GRUPO
A LFREDO PIMENT EL SEVILLA
Estudio del Seleccionamiento de neumáticos de Gran Tonelaje Mediante el TKPH Ubicación: Autores:
Mina Cuajone SouthernPerú (SPCC)
Bach. Héctor Torres B. Ing. César Obando P.
Responsable Dpto. Minería Zona Sur
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INTRODUCCION • En las operaciones mineras a tajo abierto, se utilizan volquetes de gran tonelaje, por lo cual debe ser permanente la optimización de los procesos. Los volquetes para operar requieren de neumáticos acorde con su tamaño.
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• Los costos de los neumáticos dentro de la estructura de costos de los volquetes en Cuajone representan el 30 %; a su vez el costo de acarreo de material por volquetes representa aproximadamente el 40 % del total del costo directo de minado. • El presente trabajo se ha desarrollado bajo la metodología de la Excelencia Operacional y tiene por objetivo determinar el neumático adecuado para los camiones Komatsu 830E.
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Características de los Equipos • Los tipos de volquetes que se utilizan en Cuajone son: – 18 Volquetes Komatsu modelo 830E de 240 toneladas. – 08 Volquetes Caterpillar 793C de similar capacidad a los Komatsu. – Estos volquetes son cargados por 04 palas (P&H), y 01 Cargador frontal (Letorneau).
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Perfiles de Acarreo • En la figura 1 se muestra una fotografía de la operación actual de la mina Cuajone donde pueden apreciarse la ubicación de los equipos pesados y las carreteras principales de los volquetes.
Conocimientos Basicos Neumaticos Definición Un Neumático FUERA DE CARRETERA, como todo Neumático, es un vaso de presión. Es un componente que propicia el contacto del vehículo con el suelo, constituído especificamente para actuar en terrenos anormales y severos, equipando máquinas y vehículos diseñados especialmente para el servicio de muevetierra.
Principales Componentes BANDA DE RODADO
SURCO
HOMBRO
SUB-BANDA
COSTADO
CARCASA
ABSORBEDORES
LINER TALONES
Tipos de Construcción
DIAGONAL
DIAGONAL CINTADO
RADIAL
Pliegos de Nylon formando ángulos opuestos entre si.
Pliegos de Nylon formando ángulos opuestos entre si.
Normalmente poseen absorbedores de nylon localizados entre la carcasa y la banda de rodamiento.
Poseen cintas estabilizadoras de acero localizadas entre la carcasa y la banda de rodamiento..
También es llamada construcción convencional.
También es llamada construcción Nylosteel.
Pliego radial de acero que forma un ángulo aproximado de 90º, con relación a la línea de centro de rodamiento. Posee cintas estabilizadoras de acero localizadas entre la carcasa y la banda de rodamiento.
Tipos de Construcción BANDA DE RODAMIENTO DIAGONAL
RADIAL
Cintas Estabilizadoras Pliegos pliego Talones
Talón
Nomenclatura Identificación de Medida
16.00-25
E4
HRL-4B
4S 28PR
16.00 pulg.
Ancho Nóminal de la Sección ( en pulgadas) Indica construcción diagonal Diámetro Nóminal del Aro 25 pulg.
(en pulgadas)
Nomenclatura Identificación de Medida
16.00-25 E4 = HRL-4B = 4S = 28 PR =
E4
HRL-4B
4S 28PR
Código de Aplicación- Transporte tracción roca profunda) y nivel de profundidad de cocada (150) Diseño Goodyear Tipo de compuesto de la banda de rodamiento (compuesto patrón / construcción standard ) Capacidad de carga (ply rating )
Nomenclatura Identificación de Medida
23.5R25 23.5 = “R” = 25 = L2 = RL-2F = *
L2
RL-2F
*
Ancho nóminal de la sección ( en pulgadas) Indica construcción radial Diámetro nóminal del aro ( en pulgadas) Código de Aplicación- Cargadores (tracción) y nivel de profundidad de cocada (100) Diseño Goodyear Asterisco indica la capacidad de carga a una determinada velocidad )
Nomenclatura Perfil SERIE 96
Base normal o angosta Ej: 18.00-25
SERIE 83
SERIE 65
Base Ancha Ej: 23.5-25
Base Extra-Ancha perfil bajo Ej: 35/65-33
Nomenclatura Niveles de Bandas de Rodamiento NIVEL 100
DIRECCIONAL (Rib) TRACCION TRACCION ROCA
NIVEL 150
NIVEL 250
TRACCION ROCA PROFUNDA
TRACCION ROCA EXTRA PROFUNDA
Nomenclatura Código de Tipo de Servicio TIPO DE SERVICIO C COMPACTADOR G GRADER (niveladores) E EARTHMOVER (Mueve tierra) ELV INDUSTRIAL (Movilización de container) L LOADER (Cargadores)
TIPO DE NEUMATICO 1 2 3 4 5 7 S
DIRECCIONAL (Rib) TRACCION TRACCION ROCA TRACCION ROCA PROFUNDA TRACCION ROCA EXTRA PROFUNDA SERVICIO SOBRE PAVIMENTO LISO
C1; C2 G1;G2;G3;G4 E1; E2; E3; E4; E7 ELV-3A; ELV-4B L2; L3; L4; L5; L5S
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Llantas Utilizadas y Selección de Neumáticos 1.- Llantas Utilizadas • Los Volquetes Komatsu utilizan llantas de dimensiones 40R57 y los Volquetes Caterpillar utilizan neumáticos 44/80R57. • Los modelos de estructura y los tipos de llanta se aplican a la operación según las características de esta.
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2.- Selección de Neumáticos • Los neumáticos están en función de las condiciones de utilización de los volquetes en el tajo: carga, velocidad y distancia que deben recorrer los volquetes. La medida de la capacidad de trabajo de un neumático esta dada por el tkph o tonelada kilometro por hora.
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• El contacto de los neumáticos sobre el terreno genera calor en el neumático mismo, por lo tanto el tkph del neumático dado por el fabricante no debe ser superado por el tkph de la explotación real. El tkph de la explotación real esta dado por la siguiente formula: TKPH = Qm x Vm x K1 x K2 Qm, Vm = carga y velocidad media K1, K2 = Factores de Corrección
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Factores que afectan las Llantas • • • • • • • •
Presión de Inflado Sobrecarga Excesiva Velocidad Choques Importantes Desgastes Calentamiento Excesivos(separación por calor) Separación Mecánica Impactos o cortes
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Definición y Tipos de TKPH 1.- Definición de TKPH El tkph (tonelada kilometro por hora) es una medida de la capacidad de trabajo de un neumático. Este valor tiene en cuenta un factor muy importante en la vida de un neumático que es la temperatura máxima de funcionamiento admisible.
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2.- TKPH Neumático (TKPHp) El tkph neumático depende de la concepción de los neumáticos y varia según los tipos de cubiertas y dimensiones. Los valores de tkph de base figuran en las características de los neumáticos y están dados para una temperatura ambiente de 38°C.
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3.- TKPH Explotación de Base (TKPHeb) Define la necesidad especifica de la explotación y se obtiene por la expresión: TKPHeb = Qm x Vm
Qm = Qc +Qv / 2 Vm = L x N / H
Donde: Qm = carga media por neumático Vm = velocidad media por neumático Qc = peso por neumático, vehículo en carga Qv = peso por neumático, vehículo vacío L = longitud del ciclo en kilómetros N = numero máximo de ciclos por relevo H = duración de dicho relevo
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4.- TKPH Real Explotación Para obtener el tkph real en la explotación, debemos tener en cuenta: L > 5 Km.
Longitud del Ciclo (L)
Aplicar al TKPHeb el coeficiente K1, según el siguiente cuadro: L (Km) 5 6 7
K1 1.00 1.04 1.06
L (Km) 8 9 10
K2 1.09 1.10 1.12
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Temperatura Ambiente en la Explotación Para una misma velocidad, una temperatura ambiente en la explotación superior a 38°c aumenta el tkph real de explotación. Inversamente, una temperatura inferior a 38°c disminuye el tkph real de explotación. El coeficiente K2 a aplicar al TKPHeb es: Vm = velocidad media K2 = Vm + [0.25 x (TA - TR)] Vm
TA = T° Ambiente TR = T° referencia(38°)
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En resumen para el cálculo del TKPH real de explotación, actuar de la forma siguiente: TKPHreal _explotacion = TKPHcb * K1 * K2
5.- Comparación TKPH neumático y
TKPH Real de Explotación. Dos casos son posibles: a) TKPH neumático > TKPH real explotación √ b) TKPH neumático < TKPH real explotación χ
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Calculo TKPH Cuajone a) Ciclo Pala 1 al Hopper A - Longitud del Ciclo(L)
L = 7Km.
- Duración del Ciclo(T)
T = 28 min.
- Duración del relevo(H) H = 11 hrs. - Numero de ciclos por relevo(N) N = 23 - T° Ambiente(T°)
T° = 19°C.
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b) Datos Komatsu 830 E W e i g h t D i st r i b u t i o n E m p t y V e h ic le A xle F r o n t A xle R e a r A xle
Kg 78638 79521
Lb 173,593 175,543
% 49.7 50.3
Kg 127330 258518
Lb 280,715 569,935
% 33.0 67.0
L o a d e d V e h ic le A xle F r o n t A xle R e a r A xle
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c) Calculo (Qm) Front A xle * C arga por Neum atic o en Q v = 78,638 / 2 Qv = * C arga por Neum atic o en Q c = 127,330 / 2 Qc
Vac io (Q v) 39.319 tm . C arga (Q c ) = 63.665 tm .
Q m = 39.319 + 63.665 / 2
Q m = 51.492 tm.
R ear A xle * C arga por neum atic o en Vac io (Q v) Q v = 79,521 / 4 Q v = 19.880 tm . * C arga por Neum atic o en C arga (Q c ) Q v = 258,518 / 4 Q v = 64,630 tm . Q m = 19.880 + 64,630 / 2
Q m = 42.255 tm.
El Valor de Q m sera el May or O btenido:
Q m = 51.492tm.
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d) Calculo (Vm) Vm = L * N / H
Vm = 7 * 23 / 11
Vm = 14.636 Km/hr
e) Calculo TKPHeb TKPHeb = Qm * Vm
TKPHeb = 753.636
f) Calculo TKPH Real de Explotación L = 7 Km.
K1 = 1.06 y TA = 19 C
TKPHreal _explotacion = TKPHeb * K1 * K2 TKPHreal_explotacion = 539
k2 = 0.675
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Comparación del TKPHp y el TKPHreal_explotación En la dimensión 40.00R57 los diferentes tipos de neumáticos y TKPH neumáticos son: Goodyear Truck Komatsu Tire Sizes Model Nro. 830E 830E 830E
Vehicle Size Type Ind. Code Capacity(Tons) 240 40.00R57 RL- 4H(2H) E- 4 240 40.00R57 RL- 4B(2H) E- 4 240 40.00R57 RL- 3A(2H) E- 3
Symbol ** ** **
PerformanceCapability 2S 4S 6S 1146 876 518 1146 876 518 1146 876 518
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Defectos Causados al Exceder el TKPH del Neumático SEPARACIÓN POR CALOR ZONA DE RODADO / HOMBRO (RADIAL)
GOMA REVERTIDA
GOMA REVERTIDA
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SEPARACIÓN POR CALOR ZONA DE RODADO / HOMBRO
AGUJEROS DE RESPIRACIÓN
CINTURONES FLOJOS / DESGARRADOS
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SEPARACIÓN POR CALOR ZONA DE RODADO / HOMBRO (RADIAL)
GOMA REVERTIDA
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SEPARACIÓN - CORTE DE ROCA DE BANDA DE RODAMIENTO
SEPARACIÓN - BANDA DE RODAMIENTO RELACIONADA CON EL TKPH
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GRACIAS
.S .A .S
S out
P A.
hern Peru
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