ESPECIFICACIONES TECNICAS DE MAQUINARIA DE LA PEQUEÑA Y GRAN MINERIA: PALAS HIDRAULICAS
Profesor guía: Sr. Cesar Albornoz A. Alan Muñoz Felipe Milla Claudio Quinteros Andrea Villarroel
2014
Índice
Contenido CAPITULO I 1.1 INTRODUCCION ......................................................................................................................... 1 CAPITULO II 2.1 OBJETIVOS GENERALES ............................................................................................................. 2 2.2 ANTECEDENTES ......................................................................................................................... 2 CAPITULO III EQUIPOS DE CARGUIO…………………………………………………………………………………………………………………..Error!
Bookmark not defined. 3.1 En General ............................................................................................................................. 3 3.2 En Detalle .............................................................................................................................. 3 3.3 Componentes principales y funcionamiento ....................................................................... 4 CAPITULO IV PRINCIPALES PROVEEDORES .......................................................................................................... 8 4.1 Características ...................................................................................................................... 9 4.2 Como manipularla ............................................................................................................ 9-12
CAPITULO FINAL Conclusión .....................................................................................................................................
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Bibliografía .................................................................................................................................. 144
CAPITULO I: INTRODUCCIÓN
1.1 INTRODUCCION
Por la necesidad y la demanda del hombre, con el paso del tiempo se han creado e implementado tecnologías nuevas, en aspectos de explotación, procesos industriales, en medicina o tan simplemente cuando se requiere una ayuda en catástrofes dentro del planeta. A lo largo de la vida cotidiana se va requiriendo y utilizando tecnología para una mayor comodidad y un resultado óptimo dentro de cierta actividad. Debido a las exigencias que se presentan durante la vida cotidiana en alguna actividad puntual estas tecnologías cada vez van evolucionando más. Así como sus funcionamientos, sus rendimientos cada vez son más óptimos generando una producción eficiente dentro de cierta actividad, llegando hacer grandes labores y resultados más efectivos con un porcentaje de error cada vez menor. Es por esto que en cuanto a procesos productivos de la pequeña y gran minería se requieren maquinarias que permitan una mayor eficiencia y duración, nuestro trabajo abarcara principalmente los tipos de maquinarias (palas hidráulicas), su correcto funcionamiento y aportes a la extracción y transporte de material productivo.
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CAPITULO II: OBJETIVOS Y ANTECEDENTES
2.1 OBJETIVOS GENERALES
rendimiento de cada maquinaria investigada. especificaciones técnicas. Aspectos y generalidades de las palas hidráulicas. rendimiento en condiciones extremas.
2.2 ANTECEDENTES
Una pala cargadora es una máquina de uso frecuente en construcción de edificios, minería, obras públicas como pueden ser carreteras, autopistas, túneles, presas hidráulicas y otras actividades que implican el movimiento de tierra o roca en grandes volúmenes y superficies.
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CAPITULO III: EQUIPOS DE CARGUIO EQUIPOS DE CARGUIO A CIELO ABIERTO O A RAJO ABIERTO 3.1 En General Existen varios tipos de maquinaria para la tarea de carga de material para su transporte y procesamiento, entre los cuales encontramos:
Palas de Cable Palas Hidráulicas Cargadores Frontales
Sin embargo en nuestro trabajo nos enfocaremos especialmente a indagar sobre las Palas Hidráulicas, detallando su funcionamiento y sus particularidades.
Figura 3.1 SLEIPNER: Perteneciente a División Ministro Hales Codelco
3.2 En Detalle La Pala Hidráulica es una máquina que se utiliza tanto en faenas de explotaciones mineras como en obras civiles. Los equipos más pequeños se usan para la apertura de zanjas, demolición de estructuras, etc. Las Palas Hidráulicas que se utilizan en minería tienen las siguientes características: Diseño compacto y peso relativamente reducido en relación con la capacidad de los baldes. Gran movilidad y flexibilidad en la operación, especialmente en la versión diesel, con velocidades de desplazamiento de 2,4 km/hr. Excelente posicionamiento de las maquinas gracias al accionamiento independiente de las orugas. Capacidad de remontar pendientes de hasta 80%, y posibilidad de realizar la operación continuada en pendientes de 60%. Velocidades de rotación elevadas, de 2,5 a 5 r.p.m., por lo que se pueden lograr ciclos de carga pequeños.
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CAPITULO III: EQUIPOS DE CARGUIO
Fuerzas de excavación y penetración elevadas, permitiendo la carga directa de materiales compactos. Versatilidad para orientar el balde en el frente de la excavación, por lo que son muy adecuadas para la explotación selectiva. Exigen poco espacio para operar, constituyendo el equipo ideal en la excavación en zanjas o espacios estrechos. Presentan menor necesidad de empleo de máquinas auxiliares en comparación a una pala de cables. Poseen una vida útil media de 25.000 a 35.000 Horas, por lo que su uso resulta muy atractivo en faenas medianas y pequeñas.
3.3 Componentes principales y funcionamiento 3.3.1 Chasis y tren de rodaje El chasis tiene como misión transmitir las cargas de la superestructura al tren de rodaje. Los chasis para trenes de rodaje de orugas están constituidos por una estructura en forma de H que aloja en la parte central de la corona de giro y va apoyada y anclada en los carros de la oruga. El sistema de orugas está formado por los siguientes componentes:
Cadenas de tejas ensambladas por bulones y casquillos sellados. Tensores de cadena Rodillos guía Ruedas guía Rueda motriz El sistema de traslación mediante tren de rodaje responde a tres funciones; otorgar una plataforma de trabajo estable, soportar los movimientos de la maquina lo que permite hacerla girar durante la traslación, y aportar, al conjunto del equipo, movilidad y capacidad para remontar pendientes.
Chasis. Figura 3.2
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CAPITULO III: EQUIPOS DE CARGUIO
Tren de Rodaje. Figura 3.3
El sistema de chasis de orugas (figura 3.2) presenta las siguientes ventajas en relación con el sistema de chasis neumático:
Mayor tracción sobre el suelo Menor presión sobre el terreno Mayor estabilidad Menor radio de giro
3.3.2 Superestructura Es el conjunto formado por dos vigas cajón y una serie de módulos adosados, que deben absorber los esfuerzos transmitidos por el equipo de trabajo en la excavación y la aceleración producida por el giro. La superestructura está unida al chasis mediante la corona de giro, que es el elemento de la pala que permite la rotación de la superestructura respecto del chasis inferior, que permanece fijo sobre el suelo. 3.3.3 Accionamiento En el sistema hidráulico, los elementos de mayor importancia en el circuito son el depósito, las bombas, los distribuidores y receptores, motores o cilindros ( figura 3.4).
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CAPITULO III: EQUIPOS DE CARGUIO
Circuito Hidráulico. Figura 3.4
3.3.4 Cabina Si bien la cabina tiene una influencia indirecta en el rendimiento de las excavadoras, su funcionamiento es de gran importancia, por lo que deben ser funcionales y confortables. La posición de la cabina suele estar en el lado izquierdo de la máquina, ya que desde allí el operador tiene una mayor facilidad para posicionar rápidamente el camión, al contactarse visualmente ambos operadores ( el de la pala y el del camión). Una cabina está constituida por los siguientes elementos básicos:
Dos palancas de mando, una de brazo y de balde, otra de pluma y mecanismo de giro. Palanca de traslación Consola que proporciona una información completa sobre la situación de la maquina Aislamiento de la cabina contra el ruido y vibraciones Asiento anatómico
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CAPITULO III: EQUIPOS DE CARGUIO
Cabina operador. Figura 3.5
3.3.5 Equipo de trabajo El equipo de trabajo está constituido por diferentes elementos, dependiendo de si la forma de la descarga es frontal o de retroexcavadora:
En sistemas frontales: el equipo de trabajo lo constituye la pluma y el brazo con el balde en su extremo. La fuerza de penetración se consigue mediante uno o dos cilindros hidráulicos del brazo, y la fuerza de excavación por medio de otros dos cilindros en el balde. El movimiento vertical se realiza gracias al accionamiento hidráulico de la pluma. En sistema de retroexcavadora: el equipo de trabajo lo compone la pluma, el brazo y el balde, articulados entre si y accionados mediante sistemas hidráulicos.
3.3.6 Balde El diseño y forma del balde influyen en el grado de llenado del mismo y, por lo tanto, en la producción horaria del equipo. Los parámetros por tener en cuenta en el diseño del balde son:
Relación ancho / volumen del balde Distancia entre la punta de los dientes y la articulación Ángulos de vuelco y apertura Peso del balde
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CAPITULO IV: PRINCIPALES PROVEEDORES PRINCIPALES PROVEEDORES DE MAQUINARIAS HIDRAULICAS 4.1 Desarrollo tecnológico Junto con el desarrollo de las mineras, está ligado intrínsecamente el mejoramiento de las tecnologías, y es por esa razón es que las empresas proveedoras de estos insumos de maquinaria están en constante búsqueda de eficiencia y rentabilidad de sus productos con el fin de mejorar su competitividad, por ello daremos algunas directrices acerca de lo que se aproxima en tecnología para la minería. 4.2 Caterpillar Finning Sudamérica Jaime Peña, product manager Palas Hidráulicas y Perforadoras Caterpillar Finning Sudamérica, comenta que “Caterpillar ofrece paquetes tecnológicos en el área de
monitoreo de condiciones, producción, control operacional. Además, se ha prestado especial atención al tema de seguridad y confort del operador”, puntu aliza. Añade que “también se ofrece en la actualidad un Sistema de Administración de la
Demanda de Energía, en inglés PDMS (Power Demand Management System) y hemos tenido un avance notorio en la aplicación de los sistemas de automatización. En cuanto a palas hidráulicas, la tendencia tecnológica se está enfocando en un mejor aprovechamiento del combustible. En el caso de los equipos diésel, desarrollando los sistema de regeneración y almacenaje de energía”.
Cabe recordar que en 2011 Caterpillar adquirió Bucyrus, productor de equipos con fuerte presencia en el segmento de palas, incorporando esta línea de productos a su oferta mundial. Las palas hidráulicas más populares de esta marca son: 4.2.1 Pala hidráulica Caterpillar 6060/6060 FS
Rendimiento del motor: SAE J1995 Cat® 3512C — 2.240 kW (3.000 hp)
Capacidad del cucharón estándar Pala frontal (colmada 2:1): 34,0 m3 (44,5 yd3); retroexcavadora (colmada 1:1): 34,0 m3 (44,5 yd3) Peso en orden de trabajo Pala frontal: 569 toneladas métricas (627 tons EE.UU.); retroexcavadora: 570 tons métricas (628 tons EE.UU.)
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CAPITULO IV: PRINCIPALES PROVEEDORES
Figura 4.1
4.2.2 Pala hidráulica Caterpillar 6090 FS
Rendimiento del motor: SAE J1995 3360kW (4.500 hp)
Capacidad del cucharón estándar Pala frontal (SAE 2:1): 52,0 m3 (68,0 yd3) Peso en orden de trabajo Pala frontal: 980 toneladas métricas (1.080 tons EE.UU.)
Figura 4.2
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CAPITULO IV: PRINCIPALES PROVEEDORES 4.3 Komatsu En relación con las tecnologías que maneja la industria, una opción que está estudiando la empresa Komatsu es el control remoto de estos equipos, lo cual, según el gerente del Grupo Palas, “reduce el personal en la mina y facilita los cambios de operadores, disminuyendo riesgos asociados al trabajo en altura”. Además, cuenta que implementaron
en sus camiones la operación computarizada de la pala por medio de un controlador donde puede maximizarse su productividad. Algunos equipos de esta empresa son: 4.3.1 Komatsu PC5500-6 FS D
Modelo Model
Peso de Operación (Ton) Operational Weight (Ton)
Capacidad de Balde (M3) Bucket Capacity (M3)
Potencia Bruta (HP) Gross Power (HP)
PC5500-6 FS D
527,00
28,0
2.520 (2 motores)
Figura 4.3
4.3.2 Komatsu PC8000-6 FS D La pala PC 8000 se une junto a la tecnología autónoma en la Mina Gabriela Mistral, la operación telecomandada en Planta, la Planta Termosolar, entre otros, a los hitos que posicionan a esta división de Codelco como referente de innovación y desarrollo tecnológico: La Minería del Futuro.
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CAPITULO IV: PRINCIPALES PROVEEDORES Modelo Model
Peso de Operación (Ton) Operational Weight (Ton)
Capacidad de Balde (M3) Bucket Capacity (M3)
Potencia Bruta (HP) Gross Power (HP)
PC8000-6 FS D
752,00
42,0
4.020
Figura 4.4
4.4 LIEBHERR Arnoldo Juleff, gerente comercial de Liebherr Chile, asegura que en su caso “el último
paso en este sentido es el desarrollo de una serie de herramientas de movimiento de tierras (GET) para nuestros equipos de minería. Nuestro diseño de fábrica nos permite lograr una adaptación óptima del diseño de los GET, los baldes y la excavadora. Esto significa que podemos minimizar las fuerzas de penetración, mejorando los tiempos de llenado del balde y, por ende, los tiempos de ciclo”.
Algunos ejemplos de maquinarias de esta empresa tenemos:
Excavadora minera Liebherr R-9150: Datos Técnicos
Peso Operativo (Kg)
128,000 - 130,000 kg
Tomacorriente del motor
565 kW/757 hp (ISO 9249)
Capacidad de Balde
8.30 m³ @ 1.8 t/m³
Capacidad de Pala
8.30 m³ @ 1.8 t/m³
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CAPITULO IV: PRINCIPALES PROVEEDORES
Figura 4.5
Excavadora minera Liebherr R 984 C: Datos Técnicos
Peso Operativo(Kg)
120,100 - 125,100 kg
Tomacorriente del motor
504 kW/685 hp (ISO 9249)
Capacidad de Balde
7.00 m³ @ 1.8 t/m³
Capacidad de Pala
7.00 m³ @ 1.8 t/m³
Figura 4.6
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CAPITULO FINAL Conclusión Las palas hidráulicas en la gran y pequeña minería son esenciales, ayudan y facilitan la tarea para el movimiento de tierra, cabe destacar que en tiempos pasados no existía este tipo de maquinarias que prestaban el servicio para el trabajo en faena. Las maquinarias que enseñamos en esta presentación son las más comunes en minería (pequeña y gran), los distintos modelos de marcas que enseñamos son los que nos ayudan a terminar o comenzar el trabajo y que nos den logros favorables a la hora de obtener algún tipo de resultado.
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CAPITULO FINAL Bibliografía
http://www.mch.cl/informes-tecnicos/palas-para-mineria-mayor-carga-menor-costo/# http://www.mch.cl/informes-tecnicos/palas-para-rajo-abierto-por-una-produccion-mas-eficientey-segura/ http://www.liebherr.com/MCP/es-ES/products_mcp.wfw/id-12383-0/measure-metric http://www.cat.com/es_US/products/new/equipment/hydraulic-mining-shovels/hydraulicmining-shovels/18313392.html
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