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TECSUP Productividad de Equipo Pesado
UNIDAD x
PALAS ELCTRICAS
Una pala elctrica, algunas veces se le conoce como una pala
mecnica o una pala electromecnica, es una mquina diseada
especialmente para excavar y cargar material en una minera de
superficie.
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100XPB
La palas elctricas de minera usan motores elctricos, engranajes
reductores, tambores y cables para realizar todos los movimientos
requeridos para excavar, cargar y propulsar. La capacidad de esta
mquina es tpicamente de 25m3 a 63 m3 (33yds3 a
82yds3). Para aplicaciones de rocas estndar.
La pala elctrica consta de tres ensamblajes mayores: la parte
inferior, la parte superior y el implemento con su balde.
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Productividad de Maquinaria Pesada I TECSUP
PARTES DE LA PALA ELCTRICA
PARTE FRONTAL DEL IMPLEMENTO
PARTE SUPERIOR
PARTE INFERIOR
BALDE
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
La parte baja provee una base estable para la mquina e incluye
un sistema de orugas para su propulsin y una corona para el sistema
de giro.
CORONA RUEDA GUIA
TAMBOR DE
PROPULSIN CADENA BASTIDOR DE LA ORUGA
RODILLOS
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
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TECSUP Productividad de Maquinaria Pesada I
La parte superior provee una plataforma para el izaje y el giro
de la mquina, la pluma para el implemento, los gabinetes del
control electrnico, la cabina del operador y soporte de los
equipamientos.
PORTICO CABINA DEL OPERADOR
DUCTOS DE VENTILACIN
SALA DE MAQUINAS
ESCALERA DE ABORDAJE
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
El implemento consiste en la pluma, el empuje del balde y el asa
del balde.
PLUMA
SOPORTE DEL BLOQUE DE EMPUJE
POLEA DE LA PUNTA DE LA
PLUMA
EJE DEL BRAZO DEL BALDE
BRAZO DEL BALDE
CAJA DE ENGRANAJES DE
EMPUJE
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
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Productividad de Maquinaria Pesada I TECSUP
Y por ltimo en la pala tambin existe lo se le conoce como el
balde, que sirve para cargar el material y descargarlo e el vehculo
de acarreo.
IGUALADOR DE CABLE
BALDE
PUERTA DEL BALDE
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
SISTEMAS DE LA PALA ELCTRICA
Sistema elctrico
Esta pala minera es impulsada y controlada por electricidad. Los
motores elctricos conectados a transmisiones mecnicas impulsan
todas las funciones de la pala electromecnica.
El sistema de distribucin elctrico de la mina suministra
corriente alterna a la pala minera a travs de un cable de
alimentacin que se conecta en la parte trasera de la base inferior.
Se transfiere la potencia del conector del cable de alimentacin en
el chasis inferior al chasis superior (giratorio) a travs de un
sistema de colectores de alto voltaje localizado entre los chasis
superior e inferior de la pala electromecnica. El alto voltaje
Los movimientos primarios de la pala elctrica son:
Propulsin
Giro
Izaje
Empuje y retraccin del balde
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TECSUP Productividad de Maquinaria Pesada I
El movimiento de propulsin sirve para mover la maquina de un
lugar de excavacin a otro. Una vez frente a la zona de carga, la
mquina queda estacionada y la propulsin solo es requerida para
posicionar la maquina. La velocidad mxima que puede desarrollar una
pala elctrica es alrededor de 1.6 kph (1.0 mph).
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
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Productividad de Maquinaria Pesada I TECSUP
En el movimiento de giro, la parte superior de la pala es
giratoria respecto a la parte baja y va centrada por un pin montado
en la parte baja. Motores elctricos proporcionan el giro de la
maquina, esto se logra haciendo girar los piones de giro sobre la
corona de giro. Mltiples transmisiones de giro son tpicamente
usados en las palas elctricas para girar la mquina desde el frente
de carga a las unidades de acarreo. El ciclo de trabajo puede tomar
aproximadamente 25 a 45 segundos dependiendo de la mquina, la
carga, el ngulo de giro las condiciones del banco y la eficiencia
del operador.
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
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TECSUP Productividad de Maquinaria Pesada I
FRENOS DE DISCO
ENFRIADOR DEL MOTOR DE GIRO
MOTOR DE GIRO
REDUCCIN DEL GIRO
ACOPLE DEL MOTOR DE
GIRO
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
El movimiento de izaje en las palas elctricas consiste en un
cable envuelto en un tambor el cual es girado por los motores
elctricos del izaje. Cuando el operador mueve la palanca de control
del izaje para elevar el balde, el tambor rota y el cable es
envuelto en el tambor. Para bajar el balde el tambor de izaje es
rotado en direccin opuesta y una cantidad controlada de cable es
soltado.
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Productividad de Maquinaria Pesada I TECSUP
ENGRANAJE DE LA SEGUNDA REDUCCIN
ENGRANAJES DE LA PRIMERA REDUCCIN
PION DE LA SEGUNDA REDUCCIN
FRENO DE DISCO DEL IZAJE
MOTORES DE GIRO
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
PION DE LA PRIMERA REDUCCIN
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
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TECSUP Productividad de Maquinaria Pesada I
El movimiento de empuje en una pala elctrica se refiere al
movimiento del balde, movimiento desde la maquina hacia el frente
de carga. Dependiendo de la manufactura de la pala, este movimiento
y el movimiento de retraccin asociada, pueden ser realizados por un
pin que acciona el brazo del balde o un cable que controla el brazo
del balde. En ambos casos, la carga se realiza cuando el balde es
empujado y elevado a la vez por la zona de carga.
FAJA PATENTADA POR P&H PARA ABSORVER CARGAS DE
CHOQUE
TRANSMISIN DEL EMPUJE
CONTRAPESO DEL MOTOR PARA TENSIONAR LA FAJA
SOPLADOR SOBREDIMENSIONADO
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
Caja de torsin
Orejas de conexin Frenos de
disco
Carcasa
Extremo inferior
Primera reduccin
Estructura
Cremalleras de manganeso
Entrada del eje de empuje
Eje del brazo del balde
Pluma
BRAZO DEL BALDE MECANISMO DE EMPUJE Ilustracin cortesa de
P&H
Pala elctrica 4100A
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Productividad de Maquinaria Pesada I TECSUP
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
El balde se apertura por un mecanismo controlado desde la cabina
y se cierra por el contacto con el suelo.
CABLE DE APERTURA
PUERTA DEL BALDE
ENSAMBLAJE MOTOR/TAMBOR
Ilustracin cortesa de P&H
Pala elctrica 4100A
PALANCA DE APERTURA DEL
BALDE
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TECSUP Productividad de Maquinaria Pesada I
Ubicacin de los componentes dentro de la mquina
CABINA DE TRANSFERENCIA
CABINA DE RCP MOTOR DE GIRO
MOTORES DE IZAJE
COMPRESOR DE AIRE
RESISTENCIAS DE LA APERTURA DEL
BALDE
CABINA DE
CONVERSION
CAMPO DEL DISYUNTOR
CENTRO AUX. DE
CARGA
CABINA FALLA A
TIERRA
CABINA DEL COMPRESOR
CABINA DEL
COMPRESOR
CABINA DE CONTROL
CABINA
AUXILIAR
CABINA
DEL PLC
TRANSFORMADOR AUXILIAR
CABINA DEL COMPRESOR
CABINA DE ALTO VOLTAJE
TRANSFORMADOR
PRINCIPAL
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
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Productividad de Maquinaria Pesada I TECSUP
ENGRANAJES REDUCTORES
DE GIRO
COMPRESOR DE AIRE CUARTO DE
LUBRICACIN
TANQUES DE LUBRICANTE
ENGRANAJES REDUCTORES DEL IZAJE
CUARTO ELECTRONICO
SELLADO
TAMBOR DE IZAJE
MUON CENTRAL/ COLECTOR DE BAJO
VOLTAJE
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
El Ciclo de trabajo
El ciclo de trabajo para la pala elctrica consta de cuatro
fases:
Carga.
Giro hacia el camin.
Descarga.
Retorno al banco.
Una fase de posicionamiento puede tambin ser requerida en el
ciclo de trabajo.
La fase de carga involucra el movimiento de carga del balde en
el banco, cargando, elevando y limpiando el banco. Un apropiado
balance de todos los movimientos durante la fase de carga es
esencial para la eficiente y productiva carga.
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TECSUP Productividad de Maquinaria Pesada I
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
La fase de giro se inicia cuando el balde esta completamente
lleno. Durante esta fase, el operador gira el balde a travs de una
trayectoria de giro planeada y una altura de descarga hasta estar
posicionado sobre el camin de acarreo. El operador debe controlar
el giro para asegurar una transmisin suave entre la aceleracin y la
desaceleracin.
CARGA
ACELEACIN SUAVE
INERCIA
DESACELERACIN
DESCAGAR
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
La fase de descarga comienza cuando el balde se detiene sobre la
unidad de acarreo y finaliza cuando el movimiento de giro termino y
comienza el retorno del implemento al banco. Durante la fase de
descarga, el operador abre el balde para descargar el material
mientras controla la altura de descarga para evitar daos al
personal de la mina y daos a la tolva del camin, especialmente
durante la primera descarga.
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Productividad de Maquinaria Pesada I TECSUP
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
La fase de retorno incluye el giro de la estructura superior de
retorno al banco y bajar el balde a la posicin adecuada para
comenzar un nuevo ciclo de trabajo.
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
La fase de posicionamiento involucra el uso de la propulsin para
mover la maquina cerca del frente de carga a la posicin de
carga.
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TECSUP Productividad de Maquinaria Pesada I
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
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Productividad de Maquinaria Pesada I TECSUP
Controles durante la fase de carga
Los siguientes cuatro pasos son necesarios para posicionar y
cargar el balde de una pala elctrica.
A. Bajar el balde (control derecho hacia adelante) y extender el
brazo del balde
(control izquierdo hacia adelante) para colocar el balde en la
posicin de carga.
Bajar el balde, extender el brazo del balde
B. Mover el balde hacia delante dentro del banco con el brazo de
balde extendido
(control izquierdo hacia delante)
Continuar extendiendo el brazo
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TECSUP Productividad de Maquinaria Pesada I
C. Mover el balde hacia arriba a travs del banco, simultneamente
jalar el control derecho hacia atrs para elevar el balde y mover el
control izquierdo hacia delante para extender el brazo del
balde.
Continuar extendiendo el brazo; elevar el balde
D. Elevar el balde fuera del banco y elevar el peso necesario
para cargar el camin de acarreo, jalar el control derecho hacia
atrs.
Elevar el balde del banco
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Productividad de Maquinaria Pesada I TECSUP
Resumen de los controles de la pala elctrica
Brazo Extendido
Bajar el Balde
Claxon Apertura del balde
Giro a la Izquierda
Giro a la Derecha
Brazo Retrado Elevar el Balde
FUNCIONES CONTROLADAS CON LA MANO FUNCIONES CONTROLADAS CON LA
MANO DERECHA
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TECSUP Productividad de Maquinaria Pesada I
Ilustracin cortesa de P&H Pala elctrica 4100A
La fase de carga para una pala elctrica incluye el uso de los
movimientos de empuje e izaje
Capacidades del balde
Ilustracin cortesa de P&H
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Productividad de Maquinaria Pesada I TECSUP
ANOTACIONES:
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