“AÑO DEL CENTENARIO DE MACCHU PICCHU PARA EL MUNDO ” UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS CURSO : MAQUINARIA Y TRANSPORTE PROFESOR: ING. GLICERIO TAYPE Q. ALUMNO: FLORES ARRASCO JANINA PIURA-2011 FORMULARIO DE MAQUINARIA Y TRANSPORTE
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“AÑO DEL CENTENARIO DE MACCHU PICCHU PARA EL MUNDO ”
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FACULTAD DE INGENIERIA DE MINASESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS
Relación del Ancho de rastrillo versus Ancho de la labor: Ancho del rastrillo = 60 – 70 % ancho de labor
Tamaño y pesos aproximados de los rastrillos :
3.2. TRANSPORTE SOBRE RIELES LOCOMOTORAS
Productividad:
ciclo del Tiempo
HNOViajes# Carros# /carroreal Carga Ton/gdia.
Peso Locomotora:
mphps. 0.20.1:nAceleracióa
% radiente;G
% ;AdherenciaA
Lbs cargado;conwoy del rodamiento al aResistenciF
Carros# WWW
TC ; cargadoconwoy del esoW
;10020480
10020
;20202000
20
;20
20
MINERALCARRO
G
P
TCaG
aGFWP
TCGA
GFWP
TCGA
GFWP
Locomotora
Locomotora
Locomotora
Carros (Rodajes) F (Lbs/TC)Con cojinetes de bola ordinariosCon cojinetes de rodillosSin rodillosCon cojinetes planos
30 15 – 20
10 30
Condiciones de víaPara ruedas de
Fierro Fundido (%) Acero (%)
Riel seca con arenaRiel seca sin arenaRiel húmeda
2520
5 – 15
3325
5 – 15
Tabla de Valores de FTabla de valores de A
Potencia de la Locomotora:
HP ;E x 375
100 x V x T Pot Locomotora
T = d + (20 x L x r); Lbs : Esfuerzo de tracción del convoy cargadod = D + (20 x L x G) ; Lbs : Fuerza de tracción niveladaL = Peso de la locomotora; TCr = Constante de rodamiento = 1%G = ≤ 6/1000 : Gradiente de la vía
D = W x (F + 20 x G); Lbs : Fuerza de tracción requerida en la barra de acoplamientoV = Velocidad de la locomotora; mphE = Eficiencia
Para engranajes E (%)De simple reducciónDe doble reducciónHelicoidales sin fin
9590
90 – 96
% ; víala de gradienteG
pies ;por tramos e transportde distanciaD
TC);locomotora peso uyeado..(incl transport totaltonelajeT
1'760,000
G2030DTKWH
/hlocomotora Producción
hrequerida/ ProducciónsLocomotora#
Capacidad de batería para locomotora:
Cantidad de Locomotoras requeridas:
ciclo del Tiempo
e/viaje transportde Capacidad HNO/gdia Prod
ciclo del Tiempo
HNO/gdia
carrocapacidad/ x Vg
ar/gdia transporta Tonelaje
Producción de Locomotora por guardia:
Peso del convoy :PC = N (Pc + Pm); TC
Pc : Peso de cada carro vacío; TCPm: Peso del mineral en cada carro; TC
Número de viajes/odia:Vg =
Número de carros requeridos :N =
3.3. TRANSPORTE SUBTERRÁNEO SIN RIELES
CAVO 310 511 320 520Capac del motor Tracción : HP Cuchara : HP
L = Capacidad de carga nominal de cuchara; TMt = Tiempos fijos: Carga, descarga, demoras; min.V = Velocidad promedio; Km/hD = Distancia de acarreo en un solo sentido; m.F = Factor de llenado de la cuchara
Productividad real (PR):PR = P x Dm x Ew
Dm = Disponibilidad mecánica Ew = Eficiencia de trabajo
cuchara de Capacidad ............ . γ
γCcCc
Ton/hora;T
E60γFCc
material
diseñodiseñon
pCiclo.scoo
materialLlenadonSCOOPTRAMS
P
Gravedad específica del material = الE = Eficiencia
Tiempo del Ciclo de recorido del Scoop:TC = Te + Tm
Te = Longitud de acarreo/VV = Vn x FCVn = Velocidad nominalFC = Factor de corrección por altitud
Factor de Corrección por Altura:Después de los 1500 pies, por cada 1000 pies adicionales se debe corregir
con - 3%
03,0'1000
'15001 x
hFC
h = Altitud de la mina; pies
COSTO UNITARIO
horaUShorasVidaUtil
VRLlantasnAdquisicióPD /$;
)(
.
etcimpuesossegurosInterési
añosNN
NFI
horaUSañoHoras
FIientregaecioCI
,,,
2
1
/$;/
..Pr
horaUSecombustiblltecioFCHPCC /$;./Pr22.0
•Costo de Propiedad:Depreciación o amortización:
Cargas Indirectas:
•Costo de Operación:Combustible (Cc):
FC = Factor de combustible HP = Potencia del motor
horaUSCFLC CL /$;
horaUSHorasútilVida
LlantaValornAdquisicióPCR /$;
)(.
..
horaUShorasutilVida
neumáticoecioCN /$;
).(.
.Pr
NRN C%10C
horaUSHP
SocialesBSalarioCMO /$;
.
Lubricantes (CL):
FL = 15 – 20% = 1/5 Costo horario de combustible
Reparaciones y Mantenimiento (CR):
Neumáticos (CN):
Reparación neumáticos (CRN):
Mano de Obra (CMO):
CAMIONES DE BAJO PERFIL:
Productividad:
%70%65:sEficienciaEff
%85:mecanico.idaddisponibilDM
llenado.factorF
sentido.solo.un.en.transporte.de.velocidadD
)h/km(media.velocidadV
(min)muertos.o.fijos.tiemposT
)ton(cuchara.la.de.alminno.aargc.de.longitudL
EffDMPP
F
V67.16
D2T
L50P
TR
T
Fragmentación Condic. de Operación Factor LlenadoBuenaPromedioMala
ExcelentePromedioRegular
1,00 – 0,980,97 – 0,940,93 – 0,89
Factor de Llenado (f):
Productividad del Camión otra forma:
horatoncicloTiempo
viajedastransportaTonP
llenadodefactorF
mtonsueltomaterialdensidad
malnocapacidadC
FCviajeTon
viajeTonviajesP
llenado
Suelto
N
materialllenadoN
/;.
60/.
..
)/(..
)(min.
/
/#
3
3
Capacidad Volquete (TM) RED (m)121624
800 – 12001200 - 16001600 - 2400
Rango Económico Desplazamiento de Camiones:
CAPÍTULO IVSISTEMAS DE TRANSPORTE VERTICAL4.1. IZAJE
TIPOS DE SERVICIO TIPO DE CABLE
DIÁMETRO DE LA POLEA
RECOMENDABLE
MÍNIMO
* Cables de arrastre* Transporte en minas* Planos inclinados* Transmisión de energía* Cable tractor
6x19 72d42d
*Cables de izaje estándar (Comúnmente usados) 6x19 45d
30d
* Winches de mina* Winches de carga* Jalador de carros
6x19 60 – 100d
* Ascensores 6x19 20 – 30d* Cables extraflexibles para izaje
8x1931d 2
1d
* Cable especial para izaje* Ascensores de alta velocidad 6x37 27d
18d
4.1. IZAJE•Poleas.-
R
cE.
D
dwEA ..
•Relación del diámetro del cable y la ranura interior de la poleaD (Pulg) Incremento ¼ – 5/16 + 1/64
E : Módulo de elasticidad del cable = 12.000.000 psiR : Radio = D/2C = dw/2Dw : Depende de la construcción del cable
- Carga de doblado (Fd)
Fd =
Cable dw A6 x 7 0,106d 0,38d2
6 x 19 0,063d 0,38d2
6 x 37 0,045d 0,38d2
8 x 19 0,050d 0,35d2
•Resistencia a la fatiga (P).-•P =
Dxd
xFt2
Ft : Carga tensional sobre el cable (Carga de trabajo total – carga de dobladoD : Diámetro de la polea (pulg)d : Diámetro del cable (pulg)•Factor de seguridad (FS).-•Factores de seguridad para cables de alambre basados en la resistencia final.SERVICIO FS. Ascensores 8 – 12. Winches de mina 2,5 – 5. Grúas impulsadas por motor 4 – 6. Tecles 5 – 5. Torres de perforación 3 – 5
•Factores de seguridad para cables de alambre para izaje cuando transita personal.Longitud del cable FS mínimo para cableEn el pique (pies) nuevo
Menos de 500 8 500 – 1000 71000 – 2000 62000 – 3000 53000 á más 4
Profundidad del piqueVELOCIDAD
m/min Pies/min* Menos de * Más de
150250
492820
VelocidadVelocidad de izamiento para transporte de personal•Velocidad de izaje con skip o baldeLongitud del cable en el Longitud máxima Pique (pies) (pies/min)
•Peso del cable (W).-W = w . L ; Lbs.W : Peso unitario del cable (Lbs/pie)L : Longitud del cable (Pies)•Relación del diámetro del cable, peso y la resistencia a la rotura
TIPO DE CABLE DIMENSIONES (Pulg) Incrementos (Pulg)
6 x 37¼ á 5/8 1/16
5/8 á 2 ¼ 1/82 ¼ á 3 1/2 1/4
6 x 7¼ á 5/8 1/16
5/8 á 1 1/2 1/8
6 x 19¼ á 5/8 1/8
5/8 á 2 ¼ 1/82 ¼ á 2 3/4 1/4
•Ángulo de desviación del cable (a).- Tambora (a)* Acanalada 2º á menos* Superficie lisa 1,5º
•Dimensiones de los cables de alambre:
HNOxC
queridaoduc Re.Pr
hNv /
3600
•Cálculo de la capacidad del skip.-Nv/h =
HNO = Horas netas de operaciónC = Capacidad skip en toneladasT : Tiempo del ciclo de izaje = ; SegT1 : Tiempo de velocidad constante = T – (Ta + Td + Tm) ; Seg
T2 : Tiempo de izaje = T - Tm
Ta : Tiempo de aceleración
Td : Tiempo de desaceleración
Tm : Tiempo muerto
22 1
TdT
TaL
P
RR
V =
; pies/minFSe =
FS = Factor de seguridad estáticoRR = Resistencia a la rotura del cableP = Peso total = skip + mineral+ cable
xdn
N
tF
RR
g
Wxa
•Cálculo del winche.-D = 45d ----- 30dL =
; piesD = Diámetro del wincheL = Longitud del wincheN = Número de vueltas n = Número de hilerasd = Diámetro del cableFSd =
FSd = Factor de seguridad dinámico
Ft = Esfuerzo total del cable cuando el sistema se encuentra en movimiento.
Ft = W + Fd + Fa
W = skip + jaula + mineral Fa : Fuerza de aceleración =
a = Aceleración del skip o jaulag = Aceleración gravitacional
•Cálculos varios.-•Peso de tamboras (Wt)Wt = 200 x A ; lbs A = Área de la superficie de la tambora•Peso de los engranajes (Wg)Wg = o,1 x Wt•Velocidad de rotación de las tamboras (RPS)RPS =
D
V
.V = Velocidad máxima•Nº de vueltas acelerando = RPS x Ta•Nº de vueltas desacelerando = RPS x Td•Nº de vueltas a velocidad constante = SPS x T1
•Cálculo de momentos.-•Momentos de fricción (Mf)Mf =
E
MM mM
2
- Mc ; lb - pieMM = Momento neto máximo
Mm = Momento neto mínimo
Mc = Momento de la carga neta (mineral)E = Eficiencia = 80%•Momento de aceleración (Ma)Ma = Fa x RFa = Fuerza de aceleraciónR = Radio de la tambora o polea
•Momento de desaceleración (Md)Md = Fd x RFd = Fuerza de desaceleración
550
GvxMt
)(2 RPS
mTKTdKTKTaK
TdDxTBCCB
TaA
31121
21
222
3
•Cálculo de potencia del winche•Pot =
; HPGv = Velocidad circular = Mt = Momento total
Mt = Mto. Estático + Mf + Ma•Cálculo de la capacidad del motor•HP =
A, B, C y D : Potencias en distintos puntosK1 = ½
K2 = 1
K3 = ¼
CAPÍTULO VSISTEMAS DE TRANSPORTE CONTINUO
material del dinámico taluddel Angulo
artesa la de Angulo
)2(067,0....
mansversal;sección tr la de superficieS
(Tabla) e;..m/seg transportde velocidadV
(Tabla) pendiente la a debidoreducción defactor K
/;....3600
22
2
3
CosbaCosSenbSenaxbS
horamVSKQ
SISTEMAS DE TRANSPORTE CONTINUO5.1. Transporte en Cintas o Fajas
TransportadorasTransporte horario:
a y b : Longitudes de los rodillos
= 20º, 25º, 30º, 35º,
40º, 45º
Ángulo de reposo
0 – 20º 5º 20º - 30º 10º
30º - 34º 20º 35º - 40º 25º > 40º 30º
Potencia de accionamiento :
FdesignoelsegúnmotordelEficienci
WW
segmtransportedeVelocidadv
kgmotriztamborelengencialFuerzaF
motriztamborelenPotenciaW
vFkwW
vFcvW
m
....))((..
/;..
;....tan.
....100
.)(
75
.)(
Los factores multiplicadores para calcular los valores de arranque a plena carga son:x = 1,25 : Regulación eléctrica de arranque con inducido de anillos colectoresx = 1,6 : Motor con rotor en cortocircuito y con acoplamiento de arranque.X = 2,2 : Motor con rotor en cortocircuito sin acoplamiento de arranque, solo para cintas de pequeña
longitud.
SBQS PPPLfcF cos
iBi PCosPLfcF .
HPL
HLPSenQ QQ ....
QiSBQ PHPPPPLfcF cos2
Resistencia al Rozamiento del Ramal Superior:
Resistencia al Rozamiento del Ramal Inferior:
Resistencias debidas al componente del peso del material paralela al plano inclinado de la instalación:
Sumatoria Total de Resistencias:
c : Coeficiente empíricof : Coeficiente de rodadura de los cojinetes de los redillosPQ : Peso del material transportado por metro lineal de cinta
PB : Peso por metro de cinta
Ps : Peso/m de los órganos giratorios del ramal superior
Pi : Peso/metro de las partes giratorias de la parte inferior
: Angulo de inclinaciónL : Longitud de transporteH : Desnivel
mkgv
QPQ /;..
6.3
).(..
/.1.1:....
21
3
21
mmntorecubrimiedelespesoresSS
mkgntorecubrimiedelmaterialdeldensidadP
SSPP
d
di
).(...
Re
metrosfajaladeanchoB
oscubrimientpp
BppP
rz
rzB
Peso del Material Transportado/metro lineal de Faja:
Peso por Metro de los Componentes Giratorios en la parte de Retorno:
Peso por Metro de Faja:
)..(int....
..
71828.2:.log..
..:2
1
radianesacdecoberturadeángulo
rozamientodeecoeficient
neperianoaritmodebasee
EulerEytelweindeEcuacióneT
T
)1
11(1
21
eFT
TTF
)1
1(2
eFT
Cálculo de tensiones en la faja:
= Arco abrazado en el tambor; Máx 240º
= Coeficiente de fricción:Superfic del tambor Sin recub. Con recub.
F = Fuerza tangencial en el tambor motriz (Suma de las fuerzas de los diversos tambores)Fs = Resistencias pasivas por roce a superar en el ramal superior.
Fi = Resistencias pasivas por roce a superar en el ramal inferior.
Ff = Fuerza de frenado
Tf = Tensión mínima aceptable en un punto de la cinta