ROTOPALAS Excavadoras de rueda de cangilones Son los equipos pesados más grandes jamás construidos, utilizados para la minería a cielo abierto.Gustavo Badillo , Jennyfer Sandoval
Contenido INTRODUCCION ................................................................................................... 3 HISTORIA............................................................................................................ . 4 Imagen 1 (La primera Rotopala patentada en 1881 por C.A Smith.) .........................4 Imagen (Rotopala !agger 88) ........................................................................ 5 Imagen " (Rotopala !agger #") ........................................................................ 5 Cara$ter%&ti$a& 'enerale& de Di&eo ...................................................................... 6 *arte& +,ndamentale& de ,na Rotopala. .................................................................6 Imagen - (parte& Rotopala) ............................................................................... 6 ,n$ionamiento ................................................................................................... .. 7 La& /enta0a& de ,tilia$i2n de rotopala& ..................................................................... 7 De&/enta0a& de la& Rotopala&. ......................................................................... ....... 8 Tipo& de Rotopala& ................................................................................................. 8 Tamao.............................................................................................. ............... 9 3l m4& grande 5,e &e haa $on&tr,ido e& la !agger #" de TA6RA. .....................9 U&o Apli$a$i2n..................................................................................................... 9 7iner%a del Lignito ............................................................................................... 9 Lii/ia$i2n en pila& ................................................................................ ............ 10 a9ri$ante& mer$ado .......................................................................................... 10 A,tomatia$i2n......................................................................................... ........... 10 Si&tema A3D O++i$e 7o9ile .................................................................................... 12 Si&tema A3D Rotopala A3D O++i$e 7o9ile ..........................................................12 Imagen : (&i&tema A3D Rotopala$on A3D O++i$e 7o9ile) ....................................12 Rotopala& en Chile ............................................................................................... 13 7inera Radomiro Tomi$ ................................................................................. .... 13 Imagen 6 ..................................................................................................... . 13 7inera 3l A9ra.................................................................................................. 14 Imagen ;..................................................................................................... . 14 Imagen 8 # (7inera 'a9< Codel$o< Chile) ......................................................14 Con$l,&i2n ........................................................................................................ .. 15
INTRODUCCION
La& e$a/adora& de r,eda de $angilone& o tam9i=n $ono$ida& $omo Rotopala&< &on e5,ipo& pe&ado& ,tiliado& en miner%a a $ielo a9ierto< en ingenier%a me$4ni$a e ingenier%a $i/il. La +,n$i2n prin$ipal de la Rotopala e& a$t,ar $omo ,na m45,ina de e$a/a$i2n $ontin,a en la& opera$ione& de miner%a a $ielo a9ierto a gran e&$ala. Lo 5,e di+eren$ia a la Rotopala< de otra& e$a/adora&< e& el ,&o de ,na gran r,eda 5,e $on&i&te en ,n patr2n $ontin,o de $,9o& o $apa$ho&< ,tiliado& para re$oger material mientra& gira la r,eda. Se en$,entran entre lo& /eh%$,lo& m4& grande& 0am4& $on&tr,ido&< la maor Rotopala 5,e &e haa $on&tr,ido< e& la !agger #"< la $,al e& el m4& grande de lo& /eh%$,lo& terre&tre& de la hi&toria h,mana &eg>n el Li9ro de lo& R=$ord& ',inne&&.
HISTORIA
La Rotopala e& ,na m45,ina de prod,$$i2n $ontin,a en la 5,e la& +,n$ione& de arran5,e< $arga tran&porte< dentro de ella e&t4n &eparada&< &iendo realiada& la& do& primera& por el rodete la >ltima por ,n &i&tema de $inta& tran&portadora&. 3n 1881< +,e $,ando &e $on&tr,2 patent2 ,na ma5,ina en lo& 3&tado& Unido&< 5,e p,ede $on&iderar&e $omo la primera Rotopala< a$$ionada por /apor di&eada por C.A. Smith. 3n lo& ao& :?< la& rotopala& &e di&earon in$orporando ,n gran n>mero de inno/a$ione&< $omo &on lo& &i&tema& de 9rao eten&i9le &,&pendido< $on ,na $apa$idad de e$a/a$i2n de ?.??? m"@d%a< llegando en 1#: a prod,$$ione& de -?.??? m"@d%a. *o&teriormente< en la d=$ada de lo& ?< lo& a$imiento& de lignito& m4& &,per+i$iale& &e ha9%an agotado< &iendo ne$e&ario etraer maore& $antidade& de re$,9rimiento a maor pro+,ndidad< apare$iendo la& rotopala& de ?.??? 11?.??? m"@d%a de $apa$idad. *or >ltimo< en la d=$ada de lo& ;?< la eplota$i2n del a$imiento de Ham9a$h (Alemania)< $on ,na prod,$$i2n de "? 7t@ao< imp,&o la ne$e&idad de ,nidade& $on ,na $apa$idad de -?.??? (m"@d%a).
Imagen 1 (La primera Rotopala patentada en 1881 por C.A Smith.)
La& rotopala& ei&tente& m4& grande& en el m,ndo +a9ri$ada& por la Compa%a ind,&trial alemana TA6RA &on la !agger #" !agger 88
Imagen (Rotopala !agger 88)
Imagen " (Rotopala !agger #")
La Rotopala (!agger #") en la mina de lignito< Ham9a$h< Alemania. 3&te e& ,no de lo& a$imiento& m4& grande& de $ar92n pardo en el m,ndo< la $,al opera de ig,al manera $on la Rotopala m4& grande 5,e ei&te en la a$t,alidad.
Cara$ter%&ti$a& 'enerale& de Di&eo *arte& +,ndamentale& de ,na Rotopala.
Tren de roda0eB &on or,ga& o /%a&< Soportan el pe&o de la ma5,ina permiten 5,e &e de&pla$e por el terreno. Se p,eden mo/er por pendiente& pe5,ea& (1). Cha&i& in+eriorB Con&tit,e la parte r%gida &it,ada &o9re el tren de roda0e 5,e &oporta el pe&o del re&to de la ma5,ina. Corona de giroB permite el giro relati/o de toda la &,pere&tr,$t,ra &o9re el $ha&i&.
Imagen - (parte& Rotopala)
Si&tema de iadoB po&i9ilita el po&i$ionamiento de rodete a la alt,ra ne$e&aria d,rante la e$a/a$i2n. !rao de de&$argaB Sir/e para de&$argar el material e$a/ado &o9re ,n $arro tol/a a ,na $inta tran&portadora o en el h,e$o $reado pre/iamente. Se &,ele inter$alar entre el 9rao de de&$arga la $inta tran&portadora ,n $arro $inta. 3n la& grande& ma5,ina& &e &,elen ,&ar p,ente de $onei2n para ,nir la rotopala $on la ,nidad de de&$arga. !rao de rodeteB /a +i0ado a la &,pere&tr,$t,ra &oporta al rodete. S, longit,d determina la an$h,ra del 9lo5,e de etra$$i2n< la alt,ra de 9an$o la &ele$ti/idad de la rotopala. RodeteB Sit,ado al +inal del 9rao $orre&pondiente< e& el $omponente 5,e arran$a el material del +rente de e$a/a$i2n. S, di&eo in+l,e de$i&i/amente en la prod,$$i2n. *,ede &er de tre& tipo&< $el,lare&< no $el,lare& &emi$el,rare&. S,pere&tr,$t,ra giratoriaB &o9re ella /an +i0ado& tanto el &i&tema de iado $omo lo& 9rao& del rodete de de&$arga.
,n$ionamiento
La +,ente de energ%a primaria de la& rotopala& e& el=$tri$a lo& a$$ionamiento& &e$,ndario& &on hidr4,li$o&. La +orma de operar de ,na Rotopala &e 9a&a en la $om9ina$i2n de do& mo/imiento&B la rota$i2n del rodete el giro del 9rao 5,e &,&tenta el mi&mo. La Rotopala &e ,tilia para la etra$$i2n $ontin,a de la &o9re$arga o re$,9rimiento& de e&t=ril en miner%a a $ielo a9ierto. U&an &,& di&$o& de $orte para de&po0ar ,na &e$$i2n de la tierra (el 9lo5,e de tra9a0o) di$tado por el tamao de la e$a/adora. *or medio de la ele/a$i2n< el 9lo5,e de tra9a0o p,ede in$l,ir ,n 4rea por en$ima por de9a0o del ni/el de la m45,ina (9a0o ni/el de or,ga). La &o9re$arga pa&a por $inta tran&portadora ha&ta el 9rao 5,e la de&$arga< 5,e tran&+iere el material a otra m45,ina ($inta p,ente)< para la tran&+eren$ia a ,n apilador. 3&to p,ede &er ,n &i&tema de $inta tran&portadora +i0a o ,n tran&portador m2/il $on or,ga&< &imilare& a lo& 5,e &e en$,entran en la& rotopala&.
La& /enta0a& de ,tilia$i2n de rotopala&
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*ara ,na prod,$$i2n dada< la& rotopala& &on m4& pe5,ea& 5,e la& Dragalina& (e& ,na m45,ina e$a/adora de grande& dimen&ione&. *or e&o &e $on&tr,e en el mi&mo l,gar donde &e /a a ,&ar< en miner%a en ingenier%a $i/il< para mo/er grande& $antidade& de material. 3& e&pe$ialmente >til en l,gare& in,ndado&B por e0emplo para la $on&tr,$$i2n de p,erto&. S, pe&o &,pera +4$ilmente la& .??? tonelada& ha&ta llegar en alg,no& $a&o& a la& 1".???) o la& e$a/adora&. Son m45,ina& de e$a/a$i2n $ontin,a< no $%$li$a. Tienen ,n $on&,mo de energ%a menor< del ? al ;? de la& e$a/adora& de $a9le&< por ,nidad prod,$ida. No generan impa$to& d,rante la $arga. *o&een ,n radio de /ertido grande. *,eden tra9a0ar $on 9an$o& de di+erente alt,ra. 3l &i&tema de tra9a0o propor$iona tal,de& m, e&ta9le& 9an$o& an$ho&
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*,eden entregar el material por en$ima por de9a0o del 9an$o de tra9a0o. *,eden operar por en$ima o por de9a0o del ni/el de or,ga& o apoo. 3l material e$a/ado p,ede &er de&$argado &o9re ,na gran /ariedad de &i&tema&B $amione&< /agone& o $inta& tran&portadora&. *ropor$ionan ,n material e$a/ado de pe5,eo tamao< lo 5,e +a$ilita &, tran&porte $on $inta&. *ermiten ,na gran &ele$ti/idad en la e$a/a$i2n. *,eden di&ear&e $on ,na 9a0a pre&i2n e&pe$%+i$a &o9re el terreno< &iendo ade$,ada& en &,elo& de 9a0a $apa$idad portante $on mala& $ondi$ione& meteorol2gi$a&. Tienen ,n $ontrape&o pe5,eo.
De&/enta0a& de la& Rotopala&.
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Re5,ieren ,n mantenimiento amplio $omple0o. Con+ig,ran &i&tema& po$o +lei9le& de9ido a &, po$a mo/ilidad. S, ,tilia$i2n &e /e m, a+e$tada por lo& $am9io& geom=tri$o& te$t2ni$o& del a$imiento. No p,eden e$a/ar materiale& $ompa$to& a9ra&i/o&. Con&tit,en &i&tema& en lo& 5,e ei&te ,na +,erte dependen$ia entre la di&poni9ilidad glo9al el n>mero de elemento& en &erie 5,e lo& integran. Son e5,ipo& 5,e re5,ieren ,na& in/er&ione& m, ele/ada&.
Tipo& de Rotopala& 3n la a$t,alidad ei&ten " tipo& de rotopala&B E Compa$ta& E Semi$ompa$ta& E Con/en$ionale&
Tamao
La e&$ala de la Rotopala /ar%a dr4&ti$amente e& dependiente de la apli$a$i2n pre/i&ta. La& m45,ina& di&eada& por Th&&en6r,pp p,eden tenerB •
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Longit,de& de pl,ma de tan &2lo metro&< pe&a :? tonelada&< mo/er 1?? (m"@hr&) de tierra. S,& modelo& m4& grande& al$anan longit,de& de pl,ma de 8?m< pe&an 1".??? tonelada&< p,eden mo/er 1.:?? (m"@hr&).
3l m4& grande 5,e &e haa $on&tr,ido e& la !agger #" de TA6RA.
*e&a 1-.?? tonelada& m=tri$a& e& $apa de mo/er -?.??? metro& $>9i$o& de &o9re$arga todo& lo& d%a&. Se han regi&trado e$a/a$ione& de "8?.??? metro& $>9i$o& por d%a. La& rotopala& $on&tr,ida& en lo& 3&tado& Unido& tienden a &er m4& pe5,eo& 5,e lo& $on&tr,ido& en Alemania. La Rotopala !agger #" tieneB •
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# metro& ("1-.# *ie&) de alto (e& el /eh%$,lo terre&tre m4& alto< tamao $ompartido $on la !agger 88). Tiene : metro& (;"8. *ie&) de largo (ig,al 5,e la !agger 8;). *e&a 1-<?? tonelada& m=tri$a& ("1." millone& de li9ra&) re5,iere de : per&ona& para operarla. 3l rodete tiene 1." metro& (&o9re ;? pie&) de di4metro $on ? $angilone&< $ada $,al p,ede remo/er $er$a de 1: metro& $>9i$o& de material. *,ede mo/er -?9i$o& (8.:1? millone& de pie& $>9i$o&) de tierra por d%a (lo mi&mo 5,e la !agger 88).
U&o Apli$a$i2n 7iner%a del Lignito La prin$ipal apli$a$i2n e&t4 en la etra$$i2n de lignito ($ar92n pardo)< donde &e ,tilian para la elimina$i2n de e&$om9ro& de ro$a 9landa o preE&triping< en a,&en$ia de la /olad,ra.
Son >tile& en e&te p,e&to por &, $apa$idad de li9erar de +orma permanente< grande& $antidade& de materiale& a lo& tran&+ormadore& (*lanta& de energ%a el=$tri$a)< lo $,al e& e&pe$ialmente importante dada la $ontin,a demanda de lignito< en donde ha &ido ,na de la& ona& de maor de&arrollo de la& rotopala&. Lii/ia$i2n en pila& Una eten&i2n de &,& otro& ,&o&< la& rotopala& &e ,tilian en lo& pro$e&o& de lii/ia$i2n en pila&. Donde la Rotopala impli$a la $on&tr,$$i2n de pila& de mineral trit,rado< a tra/=& del $,al &e ha$e pa&ar ,n di&ol/ente para etraer materiale& /alio&o&. La $on&tr,$$i2n la elimina$i2n de lo& montone& &on ,na apli$a$i2n o9/ia de apilamiento la re$,pera$i2n de la te$nolog%a. a9ri$ante& mer$ado *o$a& empre&a& e&t4n di&p,e&ta& a +a9ri$ar rotopala&< a 5,e &on etremadamente $o&to&o&. Alemania Rep>9li$a Che$a< toda/%a tienen la& +orma& de +,ndi$i2n originale&< &ig,en &iendo $apa$e& de +a9ri$arla&. Sin em9argo< e&ta& m45,ina& +,eron $on&tr,ida& para d,rar inde+inidamente 9a0o ,n ,&o pe&ado $ontin,o en miner%a a $ielo a9ierto. 3& ahora e$ol2gi$amente impop,lar< por lo 5,e ha po$a demanda de n,e/a& m45,ina&. Lo& +a9ri$ante& de rotopala& &i&tema& &eme0ante& de etra$$i2n ahora re$i9en alg,no& ingre&o& de proe$to& de mantenimiento de reno/a$i2n< pero tam9i=n prod,$en grande& piea& de a$ero para otro& +ine&. 3l ,&o a$t,al de rotopala& &e $entra prin$ipalmente en el 4rea de la miner%a del lignito ($ar92n pardo) para la prod,$$i2n de ele$tri$idad< &o9re todo en Alemania el 3&te @ S,re&te de 3,ropa. Ha otro& +a9ri$ante& tam9i=n< Sand/iF 7ining and Con&tr,$tion< 5,e o+re$en &i&tema& para la miner%a a $ielo a9ierto. A,tomatia$i2n
La a,tomatia$i2n de la& rotopala& re5,iere la integra$i2n de m,$ho& &en&ore& $omponente& el=$tri$o& tale& $omoB • • •
'*S. &i&tema& de ad5,i&i$i2n de dato&. $apa$idade& de monitoreo en l%nea.
3l o90eti/o de e&to& &i&tema& e& 5,itar ,na parte del tra9a0o de lo& operadore&< a +in de lograr maore& /elo$idade& de la miner%a. Lo& 0e+e& de proe$to lo& operadore& &on $apa$e& de ra&trear dato& $r,$iale& &o9re la Rotopala otra& m45,ina& en la& opera$ione& minera& a tra/=& de la Internet. Lo& &en&ore& p,eden dete$tar la $antidad del material re$ogido en la $inta tran&portadora el &i&tema de a,tomatia$i2n p,ede /ariar la /elo$idad de la& $inta& tran&portadora&< para alimentar a ,na $antidad $on&tante de material. Un maor de&arrollo de e&te tipo de a,tomatia$i2n p,ede ha$er po&i9le el +,n$ionamiento de la& m45,ina& enorme&< pero $on meno& operadore&. A3D (an4li&i& 3&pa$ial de Dato&) Rotopala e& ,n &i&tema 9a&ado en te$nolog%a '*S 5,e permite al operador $ontrolar $on pre$i&i2n la $ota de $orte de la Rotopala< optimiando la remo$i2n del material manteniendo la alt,ra ne$e&aria para no poner en rie&go la mem9rana. Un am9iente de tra9a0o int,iti/o &en$illo< 9a&ado en &em4+oro de $olore&< +a$ilita la +,n$i2n del operador permite ,na r4pida +amiliaria$i2n $on el &i&tema. Un &i&tema de regi&tro de la opera$i2n permite al &i&tema alma$enar toda la in+orma$i2n de a/an$e de la m45,ina< permitiendo generar &e$$ione& para po&terior $,9i$a$i2n del material remo/ido.
Si&tema A3D O++i$e 7o9ile
A3D O++i$e 7o9ile e& ,n &i&tema gr4+i$o 9a&ado en te$nolog%a de $om,ni$a$i2n por radio modem 5,e adem4& de permitir el monitoreo del o lo& m2/ile& permite en/iar men&a0e& entre la o+i$ina de $ontrol la m45,ina. A3D Rotopala A3D O++i$e 7o9ile han &ido %ntegramente de&arrollado& por An4li&i& 3&pa$ial de Dato& Ltda. Lo 5,e no& permite modi+i$ar n,e&tro& &i&tema& a +in de adaptarlo& a lo& re5,erimiento& e&pe$%+i$o& de $ada $liente. Si&tema A3D Rotopala A3D O++i$e 7o9ile
A3D Rotopala en $om9ina$i2n $on A3D O++i$e 7o9ile permite el monitoreo en tiempo real del tra9a0o de la rotopala de&de la o+i$ina< tanto en &, de&plaamiento planim=tri$o por la pila $omo en la $ota o alt,ra de $orte.
Imagen : (&i&tema A3D Rotopala$on A3D O++i$e 7o9ile)
Rotopala& en Chile 3n Chile la& Rotopala& &e en$,entran tanto en empre&a& pri/ada& $omo e&tatale&< de9ido a 5,e e&te tipo de m45,ina& &e ,&a prin$ipalmente para remo/er grande& $antidade& de material e&t=ril< no e& m, +re$,ente el ,&o en el pa%& a 5,e la $ompeten$ia d,rea de la ro$a 5,e &e de&ea mo/er e& alta. *or lo general el ,&o m4& $om>n e& remo/er ar$illa< ganga material en el pro$e&o de lii/ia$i2n. 7inera Radomiro Tomi$ La Rotopala de Radomiro Tomi$ diariamente rem,e/e ? mil tonelada& de material lii/iado. 3& la m4& grande de la Di/i&i2n ,na de la& m4& grande& del m,ndo en lo 5,e &e re+iere al pro$e&o minero. *or &,& grande& dimen&ione&< la manten$i2n de e&te e5,ipo re5,iere ,na plani+i$a$i2n programa$i2n eha,&ti/a< $on plane& alternati/o& por &i algo llegara a +allar para 5,e lo& tra9a0adore& no $orran rie&go& por realiar manio9ra& en alt,ra. La in/er&i2n de e&te e5,ipo al$an2 alrededor de ,n mill2n ?? mil e,ro&.
Imagen 6 apacidad teorica!"#$% t&' & #$!" m(&'
7inera 3l A9ra Con 1: ao& de opera$i2n del &i&tema de ripio< la Rotopala de 7inera 3l a9ra< par2 de+initi/amente. 3&te gigante +,e el en$argado de la remo$i2n del material lii/iado de la& pila& din4mi$a& 5,e ahora &er4n $am9iada& por pila& permanente& $on el ini$io del *roe$to S,l+oli< 5,e &er4 el pa&o de+initi/o de 2ido& de la tran&i$i2n a &,l+,ro&< 5,e a,mentar4n la /ida >til de la mina. 3l $e&e de &, opera$i2n< &in d,da< mar$a el +in de ,na gran etapa el primer pa&o de ,na era e&pe$ial< &ealan en la empre&a. La rotopala e& ,n e5,ipo &%m9olo del 4rea de 9ene+i$io. Se trata de ,n $olo&o te$nol2gi$o 5,e d,rante &, /ida operati/a reali2 m4& de ;? giro& $ompleto& entre $ada pila din4mi$a mo/i2 aproimadamente :-? millone& de tonelada& de material. Imagen ; apacidad) *,6"" +t&' aprox. 6,$"" m(&'
Imagen 8 # (7inera 'a9< Codel$o< Chile) Rendimiento de #."?? (t@h)
Con$l,&i2n
