Bermeo Ozeta Leydy Guzmán Coveñas Koraima(oyente) Palacios Quispe Deysi Rea Rosas Walter Manuel Torres Gómez Kelen Mereli Urbina Barrientos Alexander Bermeo.

Presentación del tema: "Bermeo Ozeta Leydy Guzmán Coveñas Koraima(oyente) Palacios Quispe Deysi Rea Rosas Walter Manuel Torres Gómez Kelen Mereli Urbina Barrientos Alexander Bermeo."— Transcripción de la presentación:

1 Bermeo Ozeta Leydy Guzmán Coveñas Koraima(oyente) Palacios Quispe Deysi Rea Rosas Walter Manuel Torres Gómez Kelen Mereli Urbina Barrientos Alexander Bermeo Ozeta Leydy Guzmán Coveñas Koraima(oyente) Palacios Quispe Deysi Rea Rosas Walter Manuel Torres Gómez Kelen Mereli Urbina Barrientos Alexander CURSO INTEGRANTES DOCENTE MINERÍA SUPERFICIAL ING. LUIS JAVIER SALAZAR IPANAQUE TEMA CARGADORES FRONTALES 1

2 INTRODUCCIÓN 2

3 3

4 Existen dos tipos de unidades, que se diferencian en el tren de rodaje: MÁQUINAS SOBRE RUEDAS MÁQUINAS SOBRE ORUGAS 4 De acuerdo, con la capacidad del cucharón, se establecen tres categorías de palas cargadoras:

5 MÁQUINAS SOBRE RUEDAS Son aquellas que se fabrican especialmente a pedido de empresas que trabajan yacimientos mineros muy grandes y poseen cucharas de más de cinco metros cúbicos. MÁQUINAS SOBRE ORUGAS 5 En minería a cielo abierto la cargadora sobre orugas es principalmente una máquina de apoyo. Si bien no tiene la movilidad de una cargadora sobre neumáticos es mucho más móvil que la pala mecánica y se utiliza principalmente en excavación de planos inclinados. Con movimiento de cadenas u oruga, se utilizan para trabajan en terrenos muy rocosos y escarpados.

6 6

7 7

8 8 CARACTERÍSTICAS GENERALES  Gran movilidad y maniobrabilidad.  Posibilidad de manejar diferentes sistemas de transporte y arranque.  Costos de operación medios.  Se compone de un tractor sobre neumáticos o sobre orugas siendo el más utilizado el de los neumáticos para sectores regulares planos con pendiente baja, además de poseer una cuchara cuyo movimiento de elevación se logra mediante dos brazos laterales articulados.

9 9 VENTAJAS Gran movilidad, alcanzando velocidades de 45 km/h. Capacidad de trabajo de descarga en altura de entre los 3 y 6 metros. Capacidad para trabajar en pendientes. Menor inversión de capital que en otros sistemas de carga. Facilidad de reventa. Un mantenimiento sencillo con respecto a otros sistemas de carguío. DESVENTAJAS Requieren una pila o material volado más esponjado respecto de otros sistemas de carguío. En la capacidad de balde tienen menor productividad que las excavadoras. Si no hay un buen nivel de pisos, existe un aumento considerable del costo de neumáticos. Necesitan alturas de banco reducidas para operar con seguridad.

10 10 El cargador frontal sobre llantas debe tener como mínimo una vida útil de 18 000 horas de operación (6 años) y el cargador sobre orugas, 16 000 horas de operación (5 años). La duración depende del mantenimiento técnico de todos los componentes con periodicidad de acuerdo a lo establecido en los manuales del fabricante. Los precios varían según el tamaño; un promedio de 800 000 $ hasta 1 500 000 $.

11 11

12 12

13 CHASIS O BASTIDOR En general, el chasis está formado por dos semichasis unidos por una articulación doble con eje vertical. En el semichasis delantero, va anclado todo el equipo de trabajo. El semichasis trasero tiene forma de caja y debe soportar, además del eje y su diferencial, el peso del motor y de la transmisión CABINA El objetivo de la cabina es proporcionar comodidad al operador, protegiéndolo ante las inclemencias del tiempo, tales como lluvia, polvo, frío, calor, etc. 13

14 14 VARILLAJE DE INCLINACIÓN Ofrece grandes fuerzas de levantamiento para obtener un buen rendimiento en aplicaciones de relleno y carga de camiones. MOTOR El motor genera la energía mecánica suficiente para el movimiento de traslación de la máquina y también para el funcionamiento del sistema hidráulico. Es el que inicia el sistema de trasmisión EJES El eje trasero ayuda a asegurar el contacto de las cuatro ruedas con el suelo para una óptima tracción y estabilidad.

15 15 NEUMÁTICOS Se estima que entre 10% y 20% de los costos de mantenimiento de los cargadores frontales corresponde a los neumáticos. CUCHARONES Estos se diseñan con un ancho un poco mayor al de la máquina. TRANSMISIÓN Los cargadores frontales usan motores diésel como fuente de energía primaria, utilizando dos tipos de transmisión: MECÁNICA O ELÉCTRICA. TRANSMISIÓN MECÁNICA La transmisión mecánica está constituida por tres mecanismos de regulación: Mecanismo de regulación de la velocidad del motor. Mecanismo de regulación por modulación de potencia. Mecanismo de regulación variable, con varios convertidores de par.

16 16 TRANSMISIÓN ELÉCTRICA Constituida por los siguientes componentes: Motor que gira a velocidad constante. Rectificador de corriente. Motores de tracción de corriente continua en cada rueda. Sopladores de refrigeración de motores, circuito hidráulico, generador, filtros de aire, frenos, etcétera. Ejes planetarios en cada rueda. Frenos de disco accionados neumáticamente. SISTEMA HIDRÁULICOS El sistema hidráulico suministra la potencia y el control necesario para mantener el material en movimiento. FORMA DE TRABAJO La maquina se acerca al frente de carga con el cucharón al nivel del suelo, la cuchilla horizontal y con la velocidad más corta. Se procede a la carga del mismo,a continuación se cambia el sentido de marcha retirándose del frente con el cucharón elevado, y en un momento dado vuelve a desplazarse hacia delante.

17 17 Normalmente el tiempo de ciclo de carguío con el cargador frontal está dividido en cuatro partes, y estos dependen de la distancia al frente y al volquete de acuerdo a las condiciones de trabajo y de dimensiones de los equipos, a continuación se muestran los 4 tiempos fundamentales:  Carga (T-1).  Desplazamiento cargado (T-2).  Descarga o volteo (T-3).  Desplazamiento vacío (T-4)

18 18  ÁREA DE CARGA Mantener el piso limpio y nivelado.  SELECCIÓN DE CUCHARA General : En roca:  BUENA PENETRACIÓN INICIAL Cuchara rozando ligeramente el suelo Regular la penetración de acuerdo al material Mucha penetración no levanta Poca penetración no llena la cuchara.

19 19  LEVANTAR LA CUCHARA Una vez que penetre la cuchara en el material levantar para: Compartir el peso de la cuchara/material entre los ejes delantero/posterior y mejorar la tracción  MANTENER BUENA TRACCIÓN Levantando y plegando la Cuchara para: Compartir constantemente el peso entre el eje delantero y posterior.

20 20  UBICACIÓN DEL CARGADOR A LOS CAMIONES  POSICION DEL CAMION El operador de camión ubicará el riel de la caja paralelo con los dos neumáticos delanteros del cargador.  LEVANTE LA CUCHARA LO NECESARIO  COLOQUE LA CARGA EN EL CAMIÓN TAN SUAVEMENTE POSIBLE.  CENTRAR LA CARGA

21 21  PATRONES DE EXCAVACIÓN  Patrón de v aguda  Carga en buzón Carga en 1ra velocidad Excavar de izquierda a derecha Perpendicular. Articular 5° en el camión Centrar la carga  Carga en paralelo avanzando Movimiento de derecha izquierda Frente de excavación angosto camión 15-20° Neumático 1 a 1 1/2 rever. Centrar la carga Articulación 5° hacia el camión

22 22 Los parámetros que influyen en la productividad de un cargador frontal son: La fuerza de penetración La fuerza de arranque La fuerza de elevación El tipo de cazo La distancia de maniobra FUERZA DE PENETRACIÓN La fuerza de penetración es función del esfuerzo de tracción de la máquina y de la inercia de la misma. La fuerza de penetración variará pues con: La potencia del motor. La desmultiplicación de la transmisión. El diámetro de los neumáticos. Las condiciones de adherencia del terreno. El peso de la máquina y su distribución por ejes.

23 23 FUERZA DE ARRANQUE La fuerza de arranque es la fuerza máxima y continua en sentido vertical ascendente aplicado a 100 mm del borde de ataque de la cuchara y conseguida por medio de la capacidad para elevar y recoger el cucharón alrededor del punto de giro especificado. FUERZA DE ELEVACIÓN La fuerza de elevación es la que se ejerce para ascender el máximo peso de la carga en el cucharón a una altura especificada. CAPACIDAD DEL CUCHARÓN La capacidad del cucharón se puede dar de dos formas: Al ras Colmada

24 24

25 25 Construcción de caminos. Movimientos de tierra. EXPLOTACIÓN DE YACIMIENTOS MINEROS. Carga de minerales. En el tratamiento de materiales de desecho, rellenos sanitarios. Reconstrucción y limpieza de canales, costas, arroyos y ríos. Despeje de nieve. Limpieza de una ciudad extrayendo residuos. Construcción de obras civiles. En la demolición.

26 EXIGENCIAS DE LAS APLICACIONES 26  Excavación  Fuerza de Tracción  Fuerza de Desprendimiento  Fuerza de Levante  Carga  Maniobrabilidad  Relación Hidráulico/Velocidad  Tiempo de Ciclo  Control de Carga  Visibilidad  Carga y Acarreo  Estabilidad  Aceleración  Velocidad de traslación  Flexibilidad  Maniobrabilidad  Herramientas  Accesorios  Opciones

27 27 MÉTODO TRADICIONAL Participa un camión volquete y un cargador frontal, normalmente debe colocarse a 45° del cargador en el lado derecho o izquierdo según convenga. VENTAJASDESVENTAJAS Es un método conocido por operadores y choferes. No presenta dificultades en su ejecución Permite trabajar en espacios estrechos. Elevado tiempo muerto durante la carga. Se requiere mayor cantidad de volquetes, para trasladar más material. Cierto tiempo de espera o retraso de cargador frontal, mientras se ubica el volquete correctamente. MÉTODO SIMULTÁNEO CON DOS CARGADORES FRONTALES VENTAJASDESVENTAJAS Se reduce el tiempo muerto de los volquetes. EL chofer no tiene dificultad para ubicarse. El ciclo de carga es relativamente superior al tradicional; ya que agiliza el cargado del material. Se necesita mayor espacio para una máquina más. Se necesita mayor dominio de máquina, por parte de los operadores para evitar que las máquinas tomen contacto. Es más exigido, porque los operadores no pueden retrasarse, tienen que trabajar al mismo ritmo. Es similar al anterior m é todo con la diferencia que participan dos cargadores, ambos cargadores echan a la vez la carga sobre el volquete por ambos lados.

28 28 MÉTODO ALTERNATIVO CON DOS CARGADORES FRONTALES VENTAJASDESVENTAJAS Disminuye el tiempo muerto de los volquetes. El tiempo de ciclo de carga es más corto. Es más flexible que el método anterior porque los trabajadores trabajan en forma alternada y libre. Dificultad del chofer de volquete para ubicarse correctamente. Cierto de tiempo de los cargadores hasta que cuadre el volquete. Cierta dificultad de los operadores para mantener el área de trabajo limpio y nivelado. MÉTODO EN CADENA VENTAJASDESVENTAJAS Desaparece el tiempo muerto de los cargadores y volquetes. El volquete siguiente puede empezar a cargarse antes que el volquete anterior complete su carga. Permite el transporte fluido del material. Costos mínimos para grandes producciones. Se necesita mayor cantidad de volquetes y cargadores. Se requiere más espacio por la cantidad de máquinas. Se requiere mayor cantidad de material para aplicar este método. Dificultad para posicionar el volquete. Mayor riesgo para los neumáticos.

29 29

30 30 EL CARGADOR FRONTAL MÁS GRANDE DEL MUNDO: LeTourneau 2350

31 31

32 32  1 cargador frontal de 37 toneladas de capacidad.  1 cargador frontal CAT 994F de yd 3.  Un cargador Le Tourneau L1850.  Un cargador Le Tourneau L2350.

33 33 CARGADOR FRONTAL 994F

34 34 MOTOR Modelo de motorCAT 3516B HD EUI Velocidad nominal1600 rpm Potencia bruta1176 KW – 1577 hp ESPECIFICACIONES DE OPERACIÓN Peso en orden de trabajo o peso total del equipo195 toneladas (195 434kg) Carga útil del cucharón35 toneladas métricas – 38 toneladas cortas – 18m 3 Carga útil nominal – Levantamiento alto y súper alto 32 toneladas métricas – 35 toneladas cortas Ángulo de articulación 40° TIEMPO DE CICLO HIDRÁULICO Inclinación hacia atrás5,5 segundos Subida11,3 segundos Descarga3,1 segundos Descenso libre (vacío)3,5 segundos Bajada hidráulica6,7 segundos CAPACIDADES DE LLENADO Tanque de combustible3833 litros – 1013gal

35 35

36 36 MOTOR Modelo de motorQSK60 Velocidad nominal1900 rpm Potencia bruta1715,1kW – 2300 hp ESPECIFICACIONES DE OPERACIÓN Peso en orden de trabajo o peso total del equipo 262 176 kg– 577 999,2 lb Capacidad de cucharón40,5 m 3 – 53 yd 3 Fuerza de arranque1173 kN – 263 702lb TRANSMISIÓN Velocidad máxima hacia adelante10,5 mph – 16,9 km/hora Velocidad máxima hacia atrás10,5 mph – 16,9 km/hora SISTEMA HIDRÁULICO Tipo de bombaPistón Subida16 segundos Descarga3 segundos Bajada6 segundos CAPACIDADES DE LLENADO Capacidad de combustible3975 litros – 1050,1 gal

37 37 Cucharón G. Espacio libre a levantamiento /descarga máxima 23 ft in7020 mm Dimensiones A. Longitud con cuchara en la tierra / longitud total 66.6 ft in20300 mm B. Ancho más ruedas22.2 ft in6760 mm C. Altura hasta la parte superior de la estructura 21.2 ft in6450 mm D. Distancia entre ejes25.9 ft in7880 mm E. Espacio libre sobre el suelo 1.6 ft in500 mm F. Pivote del cucharón a levantamiento máximo 32.5 ft in9910 mm H. Alcance a levantamiento / descarga máxima 10.4 ft in3180 mm

38 38

39 39  1 cargador frontal LE TOURNEAU 1800 con una capacidad de 43 toneladas. EQUIPOS AUXILIARES  3 cargadores frontales CAT 966 de 3,8 m 3.  2 cargadores frontales CAT 988 de 6,1 m 3.

40 40

41 41  3 cargadores frontales CAT 994 & 992G DIMENSIONES CAT 992 G Longitud total 53,23 pies / 16226 mm Distancia entre ejes 19,32 pies / 5890 mm

42 42 CARGADOR FRONTAL 992G

43 43 MOTOR Modelo de motorCAT 3508B DITA EUI Potencia bruta880 hp / 656 kW Ángulo de giro43° ESPECIFICACIONES DE OPERACIÓN Peso en orden de trabajo o peso total del equipo206783 lb – 95,5 toneladas Carga útil del cucharón 11,5-12,3 m 3 / 15-16 yd 3 Carga útil nominal21,46 toneladas Ángulo de articulación 43° Velocidad de viaje14,5 mph TIEMPO DE CICLO HIDRÁULICO Subida9,12 segundos Descarga3,26 segundos Bajada libre hidráulica3,47 segundos Tiempo total hidráulico15,85 segundos CAPACIDADES DE LLENADO Tanque de combustible1562 litros – 413gal

44 44

45 45

46 46 CARGADOR FRONTAL CAT 980G

47 47 CARGADOR FRONTAL CAT 980G EN COMARSA

48 48 EXCAVADORAS HIDRÁULICASCARGADORES FRONTALES Vida media (5-10 años)Vida media baja (5 años) Costo de operación medioCosto de operación alto Valor residual pequeño Puede operar en terrenos duros o blandos, según el ancho de oruga Precisa plataforma de trabajo firme y dura. Alcance de excavación y altura de descarga elevada. Alcance y altura de descarga media Adecuada a alturas de banco grandes.Adecuada a alturas de banco pequeñas. Anchura del tajo requerida pequeña.Anchura del tajo requerida media-grande. Máquina en carga ideal en tajo fijo.Máquina versátil de alta movilidad (equipo de carga, limpieza de tajos, transporte de material a cortas distancias).

49 49 PRODUCTIVIDAD NOMINAL DE LOS EQUIPOS Como se muestra en el siguiente cuadro, nominalmente el cargador tiene mayor productividad que la excavadora, siendo la diferencia en costos de 0.03US$/tm

50 GRAFICO COMPARATIVO DE LA EFICIENCIA DE LOS EQUIPOS

51 COMPARACIÓN DE LA PRODUCTIVIDAD DE LOS EQUIPOS COMPARANDO TENEMOS QUE EL CARGADOR ES MÁS PRODUCTIVO; YA QUE; EMPLEA MENOS RECURSOS (COSTO EN US$) PARA EL CARGUÍO DE UNA TONELADA DE MATERIAL.

52 CARGADOR SOBRE RUEDAS TIPO DE MAQUINA WA - CARGADOR SOBRE RUEDAS WD - BULLDOZER SOBRE RUEDAS o CARGADOR CON OJA TOPADORA TAMAÑO VERSION SEXTA VERSION WA 50 0 6 NOMENCLATURA DE EQUIPOS KOMATSU

53 53 El mantenimiento de esta máquina es sencillo y económico debido a los pocos aditamentos que posee, éste se divide en dos: RUTINARIO Y PERIÓDICO.  RUTINARIO.- Este mantenimiento debe realizarse todos los días antes de iniciar labores.  PERIÓDICO.- Este mantenimiento se brinda cada determinado número de horas trabajadas según recomendación del fabricante o basado en tablas de la empresa, éste puede variar dependiendo el tipo de labor y el material con que se trabaje.

54 54 El rendimiento de esta máquina se calcula iniciando con el cubicaje del cucharón; después de tener el volumen en metros cúbicos del cucharón, pasamos a cronometrar los tipos de cargue así:  Tiempo muerto Es el tiempo que tarda la máquina en desplazarse desde el camión de volteo hasta el sitio donde carga el material.  Tiempo vivo o tiempo útil Es el tiempo que tarda la máquina en cargar el cucharón, desplazarse hasta el camión de volteo y descargar en el camión.

55 55

56 56

57 57

58 CONCLUSIONES  Para determinar la producción y la eficiencia de los equipos de carguío, es muy importante tener un control detallado de los tiempos de cada actividad realizada durante el turno de operación, y a la vez clasificarlas en horas efectivas y demoras.  La eficiencia de operación no siempre determina la selección del equipo conveniente, por lo que es de suma importancia calcular la productividad; que mediante un análisis de costos – producción nos permita comparar dos equipos.  El mantenimiento de los equipos de carguío(cargadores frontales) representa un arma importante en seguridad laboral, ya que un gran porcentaje de accidentes son causados por desperfectos en los equipos que pueden ser prevenidos. también el mantener las áreas y ambientes de trabajo con adecuado orden, limpieza, iluminación, etc. es parte del mantenimiento preventivo de los sitios de trabajo y como consecuencia mayor seguridad al operar los cargadores frontales. 58

59 RECOMENDACIONES  El control de las operaciones de carguío debe ser supervisada constantemente para disminuir las demoras y riesgos; y principalmente debe enfocarse en la capacitación continua de los operadores de equipo pesado, ya que el recurso humano es pieza fundamental en la productividad de los equipos.  Sobre suelos rocosos, verter si es posibles una capa de materiales blandos para reducir los choques sobre el cargador. 59

60 RECOMENDACIONES Por razones de duración del equipo debe procurarse que siempre opere en terreno horizontal, aunque haya que ejecutar una nivelación previa. Cuando el cargador se mueve sobre terrenos rugosos debe llevarse la cuchara lo más baja posible, para evitar que la carga pueda caer sobre el operador y la máquina, dañándolos. Para cada tipo de faena y calidad del terreno se debe escoger el cargador adecuado, así como los accesorios más efectivos. Tratar de evitar los giros de 90 ó 180 grados, que son los que producen mayor desgaste en el equipo. 60

61 GRACIAS 61