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7/24/2019 Palas Neumaticas Contenido

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alas

neumticas

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Equipos de limpieza Palas mecnicas

Unasam - 2015 Pgina 1

CAPITULO I.

Aspectos generales de palas mecnicas

1. Especificaciones genricas.

1.1. Introduccin.

Las palas mecnicas aparecieron en los aos 30 y su mayor desarrollo lo

alcanzaron en los aos 70. Inicialmente las palas eran sistemas de carguo

montados sobre rieles u orugas, hoy en da dichas palas se pueden observar

en la pequea y escasamente en la mediana minera, ya que la aparicin del

sistema LHD (Load Haul Dump) prcticamente las desplaz.

1.2. Objetivo.

De cargar el mineral y transportarlo distancias cortas.

1.3. Definicin.

Este es un equipo de ataque frontal al material, con el fin de cargarlo y

transportarlo a una distancia relativamente corta para su transporte. El

equipo en s se distingue por:

Tipo,(Cuna basculante con o sin vertido a transportador

incorporado, cargadora frontal).

Motor (Diesel, elctrico, aire comprimido).

Accionamiento del sistema de carga (Hidrulico, neumtico,

elctrico).

Chasis (sobre ruedas, rieles, orugas).

Vertido de la cuchara (Axial o lateral).


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1.4. Partes de una pala mecnica.

1.5. Rendimiento de la pala mecnica.

Condiciones de diseo de la pala y factores que influyen en su rendimiento:

Para un adecuado diseo de una pala debemos considerar lo siguiente:

Capacidad en relacin al tamao de la mquina (balde).

Logro de eficiencia mxima en su operacin.

Operacin completa con poco movimiento.

Compatibilidad de la mquina respecto a la seccin de la galera

(minimizar desarrollos).

Capacidad de operar en sectores confinados.

Dentro de los factores influyentes en el rendimiento de este equipo debemos

destacar los siguientes:

Tiempo necesario para instalar y retirar la pala de la posicin de trabajo.

Tiempo por espera de carros.

Capacidad de los carros y su compatibilidad con la pala.

Distancia al lugar de descarga (carros u otro punto de descarga).


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Limpieza del lugar al finalizar la extraccin de material en la frente.

Capacidad del balde de la pala.

Estado mecnico de la pala.

Condiciones ambientales de operacin en la frente.

Habilidad del operador.

Presin del aire comprimido.

El cuerpo giratorio (balde y sistema que lo mueve) puede girar en un ngulo

de 30 a 40 respecto al eje longitudinal permitiendo operar en frentes ms

amplias. El equipo se desplaza sobre cuatro ruedas motrices y el operador se

encuentra en uno de los costados del equipo (semi ancho mayor).

1.6. Caractersticas primordiales.

Capacidad.

Fuerza de elevacin de

cuchara.

Potencia.

Peso.

Presin del fluido (aire

o aceite).

Dimensiones del equipo

y galera mnima de

operacin.

Ancho de ataque.

Campo de accin

Alcance de la cuchara

desde el eje.

Alto mximo de la

cuchara.

Altura de vertido.

Distancia de vertido

desde el eje.

Velocidad de

desplazamiento.

Pendientes capaces de

vencer.


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2. Clasificacin de palas mecnicas - neumticas

2.1. Sobre riles.

1. De descarga axial.

Su dimensionamiento se obtiene en funcin de las caractersticas de la

galera, capacidad del carro a cargar y requerimiento de rendimiento.

Partes principales

Bastidor desplazable.

Cuerpo giratorio y mecnico de oscilacin de la pala (30-40 respecto al

eje del equipo).

Ruedas motrices (4).

Sistema de energa (aire comprimido).

Palancas de accionamiento (1 para traslado adelante - atrs, 1 para

balde).

Huinche incorporado.

Brazo cicloidal y pala (permite que la carga no caiga de la pala mientras

carga al carro).

Compartimento del operador (de pie a un costado de la pala).

Datos tcnicos:

Largo de la pala en posicin de carguo 2,1 - 2,72 m

Altura de descarga desde el punto ms bajo del balde en posicin de

descarga al piso 1,15 - 1,75 m

Altura mxima en el recorrido del balde 2,01 - 2,82 m

Ancho de barrido 2,3 - 3,3 m

Semi ancho menor de la pala 0,44 - 0,625 m


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Semi ancho mayor de la pala (incluye espacio del operador) 0,87 - 1,1 m

Altura de la pala 1,38 - 1,75 m

Potencia disponible para la traccin 8,5 - 13,5 HP

Potencia disponible para el balde 10 - 215 HP

Capacidad 0,14 - 0,4 - 0,6 m3

Rendimiento 0,6 - 1,5 - 2 m3/min

Peso 1,95 - 4,6 - 7,1 toneladas

Consumo de aire 100 - 167 litros/segundo

Presin de trabajo 4,5 - 7 bar

Capacidad del carro a cargar 1,3 - 4 m3.

Galeras adecuadas (largo ancho - ancho mximo) 2,2 1,8 - 2,3 m

3,1 2,2 - 3,3 m.

Gradiente 0,5 %.

Lo que caracteriza principalmente a la pala es el tipo de energa que

consume, el consumo mismo, la capacidad del balde y el peso del equipo.


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2.2. Sobre orugas.

1. De descarga axial.Mayor versatilidad que las palas sobre rieles.

Datos tcnicos:

Capacidad 280 - 300 litros

Velocidad 1,6-2,5 Km./hora

Potencia de traccin 29 HP

Potencia de levante de cuchara 13-7,4 HP

Peso 5-5,5 ton

Presin sobre el piso 1,1 Kg/cm2

Consumo de aire 15 - 20 m3/min

Presin requerida de trabajo 4 - 4,5 atmsferas

Rendimiento 30 - 40 m3/hra

Ancho de balde 1,2 - 1,23 m

Ancho total 1,96 - 1,73 m

Largo total de la pala 2,75 - 2,77 m

Altura de descarga 1,225 - 1,48 m

Altura mxima 2,26 - 2,575 m


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4. Auto cargadoras. Este equipo tiene la particularidad que agrega a su

estructura un pequeo balde que le permite adems de cargarlo

transportarlo a una cierta distancia una vez lleno, esto introduce el

concepto de cargar - transportar y descargar, ayudando as en algn

modo a la independencia del equipo de carguo de los carritos de

transporte, mejorando as en parte el rendimiento general el cual

depender de la distancia a que deba ser transportado el balde.

Datos tcnicos:

Capacidad de carguo por palada 280 litros

Capacidad de balde de transporte 850 litros, descarga por el fondo

Velocidad 2,5 Km./hora

Potencia de traccin 29 HP

Potencia de levante de cuchara 13 HP

Peso 6,2 toneladas

Presin sobre el piso 1,2 Kg/cm2

Consumo de aire 15 m3/min

Presin requerida de trabajo 4,5 atmsferas

Ancho de balde 1,15 m

Ancho total 2,22 m

Largo total de la pala 3,6 m

Alto de la pala 1,775 m

Altura mxima de viaje 2,4 m


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2.3. Sobre ruedas.

1. De descarga axial.Las caractersticas son similares, solo se distingue por

el pivote de la pala, sus dos ruedas motrices, sus dos ruedas direccionales,

la distancia entre ejes y los neumticos. La ventaja es su mayor

versatilidad respecto a las palas sobre rieles y orugas.

Datos tcnicos:

Capacidad 300 - 600 litros

Velocidad 1 - 1,4 m/segundo

Peso 3,5 toneladas

Largo total 3,5 m

Altura 1,66 m

Altura mxima 2,67 m

Altura de descarga 1,68 m

Ancho del balde 1,32 m

Ancho total 1,96 m

Rendimiento 55 - 85 m3/hora


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2. De descarga lateral.

Datos tcnicos:

Capacidad 500 litros

Velocidad 1-1,4 m/segundo

Peso 3,5 toneladas

Presin de aire requerida de trabajo 4-7 atmsferas

Neumticos 910"

Ancho de balde y total 1,6 m

Ancho de descarga 1,24 m

Largo total de la pala 3,52 m

Altura de descarga 1,24 m

Altura mxima 2,72 m

Alto de la pala 1,85 m


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3. Modelos de palas.

3.1. PALA MODELO 12B.

3.2. PALA MODELO 21B

# Detalle

LA Longitud Total 1910mm

B Longitud Corporal 1080mm

C Mquina Altura 1240mm

D Altura Total 1970mm

E Descarga Altura 1240mm

F Descarga Longitud 450mm

Anchura de la mquina 670mm

Ancho Con Paso Plate 920mm

Limpieza Ancho 1880mm

Ancho de va 457 - 915 mm

Masa total 1950Kg

Capacidad del cucharn 0.13 cu reunieron

Cargando Ciclo 6 segundos

Capacidad De Carga 1.0 cu reunieron / min

Motores 2 * MOD 200

Consumo De Aire 7.08 cu reunieron / min

Rango de presin de aire 483 - 860Kpa

Manguera de aire Dimetro 38 - 50 mm

# Detalle

LA Longitud Total 2280mm







Ancho Con Paso Plate 1100mm

Limpieza Ancho 2360mmAncho de va 610 - 915 mm

Masa total 3275Kg

Capacidad del cucharn 0.3 cu reunieron



Motores 2 * Mod 201

Consumo De Aire 8-9 cu reuni / min


Manguera de aire Dimetro 50mm


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3.3. PALA MODELO 26B.

# Detalle

L

ALongitud Total 2820mm







Ancho Con Paso Plate 1130m m

Limpieza Ancho 3160mm

Ancho de va 580 - 1120 mm

Masa total 4840KgCapacidad del cucharn 0.35 cu reunieron



Motores 2 * Mod 271

Consumo De Aire 18 cu reunieron / min


Manguera de aire Dimetro 50mm

3.4. PALA MODELO 632H.

# Detalle INGL S M TRICOLA Longitud total - Cubo de Down 147 " 3735mmB Longitud del cuerpo - Cuchara

Raised160 " 1310mm

C Altura mnima 60 " 1525mmD Excavar Profundidad Inferior 15 " 380mmE Mayor Cubo Posicin 126.5 " 3215mmF Ancho del cucharn 74 " 1880mmG Lado de descarga Altura 62 " 1575mm

H Descarga Distancia 11.5 " 295mmJ Descargue ngulo 58 grados 58 gradosK Ancho de va 45 " 1140mmL Ancho sobre temas 55 " 1400mmM Altura de pista 28 710mmN Claridad Del Piso 6 " 150mm* O Descarga Frente Altura 36 " 915mm

Presin de aire recomendada 90 Psi 6,3 kg /sq.cm

Fuerza de desprendimiento en elborde excavacin (con cilindro derollo)

5300 libras 2400kg

Peso Total 12.500libras

5.680 kg


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CAPITULO II.

Anlisis de sistema de diseos en la operacin de limpieza

1. Rendimiento de la pala mecnica.

1.1. Nmero de ciclos que se necita para llenar el carro.

Sea la frmula matemtica a utilizar:

Donde;

Volumen til del carro.

Volumen del balde de la pala.

Coeficiente de relleno de la cuchara o balde de la pala (0,5 a 1).

Reemplazado los datos en la ecuacin anterior.

1.2. Tiempo para llenar el carro.

Donde;

Tiempo de la excavacin del frente.

Coeficiente de dificultad de carga (0,2 a 1).



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1.3. Tiempo del cielo completo por carro.

Donde;

Tiempo de duracin del cambio de convoy.

Tiempo para cambiar el carro.

Numero de carros.


1.4. Coeficiente de la utilizacin de la pala.


1.5. Rendimiento horario de pala.



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Por lo tanto el rendimiento de la pala ser;

Donde;

Densidad del mineral roto.

Rendimiento de la pala con respecto al tonelaje.

2. Consumo de aire comprimido por la pala mecnica.

Estndar para el diseo de galera.

2.10m

0.5m

1.8m

0.3m

0.3m


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2.1. Volumen roto por guardia.

2.2. Tonelaje por guardia.

2.3. Tiempo de limpieza por guardia.

Sea el rendimiento de la pala mecnica asignada.

Por el cual el tiempo designado esta expresado por la siguiente ecuacin.

2.4. Consumo de aire comprimido por guardia.

Segn el modelo de la pala mecnica, se tiene que;

Por lo tanto el consumo de aire por guardia ser;


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3. Diseo de rieles.

La prolongacin de las vas es una tarea especial, ya que cada uno de los rieles

mide 7 metros y los avances de la frente por lo general llegan a 2 metros

solamente. Esto hace necesario disponer de sistemas de prolongacin de vas de

acuerdo a las condiciones y caractersticas de la operacin. Las palas mecnicas

sobre rieles disponen de ruedas dobles, es decir que pueden circular por vas con

la parte interna de la rueda como por la externa.

Esto permite que se puede utilizar un riel porttil y mvil que se vaya

desplazando a medida que se aleja la frente desde el riel fijo, y una vez que eltramo sea lo suficientemente largo se agrega el riel fijo que contina con la va

permanente.

Tambin se puede utilizar el riel de canto, en la misma metodologa anterior:


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Tambin se puede recurrir a tramos de va de 1 a 2 metros de largo, los cuales

terminan curvados para que la pala no se descarrile:

Otro aspecto importante en la operacin de estos equipos es la coordinacin y la

preparacin de los carros que sern cargados por la pala. Existen variados

sistema que cumplen con este objetivo como se muestra en las figuras.


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CAPITULO III.

Anlisis de los costos de operacin mina limpieza).

1. Mano de obra.

Beneficios sociales de acuerdo a la ley; 67.37%

1.1. Jefe de mina.

Salario mnimo 21 US$.

1.2. Capataz.


1.3. Operador de pala mecnica.


1.4. Ayudante del operador de la pala.


Aporte total en mano de obra


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2. Implementos de seguridad.

Segn las normas establecidas, la cotizacin de los implementos de seguridad es

de ya sea para el operador de la pala mecnica y su ayudante.

Segn las normas establecidas, la cotizacin de los implementos de seguridad es

de ya sea para el operador de la pala mecnica y su ayudante.

Costo total de implemento de seguridad es de

3. Costo de aire comprimido.

De los clculos anteriores se tiene que el consumo de aire comprimido requerido

por la pala mecnica es;

Si el precio de aire comprimido es de

Por lo tanto;

4. Palas mecnicas.

En la mina se tiene los servicios de la pala mecnica marca EIMCO 12AC

ROCKERSHOVEL.

2.1. Datos del equipo.

1. Valor del equipo nuevo: 8 000 US$


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2. Inters: 1.5 %

3. Vida til: 4 aos

2.2. Costos de pala neumtica por guardia.

1. Costo financiero.

2. Costo de depreciacin.

3. Costo de mantenimiento.

Costo de propiedad.

Costos de equipo


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5. Carros mineros.

Costo por guardia es de 0.57 US$ por lo tanto se tiene dos carros mineros se

tendr;

6. Instalacin de rieles.

Los rieles que se utilizan tienen una longitud de 7 metros y su peso es de 30 lb

por yarda, por lo que cada 7 disparos se efecta la colocacin o instalacin de

una collera, lo cual es realizado por el perforista y su ayudante, luego tenemos el

siguiente resumen de costos.

6.1. Mano de obra.

El costo por mano de obra, lo obtenemos a partir del reglamento asignado

para tal situacin, por el cual en este caso se consideran en la realizacin de

trabajo al perforista, ayudante, capataz y jefe de mina.

Implementos de seguridad y herramientas:

Jornales y sueldos:

6.2. Materiales.

2 rieles 35.56 US$ por unidad

7durmientes 21.33 US$ por unidad

8 eclisas 15.24 US$ por unidad16 pernos 8.89 US$ por unidad

28 clavos de riel 8.89 US$ por unidad

Total de gastos de materiales adquiridos es de 669.5 US$

Vida til es de 20 aos

Por lo tanto los costos sern;


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Finalmente el costo por instalacin de una collera es

7. Locomotoras.

Costo por guardia es de 23.81 US$ entonces se tendr que;

Costo de otros.

Hacemos las transformaciones correspondientes:


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CONCLUSIONES.

[1]. La seleccin de las palas mecnicas neumticas se pueden hacer de

acuerdo al diseo de ciclo de carguo, acarreo de los carros

mineros.

[2]. Uno de los diseos ms eficaces, para minimizar el ciclo de

carguo de los palas mecnicas a los carros mineros es por medio

de fajas transportadoras colocadas por encima de los carros

mineros, con la finalidad de minimizar el tiempo de limpieza.

[3]. Una de los factores, para la seleccin de las palas mecnicas es por

medio de determinacin de rendimiento de la pala mecnica-

neumtica, en el caso de nuestro calculo nos da por resultado de

0.6526 toneladas mtricas por minuto.

[4]. Por otro lado es muy importante determinar los costos de limpieza

del sistema en manejo, para el caso de mis clculos el resultado

obtenido es de 212.432 dlares por guardia.

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