1. MEMÒRIA - UPCommons · 2019-01-24 · Máquinas.Prontuario.Técnicas, Máquinas, Herramientas....

Suplements ALPINE MINER AM-75 – Nº de registre 1287 Memòria

43

PROJECTE TÈCNIC DE SUPLEMENTS DE

BRAÇ DE ROÇA I MECANISME DE GIR

D’ALPINE MINER AM-75

Nº registre: 1287

1. MEMÒRIA

Professor tutor: Joan Casals Artigas, EUPM

Autor projecte: Albert Cerro Pons

77743073-Z


43

PROJECTE TÈCNIC DE SUPLEMENTS DE

BRAÇ DE ROÇA I MECANISME DE GIR

D’ALPINE MINER AM-75

Nº registre: 1287

Professor tutor: Joan Casals Artigas, EUPM

Autor projecte: Albert Cerro Pons

77743073-Z

a dijous 10 de Juny de 2004


43

SUPLEMENTS DE BRAÇ DE ROÇA I

MECANISME DE GIR D’ALPINE MINER AM-75

1.- MEMÒRIA

ÍNDEX DE LA MEMÒRIA

ÍNDEX DE LA MEMÒRIA....................................................................... 6

1.1 OBJECTE.................................................................................................. 8

1.2 APLICACIÓ DEL PROJECTE............................................................. 8

1.3 ANTESCEDENTS.................................................................................... 8

1.4 NORMES I REFERÈNCIES.................................................................. 9

1.4.1 DISPOSICIONS LEGALS I NORMES APLICADES.................. 9

1.4.2 BIBLIOGRAFIA............................................................................... 9

1.4.3 PROGRAMES DE CÀLCUL........................................................... 9

1.5 REQUISITS DE DISSENY..................................................................... 10

1.5.1 GENERALITATS DE LA MÀQUINA ALPINE MINER AM-75 . 10

1.5.2 DADES TÈCNIQUES PRINCIPALS DE L’AM-75....................... 12

1.5.3 COMPOSICIÓ DE LA MÀQUINA................................................. 14

1.5.3.1 BRAÇ DE ROÇA................................................................ 15

1.5.3.2 MECANISME DE GIR....................................................... 17

1.5.3.3 DISPOSITIU DE CÀRREGA............................................. 19

1.5.3.4 TRANSPORTADOR DE CADENA.................................. 20

1.5.3.5 MECANISME DE TRANSLACIÓ PER ERUGUES........ 22

1.5.3.6 BASTIDOR.......................................................................... 25


43

1.5.3.7 EQUIP ELÈCTRIC.............................................................. 26

1.5.3.8 EQUIP HIDRÀULIC........................................................... 27

1.5.4 UNIONS DE CARGOLS.................................................................. 32

1.6 ANÀLISI DE SOLUCIONS.................................................................... 35

1.7 RESULTATS FINALS............................................................................ 37

1.7.1 MEDICIONS.................................................................................... 38

1.7.1.1 MATERIALS UTILITZATS.............................................. 38

1.7.1.2 MÀ D’OBRA ..................................................................... . 39

1.7.2 PRESSUPOST.................................................................................. 40

1.7.2.1 MATERIALS UTILITZATS.............................................. 40

1.7.2.2 MÀ D’OBRA ..................................................................... . 41


43

1.1. OBJECTE

L’objecte del present expedient és la fabricació d’unes peces suplementàries a

les que ja incorpora la màquina ALPINE MINER AM-75.

La màquina, degut a insuficiències pel que fa a l’alçada, ha de ser alçada una

certa distància i el seu braç també ha d’augmentar la seva longitud.

1.2. APLICACIÓ DEL PROJECTE

La màquina ALPINE MINER AM-75, un cop els esmentats suplements hagin

estat fabricats i muntats sobre la màquina, tindrà les mateixes obres i utilitats que abans,

però també se’n veuran incrementats els usos pel que fa a excavacions de certa alçada,

que sense la present modificació no es podria arribar a aconseguir.

1.3. ANTESCEDENTS

La màquina ALPINE MINER AM-75, està construïda per arribar fins a 4,5

metres aproximadament (4680, segons manual). La necessitat moltes vegades d’excavar

per a fer túnels de 5 metres com a mínim evita que aquesta màquina pugui ser utilitzada

en aquest tipus d’obres.

El següent expedient servirà per construir uns suplements adequats a la màquina

i els quals serviran a la màquina per arribar a fer excavacions de més de 5 metres,

ampliant així el seu ús per a tot tipus d’obres.


43

1.4. NORMES I REFERÈNCIES

1.4.1.- DISPOSICIONS LEGALS I NORMES APLICADES

NBE EA-95: Estructures d’acer en edificacions.

UNE 157001: Criterios generales para la elaboración de proyectos

UNE 1032: Dibujos técnicos. Principios generales de representación.

UNE 1039: Dibujos técnicos. Acotación.

1.4.2.- BIBLIOGRAFIA.

Máquinas.Prontuario.Técnicas, Máquinas, Herramientas. 1993 –

Quinta Edición. Larburu Arrizabalaga, Nicolas – Editorial Paraninfo

Máquinas. Cálculos de taller. 1997 – 36 Edición. Casillas A., L – Edición

Hispanoamericana

Preus de referència d’enginyeria civil 2003 20a edició

ITEC (Institut de Tecnologia de la Construcció de Catalunya).

Alpine Miner AM 75 Manual de servicio Edición Junio 1993

Alpine Miner AM 75 Lista de despiece

1.4.3.- PROGRAMES DE CÀLCUL

AutoCAD 2004

Mechanical Desktop 6 PowerPack


43

1.5. REQUISITS DE DISSENY

1.5.1.- GENERALITATS DE LA MÀQUINA ALPINE MINER AM-75

L’ALPINE MINER AM-75 és una màquina amb un braç sortint de tall parcial

desenvolupada per l’extracció de roques semi-dures o dures fins a una resistència

monoaxial cúbica de pressió fins aproximadament 100 MPa (1000 kp/cm2). Si amb

roques de duresa menor s’hi troben inclosos petits bancs de poc gruix de roca de duresa

més gran, poden ser roçats per aquesta màquina també.

Camps d’aplicació de l’ALPINE MINER AM-75

Les possibilitats d’emprar la màquina resulten múltiples, i abracen les feines

d’avanç en galeries per a la indústria minera, les d’obertura de túnels en el sector de la

indústria de la construcció i en les d’extracció en l’explotació.

L’AM-75, impulsat elèctrica i hidràulicament, s’utilitza també com a màquina

extractora de potassa, carbó, mineral de ferro i altres minerals. Amb una sola descàrrega

poden ser extretes capes de fins a una espessor de 4,7 metres. Equips especials

addicionals com un elevador oscil·lant integrat i l’alta velocitat per a trajectes alterns de

transport, possibiliten també una aplicació efectiva de la màquina en els processos

Room & Pillar.

El potent dispositiu de càrrega d’alt rendiment fa possible l’emmagatzematge de

materials, al mateix temps que permet continuar excavant mentre s’intercanvia la

barqueta transportadora (mitjà de transport apartador). Així es poden retallar els temps

addicionals.

Dues cadenes d’erugues accionades individualment, equipades amb motors

hidràulics, constitueixen el mecanisme de translació de l’ALPINE MINER AM-75. La

màquina pot operar amb una pendent de fins a 20 graus.


43

Les seves característiques estructurals, tals com el seu fàcil muntatge i

desmuntatge així com ara la seva poca alçada, fan de l’AM-75 una màquina apropiada

per l’ús en tota classe de feines en la indústria de la mineria. La màquina està concebuda

per a una alçada màxima d’espessor de roça de 4,7 metres i per a una amplada de la roça

màxima de 6,8 metres. El principi selectiu de tall, amb el qual el braç de roça pot ser

girat en qualsevol direcció, possibiliten el tall de qualsevol classe de perfil dins del

camp de roça indicat, sense que per això s’hagi de moure la màquina.

La màquina pot equipar-se amb dispositius addicionals per així augmentar el

camp de roça. D’aquesta manera poden arribar-se a espessors de roça de fins

aproximadament 5,2 metres i amplades de roça de fins a 7,5 metres.

De fet, donat que la màquina és de molt bon maniobrar, l’amplada del perfil és

pràcticament il·limitada.


43

1.5.2.- DADES TÈCNIQUES PRINCIPALS DE L’AM-75

Alpine Miner AM-75 – nº 39

Altura de la màquina 1630 mm

Longitud de la màquina 12080 mm

Amplada de la màquina sobre

les erugues 2600 mm

Massa de la màquina completa

d’acord amb el volum de subministrament ≈50000 kg

Amplada de la rampa de càrrega 4500 mm

Posició màxima del dispositiu de càrrega

- sobre la part inferior de l’eruga 680 mm

- sota la part inferior de l’eruga 150 mm

Velocitat del transportador de cadena 1,1 m/s

Pressió específica sota les erugues amb

la màquina d’acord amb el volum de

subministrament 13 N/cm2

Força de tracció de l’eruga per cada

cadena de l’eruga 358 kN

Velocitat de translació 4,2 – 12,7 m/min

Màxima inclinació practicable 20º

Espessor de la roça sobre la part inferior

de l’eruga 4680 mm

Espessor de la roça al recolzar la màquina

Sobre el dispositiu de càrrega 4830 mm

Tall sota la galeria 150 mm

Velocitat de tall en el diàmetre màxim del

capçal roçador 4,2 m/s

Força en el braç de roça, reduïda a la part

central del cap de roça


43

- elevar 169 kN

- baixar 215 kN

- horitzontal 69 kN

Equip elèctric 1000 V / 50 Hz

Potència completa instal·lada 330 kW

Motor de roça 200 kW

Nº de revolucions 1480 r.p.m

Parell nominal 1290 Nm

Motor accionador del sistema hidràulic 70 kW


Parell nominal 455 Nm

Accionament dels dispositius de càrrega

i de transport 2 x 30 kW


Parell nominal 2 x 196 Nm


43

1.5.3.- COMPOSICIÓ DE LA MÀQUINA

L’ALPINE MINER AM-75 es compon de les següents unitats constructives:

1. Braç de roça 5. Mecanisme de translació per erugues

2. Mecanisme de gir 6. Bastidor

3. Dispositiu de càrrega 7. Equip elèctric

4. Transportador de cadena 8. Equip hidràulic

En el cas que la màquina hagi de ser desmuntada pel seu transport al lloc de les

obres, les unitats constructives representaran les unitats principals de transport, sempre i

quan no es pugui transportar muntada.


43

1.5.3.1.- BRAÇ DE ROÇA

El braç de roça es compon del motor de roça, del reductor de roça directament

adaptat i del cap roçador. El cap roçador, per la seva banda, es compon de dues meitats

situades una a cada banda de l’eix de sortida del reductor.

1. Tapa

2. Reductor de roça

3. Cap roçador

4. Acoplament

5. Motor de roça

El refredament del motor de roça treballa ja sigui amb circuit tancat amb

recuperador tèrmic (refredament per circulació) o com a refredament continu.

El reductor de roça és un engranatge planetari de tres passos amb roda cònica

(roda dentada recta) de construcció massiva. Es troba directament unit al motor de roça.

La transmissió de força entre el motor i el reductor es produeix a través d’un

acoplament elàstic de bulons de niló (nylon).

Les rodes dentades interiors motrius es troben empaquetades per mitjà de retens

per eixos i per mitjà de laberints. Els laberints es lubriquen amb grassa o s’aclareixen

amb aigua. L’intercanvi de passos de roda cònica fa possible l’obtenció de diferents

números de revolucions motrius.

Els caps de roça estan fixats en els dos extrems de l’eix de sortida del reductor

de roça mitjançant jocs tensors (rinblocs). Junt amb l’avantatge d’un muntatge fàcil i un

desmuntatge sense problemes, aquesta unió constitueix una protecció contra

sobrecàrregues, amb la qual cosa podran reduïr-se els pics de càrrega extrema evitant

d’aquesta manera les sobrecàrregues en el reductor. Hi han a disposició diferents


43

versions de caps de roça per a la dotació de piques rodones o radials, depenent d’en quin

tipus de roca s’hagi d’aplicar. Els caps de roça tenen també diferent número de porta-

piques igualment depenent també de la resistència de la roca a la que s’hagi d’aplicar.

Un exemple de cap roçador podria ser el tipus 75 CW 36-S, que podria superar dureses

de roca de 50 MPa, amb 36 piques a cada costat, d’un diàmetre de 1100 mm i amb una

velocitat de gir aproximadament de 0,62 m/s. Segons l’aplicació, es decideix el cap de

roça que s’utilitzarà.


43

1.5.3.2.- MECANISME DE GIR

El mecanisme de gir serveix per poder habilitar el moviment en totes direccions

del braç de roça. Aquest es troba unit mitjançant caragols i bulons en els dos plans del

bastidor. El suport de volandera, d’acabat robust, garantitza un treball amb poques

vibracions tot i tenir en compte les situacions més complicades.

L’accionament horitzontal del mecanisme de gir es compon de dos cilindres

integrats amb cremalleres i una corona dentada centrada que rep el moviment de la

cremallera i produeix la rotació del mecanisme sencer. En l’apartat dels càlculs veiem

més específicament quines forces actuen i els moments existents per tal de calcular els

esforços que sofreix la màquina.

El moviment vertical del braç de roça es realitza per mitjà de dos cilindres

hidràulics, que fan rotar el sòcol del braç de roça a partir d’un punt fix de gir que està

embulonat amb el mecanisme de gir. En l’apartat dels càlculs veiem també més

específicament aquests dos cilindres, quines forces i moments d’actuació tenen, i fem

l’estudi teòric de l’alçada de roça a la qual la màquina arriba, coneixent prèviament, la

carrera d’aquest cilindre, i totes les peces que el formen.

Aquest estudi d’alçades l’utilitzem per a trobar l’alçada de roça fins a la qual

arribarà la màquina una vegada fetes totes les modificacions. Aquesta és una part

important de la modificació de la màquina degut a la importància que té que aquests

minadors arribin fins a alçades aproximadament de cinc metres o superiors, ja que això

obre més les possibilitats de la màquina per a usos en obres públiques.


43

1.5.3.3.- DISPOSITIU DE CÀRREGA

El dispositiu de càrrega es composa de la rampa de càrrega, la qual pot pujar i

baixar hidràulicament (amb dos cilindres), així com dels dos reductors de càrrega i el

dos braços de càrrega.

Durant l’operació de tall, la màquina es recolza sobre la rampa de càrrega per

mitja de dos cilindres hidràulics. La plataforma de càrrega és una construcció soldada

d’acer fos amb una amplada mínima de 2,8 metres. Els braços de càrrega són impulsats

per motors elèctrics refrigerats per aigua, cada un de 30 kW (50 Hz), a través

d’engranatges de roda cònica o roda dentada recta.

Instalant-se peces addicionals pot obtenir-se una ampliació en l’amplada de la

rampa de càrrega de fins a 4,5 metres.

1. Taula de càrrega

1.a. Transportador de cadena – part davantera

1.b. Taula de càrrega – solent d’acer

1.c. Placa de recobriment

2. Reductor de càrrega

3. Forma d’estrella de càrrega

4. Cilindre hidràulic

5. Ampliació de la rampa (inflexible)


43

1.5.3.4.- TRANSPORTADOR DE CADENA

El transportador de cadena es troba allotjat a la meitat de la màquina. Transporta

el material que li és proporcionat pels braços de càrrega cap a la part posterior de la

màquina.

El rendiment màxim de transport és aproximadament de 300 m/h. La màquina

està equipada en sèrie amb un transportador de doble cadena amb cadenes exteriors

d’anelles de secció rodona. El pas de la cadena és de 19 x 64,5 mm o bé de 18 x 64 mm.

La lliure secció del pas sota el mecanisme de gir està dotada generosament d’una

alçada de 420 mm i d’una amplada de 600 mm. D’aquesta manera permet el transport

del material excavat relativament gran.

En cas necessari pot allargar-se el transportador de cadena fins a 1,5 metres més

per mitjà de peces intermitges. El transportador de cadena és impulsat per motors

elèctrics refredats per aigua, cada un de 30 kW (50 Hz), a través dels mecanismes de

càrrega. Aquests motors són d’un acabat impermeable i també accionen el dispositiu de

càrrega. Les velocitats del transportador i del braç de càrrega poden canviar-se per mitjà

de passos de pinyons de canvi. La màquina pot ser equipada ocasionalment amb un

transportador giratori.

Els transportadors giratoris es fabriquen com transportadors monocadena amb

cadena de malles. El pas de la cadena és de 2 5/8”.

En els transportadors de cadenes pot girar-se la part posterior del transportador

amb un angle de 45 graus tant a l’esquerra com a la dreta, el qual possibilita una

mobilitat més efectiva de la màquina.


43

1.5.3.5.- MECANISME DE TRANSLACIÓ PER ERUGUES

El mecanisme de translació per erugues es troba allotjat en una estructura

metàl·lica robusta i tancada. Ambdós mecanismes de translació es componen de rodets

d’eruga, carros tensors amb rodets que actuen de guia, estrella de cadena de transmissió,

accionament del mecanisme de translació i de la cadena d’eruga. La part central del

mecanisme de translació corre sobre carrils de lliscament, resistents al desgast.

L’estrella de cadena de transmissió de transmissió i el rodet que actua de guia estan

fabricats com estrelles de monocadena. La tensió de les cadenes d’erugues es fa

mitjançant cilindres de greixatge. Degut a la gran amplada de les cadenes d’eruga s’obté

una pressió relativament baixa.

Cada cadena d’eruga és accionada individualment. D’aquesta manera es

garantitza una bona maniobrabilitat de la màquina i aquesta pot girar en el mateix lloc

on es trobi.

Tots els elements del mecanisme de translació per erugues estan allotjats en

carrils independents del mecanisme de translació. Aquests últims estan connectats al

bastidor per mitjà d’un ajust de bulons. Aquest ajust de bulons va ser introduït per

primera vegada a l’ALPINE MINER AM-75 i possibilita la variació de l’alçada de la

màquina o bé de l’alçada punt més baixa durant el funcionament de l’ALPINE MINER.

En cas necessari la màquina pot ser aixecada sobre tacs i els carrils del mecanisme de

translació poden baixar-se o pujar-se. La possibilitat de canvi és de 180 mm i

proporciona una alçada punt més baix de 240 mm amb una posició de màquina “baix” i

una alçada punt més baix de 420 mm amb una posició de màquina “alt”.

Els motors hidràulics dels accionaments individuals tenen una potència de 26

kW i accionen engranatges de roda dentada recta amb gran transmissió. La força de

tracció per a cada cadena d’eruga és de 358000 N.

L’extraordinària gran força de tracció d’eruga, garantitza una operació sense

problemes en pujades i baixades de la màquina fins a 20º, així com una bona


43

maniobrabilitat de la màquina encara que hi hagi males condicions en el terra de les

galeries on estigui treballant.

La màquina es manté en posició amb ajuda d’alleujadors del fre de discos

múltiples, els quals són accionats hidràulicament. Els alleujadors del fre deixen de

funcionar automàticament en haver-hi tares o errors en els sistemes hidràulics o elèctric.

Els motors hidràulics dels accionaments individuals poden entregar-se amb

volum ajustable, és a dir, amb un nombre de revolucions i un parell de gir variables. La

velocitat de translació és de 4,2 – 12,7 m/min amb una potència de 50 Hz.

Ambdós mecanismes de translació s’operen per mitjà d’un mecanisme auxiliar

comú de maneig per una sola mà.


43

Cadena del mecanisme d’eruga

Pot ser que amb determinats materials, el material roçat es quedi estancat entre

la caixa del mecanisme de translació i la cadena de l’eruga. Això pot portar a un

bloqueig de l’eruga.

Les mesures a adoptar són aixecar la màquina per mitjà del mecanisme de

càrrega i del dispositiu de suport, i afluixar la cadena de l’eruga (cilindre de greixatge) i

deixar-la girar lliurement.

Una mesura preventiva per evitar el bloqueig de l’eruga és girar regularment la

cadena de l’eruga lliurement amb el dispositiu de suport col·locat.


43

1.5.3.6.- BASTIDOR

El bastidor es compon d’una sola peça i és de fabricació massiva de xapa fosa.

El bastidor suporta totes les altres parts constructives.

A la part posterior del bastidor s’hi troba un suport hidràulic, el qual serveix

d’estabilitzador en el moment de realitzar-se l’excavació. A més, el suport pot utilitzar-

se com a ajuda per realitzar esmotxats de radis petits.

1.- Part posterior del bastidor

2.- Part davantera del bastidor

3.- Suport hidràulic


43

1.5.3.7.- EQUIP ELÈCTRIC

L’equip elèctric es compon de: motor de roça, motor d’accionament del sistema

hidràulic i motors d’accionament dels dispositius de càrrega i de transport, així com

també dels dispositius de control

El motor de roça és un motor especial de 200 kW, el qual al mateix temps

serveix de sosteniment per al braç de roça.

El motor d’accionament del sistema hidràulic és un motor en sèrie amb una

potència d’accionament de 70 kW.

Els dispositius de càrrega i de transport són accionats per dos motors, cada un

d’una potència de 30 kW.

Els motors són motors de rotor de gàbia de corrent de trifàsica amb un acabat a

prova de grisú. Sondes de conductor en fred serveixen com a protecció contra el

sobreescalfament. Aquestes sondes es troben en els bobinats. En cas de dany o de

destrucció dels conductors freds s’ha d’instal·lar un circuit de reserva.


43

1.5.3.8.- EQUIP HIDRÀULIC

El sistema hidràulic de la màquina treballa en circuit obert i és apropiat tant per

l’ús d’oli hidràulic a base d’olis minerals, com per a fluids hidràulics difícilment

inflamables, del grup HFC (HSH).

El grup hidràulic alimenta els cilindres de moviments i les erugues. El control de

cada una de les funcions hidràuliques s’efectua de diferent manera segons la funció dels

motors i els cilindres, ja sigui servo-hidràulicament o directament per blocs de

comandament.

El sistema es compon de 5 circuits hidràulics independents:

1. Alimentació d’oli de comandament

2. Circuit hidràulic de treball per cilindres

3. Circuit hidràulic de treball per erugues (mecanisme de translació)

4. Circuit per hidràulica addicional 1.

5. Circuit per hidràulica addicional 2.

Les bombes hidràuliques estan acoplades en construcció oberta al reductor de

distribució, que funciona amb un motor normalitzat de 70 kW. El filtrat del fluid

hidràulic s’efectua en reflux abans d’entrar al tanc hidràulic, a través d’un filtre de

reflux de 660 l/min de capacitat i una finor de filtre de 10 nominals.

A fi de mantenir la temperatura del fluid hidràulic a un nivell baix, tenim un

refrigerador d’aigua de l'oli hidràulic que es troba en el reflux del circuit del mecanisme

de translació. A més, en el tanc de bombes es troba un vigilant de temperatura i de

nivells. Aquest desconnecta elèctricament la màquina si s’està per sota del mínim d’oli

o bé si s’arriba a la temperatura màxima admesa.

El contingut total del sistema hidràulic és aproximadament de 800 litres de fluid,

dels que aproximadament 260-375-490 l/min es troben contínuament en circulació,

segons si la hidràulica base opera amb una o amb les dues hidràuliques addicionals.


43

Les bombes hidràuliques (bombes d’èmbol axial) estan dotades de reguladors de

cabal i de pressió. Produeixen només el rendiment hidràulic que necessita el punt de

consum en cada moment. Per tan, la pèrdua de rendiment és mínima.

L’accionament de les bombes es realitza mitjançant un motor elèctric de 55 kW

(70 kW) i a través d’un acoplament elàstic. Els tubs d’aspiració es poden tancar, per així

poder substituir una bomba sense haver de buidar el líquid hidràulic.

Els motors i els cilindres són alimentats per unes vàlvules de comandament.

Aquestes vàlvules de comandament es poden observar des del lloc del maquinista i són

fàcilment accessibles.

A més, el maquinista disposa d’uns dispositius de control hidràulic:

- Manòmetres pel circuit de treball pels cilindres

- Manòmetres pel circuit de treball de les erugues

- Termòmetre per la temperatura de l’oli del tanc

- Indicador de brutícia del filtre de retorn.

Circuit de cilindres

El circuit de cilindres és alimentat per dues bombes d’èmbols axials, on la

primera, de regulació variable, proveeix al sistema hidràulic de gir horitzontal i vertical,

i als cilindres de la instal·lació de càrrega, mentre que la segona serveix per l’activació

de cilindres addicionals de la màquina. A més, en materials tous, per una connexió

especial, el segon circuit alimenta al sistema hidràulic de gir. La regulació del cabal de

la bomba s’efectua hidràulicament a través d’una vàlvula de pas 4/2, pel seu cilindre

impulsat per la pressió de comandament.

Els moviments del braç de roça i de la instal·lació de càrrega són accionats per

un bloc de comandament triple, que és accionat prèviament hidràulicament per vàlvules

situades a la cabina del conductor.


43

Els blocs de comandament estan estructurats amb tres palanques de pas. En la

posició neutra o central, la circulació és sense pressió. Cada un dels cilindres complint

les prescripcions legals, està proveït de vàlvules de retenció desbloquejables

hidràulicament. A fi d’evitar que els cilindres en funcionament sofreixin danys, aquests

estan equipats a més amb vàlvules secundàries de limitació de pressió. Per evitar

desigualtat de baixada dels cilindres del braç de roça, estabilitzadors i rampa de càrrega,

hi ha instal·lades vàlvules reguladores en els corresponents circuits.

Per prevenir col·lisions entre el braç de roça i la rampa de càrrega, la màquina

està equipada amb un dispositiu hidràulic anticolisió.

POTÈNCIES D’ACCIONAMENT DE LES BOMBES

(considerant el rendiment amb les corresponents pressions de treball)

Hidràulica de cilindres

- Bomba I A 7 V 55 DR, 1 x

Nº de revolucions n = 1155 min-1

Pressió de treball p = 220 bar

Cabal Qmax = 60 l/min

Qmin = 17 l/min

Rendiment Nmax = 24 kW

Nmin = 8 kW

- Bomba I A 7 V 55 DR, 1 x



Cabal Q = 30 l/min

Potència N = 14,5 kW


43

Hidràulica de translació

- Bomba esquerra i dreta



2 x Cabal Q = 77 l/min

Potència N = 37 kW

Potència del motor d’accionament

Hidràulica de translació

Nº de revolucions n = 691 / 2120 min-1


Cabal d’absorció Q = 77 l/min

Moment de gir M = 410 / 113 N·m

Potència N = 30 / 25 kW

VALORS DE REGULACIÓ DE LES VÀLVULES DE LIMITACIÓ DE PRESSIÓ

(PRIMÀRIA I SECUNDÀRIA)

DISPOSITIU DE CÀRREGA

- Cilindre

Primari 220 bar

Secundari per l’èmbol (pressió) 300 bar

pel vàstac (tracció) 300 bar

- Estabilitzador posterior

Primari 260 bar



PLATAFORMA DE GIR

- Cilindre de gir horitzontal


43

Primari 220 bar


- Cilindre de gir vertical

Primari 220 bar



TRANSPORTADOR DE CADENA

- Cilindre d’elevació

Primari 260 bar


ACCIONAMENT MECANISME DE TRANSLACIÓ

Primari 250 bar

Secundari vàlvules Cross-Over 270 bar


43

1.5.4.- UNIONS DE CARAGOLS

- S’utlitzen caragols de subjecció al ser correcte el seu ajust al ser desmontats

- Si es tracta d’unions de caragols afluixat per diferents raons existeix el preill d’una

hiperextensió dels caragols. Per garantitzar un funcionament segur per tant, aquests

han de ser reemplaçats per altres de nous.

Ara veurem el detall de la unió del sòcol amb el braç de roça del minador

Femella M30 (rosca a dretes)

- Apretar a 1300 N·m

Femella M20 (rosca a esquerres)

- Desenroscar fins a la sortida de rosca, llavors tornar a apretar fins

que es pugui posar el maneguí (“manguito”) hexagonal i

assegurar amb la garra d’embragatge.


43

INSTRUCCIONS PER A LA UTILITZACIÓ DE

LOCTITE PER A LA FRENADA DELS CARAGOLS

El Loctite és una matèria sintètica d’un sol component, en forma líquida, que té

una viscositat diferent d’acord amb el tipus que busquem. Endureix sense entrada d’aire

a les temperatures ambient formant una matèria sintètica tenaç i dura, molt adherent a

les profunditats de les puntes dels fils.

Mentre que en les unions roscades normalment suporta sempre només una part

dels flancs de les rosques, s’obté una unió cinemàtica de forma al utilitzar el Loctite.

S’arrela als flancs amb tal força que no afluixa tampoc al haver-hi unes sol·licitacions

fortes per vibracions i per xocs. No obstant, la unió pot ser desunida en tot moment.

Les condicions prèvies per a una unió impecable és que s’observin les

instruccions següents:

Neteja

Totes les peces a unir –rosques- hauran d’estar lliures completament d’oli

i grassa. Per a la neteja d’utilitzar-se uns disolvents per a grasses, tals com:

o Loctite Superclean Safety Solvent amb anticorrosiu

o Detergents alcalins

o Disolvents clorats, triclorostilè, etc...

o Disolvent per laca de nitrocelulosa, acetones, benzina de rentat

Haurà de prestar-se molta atenció a que el dissolvent s’hagi volatilitzat

abans de tornar-hi a aplicar Loctite.

Muntatge

Aplicar Loctite als fils dels caragols, caragolar-los després i collar-los al

parell preescrit. No obstant, al tractar-se de caragols amb cap, el Loctite haurà

d’aplicar-se a les rosques dels forats cecs, ja que, en cas contrari, seria desallotjat

per l’aire que es fugarà al collar els caragols.


43

Desmuntatge

Loctite resisteix a les altes temperatures fins a 200 ºC. Però amb

temperatures superiors als 250 ºC perd les seves propietats de subjecció. Aquest

fet és de molta importància en el desmuntatge de la màquina.

Les unions roscades que tinguin un assentament molt atapeït, podran ser

descollades sense problemes al escalfar-les a uns 523 K (250 ºC). Al desunir una

unió roscada assegurada mitjançant Loctite, abans de tornar a utilitzar-la hauran

de gratar-se tan sols els residus de fàcil despreniment de la matèria sintètica per

a poder tornar a aplicar Loctite.

Per assegura els caragols de unió principals, s’utilitza amb les màquines Alpine

Miner el Loctite Nr. 275. Totes les altres unions roscades s’asseguren mitjançant el

Loctite Nr. 245.


43

1.6. ANÀLISI DE SOLUCIONS

Per a poder arribar a l’objectiu del projecte, s’han de tenir en compte diferents

aspectes de la màquina per al disseny de les noves peces:

- Mesures originals de la màquina

- Forces que efectuen els cilindres

- Pesos de les diferents parts de la màquina

En l’apartat de càlculs de l’annex estan explicats i desenvolupats els càlculs

necessaris per als dissenys tècnics que sol·licita cada peça, però ara aquí se’n fa un breu

resum:

La base dels càlculs per als suplements projectats per a l’ALPINE MINER AM-

75 són els càlculs dels esforços en les seccions més perilloses i les unions per cargols o

barres roscades que caldrà tenir en compte per a la unió dels suplements amb la

màquina.

Per tant, hem de tenir en compte els següents càlculs:

1. Estudi dels esforços en el suplement del braç de roça

1.1 Esforç degut als cilindres d’elevació

1.2 Esforç degut als cilindres de gir horitzontal del mecanisme de gir

2. Estudi dels esforços en el suplement del mecanisme de gir

2.1 Esforç degut als cilindres d’elevació

2.2 Esforç degut als cilindres de gir horitzontal del mecanisme de gir

2.3 Esforç degut al pes de la màquina

3. Càlcul de la unió amb cargols del suplement de braç de roça amb el motor de

roça


43

4. Estudi de la unió amb barra roscada del suplement de mecanisme de gir i

modificacions en els bulons cònics que uneixen el mecanisme de gir amb el

suplement dissenyat.

5. Alçades i perfils de roça obtinguts amb els suplements dissenyats i modificació

de la carrera o recorregut dels cilindres d’elevació


43

1.7. RESULTATS FINALS

Un cop s’han avaluat tots els càlculs efectuats per al disseny dels suplements del

minador ALPINE MINER AM-75 tan sols queda fer balanç de tot el necessari per a la

correcta fabricació d’aquests.

Per al suplement del braç de roça caldrà un tub o barra perforada de 345 mm de

diàmetre i 300 mm de longitud, amb dues platines soldades una a cada costat, de 50

mm de gruix i 575 mm de diàmetre on s’uniran, mitjançant cargols i femelles, les parts

que formen el braç de roça. Aconseguim un allargament de 300 mm del braç de roça

Pel que fa al suplement del mecanisme de gir, caldran dues peces massisses

d’acer de 1060 mm de longitud que s’uniran amb una xapa de 30 mm de gruix

mitjançant soldadura. També caldrà construir barres roscades de les puntes i bulons

cònics per tal que hi hagi una correcta subjecció del suplement al bastidor i al

mecanisme de gir. Amb aquest suplement s’augmenta l’alçada de la màquina en 300

mm.

D’altra banda, la carrera o recorregut del pistó s’ha de veure augmentat per tal

que el minador pugui roçar per sota del nivell de les erugues, tal i com el manual

descriu. L’augment de carrera s’aconsegueix eliminant un gruix, existent en el cilindre,

que serveix de limitador de carrera. Per a més ampliació de la carrera, caldria allargar

les mesures de la camisa del cilindre i del vàstac.


43

1.7.1.- MEDICIONS

1.7.1.1.- MATERIALS UTILITZATS

SUPLEMENT DE BRAÇ DE ROÇA

CONCEPTE MATERIAL UNITATS MESURES QUANTITAT

Tub B/P ST-52 1 355,6 x 305,6 x 325 mm 66,95 kg

Pletines ST-52 2 580 x 340 x 50 mm 208,57 kg

Cargols A-52 24 M24 x 160 mm 24 unitats

Femelles autoblocants A-52 24 M24 24 unitats

SUPLEMENT DE MECANISME DE GIR

CONCEPTE MATERIAL UNITATS MESURES QUANTITAT

Massís suplement ST-52 2 170 x 440 x 1060 mm 1280,57 kg

Xapa reforç ST-52 1 660 x 1060 x 30 mm 167,90 kg

Barra roscada F-1270 32 25 x 480 mm 67,97 kg

Femelles autoblocants A-52 32 M24 32 unitats

Bulons cònics 1 F-1270 4 70 x 85 mm 11,36 kg

Bulons cònics 2 F-1270 4 70 x 65 mm 8,69 kg

Casquets cònics 1 F-1270 4 70 x 85 mm 11,36 kg

Casquets cònics 2 F-1270 4 70 x 65 mm 8,69 kg

Cargols tensors 1 A-52 4 M16 x 100 mm 4 unitats

Cargols tensors 2 A-52 4 M16 x 80 mm 4 unitats


43

1.7.1.2. MÀ D’OBRA PER A LA FABRICACIÓ DELS SUPLEMENTS


CONCEPTE TREBALLADOR JORNALS QUANTITAT

Mecanització tub Oficial 1ª 0,5 4 hores

Mecanització platines Oficial 1ª 2 16 hores

Muntatge peça Oficial 1ª 0,5 4 hores


CONCEPTE TREBALLADOR JORNALS QUANTITAT

Mecanització massís Oficial 1ª 3 12 hores

Mecanització xapa Oficial 1ª 0,5 4 hores

Forats massís Oficial 1ª 5,5 16 hores

Muntatge peça Oficial 1ª 1 8 hores

Barres roscada Oficial 1ª 2,5 12 hores

Bulons cònics Oficial 1ª 4 32 hores

Casquets cònics Oficial 1ª 2 16 hores

MUNTATGE SUPLEMENTS A LA MÀQUINA CONCEPTE TREBALLADOR JORNALS QUANTITAT

Oficial 1ª 3 24 horesDesmuntar i muntar braç de roça Oficial 2ª 3 24 horesOficial 1ª 7 56 horesDesmuntar i muntar mecanisme de girOficial 2ª 7 56 hores


43

1.7.2 PRESSUPOST

1.7.2.1.- MATERIALS UTILITZATS


CONCEPTE UNITATS MESURES QUANTITAT PREU TOTAL

Tub B/P ST-52 1 355,6 x 305,6 x 325 mm 66,95 kg 2,61 €/kg 174,74 €

Pletines ST-52 2 580 x 340 x 50 mm 208,57 kg 3,18 €/kg 663,25 €

Cargols 24 M24 x 160 mm 24 unitats 16,16 €/u 387,84 €

Femelles autoblocants 24 M24 24 unitats 2,60 €/u 62,40 €


CONCEPTE UNITATS MESURES QUANTITAT PREU TOTAL

Massís suplement ST-52 2 170 x 440 x 1060 mm 1280,57 kg 1,77 €/kg 2.266,61 €

Xapa reforç ST-52 1 660 x 1060 x 30 mm 167,90 kg 1,96 €/kg 329,08 €

Barra roscada F-1270 32 25 x 480 mm 67,97 kg 1,63 €/kg 110,79 €

Femelles autoblocants 32 M24 32 unitats 2,60 €/u 83,20 €

Bulons cònics F-1270 4 70 x 85 mm 11,36 kg 1,65 €/kg 18,74 €

Bulons cònics F-1270 4 70 x 65 mm 8,69 kg 1,65 €/kg 14,34 €

Casquets cònics F-1270 4 70 x 85 mm 11,36 kg 1,65 €/kg 18,74 €

Casquets cònics F-1270 4 70 x 65 mm 8,69 kg 1,65 €/kg 14,34 €

Cargols tensors 1 4 M16 x 100 mm 4 unitats 2,54 €/u 10,16 €

Cargols tensors 2 4 M16 x 80 mm 4 unitats 2,16 €/u 8,64 €

TOTAL MATERIALS 4.162,87 €


43

1.7.2.2.- MÀ D’OBRA NECESSÀRIA PER LA FABRICACIÓ I MUNTATGE


CONCEPTE TREBALLADOR JORNALS QUANTITAT PREU TOTAL

Mecanització tub (torn) Oficial 1ª 0,5 4 hores 25,64 €/h 102,56 €

Mecanització platines (torn i fresadora) Oficial 1ª 2 16 hores 25,64 €/h 410,24 €

Muntatge peça Oficial 1ª 0,5 4 hores 18,14 €/h 72,56 €



Mecanització massís (fresadora) Oficial 1ª 3 12 hores 25,64 €/h 307,68 €

Mecanització xapa (fresadora) Oficial 1ª 0,5 4 hores 25,64 €/h 102,56 €

Forats massís (fresadora) Oficial 1ª 5,5 16 hores 25,64 €/h 410,24 €

Muntatge peça Oficial 1ª 1 8 hores 18,14 €/h 145,12 €

Barres roscada Oficial 1ª 2,5 12 hores 25,64 €/h 307,68 €

Bulons cònics Oficial 1ª 4 32 hores 25,64 €/h 820,48 €

Casquets cònics Oficial 1ª 2 16 hores 25,64 €/h 410,24 €

MUNTATGE SUPLEMENTS A LA MÀQUINA


Oficial 1ª 3 24 hores 18,14 €/h 435,36 € Desmuntar i muntar braç de roça

Oficial 2ª 3 24 hores 17,94 €/h 430,56 €

Oficial 1ª 7 56 hores 18,14 €/h 1.015,84 € Desmuntar i muntar mecanisme de gir

Oficial 2ª 7 56 hores 17,94 €/h 1.004,64 €

TOTAL MÀ D’OBRA 5.975,76 €


43

TOTAL PRESSUPOST

TOTAL MATERIALS 4.162,87 €

TOTAL MÀ D’OBRA 5.975,76 €

TOTAL FABRICACIÓ DE SUPLEMENTS

I MUNTATGE A LA MÀQUINA 10.138.63 €

El pressupost final per a la fabricació dels suplements del braç de roça i

mecanisme de gir del minador ALPINE AM-75 ascendeix a

DEU MIL CENT TRENTA VUIT EUROS AMB SEIXANTA TRES CÈNTIMS


43

1. MEMÒRIA - UPCommons · 2019-01-24 · Máquinas.Prontuario.Técnicas, Máquinas, Herramientas....

Documents

Transcript of 1. MEMÒRIA - UPCommons · 2019-01-24 · Máquinas.Prontuario.Técnicas, Máquinas, Herramientas....