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Título:
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EQUIPOS
MOVILES
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Subtítulo
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VOLQUETAS -
CARACTERISTICAS
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Fecha de
realización:
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27/04/2018
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Grupo:
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DISEÑO Y SELECCION DE MAQUINAS
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Tema:
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MAQUINAS MINERAS
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Código:
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DIS-MIN-EMO-11-02
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INDICE
1 MAQUINARIA DE TRANSPORTE.
1.1 CARACTERISTICAS GENERALES.
1.2 APLICACIONES.
1.3 PRACTICA OPERATIVA.
2 BIBLIOGRAFIA
1.3 PRACTICA OPERATIVA.
2 BIBLIOGRAFIA
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Fecha
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Autor
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Observaciones
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27/04/2018
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Ing. Juan Carlos Miranda Rios
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Documento Base
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Rev.01
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Rev.02
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EQUIPOS MOVILES
1 MAQUINARIA DE TRANSPORTE
1.1 CARACTERISTICAS GENERALES
Las partes principales y básicas de un volquete son:
Motores:
En general son motores Diésel turbo-alimentados y se necesitan aproximadamente unos 10 HP de potencia por cada ton de capacidad a transportar; para una carga de 85 st se necesitan unos 850 HP, que pueden conseguidos y transmitidos a través de las siguientes alternativas:
- Motor Diésel y transmisión mecánica
- Turbina de gas o reactor con transmisión hidráulica
- Motor Diésel y transmisión eléctrica.
- Motor Diésel y eléctricos con pantógrafo
Ejes:
Con dos o tres ejes, siendo más mineros los de dos ejes por tener mejor operatividad y radio de giro en curvas y menor problema de mantenimiento. En minería de interior se suelen emplear los tres ejes.
Transmisión:
Transmisiones que pueden ser:
- Mecánica - convencional por caja de cambio al eje trasero o a los dos ejes, lo que es más normal en la minería subterránea y en pequeñas canteras con escaso diseño y calidad de las pistas.
- Hidráulica - convertidor de par variable combinado con la trasmisión mecánica.
- Eléctrica - generador acoplado al motor Diésel - control - motores eléctricos en eje trasero.
- Hidráulica - Hidrostática, poco empleada en el cielo abierto, pero muy popular en la minería de interior de grandes cámaras hasta la trituradora, o para subir rampas a diferentes niveles de extracción.
Neumáticos:
Son especialmente construidos para los vehículos fuera de carretera y casi todas las marcas tienen una denominación especial para elegirlos en función del índice TMH (TKH) que viene de multiplicar el tonelaje sobre el neumático por la velocidad media de transporte. Es una especificación muy precisa en la elección del tipo de neumático, llanta y dibujo. Viene a ser uno de los mayores costes operativos unitario de desgaste.
Chasis:
El bastidor principal o chasis es la espina dorsal del volquete, y está construido con elementos de acero de alta resistencia capaces de soportar los importantes esfuerzos de torsión, flexión e impactos de los numerosos ciclos de carga, acarreo y descarga.
Tiene una sección en forma de caja y una estructura soldada y reforzada. Consta de dos vigas cajón principales, firmemente unidas por un parachoques delantero integral, un travesaño bajo el bastidor para que se una a los montajes de los cilindros de suspensión delanteros, un travesaño sobre el bastidor principal que soporta la parte delantera de la caja y sirve de montaje a la plataforma de conservación y cabina, y un travesaño tubular que absorbe las cargas de empuje y un travesaño trasero que soporta los cilindros de suspensión y pivotes de la caja.
Caja:
Se ha impuesto actualmente la forma de cuchara y accionamiento por cilindros hidráulicos. Tiene un doble fondo calentado por los gases de escape para impedir la pegajosidad del material arcilloso en la caja. El espesor de la chapa especial es de 19 mm. y con un acero de alta resistencia de hasta 7000 kg/cm2.
Calidad del acero:
En la mayoría de las partes esenciales como chasis, caja y órganos de desgaste se utiliza un acero especial tipo T1 equivalente a 100.000 psi = 7000 kg/cm2 con características de alta resistencia al desgaste y a la corrosión.
Otras características de los volquetes mineros más actuales son:
- Los frenos de discos múltiples y refrigerados con aceite.
- El montaje modular de los componentes para su rápida sustitución.
- La conducción asistida y la suspensión oleoneumática con Nitrógeno.
1.2 APLICACIONES
Los volquetes se emplean como unidades de transporte en las explotaciones mineras convencionales y en los movimientos de rocas y tierras en obras públicas.
En la tabla siguiente se indican algunos de los factores operacionales más frecuentes en distintos sectores mineros y de obras públicas.
La selección entre los diferentes tipos de unidades se debe realizar en función de las características de la operación que se vaya a llevar a cabo.
- Volquete convencional
- El material a transportar es grueso y con granulometría variable, como la roca volada.
- Se producen impactos durante la carga.
- Se precisa remontar fuertes pendientes.
- Se requiere rapidez de colocación y maniobrabilidad en áreas poco amplias.
- Se necesita selectividad para transportar distintas clases de material.
- Volquetes con tractor remolque
- Se requiere gran maniobrabilidad.
- Se opera en pistas horizontales y con poca pendiente.
- Se necesita una gran flotación de los neumáticos.
- Las longitudes de transporte son grandes.
- El motor térmico es igual al de otros equipos de los que se dispone.
- Volquetes articulados
- Se precisa una gran maniobrabilidad.
- Las pistas de transporte están en muy mal estado.
- Las condiciones meteorológicas son muy adversas.
- Se utilizan unidades de dos ejes con materiales duros y volquetes de tres ejes con pistas blandas y materiales de tipo medio.
- Camiones de descarga por el fondo
- El material a transportar está bien fragmentado, es poco abrasivo y fluye fácilmente.
- Las pendientes no exceden del 3 al 5%, permitiendo una gran velocidad de marcha.
- Se requiere una gran flotación de los neumáticos.
- Las distancias de transporte van de medias a grandes.
- La descarga debe hacerse durante la marcha.
1.3 PRACTICA OPERATIVA
Las operaciones básicas que se realizan con los volquetes son:
- Recepción de la carga sobre la caja.
- Transporte al punto de vertido.
- Descarga del material.
- Retorno al punto de carga.
El llenado de la caja puede efectuarse mediante palas de ruedas, excavadoras hidráulicas, excavadoras de cables, rotopalas o minadores continuos. En cada caso, el volquete se estaciona de forma que la máquina de carga consiga su máxima efectividad y rendimiento.
Si las unidades de transporte están bien dimensionadas, se debe conseguir la carga de éstas con máquinas cíclicas con un número de cazos comprendido entre 3 y 5.
El ciclo de transporte incluye periodos de aceleración y de frenado, y desplazamientos con una velocidad mantenida que es función de las condiciones de la pista, tráfico, tracción disponible del vehículo y longitud de transporte.
Dependiendo del diseño de la caja, la descarga consiste en el vertido de la carga sobre el borde de una escombrera, en una tolva o sobre un emparrillado o grizly. Las maniobras que son necesarias pueden variar en cada caso.
El retorno al punto de carga con el volquete vacío se produce a mayor velocidad e incluye la maniobra de posicionamiento junto a la máquina de carga.
Las áreas de vertido y carga deben prepararse de forma que las maniobras a realizar por los volquetes sean lo más simples y cortas posible, con el fin de obtener buenos rendimientos y condiciones seguras de operación.
En el caso del vertido de estériles en escombreras, éste podrá llevarse a cabo directamente sobre el borde del talud, requiriéndose un posicionado cuidadoso y generalmente bajo la supervisión de un peón, o descargando el material en montones próximos al borde y que, posteriormente, un equipo auxiliar empujará. Este último procedimiento es más seguro y requiere tiempos de maniobras más reducidos.
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.
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