Palas Mecanicas e Hidraulicas

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PALAS MECANICAS ELECTRICAS –PALAS HIDRAULICAS

MALLCO TORRES, Rogelio BRAVO ANCCO ,Henry QUISPE CCASANI, Hipólito Abraham SEVILLANO CONTRERAS, Julio CesarCurso:

UNAMBA- ING. DE MINAS/2015-0

Realizado Por:

Maquinaria minera

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Palas Mecánicas Eléctricas

Son maquinarias modernas de gran tamaño y peso, cuyos baldes son capaces de mover entre 25m3 a 63 m3 (33yds3 a 82 yds3), es decir, entre 60 y 150 toneladas de mineral de una sola vez.

Estas palas su potencia la obtienen conectándose al tendido de alta tensión o a camiones generadores de electricidad.es una máquina diseñada especialmente para excavar y cargar material en minería superficial

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Son maquinas que están diseñados para trabajar en estación. Esto significa que su ciclo de trabajo no incluye acarreos y su chasis portante tiene como única función situar a la maquina en el sitio de trabajo.

La pala mecánica esta diseñada fundamentalmente para excavar materiales sueltos de mineral, cargándolos a bordo de vehículos transportadores.

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Tiempo de ciclo:

Carga de balde Giro cargado Descarga de balde Giro descargado

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Partes de la pala mecánica

Las partes básicas de una pala mecánica incluyen el montaje, la cabina o caseta, el aguilón, el brazo excavador, el cucharón y el cable del malacate.

Las palas en general, constan de tres unidades principales:

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La maquinaria inferior.- La maquinaria inferior sirve de base para el bastidor rotatorio y contienen el equipo necesario para propulsar la pala.

Ilustración cortesía de P&H Pala eléctrica 4100A

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El puente giratorio.-El puente giratorio incluye, el bastidor rotatorio, el depósito de lastre y la casa de maquinas.


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El equipo frontal.- El equipo frontal, ubicado en la parte delantera de la pala, comprende, el balde excavador, el brazo del balde, la pluma, los cables móviles y los tirantes estructurales de la pluma.


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Chasis de la estructura

Motor de empuje

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Rendimiento de palasEl rendimiento de una pala eléctrica está afectado por numerosos factores, entre los que destacan por su importancia los siguientes:

FACTORES

Abast.Oport. camiones

Angulo giro(Maquina)

Altura optimaDel corte

FactorLlenado bote

Clasematerial

Habilidad del operador

Condiciones de la obra

Tiempo deciclo

Mantenimiento del equipo


• Este factor depende del tipo de material que se va a cargar, ya que si este es homogéneo el bote se llenara completamente a su capacidad, como en el caso de arena y grava, y si no lo es como podría ser el caso extremo de roca mal tronada, se tendrá un volumen fuerte de huecos en el bote y su capacidad real disminuirá.

Material Factor de llenado

Arena y grava 1

Tierra común 0.90

Arcilla dura 0.75

Arcilla húmeda o.75

Roca bien tronada

0.75

Roca mal tronada 0.50

Factor de llenado de bote

Factor de operación

minutos factor de operación

60 1.00

55 0.92

50 0.83

45 0.75


Capacidad (yd3) Tiempo de Ciclo (Seg.)

1/2 10

3/4 20

1 21

1 1/2 23

2 1/2 26

3 1/2 27

Tiempo de ciclo

Angulo de Giro(en gradosº)

Factor de Giro

45 1.26

60 1.16

75 1.07

90 1.00

120 0.88

150 0.79

180 0.71

Factor de giro

% Corte factor Corte

40 0.80

60 0.91

80 0.98

100 1.00

120 0.97

140 0.91

160 0.85

Factor de corte

% de Corte = Altura Real / Altura teórica

R.T = Rendimiento teórico

F = Factor de ángulo

Fc = Factor de corte

Fop = Factor de operación

A = Coeficientede abundamiento

Rend. Real = (R.T. x F x Fc x Fop.) / A


El arco de GIRO (ángulo entre el frente y la posición del camión) debe ser menor de 90°. El ángulo donde se

alcanza una eficiencia de 100% es a 70°

El alcance también permite que la pala se ubique de tal forma que los camiones sean cargados en ambos flancos,


Ventajas y DesventajasVentajas • Larga vida o disponibilidad de 15 años a más.• Trabajan en altura de banco de 9 a 20 m. • Llevan buen nivel de piso.• Cargan material bien fragmentado.

Desventajas• No son convenientes para proyectos de corta duración (<10 años). • Tampoco para minas en lugares remotos donde falta infraestructura.• No es posible mover la máquina frecuentemente.• La productividad es muy baja en material extendido. • Requieren equipo auxiliar.• No pueden trabajar en piso suave, su presión en el piso es de 2,5 a 4,0

kg/cm2.


Las palas hidráulicas son utilizadas en la excavación de la tierra y el carguío de camiones mineros o volquetes. Estos equipos son capaces de excavar en todo tipo de terreno. (cucharas hasta 45 yd3)Estas palas pueden estar montadas en tractores sobre orugas, sobre ruedas (en trabajos pequeños)

Estas unidades son operadas mediante motores diésel, tienen costos operacionales y de mantenimiento considerablemente más altos,

PALAS HIDRAULICAS


Chasis.Cadenas o neumáticos.Pala hidráulica en la parte delantera con dos opciones de cucharón (Descarga por delante y por el fondo)Mando hidráulico.Algunas poseen un tablero de mandos único que controla un distribuidor de seis operaciones (rotación, elevación, empuje y retroceso). Y dos para el chasis ( dirección hidráulica por gato y traslación por motor hidráulico).La energía que desarrolla el motor, es transmitida por sistema hidráulico de potencia constante, con bombas de pistones de caudal variable, que pueden concentrar toda la potencia en una sola función.Zapatas en suelos de condiciones muy desfavorables.

Componentes basicos


Tipos de palas Hidráulicas

Existen dos tipos de palas hidráulicas.

las palas frontales y las de retro.

La diferencia entre éstas se refiere al sentido de movimiento de los baldes y a la geometría de los equipos, distinguiéndose, en la acción de carga y descarga.


Facilidades de avances de carguío.

Doble apoyo de camiones

Patrón de excavación.

Patrón de excavación de derecha a izquierda

Un solo apoyo de camiones

Patrón de excavación de izquierda a derecha


A

BC

A- 100- 110% Carga mojada o arcilla arenosa

B- 95- 110% Arena y Grava

C- 80-95% Arcilla dura y compactada. 60- 75% Roca bien fragmentada por voladura, y material de río.40- 50% Roca mal fragmentada por voladura

Factor de Llenado.( porcentaje de la capacidad colmada del cucharón)


La capacidad de cuchara o balde de la unidad de carguío está en función a la cantidad de material volado por cargar (pila volada), y el “mach factor”,


• Ancho del cucharón

Más Ancho.menos agresivo en el corte ciclo más lentomayor carga útilpuede afectar productividad y costos en cortes muy duros

Más Angostomás agresivo en el corte ciclo más rápidomenor carga útil ideal para cortes muy duros. En cortes blandos no es eficiente

Dimensiones Criticas del Cucharón


La importancia de las puntas


En la actualidad, el mantenimiento es una actividad que tiene no solamente un impacto directo sobre la capacidad productiva de un proyecto, sino que es un elemento clave para alcanzar unas condiciones de seguridad y de protección medioambiental.

Para aumentar el índice de disponibilidad mecánica

MANTENIMIENTO

Objetivos del mantenimiento

Minimizar las fallas Mejorar la productividad Reducir los costos


CLASES DE MANTENIMIENTO

A) Mantenimiento por corrección de avería o correctivo. cuando la maquina presenta daño físico.

B) Mantenimiento programado: Consiste en la vigilancia de los puntos más débiles periódicamente.

si no se realizan pueden dar lugar a una avería.

1) Mantenimiento preventivo: inspecciones periódicas-correcciones necesarias para ser realizadas en los momentos más oportunos

2) Mantenimiento predictivo: Es esencialmente un refinamiento del mantenimiento preventivo. Está basado en unas técnicas de inspección o de reconocimiento no destructivo.


Ventajas y Desventajas

Ventajas• Potente fuerza de excavación, el material no necesariamente tiene que estar

bien fragmentado.• Carguío selectivo, mejoran el control de calidad del mineral. • Pueden trabajar con piso no muy duro, su presión sobre el suelo es de 1,3 a 2,5

kg/cm2. • Generalmente no requieren equipo auxiliar. • Pueden trabajar con frentes múltiples que estén cercanos.

Desventajas • Mayor número de componentes en acción; pueden requerir mayor tiempo de

mantenimiento, lo que significa una menor disponibilidad mecánica. • Mayor sensibilidad de los componentes electrónicos que controlan el sistema

hidráulico.• La presión y temperatura del aceite hidráulico son la clave de una buena

operación en estas máquinas.• Requieren mayor entrenamiento del personal de mantenimiento y de operación

debido a su complejidad.


SEGURIDAD


INSPECCION ALREDEDOR DEL EQUIPO

Porque es importante la inspección?

La inspección se realiza: - Al inicio del turno- Al final del turno- Cada vez que baje de la máquina


Subir y bajar de la máquina

Tres puntos de apoyo

No salte de la maquina No lleve objetos que lo obstaculicen No lleve pasajeros en la maquina


En terrenos con pendiente, siempre trate de crear una plataforma de trabajo para evitar daños al sistema de giro y evitar posibles accidentes.

estacionamiento


ES MEJOR PREVENIR QUE LAMENTAR

No girar con personal de campo cercanos a la maquina


Distancia a equipos de carguio en operacion - 50 m

Los accidentes también representan costos:

El costo del tratamiento de la lesión o de sepelio La indemnización laboral La pérdida de la producción El sobretiempo de reemplazos El tiempo de investigación Los costos legales

Protección Ambiental


En una mina superficial operan palas hidráulicas de 10 yar3 y camiones tolva de 70 ton, para obtener una producción de 8800 ton/turno se asume:

Densidad del material: 1.75 ton / m3

Factor de pala: 0.82

Factor de llenado tolva: 0.98 con 4.035% de humedad

Tiempo ciclo camión: 40 min

Tiempo ciclo real pala: 40 seg

Tiempo operacional/ turno: 6.30 hrs

Tiempo maniobras de la pala/turno: 0.70 hrs

Factor operacional 80%

Asumir: 8hr/turno

Se pide calcular:

a.-) factor de utilización de tiempos

b.-) producción requerida

c.-) en cuanto tiempo se llena el camión

d.-) rendimiento de la pala


Capacidad yd3

Tiempo de Ciclo/ Seg.

1/2 103/4 201 21

1 1/2 232 1/2 263 1/2 27

TABLA 1TIEMPO DE CICLO

Angulo de Giro (en grados)

Factor de ángulo

45 1.2660 1.1675 1.0790 1.00

120 0.88150 0.79180 0.71

TABLA 2FACTOR DE GIRO

% Corte factor Corte40 0.8060 0.9180 0.98

100 1.00120 0.97140 0.91160 0.85

TABLA 3FACTOR DE CORTE

minutos factor de operación

60 1.0055 0.9250 0.8345 0.75

TABLA 4FACTOR DE OPERACION


Se desea determinar el precio unitario de extracción de material

tipo I, con una pala mecánica de 1 1/2 yd3. Con un costo horario

de $ 129.75, considerando una altura máxima de corte de 3 m,

descargando en camiones mediante un giro de 120°.

El Coeficiente de Abundamiento material clase I es: A =1.30

Si se va a trabajar 50 min efectivos.

Formulas a utilizar:% de Corte = Altura Real / Altura teóricaAltura óptima de corte = 2.76 m.

R.T

= Rendimiento teórico

F = Factor de ánguloFc = Factor de corteFop

= Factor de operación

A = Coeficiente de abundamiento

El rendimiento real se obtiene con la fórmula:Rend. Real = (R.T. x F x Fc x Fop.) / ASiendo:


GRACIAS

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