7/23/2019 EXTRACCION CARGUIO TRANSPORTE http://slidepdf.com/reader/full/extraccion-carguio-transporte 1/39 1 Pala cables 1.1 Elementos componentes: Figura 1. 1 componentes pala de cables 1.2 Operación que realizan: Las palas, eléctricas o de cables, se utilizan principalmente en mediana y gran minería a cielo abierto gracias a que tienen la capacidad de manejar grandes volúmenes de material. La energía eléctrica que consumen estos
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/o pueden operar en pendientes mayores a los 5 6 equivalentes a 7,5 8
1., &ipos de marcas:
&ara las palas de cables en 9hile, el mercado de equipos y servicios
está distribuido entre las marcas &:! y 9aterpillar. Las capacidades má'imas
de ambos "abricantes, para minería de cobre, son de ;< yardas cubicas,
capaces de cargar hasta (*) toneladas por pase, cargando camiones de
e'tracción de <+) toneladas métricas, con sólo 7 pases. n términos de
potencia, estos equipos tienen hasta <.;5) =>, masa ? (@ ? de (.5<+
toneladas. Los modelos &:! 7()) A&9 B9 y 9aterpillar ;7@5 07@5 !2*
Cucyrus rie1, son los modelos de mayor capacidad actualmente en la minería
nacional. Las dos marcas presentes tienen varios modelos de equipos
disponibles, siendo en la ? *) ? actualidad las de capacidad de ;< yardas
cubicas, los modelos más vendidos en el mercado nacional, correspondiendo
para la marca &:! el modelo 7()) A&A B9 y para 9aterpillar, el modelo ;7@5.
1., &ipos de baldes: l balde se sitúa en el e'tremo del brazo y está
unido a él mediante pernos que permiten "acilitar su reemplazo o modi"icar la
inclinación. Dontado sobre un brazo 0empujeEretroceso1, el balde es elevado
por los cables amarrados a él, que pasan por las poleas situadas en el e'tremo
de la pluma. 2especto del brazo, éste transmite la "uerza de empuje necesaria
para penetrar en el material por cargar, para lo que se desliza en una guiaderapivotante, permitiendo realizar cortes completos con distintos per"iles de
e'cavación, por lo general los baldes son robustos y pesados de acuerdo con
las e'igencias del trabajo. Los aceros de alta resistencia utilizados poseen
pesos especí"icos de (.5)) FgEmG<, la geometría de dise-o de baldes puede
variar signi"icativamente, por lo que es muy importante considerar los
La rotopala es una maquina de producción continua en la que las "unciones dearranque, carga y transporte dentro de ella, estan separadas, siendo realizadas
las primeras dos por el rodete y la última por un sistema de cintastransportadoras.La "orma de operar de una rotopala se basa en la combinación de dosmovimientos% La rotación del rodete y el giro del brazo que sustenta al mismo.9uando la rotopala completa una pasada, se produce una traslación de lamisma para e"ectuar un corte concéntrico con el anterior.
Ventajas de el uso de rotopalas como unidades de arranque y carga%
?&ara una produccion dada, las rotopalas son mas peque-as que las dragalinas
o las e'cavadoras.?#on maquinas de e'cavacion continua, no ciclica.
?ienen un consumo menor de energia, del +)6 al ;)6 de las e'cavadoras decable.
?/o genera impactos durante la carga.
?&oseen un radio de vertido grande.
?&uede trabajar con bancos de di"erente altura.
?&ermiten una gran selectividad en la e'cavación.
?&roporcionan un material e'cavado de peque-o tama-o, lo que "acilita sutransporte con cintas.
Desventajas del uso de rotopalas%
?2equieren un mantenimiento amplio y complejo.
?9on"iguran sistemas poco "le'ibles debido a su poca movilidad.
?/o pueden e'cavar materiales compactos y abrasivos.
?2equieren inversiones muy elevadas.
'isten tres tipos de rotopalas% 9ompacta, semicompacta y convencional.
La clasi"icación de estas rotopalas se hace en "uncion de la relacion
L P Longitud del brazo del rodete 4 4iametro del rodete
La longitud del brazo determina la anchura y altura del bloque a e'cavar,mientras que el diametro del rodete es el que "ija la capacidad de producción.
9ompacta% 2elacion LE4 es igual a *#emicompacta% 2elacion LE4 es igual a <
9onvencional% 2elacion LE4 es igual 7
&artes principales de la rotopala%
ren de rodaje% &uede ser sobre riel o sobre orugas.
#obre riel% ste sistema de traslacion trasnmite las "uerzas originadas en lamaquina al terreno, por medio de los carriles.Los inconvenientes sobre riel son%?!ay que mantener limpios los carriles para permitir una buena traslacion y
"renado.?Los desplazamientos son limitados en las curvas y en remontar pendientes.?/o puede trabajar en el sistema de bloque lleno y debe operar en "rente larg.?l sistema es poco operativo en minas con mal terreno.
#obre orugas% s el sistema de traslación mas usado en cielo abierto, puedeser de dos orugas, de tres orugas, cuatro orugas, tres orugas dobles o seisorugas dobles. n este dise-o los es"uerzos producidos por la maquina setransmiten por medio de los rodillos a las cadenas y estas al terreno, a travesde las placas del tren de rodaje y posee las siguientes ventajas.
?"recen gran maniobrabilidad.?&ueden superar pendientes del (56?9uando no esta en movimiento, ésta se mantiene parada.?s posible cambiar rapidamente de direccion.?Las orugas se adaptan a las irregularidades de la super"icie 0hasta cierto nivel1
Corona de giro:#u principal "uncion es dar movimiento al brazo de la rotopala y debe serproporcional al tama-o de cada rotopala.
4urante la operación, el brazo del rodete debe colocarse en una posicionadecuada, por lo que la superestructura de la rotopala debe poder girar sobreel chasis in"erior transmitiendole las cargas horizontales y verticales que seoriginan en la e'cavación. stas legan a alcanzar un diametro de giro de hasta*< metros, el cual debe ser lo su"icientemente grande para garantizar laseguridad ante el vuelco.La corona esta "ormada por el rodamiento, la corona dentada y el pi-on motriz.
Brazo del rodete:
La longitud del brazo del rodete in"luye sobre la anchura del bloque dee'traccion, la altura del banco y la selectividad de la rotopala.
La anchura del bloque se determina mediante la ecuacion CP (,<5 ' L dondeCPBnchura del bloque 0m1 y LPLongitud de pluma 0m1
Rodete:
s el componente que arranca el material del "rente de e'cavación, y su dise-oin"luye decisivamente sobre la producción del equipo.ste dise-o depende de%?Las propiedades geoestructurales de los macizos.?Las resistencias de los materiales a ser e'cavados.?La producción horaria requerida.Los rodetes varian en tama-o desde desde *,5 a **m de diametro y conproducciones horarias comprendidas entre *)) m<Eh a (@))) m<Eh.'isten tres tipos basicos de rodete%?9elulares.?/o celulares.?#emicelulares.
La velocidad de rotacion del rodete depende de la resistencia del material a ser e'cavado y de la "uerza centri"uga que impide el vaciado de los cangilones.
Cangilones y elementos de corte:
La "orma y dimensiones de los cangilones in"luyen en el grado de llenado y enla "acilidad de vaciado de los mismos. Los cangilones pueden ser
rectangulares, trapezoidales y circulares, con el respaldo cerrado o cubiertocon cadenas.
Los elementos de corte constituyen una de las partes mas importantes deldise-o de la rotopala y del rodete.Los principales elementos de corte son tres%?4ientes.?9uchillas de corte.?rejetas angulares.
Sistema de izado:ste sistema posibilita el posicionamiento del rodete a la altura requeridadurante la operación, previniendose la bajada de éste cuando no se trabaja, lasubida rápida si se produce un derrumbe del talud o simplemente mantener elrodete a una altura determinada estando parado.ste sistema puede ser clindrico hidráulico o de cables.9ilindros hidráulicos% l cilindro se coloca bajo la pluma del rodete y se "ija asuperestructura giratoria.9ables% l sistema de izado por cables es el mas "iable para levantar y bajar
grandes cargas. n las unidades mayores se emplea no sólo en la elevaciondel brazo del rodete, sino incluso en la del brazo de descarga.
Descarga de la rotopala:La descarga se puede e"ectuar mediante el brazo de descarga, un carro cinta yel brazo de descarga o por un puente de cone'ión.
Crazo de descarga% La rotopala vierte el material directamente sobre el carro,
tolva o en el hueco creado.Crazo de descarga y carro cinta% l carro cinta permite la e'cavación por larotopala de dos o mas bloques, sin e"ectuar el ripado de cintas.&uente de cone'ión% ste sistema es el mas epleado en las grandes unidadesy ayuda a compensar las distancias entre la rotopala y la unidad de descargaque recorre la cinta.
Sistema de cintas:n las grandes unidades se ha pasado de () cintas a 7, que son las que seusan en los modelos actuales. stas son%?La cinta del rodete.?La cinta central que se desplaza e'céntricamente.?La cinta e'tensible del puente.?La cinta de carga.
Blrededor de (K+) se puso en servicio una de las primeras cintastransportadoras en mineria.
Las cintas constituyen un método continuo y económico de transporte degrandes volúmenes de material.Las cintas se usan en todos los sectores donde se manipulan materiales agranelI cereales, cemento, arenas, minerales, etc.n mineria e'isten dos grandes campos de aplicación% n las plantasmineralúrgicas y en las e'plotaciones de yacimiento.n las e'plotaciones de yacimientos con alto ritmo de producción el transportecon cinta ha demostrado ser el sistema mas económico.Las cintas conectan el área de e'cavación con la escombrera o parque demineral.3eneralmente las cintas de tajo y de escombrera deben adaptarse por lo cualposeen una gran "acilidad para alargarse o acortarse, no así en las dealimentación a planta y centrales termicas, que son del tipo estacionario.
Las principales ventajas de este sistema "rente a los camiones son lassiguientes%?l coste de operación y mantenimiento es menor que para los camiones,requiere mano de obra menos especializada y una plantilla mas reducida.
?l transporte con camiones es mas sensible a la in"lación que el sistema decintas, estimandose un incremente del coste anual del *6 para las cintas y del;6 para los camiones.?La energía consumida de las cintas es electrica.?La capacidad de transporte es independiente de la distancia.?#e reducen las longitudes de transporte.Las principales desventajas%?'ige mayor inversión inicial.?&oca versatilidad para aumentar o modi"icar la producción.
stas cintas se clasi"ican en tres grandes grupos%(.? 9intas "ijas o estacionarias% stas son las mas populares y de uso masgeneralizado dentro de las e'plotaciones e incluso en las plantas detratamiento, parques de homogeneización, etc.*.? 9intas ripables o semimóviles% #on aquellas que permiten desplazamientos"recuentes mediante equipos au'iliares, de "orma que desde cada posición see'plota un bloque o módulo de estéril o mineral.<.? 9intas móviles% stas cintas disponen de una estructura metálicasemirrigida de módulos con distintas longites, generalmente de unos *5m, que
van montadas sobre orugas que aportan un sistema de gran movilidad.
Elementos principales:Castidores0(1, tambores motrices0*1, tambores de reenvío 0<1, tambores detensado 071 y 051 y tambores guía 0+1, dispositivo de tensado de la banda 1;1,rodillos del ramal superior 0K1, rodillos del ramal in"erior 0@1, amortiguadores deimpacto 0()1, la banda0((1, el grupo motriz 0(*1, tolvas 0(<1, guiaderas 0(71,estrelladero o apilador 0(51, sistemas de limpieza en el tambor de cabeza 0(+1 yla zona de cola 0(;1.l material a transportar se carga a través de tolvas sseguidas de unasguiaderas para el centrado de la carga. l producto se descarga por el tambordelantero en caida libre si se trata de un apilador o disponeindo de unestrelladero si se descarga sobre otra cinta, ademas se usan sistemas delimpieza en el tambor de cabeza y en la zona de cola.Castidores% #on estructuras metalicas que son el soporte de la bandatransportadora y demás elementos.
stación superior% iene por objetivo soportar el ramal superior de la bandacargada.stación in"erior% iene por objetivo soportar el retorno de la banda vacía.2odillos% Duy importantes en cintas de gran longitud, debido a la gran cantidadnecesaria.#oportes de rodillos% stos pueden ser rigidos o "le'ibles.
Cabezas motrices: stá constituida por%
?ambores% pueden ser de tipo B con angulos mayores de <)Q, tipo b conangulos mayores de <)Q y tipo 9 con angulos menores de <)Q.?2eductores% &ueden ser de dos tipos, reductores suspendidos y reductoresclásicos.?Bcoplamientos% s la union entre el motor eléctrico y el reductor, que sirvepara amortiguar las vibraciones y sobrecargas.?Jrenos y mecanismo antirretorno% Jrenos de disco son los mas usados.?4ispositivos de tensado% #irven para mantener la tensión adecuada en elramal de retorno, acomodar los cambios de longitud de la banda debido a
dilataciones, proporcionar almacenamiento de la correa.#e utilizan generalmente dos sistemas de tensado, uno automático y otro "ijo
Correas: Rna correa esta "ormada, basicamente, por la carcasa y la goma derecubrimiento.?9arcasa% Los materiales de esta deben tener alta resistencia, resistencia a losagentes e'teriores y estabilidad dimensional. stas pueden estar hechas depoliamida, poliester o cables de acero.?2ecubrimientos% #on de goma gruesa y sirven para unir elementos de lacarcasa y consta de una parte superior y una in"erior. La goma esta "ormada
por butadieno, estireno y coque de petroleo y la union de estos es un productque tiene alta resistencia al desgaste.
?Rniones% Los procedimientos mas comunes para la union de corres son elvulcanizado y la unión mecánica rápida 0grapas1.
Equipos eléctricos: Los equipos electricos se clasi"ican en%?quipos motrices o de potencia, que aseguran el movimiento y las acciones
secundarias necesarias.?quipos de automatismo, de vigilancia y de comunicación.?quipos de servicios% Blumbrado, polipastos, etc.
roductividad de una cinta: Los "actores que in"luyen en la productividad dela cinta son las propiedades del material y la geometria de la cinta.?&ropiedades del material% se debe tener en cuenta la densidad del materialsuelto, angulo de reposo dinamico, pendiente má'ima remontable y grado dealteración del material por e"ectos mecanicos, químicos y de temperatura.?Nnclinación de la cinta% sta varía entre (5Q y *)Q
!peraciones b"sicas:9arga de la cinta% #e debe tratar de conseguir%?9audal del material en la misma dirección con una velocidad igual a la de lacinta para evitar turbulencias.?Bltura de caida lo menor posible.?Busencia de roturas indeseadas del material.?4isposición regular del material en el centro de la banda.?scapes minimos y escasa producción de polvo.
Dispositivos de limpieza:Los dispositivos usados se clasi"ican en%?#istema de limpieza de bandas en la cabeza de vertido 02ascadores "ijos,articulados, rotativos y agua a presión1.?#istemas de volteo de banda.?#istemas de limpieza del ramal in"erior.?mpleo de rodillos in"eriores autolimpiantes.
Dispositivos de seguridad:
ntre los dispositivos de seguridad de una correa están%?9able de para o dispositivo de tirón colocado a lo largo de toda la cinta.?#ondas d colmatación de tolvas.?9ontrol de la velocidad de la banda.?Cotones de emergencia.
!oy en dia se cuenta con carros de acero con placas de 5 mm de espesor en
carros chicos, K mm en carros medianos y en carros mayores o con
requerimientos de carga muy adversos, se utilizan espesores de (* mm. stasdimensiones pueden ser variables en cada carro, es decir en el "ondo del carro
pueden encontrarse planchas más gruesas para aumentar la vida útil de él.
tra parte muy importante de los carros es el sistema de rodadura "ormado por
ejes, rodamientos, piezas de unión y ruedas.
Las ruedas tienen una importancia vital para el desplazamiento del carro y del
convoy. stán "abricadas de acero "undido y en operación se encuentran
sometidas a es"uerzos por choque o impacto cuando el convoy se mueve
0vacío y cargado1, desgastes a altas velocidades y en el "renado especialmente
cuando las ruedas son peque-as 0más vueltas por unidad de tiempo1.
La llanta se tornea cónica, para que se adapte al riel, proteja la pesta-a del
desgaste y evite el movimiento lateral del carro. La masa no debe ser muy
corta, de modo que pueda distribuir sobre el eje la presión de la rueda. ngeneral cuando la rueda se mueve debe rodar sobre la llanta y la pesta-a sólo
debe actuar en las curvas, sobre las agujas de cambio de vías y cuando hay
peligro de descarrilamiento.
La distancia entre ejes aumenta con el aumento de la longitud de los carros,
evitando el balanceo, lo cual obligaría a aumentar los radios de curvatura de las
vías y con ello el trabajo de la pesta-a.
0ipo de
Carros
Distancia entre
ejes
DE
mm1
Distancia entre
rieles
DR
mm1eque%os 7)) a +)) +)))edianos ())) a (*)) +))-randes (*)) a (;)) +))
n la tabla anterior se puede observar que el ancho de vía o distancia entre
rieles no varía, por lo que en este caso la sección de la galería se mantendría,
pero el ancho de vía podría llegar hasta los ())) o (*)) mm., lo que obligaría
a aumentar la sección de las galerías por donde transitará el "errocarril.
impactos 0acción y reacción1 por la locomotora y los carros en marcha,
especialmente en las curvas. #us e"ectos son la separación de las vías
descentrando los rieles 0volcándolos1, la destrucción de uniones entre
rieles con rieles y de rieles con los durmientes, y el trabajo e'cesivo sobre las
pesta-as de las ruedas, desgastando prematuramente dichos
elementos.
R2E8ES1
4entro de los aspectos constructivos de las vías se tiene que los rieles
descansan anclados sobre durmientes, los cuales pueden ser de madera 0roble
o eucalipto1, concreto o acero. l durmiente tiene como "unción mantener en
trabajo a los rieles, transmitiendo los es"uerzos a la in"raestructura, deben
resistir las condiciones de trabajo y ambiente de la mina 0es"uerzos, humedad y
presencia de aguas ácidas1. Los rieles de acero tienen radios de curvaturamínimo de *5 a <) metros. 9omúnmente se utilizan los rieles llamados de patín
o zapata de acero, están normalizados y se clasi"ican por su peso lineal 0(7?*7
FgEm1 el cual dependerá del tama-o del convoy, el largo dependerá de la
"acilidad que signi"ique su instalación 0()?(* m má'imo1. La sección transversal
del riel se divide en cabeza, alma y zapata o patín 0es el que va en contacto al
"rotamiento de "renado ejercido por el sistema no e'ceda el valor de la
adherencia.
La distancia de "renado depende de la visibilidad que tenga el maquinista, de la
densidad de trá"ico del momento, del tipo de trá"ico, velocidad de trabajo,iluminación del túnel, de las particularidades propias de la mina, del tipo de
material rodante 0carros y locomotoras1, etc. n super"icie las distancias de
"renado pueden encontrarse entre <5) a 7)) metros y en minería subterránea
entre los () y ()) metros, debido principalmente a la visibilidad.
La detención del "errocarril puede realizarse por distintos sistemas.
&4 7apatas: &ieza de desgaste con coe"icientes de rozamiento alto, que se
encuentre colocada "rente a cada rueda y aplica su "unción sobre la
llanta. s de "ierro recubierto con un material "ácilmente gastable 0balatas1 que
impide el contacto de "ierro con "ierro 0zapata y llanta1 y se recambia a
medida que se desgasta. ste sistema se puede accionar manualmente
0tornillos1 o con aire comprimido 0"renos de aire1.
+4 -eneracin de un par de 3uerza: sto puede aplicar a la locomotora o
a todo el tren. 9onsiste en la generación de un contra sentido de marcha