EQUIPOS DE CARGUIO EN MINERIA

Palas Mecánicas y Scooptrams

1. RESEÑA HISTORICALa producción minera ha ido cambiando, debido a nuevos métodos de explotación; obligando esto a mover grandes volúmenes de mineral tanto en la minería subterránea como en la de tajo abierto siendo necesario para esto el avances tecnológico y la creación de maquinas, que sean lo suficientemente capaces de cumplir este objetivo.Hoy en la actualidad se cuenta con esta maquinaria pesada mecanizada creada especialmente para la minería la cual tiene una gran demanda.El mundo ha cambiado se está modernizando, está cambiando y continuará cambiando. Es por eso que presento una reseña.

2. INTRODUCCION. Los equipos de carguío dentro de la minería se dividen en Palas Mecanicas y Scooptram, dependiendo del tipo de mina; si es a tajo abierto o subterránea. Todo parece indicar que la nueva tendencia es mover más mineral en el menor tiempo posible.Cada una de estas tiene diferentes dimensiones y capacidades creadas de acuerdo a los estándares de las empresas mineras.En este mundo de la maquinaria pesada de este tipo nos encontramos con diferente fabricante o marcas entre ellos Caterpillar,komatsu y atlas copco.

3. EQUIPOS MINEROS DE CARGUIO

I. MINA TAJO ABIERTOPara realizar el trabajo en una mina a cielo abierto, es necesario contar con una gran cantidad de herramientas y equipos, entre ellas se hace indispensable el actuar de máquinas las cuales serán las capaces de mover grandes volúmenes de mineral que se transformará en un producto final ya sea cobre, plata, oro,etc.Estos equipos son necesarios, y existen para cada una de las tareas unitarias que se desarrollan al interior de un tajo, los cuales son:

CARGUIO Esta tarea nos permite extraer el material fragmentado producto de la tronadura, el cual se realiza a través de Palas Hidraúlicas, Palas Eléctricas, Cargadores Frontales, Dragas, cuyo material se deposita en camiones, correas, vagones de trenes etc. Con esto estamos

extrayendo el material desde el tajo, etapa de extracción del material, el cual puede ser mineral o lastre (esteril).

TRANSPORTE PERFORACION

A. PALAS MARCA KOMATSU el modelo D575-3 SD

Construido por la japonesa Komatsu, (SuperDozer) es el más grande bulldozer del mundo.. Con un peso operativo de 153 Tm. y una potencia de 1.150 CV; La capacidad de carga de la hoja empujadora es de nada menos que 69 m3... Para ampliar las fotos pulsar sobre ellas Características:Motor Komatsu SA12V170E de 46,3 litros.

cargadores Komatsu WA1200

Con el balde de mayor capacidad en su clase, de 20m³ en versión estándar y 18m³ en versión high lift y una fuerza de ruptura de 130.000 kgr., el cargador Komatsu WA1200

En la minería a cielo abierto, la pala excavadora se utiliza normalmente para explotar o extraer material.

La pala utillizada para explotar, se puede identificar porque normalmente tiene cuatro orugas. La pala excavadora para la extracción de mineral tiene dos. Debido a que las palas excavadoras están completamente expuestas a la interperie, todos los componentes deben ser robustos. También deben ser capaces de soportar temperaturas extremas, agua y partículas en el aire.

La pala o cucharón recoge el material. El mecanismo de avance mueve el cucharón hacia

delante, recogiendo el material de forma más eficaz. Cuando el cucharón está lleno, es elevado y toda la máquina gira hacia un lado. La carga es liberada a través de la puerta de bisagra. Existe una gran tensión sobre los rodamientos y los ejes giratorios apoyados sobre los rodamientos. Resulta extremadamente costoso que una pala excavadora quede fuera de servicio de manera inesperada.

B. PALAS MARCA CATERPILLAR

El carguío del material tronado se realiza con Palas eléctricas y cargadores frontales. Las palas eléctricas operan con baldes de llenado rápido de 12 y 13 yd3 (*) de capacidad, mientras

los cargadores frontales utilizan baldes de 11.7 yd3. Los cargadores frontales se destinan habitualmente al carguío de

mineral para la alimentación de Planta de Chancado, mientras las palas orientan su accionar a la extracción de

estéril.

(*) yd3 : 1 Yarda = 0,9144 metros

C. PALAS MARCA ATLAS COPCO

D. HITACHI MODELO EX 3600

  EX3600

Energía Gruesa Del Motor 1 400 kW (1 880 hp)

Peso De Funcionamiento  

Azada posterior348 000 kg(767 000 lb)

Pala de Cargamento350 000 kg(772 000 lb)

Balde de azada posterior  

PCSA Apilado 22.0 m3 (28.8 yd3)

CECE  Apilado 22.0 m3 (28.8 yd3)

Cubo de la pala del cargamentoPCSA Apilado

21.0 m3 (27.5 yd3)23.0 m3 (30.1 yd3)

Dimensiones

Rangos de trabajo

  EX3600

Longitud del auge 9.6 m (31' 6")

Longitud del brazo 4.5 m (14' 9")

A Max. alcance de excavación 18 190 mm (59’ 8")

A'Max. alcance de excavación(en tierra)

17 600 mm (57’ 9")

B Max. profundidad de excavación 8 580 mm (28’ 2")

B' Max. profundidad de excavación (8’nivel) 8 490 mm (27’10")

C Max. altura del corte 17 690 mm (58’ 0")

D Max. descarga de altura 11 590 mm (38’ 0")

E Max. profundidad vertical de la pared 4 060 mm (13’ 4")

Fuerza de excavación del baldekN (kgf,lbf)  

ISO 1 050 kN (107 000 kgf, 236 000 lbf)

SAE:PCSA 932 kN (95 000 kgf, 209 000 lbf)

Fuerza del brazokN (kgf,lbf)  

ISO 951 kN (97 000 kgf, 214 000 lbf)

SAE:PCSA 922 kN (94 000 kgf, 207 000 lbf)

II.SEGURIDAD EN PALAS MECÁNICAS

Es la maquinaria más popular en la construcción y comúnmente las palas

mecánicas son maquinarias abusadas en sitios de trabajo.

A continuación los procedimientos para trabajo seguro con Palas Mecánicas:

1. Manténgase en el asiento de operador cuando este la maquinaria en operaciones y colóquese el cinturón de seguridad cuando maneje el vehículo o utilice la pala frontal. Manténgase en control en todo momento.

2. Observe y escuche descomposturas. Deténgase si detecta algo incorrecto en las operaciones. Corrija el problema inmediatamente o repórtelo al supervisor.

3. Nunca permita que una persona no autorizada o sin la capacitación adecuada maneje la pala mecánica.

4. No utilice la pala como plataforma o elevador de personal.5. Observe el área antes de manejar en reversa y coloque la pala trasera en la posición de

cerrado.6. Conozca los puntos giratorios y de atrapamiento en todo él vehículo.7. Maneje despacio cuando trabaje en áreas congestionadas.8. De la preferencia de paso a todos los vehículos cargados. Mantenga una distancia segura

en relación a otros vehículos. Rebase con precaución.9. No obstruya su visión cuando maneja el vehículo o mientras esta en operaciones. Lleve la

pala frontal en la parte de abajo para mayor visibilidad y estabilidad cuando maneja. Opere el equipo a una velocidad que lo mantiene en control en todo momento. Por supuesto maneje despacio en superficies disparejas, mojadas, terracerías y pendientes.

PRECAUCIONES PARA PALA FRONTAL

1. Mantenga la transmisión engranada cuando viaje bajo cuesta. No la coloque en neutral. Mantenga las RPM adecuadas para tener funciones de frenos y dirección. Utilice el mismo engranaje cuando viaja bajo cuesta que usaría viajando hacia arriba.

2. Utilice los frenos y frenos de emergencia de acuerdo a las indicaciones en el manual de operador.

3. Cuando trabaje en áreas peligrosas manténgase aun más alerta.

4. Cuando opere la pala frontal, asegúrese que la pala trasera esta en la posición de cerrado para evitar movimientos inesperados..

5. Si se ha quitado la pala trasera asegúrese que tiene suficiente contrapeso. Siga las recomendaciones del fabricante para el peso apropiado.

6. Utilice mayor precaución cuando este rellenando, puesto que el peso del material de relleno y del equipo puede ocasionar un derrumbe en áreas recién construidas.

7. Nunca corte una pendiente en la parte de abajo.8. Cuando trabaje en la base de un acantilado o pendiente, esté alerta sobre derrumbes de

rocas, árboles u otros obstáculos.9. Utilice mayor precaución cuando trabaje en orillas de acantilados, pendientes y mantenga

una distancia segura entre el equipo y la orilla.10. Observe las ramas bajas y árboles muertos estos pueden ocasionar problemas.11. Antes de entrar en túneles, puertas, o áreas bajas, observe los peligros potenciales de

obstrucción y por supuesto la altura.12. Evita acantilados muy angulados y superficies inestables. Si maneja en un acantilado lleve

la carga cerca del piso y con mucho cuidado. No maneje en a lo ancho del acantilado bajo ninguna circunstancia. Únicamente maneje hacia arriba y hacia abajo.

13. Evite dar vuelta en acantilados si es posible. Si es necesario dar vuelta deberá hacerlo con mucho cuidado y con vueltas abiertas y muy despacio.

14. Cuando maneje objetos hágalo con cuidado. Levantar demasiado la carga o girar la pala puede ocasionar que la carga caiga sobre el operador.

15. Mantenga el área de trabajo tan nivelada como sea posible. Evite crear canales con las llantas.

16. Utilice la pala ocasionalmente para nivelar la superficie.

SEGURIDAD DE PALA TRASERA

1. Asegúrese que el área esta libre antes de empezar a trabajar.2. Antes de iniciar operaciones; coloque el freno de emergencia, baje la pala fontral hasta el

piso. Coloque la transmisión en neutral, baje los estabilizadores y nivel el vehículo lo más posible.

3. Nunca entre o permita que otros entren en la circunferencia de trabajo de la pala.4. Nunca opere los controles de la pala trasera desde el piso o fuera de la cabina.5. No escarbe debajo del vehículo o los estabilizadores. Puede ocasionar un derrumbe

ocasionando la caída del vehículo en la excavación.6. Asegúrese que el vehículo no puede rodar en la excavación cuando eleve los

estabilizadores.7. Asegúrese que el chofer del camión esta fuera de la cabina antes de cargar el camión.

Nunca mueva la pala sobre la cabina del camión.8. Cuando opere el vehículo en acantilados, gire la pala hacia el lado elevado si es posible. Si

es necesario cargar hacia el lado bajo del acantilado, únicamente mueva la pala lo suficiente para descargar. Utilice mayor precaución y coloque los estabilizadores antes de iniciar la excavación.

9. Mantenga una distancia apropiada entre la trinchera y el vehículo para evitar derrumbes.

10. Antes de mover el vehículo, el operador debe estar sentado y con cinturón de seguridad puesto. Eleve la pala frontal y estabilizadores lo suficiente para librar el piso y poder mover el vehículo. Una vez que el vehículo se ha colocado en la nueva posición, coloque el freno de emergencia, coloque la transmisión en neutral, coloque la pala frontal y los estabilizadores para nivel el vehículo.

Aun cuando los operadores deben observar otras precauciones, este repaso proporciona una guía básica de operaciones para palas mecánicas.

PALAS MECÁNICAS

Las palas de la minería, son maquinarias modernas de gran tamaño y peso, cuyos baldes son capaces de mover entre 23 y 28 metros cúbicos, es decir, entre 70 y 77 toneladas de mineral de una sola vez. Estas palas son eléctricas y su potencia la obtienen conectándose al tendido de alta tensión o a camiones generadores de electricidad.

Las palas en general, constan de tres unidades principales: la maquinaria inferior, el puente giratorio y el equipo frontal.

La maquinaria inferior sirve de base para el bastidor rotatorio y contienen el equipo necesario para propulsar la pala.

El puente giratorio incluye, el bastidor rotatorio, el depósito de lastre y la casa de máquinas, conteniendo esta última, toda la maquinaria necesaria para las funciones de levante, giro y empuje, como asimismo, los controles para comandar las operaciones mecánicas. La casa de máquinas dispone además, de una sistema filtrador de aire para reducir al mínimo la acumulación de calor y polvo en su interior. La cabina del operador va montada en posición elevada sobre la casa de máquinas y contiene todos los controles para operar la pala.

El equipo frontal, ubicado en la parte delantera de la pala, comprende el caballete "A", el balde excavador, el brazo del balde, la pluma, los cables móviles y los tirantes estructurales de la pluma.

Las palas electromecánicas tienen un funcionamiento bien característico. Están compuestas de varias maquinarias o transmisiones mayores, donde cada una de éstas se podría describir como una gran caja reductora, ya que a través de una configuración de varios engranajes, reducen la velocidad de giro que entrega un motor eléctrico, para transmitir la potencia a unos tambores que enrollan unos cables o a los ejes motrices para el desplazamiento. Estas maquinarias mayores dan las funciones de levante, giro, empuje y propulsión.

PALA MECANICA

La excavadora equipada como pala mecánica, está diseñada fundamentalmente para excavar un material con máxima dureza de la clase II-A, incluyendo también roca previamente fragmentada con el empleo de explosivos.

Según sea el tipo de trabajo a que fundamentalmente se destine la máquina, el fabricante pueden suministrarla sobre el tipo de montaje o sistema de propulsión mas adecuados, los que primordialmente se dividen en : montaje de propulsión sobre orugas, montaje con autopropulsión sobre llantas neumáticas y montaje sobre camión.

PARTES BASICAS Y OPERACION DE UNA PALA:

Las partes básicas de una pala mecánica incluyen el montaje, la cabina o caseta, el aguilón, el brazo excavador, el cucharón y el cable del malacate.

Este tipo de equipo trabaja atacando del nivel del suelo hacia arriba o sea, con una pala en la posición correcta cercana a la superficie vertical de la tierra que se va a excavar, se baja el cucharón hasta el piso del banco, apuntando los dientes sobre la pared. Se le aplica una fuerza a través de la flecha y al mismo tiempo una tensión a la línea del malacate, para jalar el cucharón hacia arriba de la pared del banco. Si la profundidad del corte es la correcta, considerando el tipo de suelo y el tamaño del cucharón, éste estará lleno al llegar a la parte superior del banco.

CAPACIDAD.

La capacidad de las palas mecánicas es designada por el tamaño de su cucharón excavador, el cual se suele expresar en yardas cúbicas que corresponde a la capacidad volumétrica del mismo, cuando se encuentra lleno al "ras".

Los tamaños comerciales frecuentemente utilizados en la industria de la construcción designados por la capacidad volumétrica de sus cucharones son de: 1/2, 3/4, 1, 1 1/2, 2 1/2, y 3 1/2 yardas cúbicas respectivamente, realizando la descarga por su parte inferior.

RENDIMIENTO DE PALAS MECANICAS.

El rendimiento de una pala mecánica está afectado por numerosos factores, entre los que destacan por su importancia los siguientes:

1.- Clase de material

2.- Profundidad de corte

3.- Angulo de giro

4.- Habilidad del operador

5.- Condiciones de la obra

6.- Mantenimiento del equipo

7.- Tiempo de ciclo

PROFUNDIDAD OPTIMA DE CORTE

Esta es optima cuando se llena el cucharón de la maquina en el menor tiempo posible, los valores de las alturas para obtener esta relación dependen de cada maquina y dependen de su altura y capacidad mecánica.

SELECCION DE UNA PALA MECANICA

Para elegir una pala mecánica en necesario determinar el trabajo que esta va a realizar y el tiempo que se espera para que el trabajo este realizado, además es importante considerar los siguientes puntos:

Tamaño del trabajo, entre más grande sea este, justifica una maquina mayor. El costo de transportar una maquina grande es mayor que el de una chica. La depreciación de una pala grande es mayor a la de una chica y al final de la obra es más

fácil vender una chica. Una pala grande tiene capacidad para manejar rocas de mayores tamaños, por lo tanto, el

costo por metro cubico y los costos de explosivos se reducen.

Las siguientes condiciones de trabajo deben ser consideradas:

Altura de los depósitos de material. Tamaño máximo de las rocas a excavar. Si el material es muy duro, funciona mejor una pala grande. Si el tiempo que se tiene para la excavación es poco, es mejor la pala grande. Es importante conocer la disponibilidad de palas antes de hacer una elección.

TAMAÑO DE LA MAQUINA

Este depende de la capacidad de su cucharón y se expresa en yardas cubicas, entre más grande es el cucharón, la maquina tendrá mas capacidad para cargar material por razones lógicas.

PARTES BASICAS

Las partes básicas de la maquina son el cucharón, el brazo, y las orugas o llantas en las que esta montada.

METODOS PARA INCREMENTAR EL RENDIMIENTO DE LA PALA

El método más común es el correctivo, este supone cambiar las condiciones de trabajo para obtener una mayor eficiencia. Esto se puede lograr sobre la base de cambios en los depósitos de material, en el operador, dándole un tratamiento previo al material o bien, en casos extremos, cambiando la maquina por una de capacidad mas adecuada para el trabajo.

EFECTO DE LA ALTURA DE CORTE EN LA PRODUCCIÓN

Si la altura de corte es muy alta, el cucharón no podrá ser llenado en su totalidad, por lo tanto, el operador tiene dos opciones; dar dos pasadas para llenar el cucharón o bien, vaciar un cucharón a medias en el lugar de deposito. Ambas opciones entorpecen el trabajo por lo cual es indispensable elegir la maquina adecuada para el trabajo que se desea realizar.

EFECTO DEL ANGULO DE GIRO

Este es un dato importante para él calculo de producción real de la maquina puesto que si el ángulo es diferente de 90 grados, este tiempo aumentara.

FACTOR DE PRODUCCION EFICIENTE

Como todos saben, no existen dos obras iguales, por lo que hay que considerar factores que podrían afectar el rendimiento de la maquina como los siguientes:

Mantenimiento del equipo Disponibilidad de refacciones Condiciones del terreno Localización de área de descarga Competencia de administradores

Generalidades de las Pala de cable

cielo abierto o a rajo abierto

La pala de cable es uno de los equipos más utilizados en faenas mineras a cielo abierto debido a la productividad que puede alcanzar en las operaciones de carga, respondiendo a la tendencia de las empresas mineras de mover una mayor cantidad de material (mineral y estéril).

En general, las palas de cable son equipos de gran envergadura, que alcanzan elevadas producciones, con costos unitarios bajos y una alta disponibilidad mecánica.

Características de las palas de cable

En minería, la clasificación de los equipos de carguío se basa principalmente en la capacidad del balde, que se expresa en yardas o m3. En la actualidad, la capacidad del balde puede sobrepasar las 60 yardas. Existen dos tipos de palas de cable:

Las palas que cargan sobre otros equipos (camiones), que son las más utilizadas.Palas que descargan directamente sobre el lugar de depósito.

Ventajas de las palas de cable

Las características más significativas de las palas de cable son las siguientes:Pueden excavar a alturas entre los 10 y 20 m.Pueden descargar a alturas entre los 6 y 12 m.

Poseen un sistema de traslación sobre una oruga y su accionamiento es eléctrico.La excavación se realiza mediante la combinación de dos movimientos: elevación y empuje.Son máquinas pesadas y robustas, adecuadas para trabajar en cualquier tipo de material.Permiten el arranque directo de materiales compactos, aunque en muchos casos se

acondiciona el material a la carga mediante tronadura.Tienen alta fiabilidad, debido a un diseño ampliamente probado, con buena disponibilidad

y utilización efectiva.Pueden remontar pendientes reducidas, pero no es aconsejable que operen inclinadas

debido a posibles problemas en el sistema de giro de la máquina.Presentan buena estabilidad y suavidad en la operación.Proporcionan una buena mezcla en dirección vertical, durante la carga, debido a la manera

de excavar, ya que la forma de movimiento de la pala hacia el material es, primero, horizontal, penetrando la pila de material tronado, y segundo, subiendo el balde en forma casi vertical hasta lograr llenarlo. Presentan buen rendimiento, incluso en malas condiciones de piso, ya que operan sin

desplazarse sobre él.Ofrecen al operador una muy buena visibilidad durante la operación, además de

condiciones de alta seguridad.Tienen una larga vida útil, estimada en más de 60.000 horas de operación.

Limitaciones de las palas de cable

No son adecuadas para cargas selectivas de material.Presentan una reducida capacidad de excavación (menos que las orugas).Requieren de un equipo auxiliar que constantemente mejore la pila de material por cargar.

Generalmente son tractores sobre orugas (bulldozer) o ruedas.Requieren operadores altamente calificados.Pueden dificultar las labores, puesto que las mantenciones se realizan en la misma faena

minera.Por su alto precio, sólo son consideradas en proyectos de gran escala y duración.

Descripción general del equipo

Las palas de cable tienen tres secciones principales que se encuentran interrelacionadas:

InfraestructuraLas palas de cable tienen una infraestructura montada sobre dos carros de orugas, lo que les permite posicionarse adecuadamente en los lugares de trabajo, y trasladarse a baja velocidad. En este conjunto va instalado el mecanismo de traslación y dirección, aunque en algunos equipos el motor correspondiente vaya montado en la plataforma superior. Todo el equipamiento eléctrico va por la infraestructura.

SuperestructuraSobre la infraestructura se instala la superestructura giratoria, que consiste en una plataforma capaz de girar en 360 grados en ambos sentidos. La superestructura está cubierta por un habitáculo cerrado y presurizado, que impide la entrada de polvo en los sistemas de accionamiento y control, tanto de la función de carga como de la de giro montadas sobre ella.

En la parte delantera del habitáculo se ubica el equipo frontal de excavación y la cabina del

operador. En la trasera está el contrapeso.

Estructuras de operaciónLa operación de carga de una pala de cable se realiza mediante la combinación de dos funciones ejecutadas por dos mecanismos distintos:

Mecanismo de elevación, que trabaja mediante el cable de elevación, que se enrolla en su correspondiente tambor.Mecanismo de empuje / retroceso, que se realiza por medio de un mecanismo piñón y

cremallera instalado en la pluma o también mediante cables y un tambor montados en la superestructura, todos accionados por motores eléctricos.La descarga se realiza una vez que la superestructura ha girado hasta situarse sobre la

unidad de transporte (camión). En ese momento, un motor eléctrico ubicado en la pluma acciona, mediante un cable, el cerrojo de la compuerta para descargar el material.

Sistemas y mecanismos de funcionamiento

Sistema eléctrico

AlimentaciónLa alimentación a las palas de cable, en alta tensión, se realiza desde la red trifásica de distribución de la explotación. La tensión de dicha red (15 a 45 kV) es muy superior a la utilizada normalmente por las excavadoras (3,3 a 7,2 kV), por lo que se necesita una transformación intermedia que se hace mediante una subestación, normalmente móvil y situada en la propia faena minera. El cable flexible que llega a la máquina por la parte trasera conduce la corriente a la superestructura giratoria, donde se encuentra la mayoría de los mecanismos y todos los sistemas de mando y control.

Accionamiento eléctricoCuando la electricidad se introdujo como fuente de energía por razones de rendimiento y costo, su empleo se hizo en corriente continua. La utilización de motores de corriente continua, en vez de alterna, se hizo porque el par de salida por amperio consumido es máximo y su doble alimentación suministraba control y flexibilidad lo suficientemente buenos. La relación entre par (intensidad) y velocidad (tensión) de estos motores los hacía ideales para esta aplicación.

Superestructura giratoriaEn la plataforma de la superestructura van instalados todos los sistemas de mando y control eléctrico de los distintos mecanismos. En su parte delantera están implantados los apoyos de la pluma, el soporte y estructura principal del equipo de excavación y del bastidor en "A", que mantiene a la pluma en posición mediante los cables de suspensión.

Como estos apoyos son flexibles y la pluma puede ser elevada, para casos de una elevación descontrolada o de la aplicación de excesivo empuje existe un interruptor "fin de carrera" que impide que la pluma caiga sobre la máquina.

Mecanismo de elevación

La elevación del balde de la pala se hace siempre mediante cables, por lo que el mecanismo está compuesto por uno o dos motores eléctricos y una transmisión por engranajes que

llegan hasta el tambor de enrollamiento, controlando el balde de buena forma.

El mecanismo de elevación lleva un freno de zapata, accionado por un muelle, que permite mantener el balde elevado durante los desplazamientos de la máquina. El freno se quita neumáticamente para trabajar desde la cabina del operador mediante el control eléctrico.

Mecanismos de empuje y retroceso del balde

Existen diferentes mecanismos para accionar el empuje del balde.Las palas marca Bucyrus transmiten al brazo los movimientos de empuje y retroceso en la excavación mediante cables. El mecanismo que los acciona va situado en el centro del lado delantero de la superestructura.

Otro sistema consiste en un mecanismo de piñón y cremallera, accionado por un motor eléctrico o hidráulico. Todo el conjunto va montado al aire sobre la pluma, cerca de la guiadera, por lo que aumenta la inercia en el giro de la máquina.

Mecanismo de giro

Permite el giro en 360 grados, en cualquiera de los dos sentidos, de toda la superestructura respecto de la infraestructura apoyada sobre el suelo. El movimiento parte de uno o más motores, situados verticalmente en la plataforma superior. La transmisión se realiza por medio de engranajes rectos, cuyo último eje atraviesa la superestructura.

Mecanismo de traslación y dirección

Si bien para los equipos pequeños el mismo motor de elevación sirve para hacer la traslación, los diseños modernos instalan motores independientes de traslación en la parte trasera de la infraestructura. Un motor único, con transmisión independiente para cada oruga, frenos y embragues de mandíbulas o discos, suministra las direcciones deseadas.

Infraestructura y bastidores de oruga

Consiste en una robusta estructura que soporta toda la máquina, montada en dos bastidores de orugas sobre los que la pala realiza los desplazamientos.

Sobre ella gira la superestructura encargada de ejecutar la carga y descarga del balde, estando el eje de giro o pivote central alojado en el centro de la infraestructura. Para ello, ésta lleva en su parte superior la corona dentada de giro y la pista inferior del círculo de rodillos.

Sistema neumático

El aire comprimido que acciona los frenos y embragues se produce en un grupo moto-compresor situado dentro de la cabina presurizada de la plataforma giratoria. El motor es de corriente alterna a baja tensión.

Cables de accionamiento

Los cables de empuje y retroceso son independientes, pero poseen un tambor de

enrollamiento en común, pues forman un conjunto accionado por el mismo motor.

El ajuste o tensado del sistema se realiza sobre el de retroceso, mediante un mecanismo en el brazo, una vez que el de empuje ha sido convenientemente fijado. Ambos cables son del mismo diámetro y tienen longitudes distintas.

La sustitución de los cables de accionamiento es un factor importante en la mantención del equipo, por lo que se deben establecer frecuencias de reemplazo, ya sea por horas trabajadas o toneladas cargadas. No obstante, si por simple observación se ve en mal estado, deben tomarse las medidas pertinentes.

Balde

El balde se sitúa en el extremo del brazo y está unido a él mediante pernos que permiten facilitar su reemplazo o modificar la inclinación.Montado sobre un brazo (empuje/retroceso), el balde es elevado por los cables amarrados a él, que pasan por las poleas situadas en el extremo de la pluma.

Respecto del brazo, éste transmite la fuerza de empuje necesaria para penetrar en el material por cargar, para lo que se desliza en una guiadera pivotante, permitiendo realizar cortes completos con distintos perfiles de excavación.

Por lo general, los baldes son robustos y pesados de acuerdo con las exigencias del trabajo. Los aceros de alta resistencia utilizados poseen pesos específicos de 1.500 kg/m3.

La geometría de diseño de baldes de los diferentes fabricantes puede variar significativamente, por lo que es muy importante considerar los siguientes cinco parámetros:

Ángulo de ataqueÁngulo de excavaciónAnchura de baldeAltura del baldeProfundidad del balde

Pala hidráulica

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, etcétera.

Características generales de las palas hidráulicas

Existen dos tipos de palas hidráulicas: las palas frontales y las retros. La diferencia entre éstas se refiere al sentido de movimiento de los baldes y a la geometría de los equipos, distinguiéndose, por lo tanto, en la acción de carga.

Pala con carga frontal. Pala con carga retro.

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 diésel, con

velocidades de desplazamiento de 2,4 km/h.Excelente posicionamiento de las máquinas 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.Fuerzas de penetración y excavación 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 respecto de una pala de

cables.Poseen una vida útil media de 25.000 a 35.000 h, por lo que su uso resulta muy atractivo en

faenas medianas y pequeñas.

Componentes principales y funcionamiento

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 la corona de giro y va apoyada y anclada en los carros de 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 máquina, permitiendo hacerla girar durante la traslación, y aportar, al conjunto del equipo, movilidad y capacidad para remontar pendientes.

El sistema de chasis de orugas presenta las siguientes ventajas en relación con el chasis neumático:

Mayor tracción sobre el suelo.Menor presión sobre el terreno.Mayor estabilidad.Menor radio de giro.

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.

Accionamiento

Las palas de carga utilizan sistemas eléctricos o hidráulicos. Si bien los primeros ofrecen un menor costo de mantención, menor nivel de ruido y mayor disponibilidad mecánica, las palas pierden movilidad al necesitar de un cable.

Respecto del sistema hidráulico, los elementos más importantes del circuito son el depósito, las bombas, los distribuidores y receptores, motores o cilindros.

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 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 balde, otra de pluma y mecanismo de giro.Palanca de traslación.Consola que proporciona una información completa sobre la situación de la máquina.

Aislamiento de la cabina contra el ruido y vibraciones.Asiento anatómico.

Equipo de trabajo

El equipo de trabajo está constituido por diferentes elementos, dependiendo de si la forma de 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 sí y accionados mediante sistemas hidráulicos.

Baldes

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.

Cargadores frontales

Los cargadores frontales son equipos capacitados para realizar labores de carga de camiones, vagones o tolvas; carga y transporte para distancias cortas, ya sea a un chancador o al stock pile, y constituye una máquina auxiliar y/o de empuje en labores de limpieza o preparación de rampas.

Características generales

Los cargadores frontales se pueden distinguir y clasificar según la capacidad de carga del balde, como se indica en la siguiente tabla:

Capacidad de carga Clasificación

< 4 m3 Pequeños4 - 8 m3 Medianos> 8 m3 Grandes

En las faenas de minería a cielo abierto se utilizan principalmente los equipos medianos, asociados a camiones, de acuerdo con combinaciones bien definidas del binomio cargador-camión.

Ventajas

El uso de los cargadores frontales representa importantes ventajas en el desarrollo de las faenas en la minería, ya que tienen:Gran movilidad, alcanzando velocidades de 45 km/h, lo que les permite realizar la labor de

carga y transporte en distancias cortas.Capacidad de trabajo de descarga en altura de entre los 3 y 6 metros.Capacidad para trabajar en pendientes.Un ancho de balde que permite trabajar grandes bloques de roca.Posibilidad de obtener mezclas de diferentes sectores debido a su gran movilidad.Facilidad para mantener un piso de carga más limpio, no precisándose máquinas auxiliares.Adaptabilidad a diferentes métodos de extracción.Una menor inversión en relación con otros sistemas de carga (palas)Facilidad de reventa.Posibilidad de alquiler (arriendo) y contratación.Una mantención sencilla respecto de otros sistemas de carguío.Menor requerimiento de práctica y experiencia del personal que usará los equipos

Desventajas

Requieren una pila o material tronado más esponjado respecto de otros sistemas de carguío. Esto implica una consideración importante en la tronadura, especialmente en lo referente a la secuencia de encendido.Para igual capacidad de balde tienen menor productividad que una pala.Requieren de un amplio espacio para maniobrar, ya que necesitan desplazarse durante el

proceso de carga.Tienen menor productividad en suelos embarrados y blandos.

Si no hay un buen nivel de pisos, existe un aumento considerable del costo de neumáticos.Necesitan alturas de banco reducidas para operar con seguridad.Poseen menor disponibilidad mecánica respecto de las palas.

Componentes principales

ChasisEn general, el chasis está formado por dos semichasis unidos por una articulación doble con eje vertical. En el semichasis delantero, y de forma más o menos triangular, va anclado todo el equipo de trabajo. El semichasis trasero tiene forma de caja y debe soportar, además del eje y su diferencial, el peso del motor y de la transmisión. También, generalmente, soporta el peso de la cabina y mandos del operador.

Ambos están construidos de aceros de alta resistencia, especialmente diseñados para soportar esfuerzos de carácter continuado, tanto de torsión como de flexión.

Mediante la acción de los vástagos de dos cilindros hidráulicos, uno a cada lado, la articulación permite giros a izquierda y derecha, con ángulos de entre 35 y 45 grados, lo que aumenta la maniobrabilidad de la máquina.

CabinaLa cabina está colocada sobre la articulación y puede formar parte tanto del cuerpo trasero como del cuerpo delantero del equipo. La ubicación de la cabina presenta ventajas, las que se señalan en la siguiente tabla:

Ubicación VentajasParte delantera Mejor visión para el operador

Aislamiento de ruidos y vibraciones del motorParte trasera Mayor confortabilidad debido a los giros más pequeños en la parte trasera.

Mayor seguridad en la operación.

NeumáticosSe estima que entre 10% y 20% de los costos de mantención de los cargadores frontales corresponde a los neumáticos, por lo que éstos representan uno de los factores clave por considerar en una buena operación de estos equipos. Los cargadores frontales utilizan los siguientes tipos de neumáticos:

Lonas sesgadasRadialesBeadless

Baldes

En relación con el balde, éstos se diseñan con un ancho un poco mayor al de la máquina, de forma que al introducirlos en las pilas (carga) no se produzcan daños en los neumáticos.

Estas dimensiones hacen que los baldes tengan una estructura más débil que la de las palas de cable y/o hidráulicas. Como además es necesario maximizar la carga útil, se deben construir con el menor peso posible. Por este motivo, las fuerzas de arranque de estos equipos son mucho menores que en las palas.

Los baldes se clasifican de acuerdo con el material que deben transportar y para el cual se han diseñado. Se distinguen baldes de material ligero, baldes de uso general y baldes de roca.

Los dos primeros son baldes de forma recta, en cambio el de roca tiene forma de "V" y se le han incorporado dientes para mejorar la penetración.

Sistemas de transmisiónLos cargadores frontales usan motores diésel como fuente de energía primaria, utilizando dos tipos de transmisión: mecánica o eléctrica.

Mecánica La transmisión mecánica está constituida por tres mecanismos de regulación:

Mecanismo de regulación de la velocidad del motor, que a su vez acciona un convertidor de par convencional.Mecanismo de regulación por modulación de potencia, situado entre el motor y el

convertidor de par. La velocidad del motor y la bomba hidráulica permanecen constantes.Mecanismo de regulación variable, con varios convertidores de par. Los convertidores de

par regulan la velocidad de traslación, manteniendo la velocidad de motor en un régimen constante. Este mecanismo cuenta con los siguientes elementos:Convertidor de par, cuya finalidad es disponer de un órgano que multiplique el par,

disminuya el número de revoluciones y brinde un número de relaciones de cambio, normalmente de 3 a 4,8.Caja de cambios, que suele ser del tipo "power-shift" o servo transmisión con control

simple, disponiendo de varias velocidades hacia adelante y hacia atrás.Árboles de transmisión, que transmiten el movimiento a los dos ejes, consiguiéndose así la tracción

a las cuatro ruedas.Diferenciales, ejes y mandos finales.

Eléctrica. La transmisión eléctrica está constituida por los siguientes elementos:

Motor que gira a velocidad constante, acoplado a un generador de corriente alterna y a una caja reductora a la que van conectadas las bombas del circuito hidráulico de elevación y dirección.Rectificador de corrienteMotores de tracción de corriente continua en cada ruedaSopladores de refrigeración de motores, circuito hidráulico, generador, filtros de aire,

frenos, etcétera.Ejes planetarios en cada ruedaFrenos de disco accionados neumáticamente

Sistema hidráulicoEl circuito hidráulico de los cargadores frontales acciona los cilindros de elevación y articulación.

La bomba que acciona los cilindros de la articulación debe producir la presión de aceite suficiente para controlar el balde, incluso cuando el motor de la máquina funciona a bajo régimen. Igualmente, cuando se produce la excavación y carga, y el motor se encuentra a régimen máximo, debe existir un exceso en la capacidad del circuito de la articulación para aumentar la del circuito de carga.

Equipo de trabajoEl equipo de trabajo está constituido por el mecanismo de elevación, volteo y la cuchara. Los brazos de elevación son de acero de alta resistencia, están unidos por un puente central que garantiza solidez de conjunto, y son accionados por cilindros hidráulicos para subirlos y bajarlos.

En el mecanismo de volteo existen dos configuraciones. La más utilizada es la que se conoce como "cinemática en Z", que multiplica fuerza y velocidad de volteo gracias a su mejor geometría. El mecanismo es accionado por uno o dos cilindros hidráulicos, según el modelo.

 

II. MINA SUBTERRANEA

La mina subterránea tiene un trazado complicado y condiciones de roca problemáticas,cavidades abiertas, cuerpos de mineral irregulares y tensiones que varían en magnitud y en orientación.

A. SCOOPTRAM MARCA ATLAS COPCO

Atlas Copco Wagner ST 8B LHD son usados para acarreo y carga, además de 3 Wagner ST 1810 LHD de 13

yd3 con sistemas de monitoreo.

A Control Remoto RRC

Fuera de peligro: Con el sistema de controlfácil de usar, el operador Puede controlar todas las funciones del RRC Scooptram desde una distancia segura. Un cargador ST1020 de 10

toneladas fue equipado con la nueva unidad de

control remoto por radio , Scooptram RRC de Atlas Copco

En este proyecto se plantea el estudio, diseño, desarrollo, evaluación y pruebasexperimentales de un prototipo de sistema que permita el guiado automático de vehículoscargadores frontales L.H.D. (Load-Haul-Dump) de tipo diesel, para efectuar las operacionesde desplazamiento y descarga de mineral, así como la teleoperación y telecomando para laoperación de carguío de la pala. Este vehículo debe desplazarse sin tripulante en el interior deuna mina subterránea afectada de explosiones de roca.

operaciones de explotación minera subterránea, estas máquinas altamente productivas son fácil de mantener..

Para mayor información sobre la línea EJC ver:

Modelo Capacidad de carga Cuchara Ancho x Alto

kg lbs m³ yd³ mm in

EJC 65 2948 6500 1.2 1.5 1448 x 2134 57 x 84

EJC 65 Electric 2948 6500 1.2 1.5 1448 x 2134 57 x 84

EJC 116 5262 11600 2.3 3.0 1778 x 2286 70 x 90

EJC 116 Electric 5262 11600 2.3 3.0 1778 x 2286 70 x 90

EJC 145 6577 14500 3.0 4.0 2159 x 2235 85 x 88

EJC 145 Electric 6577 14500 3.0 4.0

Nuevo por Atlas Copco. El nuevo modelo de pala ST14

B.SCOOPTRAM MARCA KOMATSU

Seguridad y Ergonomía:

-Cabina/Tejadillo con estructura FOPS y ROPS. -Mayor visibilidad debido a menor altura del capó y ventanas más grandes.

-Cabina en linea con las ruedas, mejor maniobrabilidad. -Con cabina cerrada nivel de vibraciones reducido y de ruido incluso inferior a 80 dB. -Mandos situados en reposabrazos. Posición y orientación del Operador mejorada.

C. SCOOPTRAM MARCA CATREPILLAR

MINERIA SUBTERRANEACARGADORES

Caterpillar ofrece una gama de sistemas y soluciones para minería subterránea para cumplir sus demandas de producción alta y bajar sus costos por tonelada.

ESPECIFICACIONES EN ORDEN DE TRABAJO

 MOTOR

 

Modelo3306 Cat DITA

(SWIRL)

Vueltas del motor 2.200 rpm

Potencia bruta SAE J1995182 hp / 136

kW

Potencia neta SAE J1349160 hp / 119

kW

Calibre 105 mm

Carrera 127 mm

Cilindrada 6.600 cm3

Carga útil nominal 6.800 kg

Peso en orden de trabajo 27.750 kg

Carga límite en equilibrio estático 20.575 kg

Fuerza de desprendimiento 12.020 kg

PESOS

Vacío 20.950 kg

Eje delantero 8.160 kg

Eje trasero 12.970 kg

Con carga 27.750 kg

Eje delantero 18.634 kg

Eje trasero 9.116 kg

CAPACIDADES DE LOS BALDES (CUCHARONES)

Capacidad del balde estándar 3.1 m3

Ancho del balde 2.200 mm

Capacidad de balde - Opción 1 2.4 m3

Capacidad de balde - Opción 2 2.5 m3

Capacidad de balde - Opción 3 2.8 m3

Capacidad de balde - Opción 4 3.4 m3

TIEMPO DE CICLO HIDRAULICO

Subida 5.0 segundos

Decarga 2.0 segundos

Bajada libre 2.3 segundos

Tiempo total 9.3 segundos

DIMENSIONES DE GIRO

Radio de giro exterior 5.741 mm

Oscilación del eje 10º

Angulo de articulación 42.5º

 TRANSMISION

Avance 1 5.3 km / hora

Avance 2 10.1 km / hora

Avance 3 18.1 km / hora

Avance 4 26.1 km / hora

Retroceso 1 4.9 km / hora

Retroceso 2 9.2 km / hora

Retroceso 3 16.4 km / hora

Retroceso 4 25.9 km / hora

MINERIA SUBTERRANEACARGADORES

Caterpillar ofrece una gama de sistemas y soluciones para minería subterránea para cumplir sus demandas de producción alta y bajar sus costos por tonelada.

 MOTOR

 

Modelo 3176C Cat EUI ATAAC

Vueltas del motor 2.100 rpm

Potencia bruta SAE J1995 268 hp / 200 kW

Potencia neta SAE J1349 241 hp / 180 kW

Calibre 125 mm

Carrera 140 mm

Cilindrada 10.300 cm3

ESPECIFICACIONES EN ORDEN DE TRABAJO

Carga útil nominal 10.200 kg

Peso en orden de trabajo 29.800 kg

Carga límite en equilibrio estático 28.100 kg

Fuerza de desprendimiento 19.280 kg

PESOS

Vacío 29.800 kg

Eje delantero 12.550 kg

Eje trasero 17.250 kg

Con carga 40.000 kg

Eje delantero 28.114 kg

Eje trasero 11.886 kg

CAPACIDADES DE LOS BALDES (CUCHARONES)

Capacidad del balde estándar 4.8 m3

Ancho del balde 2.600 mm

Capacidad de balde - Opción 1 4.2 m3

Capacidad de balde - Opción 2 4.8 m3

Capacidad de balde - Opción 3 5.6 m3

Capacidad de balde - Opción 4 5.9 m3

TIEMPO DE CICLO HIDRAULICO

Subida 7.6 segundos

Decarga 1.6 segundos

Bajada libre 2.0 segundos

Tiempo total 11.2 segundos

DIMENSIONES DE GIRO

Radio de giro exterior 6.638 mm

Oscilación del eje 10º

Angulo de articulación 42.5º

 

TRANSMISION

Avance 1 5.0 km / hora

Avance 2 8.7 km / hora

Avance 3 15.2 km / hora

Avance 4 22.1 km / hora

Retroceso 1 5.7 km / hora

Retroceso 2 9.9 km / hora

Retroceso 3 17.2 km / hora

Retroceso 4 23.8 km / hora

   

MINERIA SUBTERRANEACARGADORES

Caterpillar ofrece una gama de sistemas y soluciones para minería subterránea para cumplir sus demandas de producción alta y bajar sus costos por tonelada.

 MOTOR

 

Modelo 3176C Cat EUI ATAAC

Vueltas del motor 2.100 rpm

Potencia bruta SAE J1995 309 hp / 230 kW

Potencia neta SAE J1349 281 hp / 210 kW

Calibre 125 mm

Carrera 140 mm

Cilindrada 10.300 cm3

ESPECIFICACIONES EN ORDEN DE TRABAJO

Carga útil nominal 12.500 kg

Carga útil nominal - Empuje 14.000 kg

Peso en orden de trabajo 52.500 kg

Carga límite en equilibrio estático 32.832 kg

Fuerza de desprendimiento 20.885 kg

PESOS

Vacío 38.500 kg

Eje delantero 17.000 kg

Eje trasero 21.500 kg

Con carga 51.000 kg

Eje delantero 36.950 kg

Eje trasero 24.050 kg

CAPACIDADES DE LOS BALDES (CUCHARONES)

Capacidad del balde estándar 5.7 m3

Ancho del balde 2.772 mm

Capacidad de balde - Opción 1 5.0 m3

Capacidad de balde - Opción 2 5.6 m3

Capacidad de balde - Opción 3 6.6 m3

Capacidad de balde - Opción 4 7.3 m3

Capacidad de balde - Opción 5 8.8 m3

TIEMPO DE CICLO HIDRAULICO

Subida 6.8 segundos

Decarga 2.9 segundos

Bajada libre 2.4 segundos

Tiempo total 12.1 segundos

DIMENSIONES DE GIRO

Radio de giro exterior 6.878 mm

Oscilación del eje 8º

Angulo de articulación 44º

 TRANSMISION

Avance 1 4.7 km / hora

Avance 2 8.3 km / hora

Avance 3 14.3 km / hora

Avance 4 24.1 km / hora

Retroceso 1 5.4 km / hora

Retroceso 2 9.4 km / hora

Retroceso 3 16.4 km / hora

Retroceso 4 25.3 km / hora

   

MINERIA SUBTERRANEACARGADORES

Caterpillar ofrece una gama de sistemas y soluciones para minería subterránea para cumplir sus demandas de producción alta y bajar sus costos por tonelada.

 MOTOR

 

Modelo Cat C15 ACERTTM

Vueltas del motor 1.900 rpm

Potencia bruta SAE J1995 430 hp / 321 kW

Potencia neta SAE J1349 397 hp / 296 kW

Calibre 137.0 mm

Carrera 171.5 mm

Cilindrada 15.200 cm3

ESPECIFICACIONES EN ORDEN DE TRABAJO

Carga útil nominal 17.200 kg

Peso en orden de trabajo 67.409 kg

Carga límite en equilibrio estático 39.923 kg

Fuerza de desprendimiento 27.346 kg

PESOS

Vacío 50.209 kg

Eje delantero 23.057 kg

Eje trasero 27.152 kg

Con carga 67.409 kg

Eje delantero 50.220 kg

Eje trasero 17.189 kg

CAPACIDADES DE LOS BALDES (CUCHARONES)

Capacidad del balde estándar 7.2 m3

Ancho del balde 3.054 mm

Capacidad de balde - Opción 1 8.3 m3

Capacidad de balde - Opción 2 8.9 m3

TIEMPO DE CICLO HIDRAULICO

Subida 9.2 segundos

Decarga 3.4 segundos

Bajada libre 3.1 segundos

Tiempo total 15.7 segundos

DIMENSIONES DE GIRO

Radio de giro exterior 7.323 mm

Oscilación del eje 8º

Angulo de articulación 42.5º

 TRANSMISION

Avance 1 5.0 km / hora

Avance 2 8.8 km / hora

Avance 3 15.2 km / hora

Avance 4 25.3 km / hora

Retroceso 1 6.2 km / hora

Retroceso 2 10.9 km / hora

Retroceso 3 18.6 km / hora

Retroceso 4 26.4 km / hora

   

MINERIA SUBTERRANEACARGADORES

Caterpillar ofrece una gama de sistemas y soluciones para minería subterránea para cumplir sus demandas de producción alta y bajar sus costos por tonelada.

 MOTOR

 

Modelo 3406E ATAAC EUI

Vueltas del motor 2.100 rpm

Potencia bruta SAE J1995 410 hp / 306 kW

Potencia en el volante 378 hp / 282 kW

Calibre 137 mm

Carrera 165 mm

Cilindrada 14.600 cm3

ESPECIFICACIONES EN ORDEN DE TRABAJO

Carga útil nominal 17.200 kg

Peso en orden de trabajo 56.000 kg

Carga límite en equilibrio estático 45.782 kg

Fuerza de desprendimiento 25.100 kg

PESOS

Vacío 56.000

Con carga 67.409 kg

CAPACIDADES DE LOS BALDES (CUCHARONES)

Capacidad del balde estándar 8.9 m3

Ancho del balde 3.454 mm

TIEMPO DE CICLO HIDRAULICO

Subida 7.6 segundos

Decarga 2.8 segundos

Bajada libre 2.4 segundos

Tiempo total 12.8 segundos

DIMENSIONES DE GIRO

Radio de giro exterior 7.511 mm

Oscilación del eje 8º

Angulo de articulación 42.5º

 TRANSMISION

Avance 1 5.3 km / hora

Avance 2 9.3 km / hora

Avance 3 16.4 km / hora

Avance 4 24.2 km / hora

Retroceso 1 6.6 km / hora

Retroceso 2 11.6 km / hora

Retroceso 3 19.2 km / hora

Retroceso 4 27.0 km / hora

MINERIA SUBTERRANEA

CARGADORES

Caterpillar ofrece una gama de sistemas y soluciones para minería subterránea para cumplir sus demandas de producción alta y bajar sus costos por tonelada.

 MOTOR

 

Modelo Cat C15 ACERTTM

Vueltas del motor 1.900 rpm

Potencia bruta SAE J1995 430 hp / 321 kW

Potencia neta SAE J1349 397 hp / 296 kW

Calibre 137.0 mm

Carrera 171.5 mm

Cilindrada 15.200 cm3

ESPECIFICACIONES EN ORDEN DE TRABAJO

Carga útil nominal 17.200 kg

Peso en orden de trabajo 67.409 kg

Carga límite en equilibrio estático 39.923 kg

Fuerza de desprendimiento 27.346 kg

PESOS

Vacío 50.209 kg

Eje delantero 23.057 kg

Eje trasero 27.152 kg

Con carga 67.409 kg

Eje delantero 50.220 kg

Eje trasero 17.189 kg

CAPACIDADES DE LOS BALDES (CUCHARONES)

Capacidad del balde estándar 7.2 m3

Ancho del balde 3.054 mm

Capacidad de balde - Opción 1 8.3 m3

Capacidad de balde - Opción 2 8.9 m3

TIEMPO DE CICLO HIDRAULICO

Subida 9.2 segundos

Decarga 3.4 segundos

Bajada libre 3.1 segundos

Tiempo total 15.7 segundos

DIMENSIONES DE GIRO

Radio de giro exterior 7.323 mm

Oscilación del eje 8º

Angulo de articulación 42.5º

 TRANSMISION

Avance 1 5.0 km / hora

Avance 2 8.8 km / hora

Avance 3 15.2 km / hora

Avance 4 25.3 km / hora

Retroceso 1 6.2 km / hora

Retroceso 2 10.9 km / hora

Retroceso 3 18.6 km / hora

Retroceso 4 26.4 km / hora

III.SEGURIDAD EN SCOOPTRAM

El sistema buddy es una tecnología de detección magnética única en el mercado no tiene

competidores, misma que se desarrolló primeramente para evitar accidentes de

autoatropellamientos originado por el uso de remotos tradicionales utilizados en

locomotoras. En cambio los controles remotos con sistema boddy posee detectores

magnéticos no son afectados por el ruido o campos eléctricos como otras marcas y

posteriormente se desarrolló la versión para detección y prevención de atropellamientos de

peatones o vehículos Stand Alone Boddy.

El sistema consta de un par de antenas magnéticas instaladas adelante y atrás del Camión,

que emiten un fuerte campo magnético que rodea completamente al camión como si fuera

una gran esfera, formando dos barreras magnéticas una de advertencia y otra de peligro que

pueden ajustarse simétricamente a gusto del cliente. Cabe mencionar que con otras

tecnologías de tag activos y RFID esto es imposible de realizar.

El detector de peatones en este caso para minas de tajo abierto, mide la intensidad de campo

magnético y calcula la distancia entre este y el camión, y cuando este se aproxima a la barrera

de advertencia sonará el claxon y en cuanto se aproxime a la barrera de peligro se aplicará

freno de emergencia y se apagará completamente.

Opcionalmente se tiene una pantalla plana LCD plana de 6.5 pulgadas para el operador del

camión ademas de contar con las alarmas audibles tenga la opción de visualizar quien esta

originando la alarma ya sea una persona o un vehículo.

Detector de proximidad Stand Alone Buddy

El sistema buddy stand alone ha sido diseñado y miniaturizado para estar dentro de esta

lámpara de minero con bateria de Ion Litio como se muestra en la foto, esto es muy

importante ya que no representa peso extra para el minero.

Esta lampara de minero ha sido diseñada especialmente para este detector con la más alta

tecnología, cuyo peso es de solamente 320 grs y puede operar en forma contínua hasta 16 hrs

como mínimo y en modalidad de emergencia con 6 leds hasta por 36 horas.

Similarmente al detector de camiones para mina de tajo abierto, este detector de peatones

mide la intensidad de campo magnético y calcula la distancia entre este y el camión, y cuando

este se aproxima a la barrera magnética de advertencia sonará el claxon y en cuanto se

aproxime a la barrera magnética de peligro se aplicará freno de emergencia y se apagará

completamente el ScoopTram.

Cabe mencionar que ambos detectores de superficie y mina subterránea cuando el camión o

el ScoopTram se aproxime al minero, su lámpara comenzará a encender y apagarse en forma

intermitente hasta que detenga completamente la unidad. Por otro lado si el minero se

encuentra en un sitio seguro dentro del túnel de una mina puede baipasear esta operación

con solo tocar la batería de su lámpara y así no interrumpirá el flujo de los ScoopTrams. Esto

agiliza el tráfico pero al mismo tiempo protege la vida de los mineros que se encuentren

descuidados, dormidos e incluso si yacen sobre el piso desmayados.

Sistema Buddy de Control Remoto para LHD

El sistema buddy LHD se utiliza indiscutible mente para minas donde la roca es muy suave y

esta representa un peligro por derrumbes para el operador del ScoopTram.

Es sistema es usado para mantener al operador a una distancia segura del Scooptram para

evitar que se autoatropelle a si mismo, rodeando al ScoopTram dos barreras magnéticas una

de advertencia y otra de peligro.

Cuando el aperador se aproxima a la barrera de advertencia se accionará el claxon y

encenderan las luces en forma intermitente y cuando se aproxima un poco más hasta la

barrera de seguridad se aplicará el freno de emergencia y se apagará la unidad

completamente.

El control remoto de tacto que pesa solamente ½ kg y es un dispositivo de radio control

remoto que controla y monitorea un amplio rango de equipos mineros, industriales y de la

construcción como: ScoopTrams, Jumbos, Rompedores de Rocas, Ancladores de Rocas,

Mineros Continuos, Cortadores de pared amplia, locomotoras eléctricas, trenes y gruas. El

video opcional sirve para tener un mayor campo de visualización del ScoopTram, misma que

es monitoreada en una pantalla LCD portátil con tripie.

Centros de Radiocontrol Remoto con Video para LHD

Los centros de radiocontrol remoto pueden estar situados en cualquier parte de la mina se

requiere del control de tacto TC-Powercam asi como el dispositovo TCM que soporta

cualquier TV de pantalla plana, asi como equipos adicionales de telecomunicación.

Para transmitir las señales inalámbricas de radio y video entre los operadores situados en

centro de radiocontrol y los ScoopTrams, se requiere que algunos equipos de

telecomunicación extras montados dentro de la mina, como dispositivos Super-Amp

instalados en serie cada 160 mts que utilizan cables coaxiales domésticos baratos para

transmitir por aquí la radiocomunicación de doble vía y las señales para las antenas de video.

Se instalan tres cámaras de video en el ScoopTram que serán conectadas a una o dos

unidades transmisoras de video TX. Cada unidad transmisora de video TX necesita una antena

CPVA-TX para transmitir video inalámbrico hacia la antena de video en el túnel CPVA-RX.

Se necesita una sola unidad remota RVU en cada ScoopTram. Esta es una unidad estandar

RVU de Nautilus que controla todas las funciones del Scooptram como si estuviera siendo

operado directamente con el control de tacto TC que se coneta a una antena estándar que

recibe los comandos inalámbricos enviados por el control de tacto TC del operador.

Para mayor seguridad se instalan también detectores láser para proteger el área donde

estarán trabajando los ScoopTrams, y estas señales enviaran una alarma para apagar todos

los ScoopTrams en caso de que alguna persona o vehículo no autorizada ingrese a esta área

restringida de operación y solo se pueden resetear manualmente hasta que una personar

vaya a supervisar que no haya nadie dentro de esta zona restringida.

Sistema de Detección Coal Buddy

El sistema Coal Buddy fue diseñado para preparar a los operadores, los ayudandes y visitantes

a permanecer a una distancia segura lejos de los mineros continuos y ha sido probado en tres

diferentes minas de Massey Energy en los Estados Unidos.

El sistema coal boddy consta de la unidad de control para el minero continuo boddy machine

unit así como dos antenas magnéticas MF4 de mayor penetración a las utilizadas en los LHD

porque asi es necesario en las minas de carbón para mayor seguridad.

La intensidad del campo es medida por el detector dentro de la lámpara del minero que

calcula la distancia entre el minero continuo y el peatón, y dependiendo de la velocidad del

minero continuo estas barreras se autoajustarán y decidirá cuando el minero se encuentra en

peligro generando primeramente una señal de advertencia con luces intermitentes

deteniendo el movimiento del minero continuo y evitando la rotación de la banda.

Si el operador del minero continuo se aproximara un poco mas hacia la barrera magnética de

peligro, el detector dentro de la lampara emitirá un comando a la bomba hidráulica y apagará

completamente la unidad.

COMO ELEGIR UN SCOOPTRAM (LHD)

Consideraciones para elegir el tamaño del LHDEstabilidad: el tamaño de labores se determina por el área máxima que puede ser expuesta sin soporte durante la etapa de desarrolloSe deben considerar las dimensiones según legislación mineraSe debe considerar la ruta por la cual el equipo será introducido a la mina Recomendaciones practicas Disposición general LHDDisposición del LHD en el diseño y ángulo de la estocadaDimensiones típicas LHDDimensiones para distintos tamaños de equiposLHD eléctricos- protección de cablesRendimiento LHDOperación de LHDsAutomatizado: toda la operación la realiza el software y hardwareSemi-autónomo: el carguío lo realiza el operador (telecomando) mientras que la ruta se hace de forma autónoma.Tele-comandado: toda la operación la realiza el operador desde una estación de controlManual: un operador controla el equipo en todas sus labores.Hoy en día la mayor parte de las operaciones ocupa operación manual.

4. CONCLUSIONES

El carguío y el transporte son dos operaciones consideradas muy importantes dentro del ciclo de las operaciones mineras, especialmente desde un punto de vista económico .

Sitúar los equipos de carga en el frente de trabajo, de acuerdo al programa diario de extracción y normas de operación haciendo una adecuada selección.

Se conoció el uso adecuado entre palas y scooptram. Se tiene gran variedad de capacidades de acuerdo a las necesidades que requiere una

mina. Las maquinarias de carguío iran modernizándose mas hasta alcanzar volúmenes sobre los

actuales. La gran demanda existente y su varidad. En las faenas de gran movimiento de tierra es crucial un diseño eficiente donde la

operación de carguío trabaje en forma integrada con los camiones, que en la mayoría de

las aplicaciones constituyen un elemento de alto costo en el conjunto del sistema de carguío y transporte.

5.ANEXOS

Presentación de una draga

scooptram

OPERACIÓN DE UN SCOOPTRAM MODELO RRC

MODELO RRC CANINA DE CONTRO EN ZONAS PELIGROSAS

CABINA DE CONTROL DE SCOOP MANUAL

MODERNA CABINA DE CONTROL DE UN SACOOPTRAM

SCOOP MARCA ATLAS COPCO

ACCESORIOS

MODELO D EPALA KOMATSU