VOLQUETAS I

Título:	EQUIPOS MOVILES
Subtítulo	VOLQUETAS
Fecha de realización:	27/04/2018
Grupo:	DISEÑO Y SELECCION DE MAQUINAS
Tema:	MAQUINAS MINERAS
Código:	DIS-MIN-EMO-11-01

INDICE

1 MAQUINARIA DE TRANSPORTE.
1.1 VOLQUETAS.
1.2 TIPOS DE UNIDADES.
1.2.1 VOLQUETAS.
1.2.2 CAMIONES DE DESCARGA LATERAL.
1.2.3 CAMIONES DE DESCARGA POR EL FONDO.
2 BIBLIOGRAFIA

	Fecha	Autor	Observaciones
	27/04/2018	Ing. Juan Carlos Miranda Rios	Documento Base
Rev.01
Rev.02

EQUIPOS MOVILES 

1 MAQUINARIA DE TRANSPORTE 

1.1 VOLQUETAS

Conocidos comúnmente como dumpers, son vehículos de transporte con una caja basculante cuyas dimensiones y características sólo los hacen aptos para operar dentro de entornos de explotaciones mineras o grandes obras de construcción. El desarrollo de dumpers ha ido orientándose progresivamente hacia un incremento importante de su tamaño, con el objetivo de ofrecer una mayor eficiencia operativa. A modo de referencia podemos mencionar los siguientes equipos, los cuales por su tamaño se consideran entre los más grandes del mundo: 

El Belaz 75710, con una capacidad de carga de 496 toneladas, es el mayor dumper del mundo. El modelo fue desarrollado por los ingenieros de la compañía bielorrusa Belaz en octubre de 2013, en virtud de un importante pedido para una empresa minera rusa. 

El camión dumper cuenta con una longitud de 20,6 m, una altura de 8,16 m, un ancho de 9,87 m, un peso en vacío de 3601 y ocho neumáticos Michelin de gran tamaño sin cámara. El vehículo integra dos motores diésel con turbocompresor de 16 cilindros, con una potencia de 2.332 CV cada uno que permiten alcanzar una velocidad máxima de 64 km/h, utilizando una transmisión electromecánica accionada por corriente alterna. 

El Caterpillar 797F es el último modelo de la serie 797 fabricados y desarrollados por los ingenieros de Caterpillar, posicionándose en la actualidad como el segundo dumper más grande del mundo, presente en el mercado desde el año 2009. Este enorme vehículo puede transportar 400 toneladas de carga útil, un incremento sustancial en comparación con sus modelos anteriores 797 y 797B, los cuales disponían de una capacidad de 360 y 380 toneladas respectivamente. 

El camión dumper tiene un peso bruto operativo de 687,5 t, con unas dimensiones que alcanzan los 14,8 m de longitud, 6,52 m de altura y 9,75 m de ancho. Asimismo, está equipado con seis neumáticos radiales Michelin XDR o Bridgestone VRDP, además de contar con motor diésel 075- 20 con turbocompresor de cuatro tiempos y una transmisión de convertidor de par hidráulico, permitiendo operar a una velocidad máxima de 68 km/h. 

El Terex MT 6300AC, introducido en el mercado en 2008 por los ingenieros del fabricante estadounidense Terex, se sitúa tercero en nuestra clasificación con una capacidad de carga de 400 toneladas, empatando con el Caterpillar 797F. El dumper fue renombrado como Bucyrus MT6300AC tras la adquisición de la división de equipos de minería de Terex por Bucyrus en 2010. Posteriormente, el Terex MT 6300AC se convirtió en una parte de la línea "Unit Rig" de Caterpillar, después de que ésta comprara Bucyrus en 2011. 

El peso bruto operativo del vehículo es de unas 660 toneladas, alcanzando una longitud de 14,63 m y una altura de 7,92 m. El dumper está equipado con un motor diésel de 20 cilindros de cuatro tiempos, con alternador eléctrico de CA, que a su vez suministra energía al motor eléctrico montado en cada lado del eje trasero. La potencia del motor supera los 3.750 CV, pudiendo trabajar a una velocidad máxima de 64 km/h. 

Los Liebherr T 282C y T 284, son dos dumpers con capacidad de carga útil de 400 toneladas diseñados y fabricados por los ingenieros de Liebherr. Los camiones comparten la distinción de ser los segundos más grandes del mundo junto al Caterpillar 797F y Terex MT 6300AC. Concretamente, el T 282C de Liebherr se trata del sucesor del T 282B de una capacidad de 360 ton, mientras que el T 284 es la última clase de camiones diseñados por la compañía, el cual comparte muchas similitudes en características con el T 282C. 

El peso bruto tanto del T 282C como del T 284 son exactamente el mismo, 661 toneladas. La longitud total de estos dumpers alcanzan los 15,69 m, teniendo una anchura total de 9,67 m y una altura de 7,42 m. Los vehículos están equipados con un motor diésel de 20 cilindros con una potencia de hasta 3.750 CV, que permiten tomar velocidades de 64 km/h. 

Entre las ventajas que ofrecen estos equipos en forma general tenemos:

•  Flexibilidad del sistema en cuanto a distancias, pues es aplicable, generalmente, entre los 100 y los 3000 m. 
• Capacidad de adaptación a todo tipo de materiales a transportar: suelos, rocas, minerales, etc.
• Facilidad para variar el ritmo de producción, aumen­tando la flota de volquetes o el grado de utilización de ésta. 
• Necesidad de una infraestructura relativamente sencilla y poco costosa. 
• Posibilidad de contratación de la flota e incluso de la operación. 
• Existencia de una variedad de modelos que per­miten adaptarse bien a las condiciones en que debe desarrollarse la operación. 
• Sistema muy conocido y, por tanto, relativamente fácil de supervisar y controlar. 
• Menor inversión inicial que en otros sistemas de transporte. 

Por el contrario, los inconvenientes que plantea son:

• Costes de operación elevados, con un porcentaje sobre el coste total de arranque, carga y transporte que oscila entre el 40% y el 60%, según los casos. 
• Complicada supervisión y optimización cuando se tiene en operación un elevado número de unidades. 
• Rendimientos bajos cuando aumenta la distancia de transporte y/o el desnivel a superar. 
• Gran cantidad de mano de obra especializada en operación y mantenimiento. 

1.2 TIPOS DE UNIDADES 

Las unidades actualmente disponibles pueden clasifi­carse, según su diseño y modo operativo, en los siguientes grupos:

• Volquetas. 
• Camiones de descarga lateral. 
• Camiones de descarga por el fondo. 

1.2.1 VOLQUETAS 

Los volquetes se subdividen a su vez en:

• Convencionales. 
• Con tractor remolque. 
• Articulados. 

Volquetes convencionales 

Es el tipo de camión extra-vial más usado en el movi­miento de tierras y, fundamentalmente, en la minería a cielo abierto. Están constituidos por una caja que se apoya sobre el chasis y que se bascula hacia atrás para la descarga, mediante unos cilindros hidráulicos. Este tipo de unidades no puede usarse en carretera ya que sus dimensiones y pesos superan los límites establecidos. 

Normalmente, estos vehículos son de dos ejes, uno de dirección y otro motriz con ruedas gemelas, aunque en el caso de los volquetes de 350 toneladas se dispone de tres ejes, de los cuales los traseros son motrices. 

Las características básicas más importantes de estas unidades son:

• Relación entre la carga útil y el peso neto de aproximadamente 1,45 t/t. 
• La potencia media en caballos por tonelada de capacidad del orden de 10,5. 
• La altura media de carga oscila entre 3 y 5,5 m. 
• En los volquetes de dos ejes, el eje delantero soporta aproximadamente el 47% del peso neto de la unidad y el 32% del peso total cargado, mientras que el trasero lo hace con el 53% y el 68% de los pesos respectivamente. 
• Los radios de giro mínimos oscilan entre 1,1 y 1,2 veces la longitud total de los volquetes. 
• Las capacidades varían desde las 30 hasta las 320 t, disponiendo de sistemas de transmisión mecáni­cos y eléctricos. 

Volquetes con tractor remolque 

Estos volquetes se construyen con una unidad tractora de uno, dos y hasta tres ejes, con un enganche tipo yugo que oscila en los cuatro sentidos. 

Son unidades que tienen muy buena maniobrabilidad, pudiendo girar 90° en cualquier dirección y con un radio de giro muy pequeño. 

Las características básicas de estos equipos son:

• Menor relación potencia/peso. 
• Menor inversión inicial. 
• Menor consumo específico de combustible. 
• Se dispone de un mayor número de neumáticos y el peso de la carga del vehículo puede distribuirse mejor, dando lugar a una mayor duración. 
• Son más adecuados que los volquetes conven­cionales para transportar a largas distancias. 

Volquetes articulados 

Un tipo de volquetes muy extendido, a partir de la década de los 70, en las obras de movimiento de tierra y minas de materiales muy blandos, son los articulados, que se caracterizan por: 

• Tracción a todas las ruedas. 
• Diseño de los ejes motrices de forma que se asegura el contacto de todas las ruedas sobre el terreno, transmitiendo muy pocos esfuerzos al chasis delantero y trasero. Para lograr igual carga por eje y conseguir un contacto de los neumáticos con el suelo, en cual­quier estado de la pista, estas unidades llevan un sistema de suspensión con cilindros interconectados. 
• Articulación que proporciona una gran maniobrabilidad con pequeños radios de giro. 
• Altura de carga menor que en los volquetes conven­cionales para la misma capacidad. 
• Construcción de unidades de dos y de tres ejes. Los volquetes con dos ejes presentan mayor simpli­cidad, mientras que los de tres ejes poseen una menor anchura, soportan un mayor peso sobre el eje trasero, disminuyendo la transmisión de esfuer­zos sobre la articulación. En el caso de tres ejes las ruedas motrices son las delanteras y las centrales. 

1.2.2 CAMIONES DE DESCARGA LATERAL

Estas unidades son también remolcadas. El basculamiento se realiza mediante un sistema de gatos hidráulicos atojados debajo de la caja, entre los lar­gueros del bastidor. 

1.2.3 CAMIONES DE DESCARGA POR EL FONDO

Constan de un tractor de tiro, tipo tractor-remolque, de tres ejes o de chasis rígido con dos ejes. La descarga se efectúa por medio de gatos hidráulicos, accionando la apertura mediante un dispositivo de pestillo. 

Las características básicas de estas unidades son:

• Relación carga útil a peso neto de aproxima­damente 1,7. 
• Potencia media en caballos por tonelada del orden de 8. 
• Altura media de carga entre 3 y 5 m. 
• Capacidades de transporte entre 70 y 180 t. 

2 BIBLIOGRAFIA

• Manual de Arranque, Carga y Transporte en Minería a Cielo Abierto – Instituto Tecnológico Geominero de España. 
• https://www.fierasdelaingenieria.com/los-10-camiones-dumper-mas-grandes-del-mundo/
• Apuntes de Extracción, Carguío y Transporte – Universidad Tecnológica de Chile – Centro de Formación Técnica. 
• Curso Carguío y Transporte – Departamento Ingeniería de Minas – Facultad de Ingeniería – Universidad de la Serena. 
• Productividad de los Equipos de Transporte – EducarChile 
• Open Pit Mine Planning & Design – W. Hustrulid, M. Kuchta y R. Martin 
• Manual de Rendimiento Caterpillar N° 41 
• Mining Reference Handbook – SME – Raymond L. Lowrie P.E.

Enlace de Descarga del Documento en formato PDF.

http://zipansion.com/922p