327116222 camiones-mineros
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El documento describe los diferentes tipos de camiones utilizados en la minería a cielo abierto y subterránea. Describe camiones convencionales, camiones de bajo perfil, camiones articulados y camiones CAEX, detallando sus características, especificaciones y usos. Además, presenta algunos modelos de camiones de las marcas Caterpillar, Komatsu y Liebherr.
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- 1. Camiones INGENIERÍA EN MINAS Y METALURGIA Para faenas Open Pit y Subterráneas.
- 2. El carguío y el transporte constituyen las acciones que definen la principal operación en una faena minera. Estas son los responsables del movimiento del mineral o estéril que ha sido fragmentado en un proceso de tronadura. En las faenas mineras es crucial un diseño eficiente donde la operación de carguío trabaje en forma integrada con los camiones, que en la mayoría de las aplicaciones constituyen un elemento de alto costo en el conjunto del sistema de carguío y transporte. El presente documento describirá los principales equipos utilizados en la operación unitaria de transporte para la explotación a cielo abierto y subterráneo. Introducción
- 3. Objetivos OBJETIVO GENERAL Describir los distintos tipos de camiones utilizados en minería Subterránea y a Rajo abierto. OBJETIVOS ESPECIFICOS • Describir los distintos tipos de transporte en minería. • Diferenciar los distintos tipos de camiones utilizados en minería. • Mostrar alguno de los modelos de camiones presentes en la industria chilena de la minería.
- 4. Equipos de Transporte Unidades discretas Flujo continuo Con camino fijoSin camino fijo • Camión convencional. • Camión. • Camión de bajo perfil. • Camión articulado. • Tren. • Skip. • Tranvía. • Trasporte por medio de correas. • Transporte por medio de fluidos. Sistemas de Transporte Los equipos de transporte tienen por principal función desplazar el material extraído por el equipo de carguío hacia un punto de destino definido por el plan minero. La clasificación de equipos de Transporte en minería se puede determinar de la siguiente manera:
- 5. Equipos de transporte sin camino fijo • El camión corresponde a la unidad de transporte más comúnmente utilizada en explotación de minas. • Camiones convencionales se utilizan en minería a cielo abierto, como en minería subterránea. • Los camiones fuera de carretera (o camiones mineros) están especialmente diseñados para acarrear tonelajes mayores. Además poseen características de diseño especiales para su utilización en minería. Camión CAEX Camión de bajo perfi Camión articulado Camión tolva convencional CAMIONESFUERADECARRETERA CAMIÓN CONVENCIONAL
- 6. 60–140 mil Precio adquisición US$ UTILIZACI ÓN Minería Construcción Se distinguen por su capacidad de transporte y se denominan en el mercado acorde a su largo y ancho de tolva. Por ejemplo, camiones 6x3 tienen tolvas de 6 metros de longitud y 3 metros de ancho. V I D A CAMIÓN CARRETERO o convencional 2– 3 añosÚTIL REAL Por condiciones severas mine 5 a 6 m. 7 a 8,5 m. 3,5 m. 3,5 m. 2,5 a 4,6 m. Dimensiones aproximadas Especificaciones 15- 45 C A P A C I D A D TON 84- 90 KM/HR VELOCIDAD MÁXIMA CARGADO 17- 43,9 % P E N D I E N T E M Á X I M A MOTOR DIESEL 400LITRO S 200- 475 H PPOTENCIA MOTOR
- 7. CAMIÓN CARRETERO o convencional MERCEDES BENZ ACTROS 3336K Euro V MOTOR Modelo OM 501 Euro V Potencia 389 HP Cilindrada 11.946 c.c. DESEMPEÑO DEL VEHÍCULO Velocidad máxima 90 km/h. Pendiente superable 43,90% PESOS ADMISIBLES Eje delantero 9.000 kg. Eje trasero 16.000 kg. FREIGHTLINER M2-112 6x4 370HP MOTOR Modelo Detroit 60 Potencia 475 HP Cilindrada 12.700 c.c. DESEMPEÑO DEL VEHÍCULO Velocidad máxima 65 km/h. Pendiente superable 32% PESOS ADMISIBLES Eje delantero 12.700 kg. Tandem trasero 49.800 kg. Peso bruto 62.500 kg. JAC MOTORS LANDER 3311 MOTOR Modelo Euro IV Potencia 336 HP Cilindrada 9.726 c.c. DESEMPEÑO DEL VEHÍCULO Velocidad máxima 110 km/h. Pendiente superable 0,4 PESOS ADMISIBLES Peso bruto 22.270 kg.
- 8. PARTICIPACIÓN DE MERCADO Por empresa, camiones de gran tonelaje MINERÍA SUBTERRÁNEA CAMIÓN MINERO Los camiones mineros están especialmente diseñados para acarrear tonelajes mayores, además poseen características de diseño especiales para su utilización en minería. Caterpill ar Komat su Liebhe rr • Camión Caex. • Camión articulado Open Pit. • Camión Bajo Perfil. Equipos de transporte por tipo de labor MINERÍARAJO ABIERTO
- 9. CAMIÓN CAEX 4 millone s US$ V I D A Ú T I L 10- 15 Especificaciones 33 0 CAPACIDAD 6 0 VEL MÁX CARGADO COMBUSTI BLE 4500 350 0 POTENCIA MOTOR TON KM/HR LITRO S H P LITR OS 10 - 13VEL MÁX PENDIENTE KM/HR DISTRIBUCIÓN PESO VEHÍCULO CARGADO 33, 9 66, 1 % % 1,1- 1,2R A D I O D E G I R O VECES LONGITUD CAMIÓN 15,5 m 7,5 m PRECIO ADQUISICIÓN
- 10. Ventajas • Flexibilidad del sistema, pues pueden recorrer distancias entre los 100 y 3.000 metros. • Capacidad de adaptación a todo tipo de materiales. • Requieren de una infraestructura relativamente sencilla y poco costosa. • Existe gran variedad de modelos, lo que permite emplear el que más se adapte a las condiciones en que debe desarrollarse la operación. • Menor inversión inicial que otros sistemas de transporte. Desventajas • Elevados costos de operación, que junto al carguío pueden llegar al 60% del costo total de explotación. • Disminuyen su rendimiento cuando aumenta la distancia de transporte. • Requieren de gran cantidad de mano de obra especializada para la operación y la mantención. Camiones CAEX
- 11. 1. Ventilador 2. Motor 3. Eje de salida 4. Eje propulsor 5. Bomba de refrigeración de frenos 6. Bomba de control del diferencial 7. Convertidor de par 8. Servotransmisión 9. Neumáticos 10. Mandos finales 11. Freno de disco 12. Palier 13. Engranaje cónico 14. Engranaje diferencial 15. Freno de aparcamiento 16. Eje propulsor 17. Bomba del convertidor de Camiones CAEX Componentes principales
- 12. Componentes principales 1. Motores y transmisiones El motor que tienen estos camiones de alto tonelaje son diésel, turboalimentados y con posenfriador. Camiones CAEX
- 13. Transmisión mecánica Ésta se caracteriza por ser totalmente automática, diseñada para minimizar los impactos en la línea de accionamiento. Los principales componentes de una transmisión mecánica son: • Convertidor de par • Caja de cambios • Diferencial • Mandos finales. Transmisión eléctrica Su ventajas son: Máxima utilización de la potencia del motor en todo el rango de velocidades, frenado dinámico, simplificación de la operación y mayor fiabilidad Los principales componentes de una transmisión eléctrica son: •Un generador de corriente continua Sistema de control de estado sólido. •Sistema de refrigeración •Motores de corriente continua en cada rueda o en cada eje para los camiones de mayor tonelaje. 1.1 Relación entre capacidad de carga y tipo de transmisión en camiones Camiones CAEX
- 14. 2. Bastidor El bastidor principal o chasis es la espina dorsal del camión. Está construido por elementos de acero de alta resistencia, capaz de soportar importantes esfuerzos de torsión, flexión e impactos de los numerosos ciclos de carga, transporte y descarga. Camiones CAEX
- 15. 3. Tolvas Las tolvas están construidas de planchas de acero de alto límite elástico (1.300 MPa), que proporciona una elevada resistencia a los impactos y al desgaste. Camiones CAEX
- 16. 4. Dirección y sistemas hidráulicos La dirección de un camión minero es totalmente hidráulica, y funciona mediante el trabajo de dos cilindros hidráulicos gemelos independientes de doble acción. Estos cilindros están insertos dentro del sistema hidráulico general, que agrupa los cilindros de elevación de caja, y su aceite atraviesa los discos traseros de freno, refrigerándolos. Camiones CAEX
- 17. 5. Suspensión El sistema de suspensión de un camión minero no sólo debe ser capaz de absorber las oscilaciones y vibraciones causadas por las desigualdades del terreno, sino que también debe amortiguar los golpes durante la carga y distribuir el peso de ésta sobre los neumáticos. Además, debe proporcionar estabilidad al vehículo y confort al conductor. 6. Frenos El sistema de frenos de los camiones mineros debe soportar frenadas prolongadas, como las que ocurren al bajar pendientes mientras van totalmente cargados. 7. Neumáticos Los neumáticos representan el último eslabón de la transmisión y, por tanto, en ella se convierte el par en fuerza de tracción sobre el terreno en contacto con el neumático. En general, cuanto más pequeño es el diámetro de las ruedas, mayores son las fuerzas de tracción, aunque existe un valor máximo, que no se puede superar, en función del peso por eje y del coeficiente de tracción dependiente del tipo de terreno. 8. Cabina Corresponde al puesto de trabajo del conductor, siendo criterio universal el que esté diseñado para dar visibilidad y confort durante la operación. Camiones CAEX
- 18. Camiones CAEX 785C Capacidad de carga útil nominal 136,00 t Modelo del motor Cat 3512B- EUI Potencia bruta (SAE J1995) a 1900 r/min 1.082 kW
- 19. Camiones CAEX 797F Capacidad de carga útil nominal 363,00 t Modelo del motor Cat C175-20 Potencia bruta (SAE J1995) a 1900 r/min 2.983 kW
- 20. Camiones CAEX HD785-7 Capacidad de carga útil nominal 100,00 t Peso de operación 166,07 t Potencia bruta HP 1.200 HO
- 21. Camiones CAEX 960E-2K Capacidad de carga útil nominal 360,00 t Peso de operación 576,07 t Potencia bruta HP 3.500 HO
- 22. Camiones CAEX Capacidad de carga útil nominal 221,00 t Peso en orden de trabajo bruto de la máquina 395,50 t Potencia bruta (SAE J1995) a 1900 r/min 2.013 kW T 264
- 23. Camiones CAEX Capacidad de carga útil nominal 363,00 t Peso en orden de trabajo bruto de la máquina 600,00 t Potencia bruta (SAE J1995) a 1900 r/min 3.000 kW T 284
- 24. CAMIÓN BAJO PERFIL V I D A Ú T I L 10- 15 Especificaciones 30 - 85 CAPACIDAD CARGA 4 0 VEL MÁX CARGADO TON KM/HR AÑO S DISTRIBUCIÓN PESO VEHÍCULO CARGADO 50% 50% DELANTERO TRASERO 42,5°ÁNGULO ARTICULACIÓN 2,85 m 2,81 m 5,6 m 5,5 m 1,9 m 6,1 m 2,7 m 750 POTENCIA MOTOR H P 10 m R A D I O D E G I R O LIBRE EXTERIOR 5,5 mR A D I O D E G I R O INTERIO R 10°OSCILACIÓN BASTIDOR
- 25. Camiones Bajo perfil 3,0 m 4,5 m 3,6m 4,5m Características Está diseñado para operar en labores subterráneas, de allí que en su diseño se privilegia su poca altura.
- 26. Características Incorporación de una articulación (entre la unidad de mando - potencia y la unidad de carga), que permite disminuir los radios de curvatura. Camiones Bajo perfil ARTICULAC IÓN
- 27. AD30 Capacidad de carga útil nominal 30,00 t Peso operacional 60,00 t Potencia bruta (SAE J1995) a 1900 r/min 377 kW Camiones Bajo perfil
- 28. AD60 Capacidad de carga útil nominal 60,00 t Peso operacional 110,00 t Potencia bruta (SAE J1995) a 1900 r/min 751 kW Camiones Bajo perfil
- 29. TH551 Capacidad de carga útil nominal 41,00 t Dimensiones 11,5x3,2x5,0 m Potencia bruta (SAE J1995) a 1900 r/min 515 kW Camiones Bajo perfil
- 30. Los camiones articulados surgen como una alternativa para trabajos de minería cielo abierto o subterráneo (dependiendo de las restricciones dimensionales involucradas). 20 - 45 CAPACIDAD CARGA TON CAMIÓN ARTICULADO Especificaciones 400 POTENCIA MOTOR H P
- 31. Características Estos equipos están dotados de una articulación situada aproximadamente entre el primer tercio delantero del equipo y el resto de él, la que permite disminuir los radios de curvatura, traduciéndose en un ahorro al diseñar caminos y accesos. Camiones Articulados
- 32. Las curvas de desempeño nos indican dada la condición del camino la velocidad máxima que puede alcanzar el camión tanto en subida-bajada- plano desde el punto de vista del equipo. Curvas de desempeño de camiones Curvas de desempeño: Resistencia a la rodadura Pendientes (%) Resistencia a la rodadura Cp= centímetros de penetración del neumático (depende del terreno). )006,002,0()( npenetracióequipo CPTonsRR pCFR 6,02(%) FRP FRPP FRPP hor bajadaeffbajada subidaeffsubida , ,
- 33. 10%= 8%(pendiente) + 2% (resistencia a la rodadura) 1. Leer en x izquierda el peso total 2. Dada la pendiente equivalente encontrar la marcha y velocidad (eje x en la derecha) Gráficos de desempeño camiones: subida
- 34. 10%-2% vacio Para evitar el gasto de frenos los equipos vienen equipados con un retardador en el motor. Las curvas de retardo/freno nos indican las velocidades máximas que el equipo puede alcanzar. Retardos
- 35. pendiente: pendiente + FR Peso total Tara Peso Curvas de desempeño: Tracción
- 36. Pendiente efectiva: pendiente - FR Curvas de desempeño: Freno
- 37. Condición de operación Distancia hasta 150 m % Distancia sobre 150 m % Favorable 0,65 0,85 Media 0,6 0,8 Desfavorable 0,55 0,75 Para diseño se puede usar la siguiente tabla que indica que % de la velocidad máxima se puede usar dada las condiciones de operación y distancia de transporte Velocidades de retorno
- 38. Referencia: Walter, W., Kaufman, Ault. Design of Mine Haulage Roads- A manual Velocidades máximas por razones de seguridad
- 39. Condición Vaciado en el fondo Vaciado trasero Vaciado por el lado Favorable 0,3 1,0 0,7 Media 0,6 1,3 1,0 desfavorable 1,5 1,5 – 2,0 1,5 Descarga incluyendo maniobras (minutos) Condición Vaciado en el fondo Vaciado trasero Vaciado por el lado Favorable 0,15 0,15 0,15 Media 0,5 0,3 0,5 desfavorable 1,0 0,5 1,0 Tiempo maniobras previo al carguío (minutos) Tiempos carga-descarga-maniobras
- 40. Conclusiones • Los camiones son el equipo principal en la operación de transporte de material en faenas mineras. • Los camiones utilizados en rajo abierto tienden al gigantismo buscando la optimización de los recursos. • En minería subterránea los equipos deben adaptarse a las condiciones de la faena, por lo tanto el diseño compacto, de bajas dimensiones, son fundamentales.