulicos de 9.00 pulgadas (228mm).
¿BAJO QUÉ CONDICIONES ES NECESARIO BAJAR EL MÁSTIL? El mástil de la perforadora 49HR permanece normalmente en la posición elevada para la mayoría de las situaciones, incluyendo el desplazamiento de un pozo a otro en una malla de perforación, bajar el mástil es necesario bajo tres condiciones:
Los trabajos de mantenimiento no son posibles o demasiados peligrosos para realizarlos con el mástil arriba. Traslados mayores a 1000 pies (304m) donde la perforadora será remolcada entre las posiciones, propulsada a gran velocidad o ser cargada sobre un tráiler. Cualquier situación donde se encuentren pendientes pronunciadas.
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CAJA DE ENGRANAJE ROTACIONAL
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CAJA DE ENGRANAJE EMPUJE
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ENSAMBLAJE DE LA COLUMNA DE PERFORACIÓN La herramienta de perforación consiste en una o más secciones de barras de perforación, un estabilizador (collar de perforación) y una broca. Al ensamblar la herramienta de perforación, el estabilizador es el primer componente instalado, luego una sección de barras de perforación y por último la broca.
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ESPECIFICACIONES DE LA MÁQUINA
Estas especificaciones describen las características mecánicas principales de una perforadora de barreno 49HR estandarizada BUCYRUS internacional, Inc. Nota: Estas especificaciones son de la maquina típica
Diámetro del pozo Profundidad del pozo Altura al tope del pasamanos en la cabina del operador Suelo al tope de la plataforma Suelo a la base de la plata extensible trasera Suelo al tope del techo de sala de maquinas Ancho total de la maquina Eje central de la maquina hasta el lado izquierdo Eje central de la maquina hasta el lado derecho Eje central de la maquina al extremo externo oruga 36” L.I Eje central de la maquina al extremo externo oruga 36” L.D
Eje central de la maquina al eje pata nivelación traser a L.I. Eje central de la maquina al eje pata nivelación trasera L.D. Eje central del pozo al eje central del eje de igualación Altura al tope de unidad de presurización sala de maquinas Altura al tope del portacable Suelo a la base de la pata extensible delantera Diámetro de las zapatas de las patas flexibles Eje central del pozo al eje central para extensible trasera Longitud toral de las orugas Eje central del pozo a parte trasera cabina del operador Distancias entre ejes patas extensibles delantera y trasera Longitud total de la maquina Longitud total de la maquina con portacable Longitud total de la maquina con mástil de 20 m en descanso Altura total de la maquina con mástil de 20 m de descanso
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12 65.6‟ 18‟6‟‟ 6‟4‟‟ 2‟0‟‟ 1410‟‟ 23‟9‟‟ 11‟10‟‟ 11‟11‟‟ 10‟5‟‟ 9‟7‟‟ 7‟6‟‟ 7‟3‟‟ 0‟5‟‟ 16‟6‟‟ 10‟1‟‟ 2‟1‟‟ 3‟8‟‟
15 24‟0‟‟ 10‟2‟‟ 36‟2‟‟ 48‟4‟‟ 55‟8‟‟ 121‟3‟‟ 31‟3‟‟
311 mm 20 m 5.64 m 1.93 m 0.65 cm 4.52 m 7.24 m 3.61 m 3.63 m 3.17 m 2.92 m 2.29 m 2.21 m 0.12 m 5.03 m 3.07 m 0.63 m 1.12 m 4.59 m 7.24 m 3.10 cm 11.02 m 14.73 m 16.97 m 36.95 m 9.52 m
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PRECAUCIONES PARA OPERAR ESTA MÁQUINA
VERIFICACIONES ANTES DEL ARRANQUE Antes de arrancar la perforadora, se debe inspeccionar y asegurar de que la maquina esté lista para entrar en operación. La omisión de realizar esta revisión de rutina puede resultar en pérdidas de tiempo innecesarias, por ejemplo una pérdida de aceite inadvertida puede implicar una caja de engranajes seca, lo cual resultaría eventualmente en un excesivo desgaste del engranaje o su destrucción, rodamientos agrupados u otros problemas mecánicos. Gastar unos pocos minutos inspeccionando la maquina a menudo da como resultados considerables ahorros de tiempo y aumento en la eficiencia de la maquina. Esta inspección debe realizarse antes de cada turno.
INSPECCION EXTERIOR Revisar las áreas alrededor y bajo la maquina por señales de pérdidas de agua o lubricantes. Si se ven gotas aisladas de agua o aceite, la pérdida es mínima. Debe determinar el origen de la filtración.
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OTRAS CARACTERISTICAS
AGREGANDO BARRA DE PERFORACION ADICIONAL La instalación de secciones adicionales de barras de perforación se hace necesaria cuando la profundidad del pozo va a ser más grande que el largo total de una sección de barra. La instalación de una segunda o tercera sección de barra, es básicamente el mismo proceso que la instalación de la primera. Se levanta la unidad de rotación/empuje sobre la porta barras, se desplaza una porta barras con barras hasta el centro el orificio, se enrosca el acoplamiento giratorio a la barra, se saca la barra de la porta barras y se almacena la porta barras.
REMOCION DE SECCIONES MULTIPLES DE BARRAS DE PERFORACION El desarme de secciones múltiple de columnas de perforación es esencialmente lo mismo que desarmar una sección simple. La diferencia está en que en vez de sujetar el estabilizador con la llave de herramientas, será la primera o segunda sección de barra. La columna de herramientas se desarma en orden opuesto al ensamblaje. Primero la última sección de barra instalada seguida por la segunda sección de barra instalada y luego la primera.
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OPERACIÓN SISTEMA DE SUPRESIÓN DE POLVO La mayoría de las perforadoras 49HR están equipadas con alguna clase de sistema de supresión de polvo. Este sistema puede ser un filtro tipo seco o un sistema de inyección de agua. El control de polvo se necesita para impedir que el polvo generado por la perforación se escape al medio ambiente. Como equipo estándar todas las maquinas están equipadas con cortinas contra polvo y sello de polvo para barras, para contener el polvo alrededor del hoyo de perforación. El sello de polvo para barras se debe ajustar a la inclinación de la barra cuando se perfore inclinado. Hay dos maneras de suprimir la generación de polvo o prevenir el escape de polvo a la atmosfera. Los dos métodos no se pueden usar al mismo tiempo, ya que no son compatibles entre sí. Un método para suprimir la generación de polvo, es inyectar agua al caudal de aire principal cuando pasa hacia la broca. El agua sirve para aglomerar (anexo) las partículas de polvo en partículas más grandes, que pueden ser tratadas como detritus.
El otro método para suprimir el polvo es contenerlo en el recinto de las cortinas contra polvo, luego quitarles las partículas más pequeñas y filtrarlas del aire antes que este retorne a la atmosfera. El filtrado se hace por una unidad de filtro, la que fuerza el aire saturado de polvo a través de filtros donde el polvo es removido. En el sistema de filtros, el polvo debe permanecer seco ya que el material húmedo obstruirá los filtros.
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PERFORACION DE LA BUCYRUS Cuando una perforadora ha sido inspeccionada y puesta en marcha, posicionada, nivelada y la columna de herramientas ensamblada, esta lista para comenzar a perforar. Hay dos métodos de perforación, la vertical y la inclinada.
PERFORACION VERTICAL Como lo dice su nombre es perforar un pozo de manera vertical.
PERFORACION INCLINADA Es perforar el pozo en algún ángulo sobre la vertical (hasta 25 grados).
PERFORACION NORMAL Después de la broca haya atravesado el material no consolidado de la parte superior del pozo, ya que no será necesario reducir la carga en la broca para reducir la vibración y la carga del motor de rotación. Una penetración más rápida y más fuerza de empuje se necesitara de ahora en adelante para completar el pozo tan rápido como sea posible, con mínima vibración. Esta es la condición de perforación normal para la maquina.
PERFORACION CON CONTROL DE PERFORACION PROGRAMADA La perforación con C.P.P es similar a la perforación normal en aquello que la maquina debe estar posicionada, nivelada y programada manualmente por el operador. La presente operación de perforación estará controlada por el sistema automático.
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CONCLUSION
De este trabajo podemos decir que se pudieron establecer los pasos necesarios para realizar el manejo de una perforadora Bucyrus 49HR, y así llevar a cabo el buen funcionamiento del equipo. Se pudo observar el tipo de piezas que esta máquina utiliza para poder realizar un buen trabajo y las mantenciones que este debe tener para así cerciorarnos que estamos realizando un trabajo como es debido. Al momento de estar realizando las perforaciones es importante distinguir qué tipo es para así poder dar el mayor rendimiento a la perforadora y obtener un trabajo optimo, sin necesidad de volver a repetir la perforación, lo que conlleva pérdida de tiempo y también de material si es necesario ( pérdida económica). Por lo que debemos decir que la combinación de los pasos anteriores, elegir bien el tipo de perforación, realizar las mantenciones correspondientes y a tiempo, seguir los procedimientos de trabajos. Nos llevaran a un trabajo exitoso. El desarrollo del presente informe no ha permitido conocer, y aprender a sobre la maquina bucyrus 49 HR que hoy pertenece a la compañía Caterpillar Inc. Y su nombre es perforadora MD6640. El poder conocer de esta perforadora nos permite estar a la vanguardia de los equipos que se están utilizando en minería que es lo que nos compete a nosotros para nuestra futura carrera, para así estar preparados y poder dar soluciones prácticas y rápidas, gracias al conocimiento del mantenimiento y funcionamiento de esta máquina.
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ANEXOS GLOSARIO Aglomerar: Unir fragmentos o partículas de una o más sustancias para obtener una masa compacta y cohesionada. Engranajes planetarios: Un engranaje planetario o engranaje epicicloidal es un sistema de engranajes (o tren de engranajes) consistente en uno o más engranajes externos o planetas que rotan sobre un engranaje central o sol. Típicamente, los planetas se montan sobre un brazo móvil o portaplanetas que a su vez puede rotar en relación al sol. Los sistemas de engranajes planetarios pueden incorporar también el uso de un engranaje anular externo o corona, que engrana con los planetas. Otra terminología extendida y equivalente es la que considera el eje central el planeta, siendo los engranajes a su alrededor satélites acoplados por tanto a un portasatélites. El engranaje planetario más utilizado se encuentra dentro de la transmisión de un vehículo. PSI: Es la libra-fuerza por pulgada cuadrada, más conocida como psi (del inglés pounds per square inch) es una unidad de presión en el sistema anglosajón de unidades. La escala más común se mide en psi, cuyo cero es la presión ambiente, que equivale a una atmósfera (o sea 15 psi aproximadamente). En general no se especifica que la presión atmosférica se deja de lado y se le llama simplemente psi o psig (psi gauge: „psi de manómetro‟). En cambio cuando es necesario dejar claro que si se toma en cuenta la presión ambiente, se usa psia (psi absolute: „psi absolutas‟) cuyo cero está realmente a
presión cero y las primeras 15 libras de esta escala corresponden a la presión atmosférica.
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BIBLIOGRAFIA
http://xml.catmms.com/servlet/ImageServlet?imageId=C758219
http://www.mch.cl/noticias/imprimir_noticia_neo.php?id=18693
https://docs.google.com/file/d/0B1WvXuSVyhHqMlQ5NW1zcFpyLTQ/edit
http://www.americaeconomia.com/negocios-industrias/fusionesadquisiciones/caterpillar-comprara-bucyrus-por-us8600m
http://en.wikipedia.org/wiki/Bucyrus-Erie
http://www.cat.com/cda/layout?m=631466&x=7
http://xml.catmms.com/servlet/ImageServlet?imageId=C758219
www.google.cl
http://www.cat.com/mining
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