La Oleohidráulica

UNIVERSIDAD SANTO TOMAS

RIESGOS EN FUENTES ENERGETICAS OLEOHIDRAULICA 

CAMILO ARANEDA RUBEN CARRASCO LUIS CONTRERAS JAVIER OPORTO VANIA VANIA RUBILAR RUBIL AR CARLOS RUIZ

Valdivia, 23 de Mayo de 20!

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3

INTRODUCCION La Hidráulica es una rama de la ingeniería que abarca el estudio de la presión y el caudal de los fluidos así como sus aplicaciones; se puede dividir  en Hidráulica Hidráulica de agua o de aceite (Oleohidráulica) (Oleohidráulica) y eumática cuando !ste fluido es un gas" Historia

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3

INTRODUCCION La Hidráulica es una rama de la ingeniería que abarca el estudio de la presión y el caudal de los fluidos así como sus aplicaciones; se puede dividir  en Hidráulica Hidráulica de agua o de aceite (Oleohidráulica) (Oleohidráulica) y eumática cuando !ste fluido es un gas" Historia

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3  #rquímedes$ hacia el a%o &' #""$ investigó alguno de los principios de la hidráulica$ cuyas t!cnicas ya se empleaban con anterioridad$ principalmente en sistemas de distribución de agua por ciudades" *esde entonces se fueron desarrollando diversos aparatos y t!cnicas para el movimiento$ trasvase y aprovechamiento del agua" +inalmente en el a%o ,-'. el científico franc!s /ascal descubrió el principio seg0n el cual la presión aplicada a un líquido contenido en un recipiente se transmite por igual en todas direcciones" 1n el siglo 23444 5oseph 6ramah construyó el primer mecanismo hidráulico basado en la ley de /ascal7 se trataba de una prensa hidráulica con un gran cilindro que movía un vástago en cuyo e8tremo se

aplicaba aplicaba al material material a prensar; prensar; la presión necesaria necesaria se obtenía obtenía por medio de una bomba manual y el líquido empleado fue agua" 9a en el siglo 22 se descubrió que el empleo de aceites en lugar de agua facilitaba la lubricación de las pie:as móviles de los componentes del sistema$ al tiempo que se disminuía la o8idación de los mismos y las fugas de fluido$ de ahí el nombre de Oleohidráulica o Hidráulica de aceite" #ctualmente la Oleohidráulica y la eumática son las dos t!cnicas más empleadas para la transmisión de ener energí gía$ a$ y en much muchas as de sus sus apli aplica caci cion ones es se comb combin inan an con con cont control roles es electrónicos para proporcionar movimientos precisos y controlados"

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LA OLEO-IDRAULICA La oleohidráulica se define como la tecnología que trata de la producción$ transmisión y control de movimientos y esfuer:os por medio de líquidos a presión$ principalmente aceites$ ayudados o no por elementos el!ctricos y electrónicos" Los accionamientos reali:ados en las máquinas pueden ser  mecánicos$ el!ctricos$ electrónicos$ neumáticos o hidráulicos$ cada uno de los cuales tienen sus venta
U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 reali:ar importantes esfuer:os$ principalmente lineales$ y en los que se e8i
Oleohidráulica estacionaria  (máquinas herramientas$ maquinaria te8til$

prensas$ siderurgia$ industria de plásticos$ cementeras$ minería$ industria y maquinaria pesa da en general)" =

Oleohidráulica móvil  (maquinaria de obras civiles$ maquinaria agrícola$

automóviles$ gr0as$ ferrocarriles$ armamento$ naves$ aeronaves)" >u campo de aplicación$ en resumen$ está donde se requiera reali:ar  esfuer:os importantes

Ve"%a.a$ =

La oleohidráulica permite obtener elevados esfuer:os con elementos

de tama%o reducido por medio de grandes presiones" /ueden$ por tanto$ obtenerse importantes momentos y grandes potencias" La relación potencia?peso en hidráulica tiene un valor muy reducido entre . a ' veces menor" =

/ermite conseguir movimientos suaves$ e8entos de vibraciones con el

ritmo que se desee7 movimientos rápidos de apro8imación y retroceso con movimientos lentos de traba
/osibilidad de regular la carrera de traba
=

/osibilidad de obtener ciclos automáticos de traba
a la eumática$ pero con más lentitud"

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 =

+ácil transformación de un movimiento giratorio en rectilíneo o lineal y

viceversa" =

/osibilidad de regular de manera continua los esfuer:os$ momentos y

velocidades desde cero hasta una velocidad má8ima" =

Las variaciones de presión pueden conseguirse de manera continua o

progresiva y a impulsos" =

+acilidad para invertir la marcha de manera cuasi instantánea"

=

#usencia de problemas de sobrecarga$ el accionamiento se parará

pero no se estropeará cuando la carga sea e8cesiva$ poni!ndose inmediatamente en marcha cuando descienda !sta" 1l accionamiento hidráulico parado consume energía$ mientras que en el caso neumático el consumo es nulo" =

+acilidad para evitar sobrepresiones mediante válvulas de seguridad"

=

/osibilidad$ aunque limitada$ de ubicar el sistema hidráulico donde se

desee$ independientemente de los otros órganos de la máquina" 1n combinación con la electricidad$ la electrónica y la informática se han conseguido una gran simplicidad en el mando y facilidad de regulación$ constituyendo un tándem de grandísimas posibilidades y realidades" #bre paso al mando a distancia" >e suele afirmar que la electricidad constituye los nervios y la hidráulica los m0sculos"

De$ve"%a.a$ /or el contrario la oleohidráulica tiene algunos defectos7

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 =

1l aceite que se utili:a$ para transmitir la energía$ por lo general$ es un

derivado del petróleo$ lo que lo hace un fluido muy contamínate" =

Los movimientos no son tan perfectos como se quisiera debido a la

falta de módulo de elasticidad volum!trico de los líquidos no es infinito$ es decir$ su compresibilidad no es nula" La variación de viscosidad del aceite con la temperatura y la presión produce variaciones en las p!rdidas de carga en los conductos y en las válvulas y modifica el volumen de fugas" =

Las p!rdidas de carga en las tuberías y válvulas disminuyen el

rendimiento del sistema y limitan las velocidades en las tuberías$ para que aquellas no lleguen a valores e8cesivos" =

Las p!rdidas por fugas en cilindros y sistemas de sellado disminuyen

el rendimiento del sistema y las velocidades de despla:amiento de los actuadores" =

1vitar las fugas de aceite$ e8ige de tuberías$ conectores$ fle8ibles de

buena calidad$ cilindros$ bombas y válvulas con mecani:ados de alta precisión y por lo que esto se traduce en elevados costos en la implementación del sistema hidráulico" =

Los elementos utili:ados son algo ruidosos$ del orden de @ a ,

decibelios$ concentrándose especialmente en la :ona de la bomba y el motor" =

1n determinados casos la tecnología se complica y requiere

especialistas en su uso y mantenimiento" Aodas las venta
Leye$ oleo/id#'li)a$

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 La oleohidráulica se rige por las mismas leyes que los circuitos hidráulicos de agua" Las leyes más importantes de la hidráulica son7 =

Ley de Pascal 7 el incremento de presión aplicado a una superficie de

un fluido incompresible (líquido)$ contenido en un recipiente indeformable$ se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo"

La fuerza se transmite de igual manera en todas las direcciones.

=

Principio de Bernoulli:  en un fluido ideal (sin viscosidad ni ro:amiento)

en r!gimen de circulación por un conducto cerrado$ la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido"

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 P#o1iedade$ de lo$ lido$ Oleo/id#'li)o$ Vi$)o$idad 1s la característica más importante de un fluido$ por medio de la cual se obtiene su capacidad física de lubricación" >e puede definir como la resistencia interna que ofrecen entre sí las mol!culas al desli:arse unas sobre otras" 1sta definición viene a ser la e8presión de la Ley de >ir 4saac eBton$ formulada en ,--@$ por la que se determina la necesidad de emplear una fuer:a para vencer la resistencia de fluencia de un líquido$ que es similar a la resistencia al desli:amiento de un sólido" La fluencia de un líquido se denomina laminar cuando el desli:amiento de las láminas líquidas que conforman el fluido en movimiento se comporta como las láminas (cartas) de una barai !stas se desli:aran sin ning0n ro:amiento (en el caso de láminas líquidas)$ el fluido sería perfecto$ es decir$ sin viscosidad" uando e8iste frotamiento entre láminas vecinas aparece la viscosidad" 1n estado de reposo no se distingue un líquido perfecto de uno viscoso" La viscosidad se manifiesta si se le provoca un movimiento interno mediante alg0n medio7 escurrimiento$ caída de un cuerpo pesado o ascensión de uno ligero en el seno del líquido$ etc"$ en donde el fluido opone una resistencia al desli:amiento interno de sus mol!culas" La viscosidad depende fundamentalmente de la naturale:a o base del lubricante (naft!nica$ parafínica$ mi8ta$ etc")$ como tambi!n de la temperatura y la presión$ siendo estos dos 0ltimos parámetros los que más afectan al aceite" •

Viscosidad Dinámica:  Cepresenta la viscosidad real de un líquido y se

obtiene mediante un sistema de depresión de precisión" >e mide el tiempo necesario para llenar de aba
U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 anali:ado pasa primero por el tubo (por aspiración) para entrar a continuación en la cavidad" •

Viscosidad inemática:  >e define como el tiempo que demora en

pasar el líquido de arriba hacia abaaybolt$ CedBood$ etc" Aodos ellos están basados en la caída del fluido a una temperatura determinada" 1n todos$ el tiempo de caída de una determinada cantidad del fluido a testear$ multiplicado por la constante del aparato$ proporcionará directamente la viscosidad en grados 1ngler$ segundos >aybolt$ segundos CedBood$ etc"

La figura muestra un viscos!metro de ca!da de "ola# en el cual se o"tiene la viscosidad relativa del fluido a testear en función de las viscosidades conocidas de otros fluidos.

"di)e de Vi$)o$idad

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 >e define como un coeficiente que permite "#"1" ( >ociety of #utomotive 1ngineers)$ seguida de un n0mero$ se utili:a corrientemente para designar el índice de viscosidad de un aceite" uanto mayor sea el índice de viscosidad$ tanto menor será la variación de la viscosidad de !ste con las variaciones de temperatura"

P"%o de I"4la&a)i*" >e denomina así a la temperatura en la que los vapores de la superficie del fluido se inflaman al contacto con una llama$ y que desaparece al retirar la llama" >i se sigue subiendo la temperatura$ se llegará a un punto en el que el aceite seguirá ardiendo despu!s de retirar la llama7 es el punto de combustión" >i se calienta el fluido hasta la temperatura adecuada$ se llega a un punto en el que el aceite comien:a a arder espontáneamente$ sin necesidad de acercarle ninguna llama7 es el punto de auto ignición o punto de auto inflamación$ el cual es muy superior a los anteriores" Dn descenso acusado del punto de inflamación indica una contaminación con disolventes$ gasolinas$ gasóleo$ etc"$ y tambi!n viene acompa%ado por un descenso de la viscosidad" 1ste caso suele ser raro en fluidos hidráulicos$ pero frecuente en aceites de motor" 1s importante el dato del punto de inflamación puesto que da una idea sobre la seguridad de la utili:ación de un fluido$ tanto en cuanto a riesgo de fuego$ como de volatilidad y evaporación (humos)"

P"%o de Co"+ela)i*" 1sta característica es una de las más importantes cuando los sistemas hidráulicos se destinan a traba
U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 estar en condiciones de circular inmediatamente a trav!s de las tuberías" 1l punto de congelación viene ligado al desparafinado de los aceites$ es decir$ los aceites de naturale:a naft!nica tienen puntos de congelación inferiores a los aceites de naturale:a parafínica" /ara obtener el punto de congelación o de coagulación de un aceite$ se puede obtener por enfriamiento (descenso de la temperatura) o por calentamiento progresivo" Los aceites sometidos a un descenso gradual de temperatura llegan a un punto en el que comien:an a enturbiarse debido a la formación de microcristales de parafina" # esta temperatura se le denomina punto de niebla (cloud point)" # pesar de que el fluido a0n mantiene su movilidad$ este punto debe tenerse en cuenta en ciertas aplicaciones tales como compresores frigoríficos$ puesto que a partir  de este punto pueden e8istir dificultades con las válvulas y discontinuidad de película lubricante" >i se contin0a ba
"di)e de Ne%#ali5a)i*" 4ndica un estado de degradación del fluido" Los aceites hidráulicos poseen$ inicialmente$ una determinada acide: que proviene del propio aceite base (mínima y prácticamente despreciable) y de los aditivos que conlleva" on el uso$ al estar sometido a presiones y temperaturas elevadas$ los aceites pueden sufrir un proceso de o8idación$ el cual va a degenerar en una acidificación" 1sta acide: proveniente de la o8idación que$ a su ve:$ va a producir un ataque corrosivo a las pie:as del sistema" Los aceites minerales$ por su propia naturale:a$ son resistentes a la o8idación" Los restantes fluidos se comportan de diversas maneras" o obstante$ todos los buenos fluidos

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 hidráulicos llevan incorporados aditivos antio8idantes con el fin de retardar al má8imo este efecto" Dn incremento del índice de acide: del orden del ,F sobre la acide: inicial es motivo de un estudio de sus causas puesto que el incremento puede ser progresivo y acelerado (período de inducción)"

Pode# A"%i)o##o$ivo Los aditivos anticorrosivos combaten la acción de la humedad y el ó8ido sobre los órganos pilotos de un circuito" 1stos aditivos se interponen entre las superficies metálicas y el agua" Hay que reconocer que por muy bien que est! concebido un circuito$ igual entrará el agua" >e ha observado que los circuitos de funcionamiento intermitente se ven más afectados por esta acción que los sistemas de funcionamiento continuo" Dn fluido hidráulico$ además de presentar una gran resistencia a o8idarse$ debe poseer  cualidades protectoras para el sistema" 1l fluido deberá proteger de la corrosión al acero y a los metales amarillos (latón$ bronce) que pudiera tener  el sistema$ así como su inercia frente a los materiales sellantes (
P"%o de A"ili"a 1l punto de anilina de un fluido define su poder disolvente y permite prever  apro8imadamente su acción sobre los sellos y las guarniciones interiores de las tuberías (fle8ibles)" Guarda una estrecha relación con el hinchamiento de los cauchos sint!ticos por inmersión" >eg0n sea el material con que están fabricados los dispositivos de estanqueidad o de revestimiento$ e8aminemos los fenómenos que pueden observarse por encima o por deba
Ceblandecimiento

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 • •

Hinchamiento *isgregación del material"

/ara un valor inferior7 •

1ndurecimiento del material"

"di)e de De$e&l$i*" >e define como la menor o mayor facilidad que presenta un aceite para separarse del agua que pudiera contener" 1l agua y el aceite dan origen a las emulsiones$ de las cuales se derivan unos lodos sobre los que se van fi
, cc de aceite separado en , min  4- cc?h ' cc de aceite separado en , min  4. cc?h

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 Pode# A"%ie$1&a"%e >e define como la facilidad con que el aire se separa del fluido para no formar burbuin embargo$ todo aceite contiene aire" Las espumas se forman en los circuitos por un batido del fluido7 consisten en unas esferas o glóbulos de aire$ de muy diversos tama%os$ que pueden provocar una discontinuidad de película lubricante$ un incremento de la o8idación del aceite$ una corrosión de las superficies metálicas y unas considerables diferencias de compresibilidad en el fluido hidráulico$ además de formar una capa superficial que impide el normal enfriamiento del lubricante" /or estos motivos se aditivan los fluidos con agentes antiespumantes"

il%#a6ilidad 18isten diversas pruebas sobre las características que debe presentar un fluido frente a un filtro" La filtrabilidad es la capacidad o facilidad que presenta un fluido a ser filtrado" >eg0n el tipo de medio filtrante y la temperatura de traba
Ca&6io Vol&(%#i)o 1l coeficiente de dilatación del aceite es relativamente grande; este factor se ha de tener muy en cuenta cuando se trate de instalaciones con un gran volumen de aceite y en los componentes o sistemas estancos (el aceite se mantiene presuri:ado en un elemento o línea durante un largo período)" 1l

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 incremento del volumen por cada ,E de incremento en la temperatura$ es de un $F apro8imadamente"

Co&1#e$i6ilidad 1n la mayoría de aplicaciones no es necesario considerar la compresibilidad de fluido; sin embargo$ en algunas circunstancias este factor debe ser  considerado para evitar posibles problemas de funcionamiento del sistema7 • • •

Gran distancia entre el elemento de control y el receptor" ilindros de largos recorridos con ba
APLICACIONES DE LA OLEO-IDRAULICA La hidráulica estudia la transmisión de la energía empu
U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 bombeo y los accionadores se intercalarán los elementos de regulación y control necesarios para el correcto funcionamiento del sistema" 1n resumen7 un motor proporciona una determinada energía mecánica a una bomba$ y !sta$ seg0n la energía que recibe$ suministra una determinada energía hidráulica$ la cual se transfiere ba
La figura representa es$uemáticamente un sistema de transmisión de energ!a.

APLICACIONES DE LA OLEO-IDRAULICA • • •

>ector manutención" 1n líneas automáticas de transporte interno" >ector de prensas y ci:allas" 4ndustria >ider0rgica7 laminadores en frío y en caliente$ líneas de acabado y máquinas de colada continua" Kaquinas M herramientas

• • •

(tornos y fresadoras)" 4ndustria el!ctrica" Aurbinas e interruptores de alta presión" 4ndustria química" Ke:cladores y en ambientes e8plosivos" 4ndustria 1lectromecánica" Hornos de fusión$ tratamientos t!rmicos y soldaduras automáticas" Kaquinaria agrícola$ barcos$ aviones"

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 • •

4ndustria Ae8til" Káquinas de estampado de te
DISPOSICION DE LOS CIRCUITOS OLEO-IDRAULICOS 1stán formados por una serie de elementos que utili:an el aceite como agente de transporte y con los que puede obtenerse energía mecánica" *e

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 modo seme
Dnidad hidráulica" 3álvulas distribuidoras" 1lementos de traba
U"idad /id#'li)a La unidad hidráulica está compuesta por un depósito$ los filtros$ la bomba y la válvula reguladora de presión" 1l depósito es un recipiente de hierro que contiene al aceite" >u contenido se controla a trav!s de una mirilla que dispone de marcas de nivel má8imo y nivel mínimo" Los filtros se encargan de eliminar las partículas sólidas que puedan presentar el aceite" La bomba aspira el aceite del depósito a trav!s del filtro$ se mueve mediante motor el!ctrico" La válvula reguladora de presión como su nombre lo dice regula la presión y cuando la presión se eleva demasiado$ la válvula abre un conducto para liberar aceite para que ba
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V'lvla$ di$%#i6ido#a$ Las

válvulas

distribuidoras

permiten

gobernar los elementos de traba
neumáticas"

>e

denominan

seg0n un n0mero de vías y de posiciones de traba
Ele&e"%o$ de %#a6a.o Ceciben el aceite en perfectas condiciones y convierten su energía en presión en traba
U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 •

Los cilindros transforman la

energía

de

presión del aceite en un movimiento rectilíneo alternativo"

•

Los motores la transforman en movimiento circular"

Los cilindros oleohidráulicos transforman la energía el aceite en energía mecánica los hay de simple efecto y doble efecto •

ilindro de simple efecto efect0a el movimiento de avance$ venciendo la acción de resorte$ gracias a la presión del aceite sobre una cara del embolo" 1l movimiento de retroceso se consigue por la acción del

•

resorte$ el aceite entra y sale del cilindro por el mismo orificio" 1l cilindro de doble efecto$ tanto el movimiento de avance como el de retroceso se logran por la presión del aceite sobre ambas caras del embolo$ para ello dispone de dos orificios de entrada y salida e aceite situados en ambos e8tremos"

Los cilindros oleohidráulico poseen los mismos elementos básicos que los neumáticos7 tubo de acero$ embolo$ vástagos y orificios de entrada y salida pero además dispone de otros elementos como7 •

Las
•

de aceite que podrían provocar p!rdidas de presión" 1l dispositivo de purga permite eliminar las bolsas de aire que puedan formarse en el seno del aceite y que tambi!n originan perdidas de presión"

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 Los motores oleohidráulicos son actuadores capaces de transformar la energía de presión del aceite en un movimiento de giro" 1stos motores son accionados por el aceite a presión que les llega y desarrollan un movimiento rotativo continuo"

Ele&e"%o$ a7ilia#e$ /reparan el aceite en condiciones óptimas de limpie:a$ presión y caudal para conseguir el má8imo rendimiento" 1stán formados por válvulas y filtros7 •

Las válvulas tienen el mismo nombre que las neumáticas7 anti retorno$ reguladora de caudal$ reguladora de presión y selectora del circuito"

•

Los filtros llevan a cabo una segunda limpie:a del aceite"

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 DESCRIPCION DEL SISTEMA OLEO-IDRAULICO EN LA MINERIA La mayoría de los procesos mineros de ra
Pe#4o#ado#a$ /erforación de rocas$ es la rotura que se reali:a en un determinado cuerpo (roca$ terreno) de una profundidad determinada en forma de testigos circulares o cilíndricos para luego arrancar o volar el material requerido" /ara aquello se utili:an perforadoras"

E7)avado#a$

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 1n

e8plotaciones a cielo abierto se utili:a ampliamente las e8cavadoras de un solo cucharón y dentro de estas e8cavadoras predominan7 las palas mecánicas y las dragas" Las palas mecánicas o e8cavadoras de un cucharón se utili:an en variadas condiciones mineras y con cualquier dure:a de roca" Las rocas blandas se e8cavan por palas mecánicas sin empleo de e8plosivos" Las rocas semi duras se e8plotan sin desgarramiento de e8plosivos o con peque%as cantidades de e8plosivos" /ara la e8cavación de rocas duras el empleo del e8plosivo es obligatorio" La e8cavabilidad del suelo es de mayor importancia en la selección del equipo de e8cavación" 1sto depende de varios factores7 dure:a del suelo intacto$ resistencia propiedades abrasivas de los minerales constituyentes$ densidad in situ y de material suelto$ pegabilidad$ grado de preparación del suelo$ fragmentación$ etc"

Ca#+ado# 4#o"%al 1n minería a cielo abierto este tipo de máquina se encuentra en gran variedad de tama%os$ construido sobre orugas o sobre ruedas con neumáticos de caucho y con accionamiento sobre dos o sobre cuatro e
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Ca#+ado#e$ $o6#e o#+a$ 1n minería a cielo abierto la cargadora sobre orugas es principalmente una máquina de apoyo" >i bien no tiene la movilidad de una cargadora sobre neumáticos es mucho más móvil que la pala mecánica y se utili:a principalmente en e8cavación de planos inclinados" /ara la carga en frentes de canteras la maquina sigue un camino en 3 con un ciclo total de " a ," min"

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 /ara la e8cavación de trincheras inclinadas etc"$ un tiempo fi
E8i1o$ de a)a##eo y %#a"$1o#%e e" &i"e#9a $1e#4i)ial %#a"$1o#%e 1o#  )a&io"e$ 1n e8plotación a cielo abierto$ el medio más utili:ado de transporte de las rocas y de materia 0til son los camiones y los tractores" La habilidad de los camiones para operar en condiciones de rápido avance del frente$ en e8plotaciones en terreno monta%oso$ en e8tracción selectiva$ en traba
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*ebido a la naturale:a del entorno de trabain embargo$ los elementos básicos de la selección de equipos para la flota de superficie$ tales como el tama%o apropiado para las condiciones del sitio$ la concordancia correcta de pasadas entre cargadores y camiones y la configuración correcta de las máquinas para una seguridad$ confiabilidad y mantención óptimas$ son válidos y tal ve: incluso más críticos en las operaciones subterráneas$ donde el tama%o y la capacidad de los equipos de la flota e individuales se ven a menudo condicionados por las limitaciones del espacio de traba
DISTRIBUCION DE UN SISTEMA OLE-IDRAULICO EN MINERIA

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3  # continuación se e8pondrá una de las distintas maquinarias que se utili:an en la industria minera7

J&6o &i"e#o o Pe#4o#ado#a Ro%o1e#)%o#a Los
Perforadora %um"o para t&nel 

:C'l e$ el 1#i")i1io de o1e#a)i*" de e$%o$ e8i1o$; 6ásicamente la perforación se basa en el impacto de una pie:a de acero (pistón)$ que transmite la energía a la roca por medio de un elemento final (broca o bit)"

"da&e"%o$ de la Pe#4o#a)i*" Ro%o1e#)%iva

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 /1CD>47 La energía mecánica utili:ada por  este m!todo de perforación es 1nergía in!tica$ que se transmite desde el pistón hacia la broca en forma de onda de choque" uando la onda de choque alcan:a la broca$ una parte de la energía se transforma en traba
COA#47 La rotación hace girar la broca entre impactos sucesivos$ tiene como misión hacer que !sta act0e sobre puntos distintos de la roca en el fondo de la perforación" 1n cada tipo de roca e8iste una velocidad óptima de rotación para la cual se producen los detritos de mayor tama%o al aprovechar la superficie libre del hueco que se crea en cada impacto"

Broca de perforación o "it 

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1K/D517 on el fin de asegurar una buena transmisión de la energía a la roca$ la broca o bit debe estar en contacto permanente; esto se consigue con la fuer:a de empu
(mpu)e velocidad

• 

'nsuficiente de

"a)a

penetración#

 produce mayor desgaste (mpu)e e*cesivo "a)a velocidad

de

la

la

penetración#

dificulta desenroscado de "arras y aumenta desviación de tiros

6#CC4*O7 /ara que la perforación resulte efica:$ es necesario que el fondo de la perforación se mantenga constantemente limpio evacuando el detrito  i esto no se reali:a$ se consumirá una gran cantidad de energía en la trituración de esas partículas traduci!ndose en desgastes y p!rdidas de rendimientos$ además del riesgo de atascos"

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 'mportante: • 

(l "arrido con aire se utiliza en tra"a)os a cielo a"ierto# donde el polvo  producido puede eliminarse por medio de captadores. (l "arrido con agua es el sistema más utilizado en perforación su"terránea $ue sirve

• 

además para suprimir el polvo. Las part!culas se evacuan por el espacio anular comprendido entre las

• 

"arras y la pared de la perforación. 'mportancia del detritus como material de taco.

Pe#4o#a)i*" -id#'li)a P#i")i1io$ Dna perforadora hidráulica consta básicamente de los mismos elementos constructivos que una neumática" La diferencia más importante entre ambos sistemas esta referido a la utili:ación de un motor que act0a sobre un grupo de bombas que suministran un caudal de aceite que acciona las componentes de rotación y movimiento alternativo del pistón"

Ca#a)%e#9$%i)a$ %91i)a$ de e$%o$ e8i1o$< • • • •

/resión de Araba
Ve"%a.a$ •

+enor consumo de energ!a:  Las perforadoras hidráulicas traba
fluidos a presiones muy superiores a las accionadas neumáticamente y además$ las caídas de presión son mucho menores" /or lo tanto$ la utili:ación de la energía es más eficiente$ siendo necesario sólo ,?. de la que se consume con los equipos neumáticos"

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 •

+enor costo de accesorios de perforación:  La forma de la onda de

choque es mucho más uniforme en los martillos hidráulicos que en los neumáticos$ donde se producen niveles de tensión muy elevados que son el origen de la fatiga sobre el acero y de una serie de ondas secundarias de ba
+ayor capacidad de perforación:  *ebido a la me
energía de la onda$ las velocidades de penetración de las perforadoras hidráulicas son de un 'F a un ,F mayor que los equipos neumáticos" •

+e)ores condiciones am"ientales: Los niveles de ruido en una

perforadora hidráulica son sensiblemente menores a los generados por una neumática$ debido a la ausencia del escape de aire" #demás$ la hidráulica ha permitido un me
+ayor elasticidad de la operación7 1s posible variar dentro de la

perforadora la presión de accionamiento del sistema$ la energía por  golpe y frecuencia de percusión" •

+ayor facilidad para la automatización 7 1stos equipos son mucho más

aptos para la automati:ación de operaciones$ tales como el cambio de varilla
Li&i%a)io"e$ • •

Kayor inversión inicial Ceparaciones más comple
U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 Pa#%e$ 1#i")i1ale$ de " J&6o -id#'li)o 1n la figura que se presenta a continuación podremos apreciar las principales partes de un 5umbo Hidráulico"

P#i")i1io$ de o1e#a)i*" del .&6o /id#'li)o

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3

Co&1o"e"%e$ del J&6o -id#'li)o ," &" ." I" '"

arro (arrier) /erforadora Hidráulica 3iga de avance con parada y retorno automáticos" 6ra:o con paralelismo automático" /anel de ontrol conteniendo las válvulas para perforación y

funciones automáticas" -" 1nfriador de aceite" " /aquete de poder Hidráulico$ con el motor el!ctrico acoplado a una doble o triple bomba hidráulica$ alimentadas de aceite desde el tanque hidráulico" Las bombas hidráulicas proveen la energía hidráulica necesaria para el movimiento del bra:o$ percusión de la perforadora$ rotación y avance" @" a
U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 ,," 6omba de agua" ,&"ompresor" ,."Lubricador del aire"

*escripción de >istemas •

>istema

Hidráulico7

para

percusión$

rotación$

avance

•

posicionamiento del boom" >istema de #gua7 /ara el barrido de la broca y enfriamiento del aceite

•

hidráulico" >istema de #ire7 /ara lubricación y presuri:ación del cabe:al (front

•

head) de la perforadora" >istema 1l!ctrico7 /ara la operación y control de los motores el!ctricos"

,istemas t!picos de perforación

TIPOS DE MAN=UERAS > TUBERIAS UTILIZADAS EN EL RUBRO

y

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 TUBOS -DPE o PEAD 1l polietileno de alta densidad (H*/1) es uno de los materiales más habituales ofrece venta
por

sus

características

estructurales$ resistencia a la abrasión y a agentes químicos superior a otros materiales" 1l H*/1 es un material inerte que no reacciona con casi ning0n elemento$ es por eso que es resistente a la corrosión$ a la incrustación$ etc" >u vida 0til teórica es de ' a%os traba
RP >e destaca las tuberías +C/ y su desempe%o en el mane
la

producción controlado"

base

de

un

algoritmo

de

proceso

de

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 Kediante el proceso de producción por centrifugado de Hobas el espesor de revestimiento es dise%ado para satisfacer la aplicación designado de resistir

1l lodo es el más da%ino durante un período comparativamente largo" Los espesores suelen

ser

entre

,,

milímetros"

Aambi!n

pueden

fabricarse revestimientos más gruesos si se requiere" >eg0n la compa%ía$ con el proceso de centrifugado de Hobas se obtiene un revestimiento con poliuretano que forma completamente parte de la tubería" QLo más importante está relacionado con la resistencia y la durabilidad de las tuberías de lodos" 1n muchos casos el ambiente tambi!n
CPVC Los sistemas de conducción de fluidos industriales fabricados a partir de polímeros de /3 OCS# (policloruro de vinilo clorado) satisfacen los requerimientos críticos de plantas de procesos mineros e industriales como 1T>2$ de producción de ácido sulf0rico y molibdeno$ tratamientos de C4L1>$ pilas de li8iviación$ entre otros ambientes agresivos"  #lgunas de las venta
U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 química (integridad mecánica)$ resistencia a la corrosión$ incrustación y al fuego$ economía costo versus beneficio"

MAN=UERAS 1n algunas industrias es importante el correcto uso de herramientas$ aditamentos o equipos para poder cumplir con la entrega de productos con la me
• • • • •

>eguridad +le8ibilidad *esempe%o Cesistencia *urabilidad

Ti1o$ de &a"+e#a$ 18isten tres generalidades para poder clasificar las mangueras hidráulicas$ las cuales son7 •

+angueras de mediana presión: >u construcción se basa en una

tren:a de acero con una cubierta delgada y fle8ible$ lo cual facilita el

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 ruteo de ensambles en los equipos" Cesiste temperaturas entreIJ y UP.J  má8imo • 

+angueras

de "a)a presión: *ise%adas para usarse en diferentes

aplicaciones con presiones de operación por deba4" Dtili:ados en circuito de frenos y para el transporte de aceites minerales" >u cubierta es de fibra te8til sint!tica resistente a la abrasión y posee una malla tren:ada de alambre de acero endurecida •

+angueras de alta presión: >on llamadas mangueras de dos alambres

porque generalmente tienen un refuer:o de dos tren:as de alambre de acero de alta tensión . •

+angueras de e*trema presión: Las mangueras de e8trema presión y

muy alta presión se utili:an para equipos de construcción y maquinaria de servicio pesado y para el transporte de aceites minerales resistentes en AE de IE y más ,&'E en donde suceden altos impulsos o incrementos s0bitos de presión . 1n su interior posee una cubierta de caucho resistente a los aceites el refuer:o posee - mallas espiraladas de alambre de acero endurecida y templado"

PREVENCION DE ACCIDENTES LABORALES DE MA?UINARIAS =RUA MOVIL Rie$+o$ &'$ 4#e)e"%e$7 • • • •

 #trapamiento por vuelco de maquinas  #trapamiento por o entre ob
U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 • • • • •

hoques contra obobreesfuer:os"

Medida$ 1#eve"%iva$ e$1e)i4i)a$ •

La gr0a a utili:ar en esta obra$ tendrá al día el libro de mantenimiento$

•

en prevención de los riesgos de fallos mecánicos" 1l gancho o el doble gancho de la gr0a estará dotado de pestillo o pestillos de seguridad$ en prevención de riesgos de desprendimiento

•

de la carga" 1n el portón del acceso de la obra$ se le entregara al operador la

•

correspondiente" >e comprobara el correcto apoyo de los gatos estabili:adores antes

•

de entrar en servicio la gr0a" Las maniobras de carga o descarga estarán siempre guiadas por un

•

especialista en prevención de los riesgos por maniobras incorrectas" >e prohíbe e8presamente$ sobrepasar la carga má8ima admitida por 

•

el fabricante en función de la longitud en servicio del bra:o" 1l gruista tendrá la carga siempre a la vista" >i esto no fuere posible$

•

las maniobras serán dirigidas por un se%alista" >e prohíbe utili:ar las gr0as para arrastrar las cargas por ser una

• •

maniobra insegura" >e prohíbe permanecer o reali:ar trabae prohíbe permanecer o reali:ar traba
E8i1o$ de 1#o%e))i*" 1e#$o"al • •

Copa de traba
U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 • • • • •

/antallas para la protección del rostro de la vista" /rotección auditiva" 6otas de seguridad con refuer:os metálicos" Guantes de seguridad" inturón de seguridad"

E@CAVADORA E8i1o$ de 1#o%e))i*" 1e#$o"al

•

Lentes de seguridad" asco de seguridad" haleco reflectante" Guantes" 6otas de seguridad"

•

Medida$ 1#eve"%iva$ >e debe utili:ar ropa adecuada puede quedarse atascada en controles

• • • •

• •

u otras partes de la máquina" Aenga a la mano un botiquín y un e8tintor contra incendios"  #l reali:ar labores de mantenimientos e inspección confirme que todos los aditamentos y equipos de traba
•

dispositivos de seguridad colocados" o transporte a ning0n pasa
•

(agua$ lu:$ gas$ etc")" Cevisar el área de traba
•

male:a$ etc") 1l uso del cinturón es obligatorio"

• •

U"ive#$idad Sa"%o To&'$, T()"i)o P#eve")i*" de Rie$+o$, Se))i*" , Se&e$%#e N 3 •

Los espectadores deben de estar le
•

máquina y a la vista del operario en todo momento" 1l sistema de a
•

una vuelta al soltar grasa"  #l subir o ba
•

correspondientes" 1l m!todo correcto de subir o ba
•

dos manos y un pie$ o dos pie y una mano"  #l reali:ar tareas de mantenimiento colocar la maquina en un lugar 

•

nivelado y con los dispositivos de seguridad" La limpie:a de todos los componentes permite que traba
•

eficientemente dentro de las temperaturas y rangos permitidos"  #l amanecer elementos inflamados colocarlos fuera del alcance de

•

riesgos potenciales" o utili:ar elementos metálicos$ cable o llave para verificar el estado de las baterías esto producirá un arco el!ctrico ocasionando

•

quemaduras" uando el motor (caliente) est! funcionando nunca retire la tapa del refrigerante del motor" o utili:ar guantes ni trapos la tapa debe poder 

•

ser retirada con las manos desnudas (límite de temperatura)"  #ntes de empe:ar una operación se debe reali:ar una inspección alrededor de la máquina"

PELI=ROS •

Los circuitos oleohidráulicos traba