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 ESPECIFICACIONES TECNICAS DE MAQUINARIA DE LA PEQUEÑA Y GRAN MINERIA: PALAS HIDRAULICAS Profesor guía: Sr. Cesar Albornoz A. Alan Muñoz Felipe Milla Claudio Quinteros Andrea Villarroel 2014 

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ESPECIFICACIONES TECNICAS DE MAQUINARIA DE LA PEQUEÑA Y GRANMINERIA: PALAS HIDRAULICAS

Profesor guía: Sr. Cesar Albornoz A.Alan MuñozFelipe Milla

Claudio QuinterosAndrea Villarroel

2014 

8/10/2019 Informe Palas

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Índice 

ContenidoCAPITULO I 

1.1 INTRODUCCION ......................................................................................................................... 1

CAPITULO II

2.1 OBJETIVOS GENERALES ............................................................................................................. 2

2.2 ANTECEDENTES ......................................................................................................................... 2

CAPITULO III

EQUIPOS DE

CARGUIO…………………………………………………………………………………………………………………..Error!

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3.1 En General ............................................................................................................................. 3

3.2 En Detalle .............................................................................................................................. 3

3.3 Componentes principales y funcionamiento ....................................................................... 4

CAPITULO IV

PRINCIPALES PROVEEDORES .......................................................................................................... 8

4.1 Características ...................................................................................................................... 9

4.2 Como manipularla ............................................................................................................ 9-12

CAPITULO FINAL

Conclusión ..................................................................................................................................... 13

Bibliografía .................................................................................................................................. 144 

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CAPITULO I: INTRODUCCIÓN

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1.1 INTRODUCCION

Por la necesidad y la demanda del hombre, con el paso del tiempo se han creado eimplementado tecnologías nuevas, en aspectos de explotación, procesos industriales, enmedicina o tan simplemente cuando se requiere una ayuda en catástrofes dentro delplaneta. A lo largo de la vida cotidiana se va requiriendo y utilizando tecnología para unamayor comodidad y un resultado óptimo dentro de cierta actividad.

Debido a las exigencias que se presentan durante la vida cotidiana en alguna actividad

puntual estas tecnologías cada vez van evolucionando más. Así como susfuncionamientos, sus rendimientos cada vez son más óptimos generando una produccióneficiente dentro de cierta actividad, llegando hacer grandes labores y resultados másefectivos con un porcentaje de error cada vez menor.

Es por esto que en cuanto a procesos productivos de la pequeña y gran minería serequieren maquinarias que permitan una mayor eficiencia y duración, nuestro trabajoabarcara principalmente los tipos de maquinarias (palas hidráulicas), su correctofuncionamiento y aportes a la extracción y transporte de material productivo.

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CAPITULO II: OBJETIVOS Y ANTECEDENTES

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2.1 OBJETIVOS GENERALES

  rendimiento de cada maquinaria investigada.  especificaciones técnicas.  Aspectos y generalidades de las palas hidráulicas.  rendimiento en condiciones extremas.

2.2 ANTECEDENTES

Una pala cargadora es una máquina de uso frecuente en construcción de edificios,minería, obras públicas como pueden ser carreteras, autopistas, túneles, presashidráulicas y otras actividades que implican el movimiento de tierra o roca en grandesvolúmenes y superficies.

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CAPITULO III: EQUIPOS DE CARGUIO

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EQUIPOS DE CARGUIO A CIELO ABIERTO O A RAJO ABIERTO  

3.1 En GeneralExisten varios tipos de maquinaria para la tarea de carga de material para sutransporte y procesamiento, entre los cuales encontramos:

  Palas de Cable  Palas Hidráulicas  Cargadores Frontales

Sin embargo en nuestro trabajo nos enfocaremos especialmente a indagar sobre lasPalas Hidráulicas, detallando su funcionamiento y sus particularidades.

Figura 3.1

SLEIPNER: Perteneciente a División Ministro Hales Codelco

3.2 En DetalleLa Pala Hidráulica es una máquina que se utiliza tanto en faenas de explotacionesmineras como en obras civiles. Los equipos más pequeños se usan para la apertura dezanjas, demolición de estructuras, etc.

Las Palas Hidráulicas que se utilizan en minería tienen las siguientes características:  Diseño compacto y peso relativamente reducido en relación con la capacidad

de los baldes.

  Gran movilidad y flexibilidad en la operación, especialmente en la versióndiesel, con velocidades de desplazamiento de 2,4 km/hr.  Excelente posicionamiento de las maquinas gracias al accionamiento

independiente de las orugas.  Capacidad de remontar pendientes de hasta 80%, y posibilidad de realizar la

operación continuada en pendientes de 60%.  Velocidades de rotación elevadas, de 2,5 a 5 r.p.m., por lo que se pueden lograr

ciclos de carga pequeños.

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CAPITULO III: EQUIPOS DE CARGUIO

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  Fuerzas de excavación y penetración elevadas, permitiendo la carga directa demateriales compactos.

  Versatilidad para orientar el balde en el frente de la excavación, por lo que sonmuy adecuadas para la explotación selectiva.

  Exigen poco espacio para operar, constituyendo el equipo ideal en la

excavación en zanjas o espacios estrechos.  Presentan menor necesidad de empleo de máquinas auxiliares en comparación

a una pala de cables.  Poseen una vida útil media de 25.000 a 35.000 Horas, por lo que su uso resulta

muy atractivo en faenas medianas y pequeñas.

3.3 Componentes principales y funcionamiento

3.3.1 Chasis y tren de rodaje

El chasis tiene como misión transmitir las cargas de la superestructura al tren derodaje. Los chasis para trenes de rodaje de orugas están constituidos por unaestructura en forma de H que aloja en la parte central de la corona de giro y vaapoyada y anclada en los carros de la oruga. El sistema de orugas está formado porlos siguientes componentes:

  Cadenas de tejas ensambladas por bulones y casquillos sellados.

  Tensores de cadena  Rodillos guía  Ruedas guía  Rueda motriz  El sistema de traslación mediante tren de rodaje responde a tres funciones;

otorgar una plataforma de trabajo estable, soportar los movimientos de lamaquina lo que permite hacerla girar durante la traslación, y aportar, al conjuntodel equipo, movilidad y capacidad para remontar pendientes.

Chasis. Figura 3.2

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CAPITULO III: EQUIPOS DE CARGUIO

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Tren de Rodaje. Figura 3.3 

El sistema de chasis de orugas (figura 3.2) presenta las siguientes ventajas en relacióncon el sistema de chasis neumático:

  Mayor tracción sobre el suelo  Menor presión sobre el terreno  Mayor estabilidad  Menor radio de giro

3.3.2 SuperestructuraEs el conjunto formado por dos vigas cajón y una serie de módulos adosados, que debenabsorber los esfuerzos transmitidos por el equipo de trabajo en la excavación y laaceleración producida por el giro. La superestructura está unida al chasis mediante lacorona de giro, que es el elemento de la pala que permite la rotación de la superestructurarespecto del chasis inferior, que permanece fijo sobre el suelo.

3.3.3 Accionamiento

En el sistema hidráulico, los elementos de mayor importancia en el circuito son el

depósito, las bombas, los distribuidores y receptores, motores o cilindros (figura 3.4).

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CAPITULO III: EQUIPOS DE CARGUIO

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Circuito Hidráulico. Figura 3.4

3.3.4 Cabina

Si bien la cabina tiene una influencia indirecta en el rendimiento de las excavadoras, sufuncionamiento es de gran importancia, por lo que deben ser funcionales y confortables.

La posición de la cabina suele estar en el lado izquierdo de la máquina, ya que desde allíel operador tiene una mayor facilidad para posicionar rápidamente el camión, alcontactarse visualmente ambos operadores ( el de la pala y el del camión).

Una cabina está constituida por los siguientes elementos básicos:  Dos palancas de mando, una de brazo y de balde, otra de pluma y mecanismo de

giro.  Palanca de traslación  Consola que proporciona una información completa sobre la situación de la

maquina  Aislamiento de la cabina contra el ruido y vibraciones  Asiento anatómico

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CAPITULO III: EQUIPOS DE CARGUIO

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Cabina operador. Figura 3.5

3.3.5 Equipo de trabajo

El equipo de trabajo está constituido por diferentes elementos, dependiendo de si la formade la descarga es frontal o de retroexcavadora:

  En sistemas frontales: el equipo de trabajo lo constituye la pluma y el brazo con elbalde en su extremo. La fuerza de penetración se consigue mediante uno o doscilindros hidráulicos del brazo, y la fuerza de excavación por medio de otros doscilindros en el balde. El movimiento vertical se realiza gracias al accionamientohidráulico de la pluma.

  En sistema de retroexcavadora: el equipo de trabajo lo compone la pluma, el brazoy el balde, articulados entre si y accionados mediante sistemas hidráulicos.

3.3.6 Balde

El diseño y forma del balde influyen en el grado de llenado del mismo y, por lo tanto, en laproducción horaria del equipo. Los parámetros por tener en cuenta en el diseño del baldeson:

  Relación ancho / volumen del balde  Distancia entre la punta de los dientes y la articulación  Ángulos de vuelco y apertura

  Peso del balde

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CAPITULO IV: PRINCIPALES PROVEEDORES

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PRINCIPALES PROVEEDORES DE MAQUINARIAS HIDRAULICAS

4.1 Desarrollo tecnológico

Junto con el desarrollo de las mineras, está ligado intrínsecamente el mejoramiento de lastecnologías, y es por esa razón es que las empresas proveedoras de estos insumos de

maquinaria están en constante búsqueda de eficiencia y rentabilidad de sus productoscon el fin de mejorar su competitividad, por ello daremos algunas directrices acerca de loque se aproxima en tecnología para la minería.

4.2 Caterpillar Finning Sudamérica

Jaime Peña, product manager Palas Hidráulicas y Perforadoras Caterpillar FinningSudamérica, comenta que “Caterpillar ofrece paquetes tecnológicos en el área de

monitoreo de condiciones, producción, control operacional. Además, se ha prestadoespecial atención al tema de seguridad y confort del operador”, puntualiza.

 Añade que “también se ofrece en la actualidad un Sistema de Administración de la

Demanda de Energía, en inglés PDMS (Power Demand Management System) y hemos

tenido un avance notorio en la aplicación de los sistemas de automatización. En cuanto apalas hidráulicas, la tendencia tecnológica se está enfocando en un mejoraprovechamiento del combustible. En el caso de los equipos diésel, desarrollando lossistema de regeneración y almacenaje de energía”. 

Cabe recordar que en 2011 Caterpillar adquirió Bucyrus, productor de equipos con fuertepresencia en el segmento de palas, incorporando esta línea de productos a su ofertamundial.

Las palas hidráulicas más populares de esta marca son:

4.2.1 Pala hidráulica Caterpillar 6060/6060 FS 

  Rendimiento del motor: SAE J1995 

Cat® 3512C — 2.240 kW (3.000 hp)

  Capacidad del cucharón estándar

Pala frontal (colmada 2:1): 34,0 m3 (44,5 yd3); retroexcavadora (colmada 1:1): 34,0

m3 (44,5 yd3)

  Peso en orden de trabajo

Pala frontal: 569 toneladas métricas (627 tons EE.UU.); retroexcavadora: 570 tons

métricas (628 tons EE.UU.)

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CAPITULO IV: PRINCIPALES PROVEEDORES

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Figura 4.1

4.2.2 Pala hidráulica Caterpillar 6090 FS 

  Rendimiento del motor: SAE J1995 

3360kW (4.500 hp)

  Capacidad del cucharón estándar

Pala frontal (SAE 2:1): 52,0 m3 (68,0 yd3)

  Peso en orden de trabajo

Pala frontal: 980 toneladas métricas (1.080 tons EE.UU.)

Figura 4.2 

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CAPITULO IV: PRINCIPALES PROVEEDORES

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4.3 Komatsu

En relación con las tecnologías que maneja la industria, una opción que está estudiandola empresa Komatsu es el control remoto de estos equipos, lo cual, según el gerente delGrupo Palas, “reduce el personal en la mina y facilita los cambios de operadores,

disminuyendo riesgos asociados al trabajo en altura”. Además, cuenta que implementaron

en sus camiones la operación computarizada de la pala por medio de un controladordonde puede maximizarse su productividad.

 Algunos equipos de esta empresa son:

4.3.1 Komatsu PC5500-6 FS D

ModeloModel

Peso de Operación(Ton)Operational Weight

(Ton)

Capacidad de Balde(M3)Bucket Capacity (M3)

Potencia Bruta(HP)Gross Power

(HP)

PC5500-6 FSD

527,00 28,0 2.520 (2 motores)

Figura 4.3

4.3.2 Komatsu PC8000-6 FS D

La pala PC 8000 se une junto a la tecnología autónoma en la Mina Gabriela Mistral, laoperación telecomandada en Planta, la Planta Termosolar, entre otros, a los hitos queposicionan a esta división de Codelco como referente de innovación y desarrollotecnológico: La Minería del Futuro.

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CAPITULO IV: PRINCIPALES PROVEEDORES

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ModeloModel

Peso de Operación(Ton)Operational Weight(Ton)

Capacidad de Balde(M3)Bucket Capacity (M3)

Potencia Bruta(HP)Gross Power(HP)

PC8000-6 FSD

752,00 42,0 4.020

Figura 4.4

4.4 LIEBHERR

 Arnoldo Juleff, gerente comercial de Liebherr Chile, asegura que en su caso “el último

paso en este sentido es el desarrollo de una serie de herramientas de movimiento detierras (GET) para nuestros equipos de minería. Nuestro diseño de fábrica nos permitelograr una adaptación óptima del diseño de los GET, los baldes y la excavadora. Estosignifica que podemos minimizar las fuerzas de penetración, mejorando los tiempos dellenado del balde y, por ende, los tiempos de ciclo”. 

 Algunos ejemplos de maquinarias de esta empresa tenemos:

  Excavadora minera Liebherr R-9150:

Datos Técnicos

Peso Operativo (Kg) 128,000 - 130,000 kg

Tomacorriente del motor 565 kW/757 hp(ISO 9249)

Capacidad de Balde 8.30 m³ @ 1.8 t/m³

Capacidad de Pala 8.30 m³ @ 1.8 t/m³

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CAPITULO IV: PRINCIPALES PROVEEDORES

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Figura 4.5

  Excavadora minera Liebherr R 984 C:

Datos Técnicos 

Peso Operativo(Kg) 120,100 - 125,100 kg

Tomacorriente del motor 504 kW/685 hp(ISO 9249)

Capacidad de Balde 7.00 m³ @ 1.8 t/m³

Capacidad de Pala 7.00 m³ @ 1.8 t/m³

Figura 4.6

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CAPITULO FINAL

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Conclusión

Las palas hidráulicas en la gran y pequeña minería son esenciales, ayudan y facilitan latarea para el movimiento de tierra, cabe destacar que en tiempos pasados no existía este

tipo de maquinarias que prestaban el servicio para el trabajo en faena.Las maquinarias que enseñamos en esta presentación son las más comunes en minería(pequeña y gran), los distintos modelos de marcas que enseñamos son los que nosayudan a terminar o comenzar el trabajo y que nos den logros favorables a la hora deobtener algún tipo de resultado.

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CAPITULO FINAL

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Bibliografía

http://www.mch.cl/informes-tecnicos/palas-para-mineria-mayor-carga-menor-costo/# 

http://www.mch.cl/informes-tecnicos/palas-para-rajo-abierto-por-una-produccion-mas-eficiente-

y-segura/ 

http://www.liebherr.com/MCP/es-ES/products_mcp.wfw/id-12383-0/measure-metric 

http://www.cat.com/es_US/products/new/equipment/hydraulic-mining-shovels/hydraulic-

mining-shovels/18313392.html