UNIVERSIDAD NACIONAL“JORGE BASADRE GROHMANN”

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS

MAQUINARIA MINERA

PRÁCTICA

“VELOCIDADES DEL D25C - CATERPILLAR”

DOCENTE:Ing. JULIO FERNÁNDEZ PRADO

ESTUDIANTES:

SMÉYKAL FIORELLA CÓRDOVA CHIPOJOSÉ FARFÁN PORTUGAL

TACNA – PERÚ2010

INDICE

MARCO TEORICO 03

Camión volquete articulado 03

Características 03

Diseño y avances 04

Caterpillar 05

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PARTE PRÁCTICA 06

Datos del catalogo caterpillar articulated dump trucks D25C 06

Grafica 06

Carro cargado 08

Carro vacío 10

Desbroce 1.5:1 12

Tonelaje por hora 12

Tiempo total de carguío de camiones 12

A) Toneladas por pase de palas 12

B) Tiempo de ciclo por pase 12

C) Numero de pasadas para cargar el camión 12

D) Tiempo de llenado del camión 13

E) Tiempo de carguío del camión 13

F) Tiempo de ciclo del camión 13

G) Producción horaria del camión 13

H) Producción efectiva del camión 13

I) Flota de camiones requeridos 13

J) Número de camiones por pala 14

K) Número de camiones cargados por pala 14

L) Número requerido de palas 14

NEUMATICOS PARA CAMION CAT D25C

A) Peso del camión cargado 15

B) Peso del camión vacío 15

C) Promedio del qm 16

D) Selección del qm 16

E) Velocidad media 16

F) Selección de neumáticos 17

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MARCO TEORICO

CAMIÓN VOLQUETE ARTICULADO

Los camiones de volquete articulado se utilizan para mover la arena, el suelo, la grava,

y la roca. Están entre las más recientes adiciones al sector de la construcción, con la

mayoría de los adelantos y demandas ocurriendo durante las dos décadas anteriores.

Un camión de volquete articulado también es útil para volcar material en un volquete,

salva la redundancia de su nombre.

El camión volquete articulado consiste en un camión con remolque con un marco

articulado y un componente trasero para la descarga.

CARACTERÍSTICAS

El camión de volquete articulado: por dentro y por afuera

El marco articulado del camión volquete articulado se ha convertido en una decisión

popular entre los contratistas. Proporciona una fácil maniobrabilidad y los marcos del

frente y traseros son separados fácilmente por un enganche oscilante, una

característica que mantiene a las ruedas sobre la tierra y reduce al mínimo la tensión

en el marco del camión. También, el camión volquete articulado tiene costos más bajos

contribuidos a la construcción y a la operación.[7]

La cabina también ha experimentado varias mejoras para la máxima comodidad. Es

también donde la mayor parte de los controles están contenidos.

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La fuente de energía deriva del motor, o del conjunto de transmisiones, que está

situado debajo de la cabina.

El chasis permite a la carga útil (de los materiales que son llevados) balancear con el

ratio del peso. La parte trasera es también donde se localiza la hidráulica, una

característica que permite que el camión volquete articulado sea levantado y

descendido, y a veces, ser liberado. Los frenos y la suspensión también están situados

en la parte posterior del camión volquete articulado, para ser controlados por los

interruptores y las palancas dentro de la cabina.

DISEÑO Y AVANCES

Debido al simple diseño del camión volquete articulado, otro equipo se puede montar

fácilmente en el chasis al lado del cuerpo de descarga trasero, incluyendo:

Tanques de agua Cargadores de troncos y tuberías Camiones de combustible Plumas

hidráulicas Barrenas Camiones especiales (para el transporte de viruta y de carbón)

Otros avances incluyen los controles y diagnósticos electrónicos, motores de más altos

caballos de fuerza, el diseño del marco, y una selección de engranaje más suave.

Tanques de agua

Cargadores de troncos y tuberías

Camiones de combustible

Plumas hidráulicas

Barrenas

Camiones especiales (para el transporte de viruta y de carbón)

Todos los camiones volquete articulados tienen una articulación de oscilación situado

entre la cabina y el cuerpo del camión. Esto permite que el camión se mueva por

separado del cuerpo.

El camión volquete articulado se diseña para la productividad máxima, lo cual hace

mucho más eficiente que la mayoría del equipo cuando se trata de acarrear tierra, roca,

y grava. Saliente a su éxito es la capacidad del operador de elegir una transmisión 4X4

o de seis-ruedas, dependiendo de las condiciones del terreno. Esta característica hace

de los camiones volquetes articulados especialmente eficientes para el trabajo en arena

o fango profundo.

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La técnica de dirección articulada permite dar vueltas más apretadas y un mejor

movimiento, una característica especialmente importante dentro de áreas difíciles-de-

manejar. Los operadores pueden tener un mejor control de la maquinaria con el uso de

los sistemas de retraso (frenos de escape, retardadores de transmisión).

CATERPILLAR

Caterpillar Inc. es una compañía Estadounidense enfocada en la fabricación de

maquinaria agrícola e industrial.

Bastante reconocida por sus vehículos de color amarillo y negro, Caterpillar es

comúnmente referida como “CAT.”

Su desarrollo a impulsado a la industria a crecer exponencialmente. Iniciándose a

comienzos del siglo XX desarrollando las orugas por medio de avances en vehículos

propulsados a vapor y gasolina, Caterpillar ha sido un importante actor en el

mejoramiento de equipo industrial. En la actualidad produce más de 300 diferentes

tipos de maquinaria agrícola e industrial.

El éxito a permitido que la compañía se expanda al mundo entero, con cerca de 400

operaciones en 40 países. Caterpillar posee cerca de 95,000 empleados, 100,000

comerciantes empleados, y miles de abastecedores negociando en todos los

continentes. De hecho, más de la mitad de las ventas de la compañía son realizadas

afuera de los Estados Unidos.

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PARTE PRÁCTICA

DATOS DEL CATALOGO: CATERPILLAR ARTICULATED DUMP TRUCKS D25C

Peso Unitario = 42 400 lb Potencia = 260 Hp Capacidad = 50 000 lb Peso del Carro Cargado = 92 400 lb

GRAFICA

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1. CARRO CARGADORatio = Peso Vacio

HP

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Ratio = 92400

260Ratio= 355,3846154

Como el resultado de nuestro ratio se encuentra entre 300 y 380 trabajamos con los datos de la segunda tabla.

Grafica con los % SR

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2. CARRO VACIO

Ratio = Peso Vacio

HPRatio = 42400

260

Ratio = 163,0769231

Como el resultado de nuestro ratio se encuentra entre 300 y 380 trabajamos con los datos de la segunda tabla.

Grafica con los % SR

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CONTINUACIÓN DEL PROBLEMA:

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Si tenemos el camión desarrollado por cada uno y asumiendo una pala de capacidad como para el camión seleccionado, el tiempo de trabajo igual a 350 días por año, 3 guardias de 8 horas, el ciclo del camión estará de acuerdo a lo obtenido. Reducción de guardia igual a 8 millones de toneladas de mineral al año, relación de desbroce igual a 1.5 a 1, densidad del banco 1.5 tn/yd3, factor de esponjamiento igual a 50%, ángulo de giro igual a 75º, factor de excavación igual al 80%, factor de llenado igual a 85%. Calcular producción efectiva/hora, numero de palas requeridas, numero de camiones cargados/hora por cada pala.

Desbroce 1.5:1

8000000 Mineral : 8000000

1.5*8000000 Desmonte : 12000000

Tonelaje Total 20000000

Tonelaje por Hora

200000 ton/año*(año/350dias)*(1dia/3guardias)*(1guardia/8horas)

PRODUCCION HORARIA: 2381 ton/hora

Capacidad de Nuestro Camión: Capacidad: 25 tn

Tiempo total de carguío de camiones

A) Toneladas por pase de palas-Uso de la tabla 1

Tonelaje por pase de palas= Capacidad de Cuchara*Factor de Llenado*Densidad de Banco

Factor de Esponjamiento

Tonelaje por pase de palas= 4.42 Tn

B) Tiempo de ciclo por pase- Uso de la tabla 2 y 3

Tiempo de ciclo por pase= Factor de prof. de Exc.*Factor del ang. De giro*Tiempo de Giro

Tiempo de pase por ciclo = 0.4522 min

C) Número de pasadas para cargar el camión

Nº de pasadas = Capacidad del camión (Tn)

Ton/pase

Nº de pasadas = 25

4.42

Nº de pasadas = 5.656 = 6 pasadas

D) Tiempo de Llenado del camión

Tiempo de llenado del camión= Nº de pasadas*(Tiempo/pase)

Tiempo de llenado del camión= 6*0.4522

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Tiempo de llenado del camión= 2.7132 minutos.

E) Tiempo de carguío del camión incluido estacionamiento y maniobras

2.7132 min + 0.3 min = 3.0132 minutos

F) Tiempo de ciclo del Camión-Mediante Tablas

Tiempo de Ciclo del camión= T. de llenado + T. est. y man.+ T. desc. + T. ida y vuelta

Tiempo de ciclo del camión = 2.7132 + 0.3 + 1.3 + 27.51

Tiempo de ciclo del camión = 31.8232 min

G) Producción horaria del camión

Producción horaria del camión= Capacidad del camión*60

Ciclo del camión

Producción horaria del camión = 25*60

31.8232

Producción horaria del camión= 47.135423 ton/hora

H) Producción Efectiva del Camión

Producción Efectiva del camión = Producción Horaria*Factor de Operación

Producción Efectiva del camión = 47.1354 *(50/60)

Producción Efectiva del camión = 39.2795 (tn/hora)

I) Flota de camiones Requeridos

Flota de camiones requeridos= Producción

Prod. Efec.

Flota de camiones requeridos= 2381tn

39.2795 tn/camión

Flota de camiones req.= 60.61 camiones = 61 camiones

J) Número de Camiones por Pala

Número de camiones por pala= Tiempo de ciclo de camión

T. llenado+ T. est y man.

Número de camiones por pala = 31.8232 .

2.7132 + 0.3

Número de camiones por pala = 10.56 =

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K) Número de camiones cargados por pala

Número de camiones cargados por pala= 60 * Factor de Operación

T. carguío + T. est. y man.

Número de camiones cargados por pala= 60 * (50/60)

3.0132 + 0.3

Número de camiones cargados por pala= 15.09 = 16

L) Número Requerido de Palas

Número requerido de palas = Producción Requerida .

Cap. de Carga* Número de camiones cargados por pala

Número requerido de palas = 2381

25 * 16

Número requerido de palas = 5.95 = 6 PALAS

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NEUMATICOS PARA CAMION

CAT D25C

CONTINUACION DEL PROBLEMA:

Peso del camión cargado = 92 400 lb

Peso del camión vacio = 42 400 lb

Distribución de pesos:

Cargado:

Delantera: 48 % Posterior: 52 %

Vacio:

Delantera: 69% Posterior: 31%

G) PESO DEL CAMION CARGADO = 92 400 lb

Carga * Llanta Delantera del Camión Cargado

= 92 400 lb * 0.48

2

= 22 176 lb

Carga * Llanta Posterior del Camión Cargado

= 92 400 lb * 0.52

4

= 12 012 lb

H) PESO DEL CAMION VACIO = 42 400 lbCarga * Llanta Delantera del Camión Vacio

= 42 400 lb * 0.692

= 14 628 lb

Carga * Llanta Posterior del Camión Vacio= 42 400 lb * 0.31

4

= 3 286 lb

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I) PROMEDIO DEL Qm

DELANTERO: Qm Llanta Delantera = Llanta Delantera Cargada + Llanta Delantera

Vacía2

Qm Llanta Delantera = 22 176 lb + 14 628 lb 2

Qm Llanta Delantera = 18 402 lb

POSTERIOR:Qm Llanta Posterior = Llanta Posterior Cargada + Llanta Posterior Vacía

2Qm Llanta Posterior = 12 012 lb + 3 286 lb

2

Qm Llanta Posterior = 7 649 lb

J) SELECCIÓN DEL Qm:

La selección del Qm para lops cálculos siguientes, será el Qm de mayor valor.

Entonces tenemos: Qm (mayor) = 18 402

Qm (mayor) = 9.201 Tn

K) VELOCIDAD MEDIA

Vm = L * N

H

L= Longitud total en millas

N= Nº de ciclos por día

H= Horas trabajadas

Nº de ciclos por día:

N = ( 24 * 60 ) .

Ciclo (camion)

Ciclo (camion)= Ttotal (ida y regreso) + Test. y maniobras + Tdescarga + Tllenado

Ciclo (camion) = 31.8232 min

.

N = ( 24 * 60 ) .

31.8232 min

N = 45.25 min.

Vm = L * N

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H

Vm = 7 * 45.25

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Vm = 13.77 MPH

L) SELECCIÓN DE NEUMATICOS

TMPH = Qm * VM * K1 * K2

Qm= Carga media de los neumáticos (la de mayor valor)

Vm= Velocidad media

K1= Factor 1 (generalmente)

K2= En función a la temperatura y velocidad media

K2 = Vm + (0.25 (TA – 38))

Vm

TA = Temperatura Ambiente

La selección de neumáticos será considerando las temperaturas promedias del ambiente en el que trabaja.

1. Temperatura Ambiente : TA = 5º

K2 = 13.77 + (0.25 (5 – 38))

13.77

K2 = 0.4009

Entonces tenemos:

TMPH = Qm * VM * K1 * K2

TMPH = 9.201 Tn * 13.77 * 1 * 0.4009

TMPH = 50.79

Tipo de Neumático: E4-4S- 14.00R25

2. Temperatura Ambiente : TA = 19º

K2 = 13.77 + (0.25 (19– 38))

13.77

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K2 = 0.66

Entonces tenemos:

TMPH = Qm * VM * K1 * K2

TMPH = 9.201 Tn * 13.77 * 1 * 0.66

TMPH = 93.0592

Tipo de Neumático: E3-4S-16.00R25

E4-2S- 14.00R25

3. Temperatura Ambiente : TA = 33º

K2 = 13.77 + (0.25 (33 – 38))

13.77

K2 = 0.909

Entonces tenemos:

TMPH = Qm * VM * K1 * K2

TMPH = 9.201 Tn * 13.77 * 1 * 0.909

TMPH = 115.19

Tipo de Neumático: E3-2S-16.00R25

E3-4S- 18.00R25

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