EXTRACCION CARGUIO TRANSPORTE

7/23/2019 EXTRACCION CARGUIO TRANSPORTE

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1 Pala cables

1.1 Elementos componentes:

Figura 1. 1 componentes pala de cables

1.2 Operación que realizan:

Las palas, eléctricas o de cables, se utilizan principalmente en mediana

y gran minería a cielo abierto gracias a que tienen la capacidad de manejar

grandes volúmenes de material. La energía eléctrica que consumen estos



equipos resulta más económica que el consumo de combustible de una pala

hidráulica pero, el costo de inversión requerido es considerablemente mayor en

el caso de una pala eléctrica.

1.3 Parámetros de seguridad:

s muy importante que en el momento de la descarga de material al

camión, esta sea homogénea y no cargada hacia un solo lado, porque el

camión se puede volcar o al estar inclinado hacia un lado puede caerse una

roca.

!ay que mantenerse alejado en el momento de la descarga del mineral,

ya que puede saltar un proyectil o puede haber un "allo en la operación.

#e debe hacer en un lugar seguro y tomar las medidas correspondientes

de que cerca no se encuentre personal o vehículos que puedan entorpecer la

operación.

1.4 Ventaas ! des"entaas:

$entajas de las palas de cable

Las características más signi"icativas de las palas de cable son las

siguientes%

&ueden e'cavar a alturas entre los () y *) m.

&ueden descargar a alturas entre los + y (* m.

&oseen un sistema de traslación sobre una oruga y su accionamiento es

eléctrico

La e'cavación se realiza mediante la combinación de dos movimientos%

elevación y empuje.

#on máquinas pesadas y robustas, adecuadas para trabajar en cualquier

tipo de material.

&ermiten el arranque directo de materiales compactos, aunque en

muchos casos se acondiciona el material a la carga mediante tronadura.



ienen alta "iabilidad, debido a un dise-o ampliamente probado, con

buena disponibilidad y utilización e"ectiva.

&ueden remontar pendientes reducidas, pero no es aconsejable que

operen inclinadas debido a posibles problemas en el sistema de giro de lamáquina.

&resentan buena estabilidad y suavidad en la operación.

&resentan buen rendimiento, incluso en malas condiciones de piso, ya

que operan sin desplazarse sobre él.

"recen al operador una muy buena visibilidad durante la operación,

además de condiciones de alta seguridad.

ienen una larga vida útil, estimada en más de +).))) horas de

operación.

Limitaciones de las palas de cable%

/o son adecuadas para cargas selectivas de material.

&resentan una reducida capacidad de e'cavación 0menos que las

orugas1.

2equieren de un equipo au'iliar que constantemente mejore la pila de

material por cargar. 3eneralmente son tractores sobre orugas 0bulldozer1 o

ruedas.

2equieren operadores altamente cali"icados.

4i"icultar las labores, puesto que las mantenciones se realizan en la

misma "aena minera.

&or su alto precio, sólo son consideradas en proyectos de gran escala y

duración.

1.# $i%erencias del equipo:

&abla 1.1 'ane(o)



1.* +ngulos en el que pueden trabaar:

/o pueden operar en pendientes mayores a los 5 6 equivalentes a 7,5 8

1., &ipos de marcas:

&ara las palas de cables en 9hile, el mercado de equipos y servicios

está distribuido entre las marcas &:! y 9aterpillar. Las capacidades má'imas

de ambos "abricantes, para minería de cobre, son de ;< yardas cubicas,

capaces de cargar hasta (*) toneladas por pase, cargando camiones de

e'tracción de <+) toneladas métricas, con sólo 7 pases. n términos de

potencia, estos equipos tienen hasta <.;5) =>, masa ? (@ ? de (.5<+

toneladas. Los modelos &:! 7()) A&9 B9 y 9aterpillar ;7@5 07@5 !2*

Cucyrus rie1, son los modelos de mayor capacidad actualmente en la minería

nacional. Las dos marcas presentes tienen varios modelos de equipos

disponibles, siendo en la ? *) ? actualidad las de capacidad de ;< yardas

cubicas, los modelos más vendidos en el mercado nacional, correspondiendo

para la marca &:! el modelo 7()) A&A B9 y para 9aterpillar, el modelo ;7@5.

1., &ipos de baldes: l balde se sitúa en el e'tremo del brazo y está

unido a él mediante pernos que permiten "acilitar su reemplazo o modi"icar la

inclinación. Dontado sobre un brazo 0empujeEretroceso1, el balde es elevado

por los cables amarrados a él, que pasan por las poleas situadas en el e'tremo

de la pluma. 2especto del brazo, éste transmite la "uerza de empuje necesaria

para penetrar en el material por cargar, para lo que se desliza en una guiaderapivotante, permitiendo realizar cortes completos con distintos per"iles de

e'cavación, por lo general los baldes son robustos y pesados de acuerdo con

las e'igencias del trabajo. Los aceros de alta resistencia utilizados poseen

pesos especí"icos de (.5)) FgEmG<, la geometría de dise-o de baldes puede

variar signi"icativamente, por lo que es muy importante considerar los

siguientes cinco parámetros%

Hngulos de ataque



Hngulo de e'cavación

Bnchura del balde

Bltura del balde

&ro"undidad del balde

2 Pala -idráulica

omponentes principales:

Figura 2. 1 componentes pala hidráulica

2.1 Operación que realizan:

. Las palas hidráulicas son utilizadas en la e'cavación de la tierra y el

carguío de camiones o volquetes, sin embargo, gracias a sus numerosos

accesorios también puede ser usada para el corte de acero, el rompimiento de

concreto, el taladro de hoyos en la tierra, el cimiento de gravilla antes del

pavimento, el destrozo de rocas, acero y concreto, hasta para acribillar lugares.



stos equipos son capaces de e'cavar en todo tipo de terrenos, e'cepto rocas

sólidas, sin necesidad de encontrarse en estado suelto. stas palas pueden

estar montadas en tractores sobre orugasI en este caso la velocidad de viaje

del equipo es muy baja, pero las pisadas anchas ejercen presiones bajas al

suelo, lo cual permite que estos equipos operen en terrenos suaves. ambién

pueden estar montados en tractores sobre ruedasI este tipo de equipo permite

velocidades más altas, por lo que son utilizados en trabajos donde se requiera

un desplazamiento considerable y donde las super"icies del camino sean

"irmes, estas son las más utilizadas en la minería.

2.2 Parámetros de seguridad: #olamente las personas entrenadas

o cali"icadas pueden operar la e'cavadora. 4urante el "uncionamiento de la

máquina preste atención a todas las reglas de la seguridad, indicaciones e

instrucciones. #i usted está bajo in"luencia del alcohol o drogas, / opere el

equipo ya que representa un peligro para usted, su entorno y el equipo.

9uando usted trabaja junto con el otro operador o localiza personales del

control de trá"ico, esté seguro de hacer que todas las personas entienden todas

las se-ales usadas del gesto. 4urante la operación o mantenimiento, si

encuentra cualquier "enómeno anormal 0ruido, vibración, olor, mal

"uncionamiento de un instrumento, "uga de humo, "uga de líquidos y del aceite

o activación de alarmas1, comuníquese con el personal técnico de servicio

J/. l combustible, el lubricante y el re"rigerante son in"lamables,

&rohibido "umar y encender "uego alrededor de la e'cavadora cuando este se

esté cargando con combustible, Bpague el motor al recargar combustible, Lacone'ión incorrecta de la batería puede causar "uego, /unca toque ninguna

parte que esté en movimiento ni girando para evitar da-os en ellas y lesiones

personales, #iempre realice las rutinas obligatorias de mantenimiento puesto

que son un requisito obligatorio para validar las garantías y sobre todo para

mejorar el desempe-o y alargar la vida útil de todos los sistemas del equipo, l

operador debe utilizar el cinturón de seguridad al operar la e'cavadora.



2.3 Ventaas ! des"entaas:

4ise-o compacto y peso relativamente reducido en relación con la

capacidad de los baldes.

3ran movilidad y "le'ibilidad en la operación, especialmente en laversión diésel, con velocidades de desplazamiento de *,7 FmEh.

'celente posicionamiento de las máquinas gracias al accionamiento

independiente de las orugas.

9apacidad de remontar pendientes de hasta K)6, y posibilidad de

realizar la operación continuada en pendientes de +)6.

$elocidades de rotación elevadas, de *,5 a 5 r.p.m., por lo que sepueden lograr ciclos de carga peque-os.

Juerzas de penetración y e'cavación elevadas, permitiendo la carga

directa de materiales compactos.

$ersatilidad para orientar el balde en el "rente de la e'cavación, por lo

que son muy adecuadas para la e'plotación selectiva.

'igen poco espacio para operar, constituyendo el equipo ideal en la

e'cavación en zanjas o espacios estrechos.

&resentan menor necesidad de empleo de máquinas au'iliares respecto

de una pala de cables.

&oseen una vida útil media de *5.))) a <5.))) h, por lo que su uso

resulta muy atractivo en "aenas medianas y peque-as.

2.4 +ngulos en los que trabaan:

9apaces de remontar rampas del +)6 equivalentes a 57 8

perables en pendientes del (K 6 equivalente a unos (+,*8.

2.# &ipo de marcas:

Cadger Cell

Cobcat 9ase

9aterpillar 9/!



4aeMoo 4oosan

Jiat?!itachi 3ehl

!yundai N!N

3radall !itachi

OC9 Oohn 4eere

Oonyang =ato

=obelco =omatsu

=ubota Liebherr

Dustang /eM !olland&el?Oob #amsung

#umitomo #unMard

aFeuchi ata !itachi

ere' homas

$ermeer $olvo

2.* &ipo de baldes: l dise-o y "orma del balde in"luyen en el grado

de llenado del mismo y, por lo tanto, en la producción horaria del equipo. Los

parámetros por tener en cuenta en el dise-o del balde son% 2elación ancho E

volumen del balde. 4istancia entre la punta de los dientes y la articulación. Hngulos de vuelco y apertura. &eso del balde



Rotopala:

La rotopala es una maquina de producción continua en la que las "unciones dearranque, carga y transporte dentro de ella, estan separadas, siendo realizadas

las primeras dos por el rodete y la última por un sistema de cintastransportadoras.La "orma de operar de una rotopala se basa en la combinación de dosmovimientos% La rotación del rodete y el giro del brazo que sustenta al mismo.9uando la rotopala completa una pasada, se produce una traslación de lamisma para e"ectuar un corte concéntrico con el anterior.

Ventajas de el uso de rotopalas como unidades de arranque y carga%

?&ara una produccion dada, las rotopalas son mas peque-as que las dragalinas

o las e'cavadoras.?#on maquinas de e'cavacion continua, no ciclica.

?ienen un consumo menor de energia, del +)6 al ;)6 de las e'cavadoras decable.

?/o genera impactos durante la carga.

?&oseen un radio de vertido grande.

?&uede trabajar con bancos de di"erente altura.

?&ermiten una gran selectividad en la e'cavación.

?&roporcionan un material e'cavado de peque-o tama-o, lo que "acilita sutransporte con cintas.

Desventajas del uso de rotopalas%

?2equieren un mantenimiento amplio y complejo.

?9on"iguran sistemas poco "le'ibles debido a su poca movilidad.

?/o pueden e'cavar materiales compactos y abrasivos.

?2equieren inversiones muy elevadas.

'isten tres tipos de rotopalas% 9ompacta, semicompacta y convencional.

La clasi"icación de estas rotopalas se hace en "uncion de la relacion

L P Longitud del brazo del rodete 4 4iametro del rodete



La longitud del brazo determina la anchura y altura del bloque a e'cavar,mientras que el diametro del rodete es el que "ija la capacidad de producción.

9ompacta% 2elacion LE4 es igual a *#emicompacta% 2elacion LE4 es igual a <

9onvencional% 2elacion LE4 es igual 7

&artes principales de la rotopala%

ren de rodaje% &uede ser sobre riel o sobre orugas.

#obre riel% ste sistema de traslacion trasnmite las "uerzas originadas en lamaquina al terreno, por medio de los carriles.Los inconvenientes sobre riel son%?!ay que mantener limpios los carriles para permitir una buena traslacion y

"renado.?Los desplazamientos son limitados en las curvas y en remontar pendientes.?/o puede trabajar en el sistema de bloque lleno y debe operar en "rente larg.?l sistema es poco operativo en minas con mal terreno.

#obre orugas% s el sistema de traslación mas usado en cielo abierto, puedeser de dos orugas, de tres orugas, cuatro orugas, tres orugas dobles o seisorugas dobles. n este dise-o los es"uerzos producidos por la maquina setransmiten por medio de los rodillos a las cadenas y estas al terreno, a travesde las placas del tren de rodaje y posee las siguientes ventajas.

?"recen gran maniobrabilidad.?&ueden superar pendientes del (56?9uando no esta en movimiento, ésta se mantiene parada.?s posible cambiar rapidamente de direccion.?Las orugas se adaptan a las irregularidades de la super"icie 0hasta cierto nivel1

Corona de giro:#u principal "uncion es dar movimiento al brazo de la rotopala y debe serproporcional al tama-o de cada rotopala.

4urante la operación, el brazo del rodete debe colocarse en una posicionadecuada, por lo que la superestructura de la rotopala debe poder girar sobreel chasis in"erior transmitiendole las cargas horizontales y verticales que seoriginan en la e'cavación. stas legan a alcanzar un diametro de giro de hasta*< metros, el cual debe ser lo su"icientemente grande para garantizar laseguridad ante el vuelco.La corona esta "ormada por el rodamiento, la corona dentada y el pi-on motriz.

Brazo del rodete:

La longitud del brazo del rodete in"luye sobre la anchura del bloque dee'traccion, la altura del banco y la selectividad de la rotopala.



La anchura del bloque se determina mediante la ecuacion CP (,<5 ' L dondeCPBnchura del bloque 0m1 y LPLongitud de pluma 0m1

Rodete:

s el componente que arranca el material del "rente de e'cavación, y su dise-oin"luye decisivamente sobre la producción del equipo.ste dise-o depende de%?Las propiedades geoestructurales de los macizos.?Las resistencias de los materiales a ser e'cavados.?La producción horaria requerida.Los rodetes varian en tama-o desde desde *,5 a **m de diametro y conproducciones horarias comprendidas entre *)) m<Eh a (@))) m<Eh.'isten tres tipos basicos de rodete%?9elulares.?/o celulares.?#emicelulares.

La velocidad de rotacion del rodete depende de la resistencia del material a ser e'cavado y de la "uerza centri"uga que impide el vaciado de los cangilones.

Cangilones y elementos de corte:

La "orma y dimensiones de los cangilones in"luyen en el grado de llenado y enla "acilidad de vaciado de los mismos. Los cangilones pueden ser

rectangulares, trapezoidales y circulares, con el respaldo cerrado o cubiertocon cadenas.

Los elementos de corte constituyen una de las partes mas importantes deldise-o de la rotopala y del rodete.Los principales elementos de corte son tres%?4ientes.?9uchillas de corte.?rejetas angulares.

Sistema de izado:ste sistema posibilita el posicionamiento del rodete a la altura requeridadurante la operación, previniendose la bajada de éste cuando no se trabaja, lasubida rápida si se produce un derrumbe del talud o simplemente mantener elrodete a una altura determinada estando parado.ste sistema puede ser clindrico hidráulico o de cables.9ilindros hidráulicos% l cilindro se coloca bajo la pluma del rodete y se "ija asuperestructura giratoria.9ables% l sistema de izado por cables es el mas "iable para levantar y bajar

grandes cargas. n las unidades mayores se emplea no sólo en la elevaciondel brazo del rodete, sino incluso en la del brazo de descarga.



Descarga de la rotopala:La descarga se puede e"ectuar mediante el brazo de descarga, un carro cinta yel brazo de descarga o por un puente de cone'ión.

Crazo de descarga% La rotopala vierte el material directamente sobre el carro,

tolva o en el hueco creado.Crazo de descarga y carro cinta% l carro cinta permite la e'cavación por larotopala de dos o mas bloques, sin e"ectuar el ripado de cintas.&uente de cone'ión% ste sistema es el mas epleado en las grandes unidadesy ayuda a compensar las distancias entre la rotopala y la unidad de descargaque recorre la cinta.

Sistema de cintas:n las grandes unidades se ha pasado de () cintas a 7, que son las que seusan en los modelos actuales. stas son%?La cinta del rodete.?La cinta central que se desplaza e'céntricamente.?La cinta e'tensible del puente.?La cinta de carga.



Correa transportadora:

Blrededor de (K+) se puso en servicio una de las primeras cintastransportadoras en mineria.

Las cintas constituyen un método continuo y económico de transporte degrandes volúmenes de material.Las cintas se usan en todos los sectores donde se manipulan materiales agranelI cereales, cemento, arenas, minerales, etc.n mineria e'isten dos grandes campos de aplicación% n las plantasmineralúrgicas y en las e'plotaciones de yacimiento.n las e'plotaciones de yacimientos con alto ritmo de producción el transportecon cinta ha demostrado ser el sistema mas económico.Las cintas conectan el área de e'cavación con la escombrera o parque demineral.3eneralmente las cintas de tajo y de escombrera deben adaptarse por lo cualposeen una gran "acilidad para alargarse o acortarse, no así en las dealimentación a planta y centrales termicas, que son del tipo estacionario.

Las principales ventajas de este sistema "rente a los camiones son lassiguientes%?l coste de operación y mantenimiento es menor que para los camiones,requiere mano de obra menos especializada y una plantilla mas reducida.

?l transporte con camiones es mas sensible a la in"lación que el sistema decintas, estimandose un incremente del coste anual del *6 para las cintas y del;6 para los camiones.?La energía consumida de las cintas es electrica.?La capacidad de transporte es independiente de la distancia.?#e reducen las longitudes de transporte.Las principales desventajas%?'ige mayor inversión inicial.?&oca versatilidad para aumentar o modi"icar la producción.

stas cintas se clasi"ican en tres grandes grupos%(.? 9intas "ijas o estacionarias% stas son las mas populares y de uso masgeneralizado dentro de las e'plotaciones e incluso en las plantas detratamiento, parques de homogeneización, etc.*.? 9intas ripables o semimóviles% #on aquellas que permiten desplazamientos"recuentes mediante equipos au'iliares, de "orma que desde cada posición see'plota un bloque o módulo de estéril o mineral.<.? 9intas móviles% stas cintas disponen de una estructura metálicasemirrigida de módulos con distintas longites, generalmente de unos *5m, que

van montadas sobre orugas que aportan un sistema de gran movilidad.



Elementos principales:Castidores0(1, tambores motrices0*1, tambores de reenvío 0<1, tambores detensado 071 y 051 y tambores guía 0+1, dispositivo de tensado de la banda 1;1,rodillos del ramal superior 0K1, rodillos del ramal in"erior 0@1, amortiguadores deimpacto 0()1, la banda0((1, el grupo motriz 0(*1, tolvas 0(<1, guiaderas 0(71,estrelladero o apilador 0(51, sistemas de limpieza en el tambor de cabeza 0(+1 yla zona de cola 0(;1.l material a transportar se carga a través de tolvas sseguidas de unasguiaderas para el centrado de la carga. l producto se descarga por el tambordelantero en caida libre si se trata de un apilador o disponeindo de unestrelladero si se descarga sobre otra cinta, ademas se usan sistemas delimpieza en el tambor de cabeza y en la zona de cola.Castidores% #on estructuras metalicas que son el soporte de la bandatransportadora y demás elementos.

stación superior% iene por objetivo soportar el ramal superior de la bandacargada.stación in"erior% iene por objetivo soportar el retorno de la banda vacía.2odillos% Duy importantes en cintas de gran longitud, debido a la gran cantidadnecesaria.#oportes de rodillos% stos pueden ser rigidos o "le'ibles.

Cabezas motrices: stá constituida por%

?ambores% pueden ser de tipo B con angulos mayores de <)Q, tipo b conangulos mayores de <)Q y tipo 9 con angulos menores de <)Q.?2eductores% &ueden ser de dos tipos, reductores suspendidos y reductoresclásicos.?Bcoplamientos% s la union entre el motor eléctrico y el reductor, que sirvepara amortiguar las vibraciones y sobrecargas.?Jrenos y mecanismo antirretorno% Jrenos de disco son los mas usados.?4ispositivos de tensado% #irven para mantener la tensión adecuada en elramal de retorno, acomodar los cambios de longitud de la banda debido a

dilataciones, proporcionar almacenamiento de la correa.#e utilizan generalmente dos sistemas de tensado, uno automático y otro "ijo

Correas: Rna correa esta "ormada, basicamente, por la carcasa y la goma derecubrimiento.?9arcasa% Los materiales de esta deben tener alta resistencia, resistencia a losagentes e'teriores y estabilidad dimensional. stas pueden estar hechas depoliamida, poliester o cables de acero.?2ecubrimientos% #on de goma gruesa y sirven para unir elementos de lacarcasa y consta de una parte superior y una in"erior. La goma esta "ormada

por butadieno, estireno y coque de petroleo y la union de estos es un productque tiene alta resistencia al desgaste.



?Rniones% Los procedimientos mas comunes para la union de corres son elvulcanizado y la unión mecánica rápida 0grapas1.

Equipos eléctricos: Los equipos electricos se clasi"ican en%?quipos motrices o de potencia, que aseguran el movimiento y las acciones

secundarias necesarias.?quipos de automatismo, de vigilancia y de comunicación.?quipos de servicios% Blumbrado, polipastos, etc.

roductividad de una cinta: Los "actores que in"luyen en la productividad dela cinta son las propiedades del material y la geometria de la cinta.?&ropiedades del material% se debe tener en cuenta la densidad del materialsuelto, angulo de reposo dinamico, pendiente má'ima remontable y grado dealteración del material por e"ectos mecanicos, químicos y de temperatura.?Nnclinación de la cinta% sta varía entre (5Q y *)Q

!peraciones b"sicas:9arga de la cinta% #e debe tratar de conseguir%?9audal del material en la misma dirección con una velocidad igual a la de lacinta para evitar turbulencias.?Bltura de caida lo menor posible.?Busencia de roturas indeseadas del material.?4isposición regular del material en el centro de la banda.?scapes minimos y escasa producción de polvo.

Dispositivos de limpieza:Los dispositivos usados se clasi"ican en%?#istema de limpieza de bandas en la cabeza de vertido 02ascadores "ijos,articulados, rotativos y agua a presión1.?#istemas de volteo de banda.?#istemas de limpieza del ramal in"erior.?mpleo de rodillos in"eriores autolimpiantes.

Dispositivos de seguridad:

ntre los dispositivos de seguridad de una correa están%?9able de para o dispositivo de tirón colocado a lo largo de toda la cinta.?#ondas d colmatación de tolvas.?9ontrol de la velocidad de la banda.?Cotones de emergencia.



J229B22NL#

l sistema de transporte por "errocarril, ha sido utilizado como equipo de

transporte básico desde los inicios de la minería, pero hoy en día se ha dejado

un poco de lado por las innumerables restricciones que deben cumplirse para

su operación, de hecho se considera al "errocarril un equipo de transporte

horizontal, por su poca capacidad para trabajar en pendientes 0)?*61 otra

restricción muy importante es su alto valor en su inversión inicial.

l "errocarril, es un equipo de grandes capacidades de transporte, puede ser

eléctrico 0menores costos y no requiere mucha ventilación1 o diesel. l sistema

está constituido de carros, vías, una unidad de potencia 0locomotora1 y del

aspecto dinámico del transporte 0dise-o de sus componentes1. La capacidad

requerida de un "errocarril se obtiene en "unción del ritmo de producción,

distancias de transporte, sistema de carguío, restricciones dimensionales,

número y características de carros, puntos de carguío y descarga.

Caracter#

sticas de los Carros:

Los carros se componen de la caja o tolva, de su chasis o bastidor y del

sistema de rodadura. s importante considerar las siguientes características

generales%



?9apacidad 0ligado a las dimensiones de la caja1.

?stabilidad 0ligado a la altura del carro, ancho de los ejes, distancia

entre ejes1.

?#istema de descarga 0rígidos, vaciado por el "ondo o vaciado lateral1.

?4imensiones.

?2adios de curvatura 0ligado a la longitud de los carros y la distancia

entre ejes1.

?&esos 0que in"luirá directamente sobre el dimensionamiento de las

vías1.

?2elación araE9arga útil 0en los carros más grandes es menor1.

?4isposición del sistema de rodadura.

?/úmero de ruedas.

?4iámetro de ruedas.

?Jrenos.

?rocha.

9B22#Capacidad m$

eque%os &'(

)edianos &'( * +',-randes +', * .'( o mayores



#ector de descarga de carros interior mina

Porta ruedas Convoy

La caja o tolva debe cumplir condiciones de resistencia y volumen útil de carga,

tales que satis"agan las condiciones que permitan un transporte e"iciente del

material, es decir bajos costos y sin pérdidas de tiempo. 4ebe resistir golpes,

desgaste y corrosión, el volumen debe aceptar el má'imo de capacidad de

carga, debe permitir una "ácil carga y descarga, adaptarse a la sección del

túnel y a las condiciones generales de la mina. l conjunto debe ser de poco

peso y de "ácil marcha.

La altura de los carros in"luye inversamente en la estabilidad y directamente en

su capacidad 0/1, lo que podría compensarse con carros más anchos, pero

esto signi"icaría la necesidad de tener secciones mayores. La longitud incide

directamente en la capacidad y en el radio de curvatura de las vías 0 B1, lo cual

podría compensarse disminuyendo la distancia entre ejes, lo que a su vez

generara un balanceo del carro disminuyendo la estabilidad 0C1.



A

B

C

La tendencia es utilizar carros de mayor capacidad, principalmente por la

relación tara y carga 0es menor que en carros peque-os1, ya que el peso

muerto arrastrado es menor, la capacidad de carga aumenta, hay menores

tiempos de enganche y maniobras, menor tiempo de carga, la longitud del

convoy es menor y son mayores las posibilidades de ampliar su capacidad.

ambién tiene sus desventajas, como la necesidad de disponer de vías más

resistentes y de mejor calidad en su construcción 0rieles más pesados1,

ensanchamiento de galerías, costo de inversión mayor.



Ee

/asa

0lanta

Pestaa

$iámetro rueda:* a 14 cm.

!oy en dia se cuenta con carros de acero con placas de 5 mm de espesor en

carros chicos, K mm en carros medianos y en carros mayores o con

requerimientos de carga muy adversos, se utilizan espesores de (* mm. stasdimensiones pueden ser variables en cada carro, es decir en el "ondo del carro

pueden encontrarse planchas más gruesas para aumentar la vida útil de él.

tra parte muy importante de los carros es el sistema de rodadura "ormado por

ejes, rodamientos, piezas de unión y ruedas.

Las ruedas tienen una importancia vital para el desplazamiento del carro y del

convoy. stán "abricadas de acero "undido y en operación se encuentran

sometidas a es"uerzos por choque o impacto cuando el convoy se mueve

0vacío y cargado1, desgastes a altas velocidades y en el "renado especialmente

cuando las ruedas son peque-as 0más vueltas por unidad de tiempo1.



DE

DR

DE

La llanta se tornea cónica, para que se adapte al riel, proteja la pesta-a del

desgaste y evite el movimiento lateral del carro. La masa no debe ser muy

corta, de modo que pueda distribuir sobre el eje la presión de la rueda. ngeneral cuando la rueda se mueve debe rodar sobre la llanta y la pesta-a sólo

debe actuar en las curvas, sobre las agujas de cambio de vías y cuando hay

peligro de descarrilamiento.

La distancia entre ejes aumenta con el aumento de la longitud de los carros,

evitando el balanceo, lo cual obligaría a aumentar los radios de curvatura de las

vías y con ello el trabajo de la pesta-a.

0ipo de

Carros

Distancia entre

ejes

DE

mm1

Distancia entre

rieles

DR

mm1eque%os 7)) a +)) +)))edianos ())) a (*)) +))-randes (*)) a (;)) +))

n la tabla anterior se puede observar que el ancho de vía o distancia entre

rieles no varía, por lo que en este caso la sección de la galería se mantendría,

pero el ancho de vía podría llegar hasta los ())) o (*)) mm., lo que obligaría

a aumentar la sección de las galerías por donde transitará el "errocarril.



La elección de los carros se realizará considerando los siguientes puntos%

?2itmo de producción requerido.

?4istancias de transporte.

?/úmero de convoys 0uno o más en "unción de la saturación de la vía1.

?&untos de descarga y sus características 0vaciado por el "ondo, volteo

del carro o vaciado lateral1.

?2estricciones dimensionales de las galerías 0sección y curvaturas1.

?#istema de carguío y sus características.

S2S0E)/ DE DESC/R-/ DE C/RR!S1

n la descarga lo ideal es que se realice en "orma continua, es decir que el

convoy se mantenga en movimiento a medida que se descarga, lo cual será

posible según el sistema de vaciado que se disponga. #egún el tipo de vaciado

del carro se pueden identi"icar tres sistemas que son%

B1 sistema r#gido% en este sistema se requiere voltear la unidad completa

con un sistema de volteo. Los carros son de "ondo plano y de mayor capacidad,

menor relación tara con carga útil, pero no permite la descarga continua, ya

que es necesario separa el carro del convoy para su vaciado.

Sistemas de volteo de carros rígidos

C1Sistema de vaciado lateral% en este caso el carro dispone de un sistemaque permite la inclinación hacia el lado de la tolva en el punto de



B

descarga, lo cual se realiza sobre la marcha del convoy y el chasis se mantiene

en posición horizontal. l más popular es el 32B/CS, que tiene una rueda

especial en la tolva la cual en el punto de carguío entre en contacto con un riel

que hace que la rueda suba por el inclinando la tolva y descargando el carro.

91 Sistema de vaciado por el 3ondo% en este caso el carro dispone de un

sistema que permite la apertura de su "ondo, lo cual hace que la carga se

vacíe verticalmente. l sistema cuenta con seguros activados mecánicamente

durante el avance del convoy, permitiendo que la tolva abra y cierre su

compuerta in"erior. Las compuertas pueden ser una o dos. 9uando se

tienen dos compuertas la descarga es central 0a1, cuando es sólo una es todo

el "ondo el que se abre y la descarga es por la parte posterior del "ondo

del carro 0b1.



A B

Piso con 1% de pendiente para drenaje

Drenaje

Vía

frmado

Caracter#sticas de las v#as:

Las vías se componen de una in"raestructura base 0piso1, de una

superestructura o a"irmado 0material de asiento para la vía1 y de las vías

mismas 0rieles, elementos de sujeción y durmientes1.

a4 2n3raestructura o base: s la e'cavación en el piso la cual contendrá y

en la que se asentará el material de la superestructura. sta base deberá



conectarse al drenaje con el "in de proteger el material del a"irmado 0aguas

ácidas, saturación de aguas, etc.1.

b4 Superestructura o a3irmado: 9onsiste en una capa de ripio chancado,

de una granulometría homogénea que servirá de asiento para la vía y

permitirá que las aguas drenen a través de ellas. La calidad de este a"irmado

es de vital importancia, ya que la instalación de las vías requiere de gran

precisión y debe garantizar esta calidad para la operación del "errocarril

0no puede de"ormarse1.

La superestructura cumple las siguientes "unciones%

&4 2eparte presiones recibidas por los durmientes sobre una base amplia.

#e recomienda que este material cubra en *E< la altura del durmiente.

+4 9onstituye un lecho elástico junto a los durmientes, para el descanso delos rieles y así recibir los es"uerzos transmitidos por el peso del convoy.

$4 9ontrarresta el desplazamiento de los durmientes al proporcionar una

base ripiosa con aristas en sus gránulos.

(4 9onstituye una capa permeable para el paso de agua y evita con ello la

corrosión de los rieles y "ijaciones de éstos al durmiente.



Drenaje

Peso guas

ES56ER7!S S!BRE 8/S V9/S1

Bl paso de un convoy sobre la vía se ejercen es"uerzos verticales,

longitudinales y transversales.

Es3uerzos verticales: #on producto del peso del convoy 0carros y

locomotora1, consideran las cargas estáticas y dinámicas debido a la

velocidad y se observan cuatro tipos de es"uerzos verticales%

a4 3alope o balanceo longitudinal de los carros, que se produce

alternadamente sobre los ejes delantero y trasero.

b4 Calanceo lateral de los carros, que se produce alternadamente

sobre ambos rieles.



c4 s"uerzos por inclinación de la vía en pendientes o peraltes.

d4 s"uerzos por choques en los puntos de separación de los rieles.

Es3uerzos longitudinales: #on producto de la tracción de la locomotora

y del "renado del convoy.

Es3uerzos transversales: l desgaste por roce entre las llantas y losrieles va generando un juego entre las ruedas y las vías. ste juego genera



2/3

Desgaste de pestaña

impactos 0acción y reacción1 por la locomotora y los carros en marcha,

especialmente en las curvas. #us e"ectos son la separación de las vías

descentrando los rieles 0volcándolos1, la destrucción de uniones entre

rieles con rieles y de rieles con los durmientes, y el trabajo e'cesivo sobre las

pesta-as de las ruedas, desgastando prematuramente dichos

elementos.

R2E8ES1

4entro de los aspectos constructivos de las vías se tiene que los rieles

descansan anclados sobre durmientes, los cuales pueden ser de madera 0roble

o eucalipto1, concreto o acero. l durmiente tiene como "unción mantener en

trabajo a los rieles, transmitiendo los es"uerzos a la in"raestructura, deben

resistir las condiciones de trabajo y ambiente de la mina 0es"uerzos, humedad y

presencia de aguas ácidas1. Los rieles de acero tienen radios de curvaturamínimo de *5 a <) metros. 9omúnmente se utilizan los rieles llamados de patín

o zapata de acero, están normalizados y se clasi"ican por su peso lineal 0(7?*7

FgEm1 el cual dependerá del tama-o del convoy, el largo dependerá de la

"acilidad que signi"ique su instalación 0()?(* m má'imo1. La sección transversal

del riel se divide en cabeza, alma y zapata o patín 0es el que va en contacto al

durmiente1.



#i el "errocarril está dimensionado o se dispone de ellos, se adapta el dise-o al

equipamiento. &ara carros de capacidad menor a las 5 toneladas se tienen

trochas de ),+ metros y para carros de capacidad mayor se tienen trochas de (

a (,* metros 0estandarizado1.

Bl trazar las curvas debe procurarse que los rieles no se es"uercen al paso de

las ruedas, ya que esto origina es"uerzos transversales al apoyar sus

respectivas pesta-as. l mínimo radio de curvatura se de"ine por la distancia

que hay entre los ejes y del diámetro de la rueda.

mpíricamente se ha de"inido que para una diámetro de rueda de 7)T y una

distancia entre ejes de +)T el radio mínimo de curvatura será de *; metros.

Los rieles se "ijan a los durmientes con clavos rieleros 0si el durmiente es de

madera1 o con pernos 0principalmente para vías de mayor tránsito o velocidad1.

Los rieles se unen entre sí por una pieza de acero llamada clisa, la cual se

aperna a ambos rieles dejando una separación de * a < milímetros para

absorber dilataciones del material. Rna consideración importante es que las

per"oraciones de la eclisa son ovaladas, con el "in de evitar que los pernos que

la unen a los rieles "allen por cizalle.



abeza

lma

Patn o apata

la"os rieleros Pernos rieleros

Eclisa

ambién debemos destacar la importancia del peralte en las vías, el cual

consiste en una inclinación o desnivel del plano de los rieles respecto al centro

de la curva con el "in de contrarrestar la "uerza centrí"uga sobre el convoy

generada por el paso del tren por la curva. l peralte se dise-a para una

velocidad má'ima de"inida y en la operación se e'ige que la velocidad de paso

por la zona del peralte sea menor que la de dise-o 0seguridad1, ya que hay que

evitar a toda costa el la probabilidad de descarrilamiento del convoy. &ara evitar

la construcción de peraltes muy pronunciados, debemos garantizar una

velocidad moderada del convoy en las curvas 0(* =mEhra1



mpalme de "as 5aporuce de "as

E)/8)E CR6CES1

tro aspecto interesante de las vías son los empalmes e intersecciones de

tramos, los cuales se realizan gracias a las llamadas Bgujas 0para empalmes1 y

los #apos 0cruces1.



l sapo es el punto donde se encuentran dos rieles y permite que se pueda

cruzar dos vías y se caracteriza por su longitud, su ángulo y su número.

Caracter#sticas de las 8ocomotoras:

Locomotoras Eléctricas

l cálculo de la locomotora deberá incluir el dimensionamiento del peso de la

locomotora 0lo de"ine la carga a arrastrar y el coe"iciente de roce1, aceleración

0se consideran la situación más des"avorable para determinar la necesidad de

tracción en la salida y traslado1, velocidad 0se requieren motores más potentes

para imprimir mayores velocidades1, "renado 0ligado a la "ricción entre ruedas y

rieles1 y potencia nominal del motor de tracción, una vez obtenido estos

resultados se comparan con los o"recidos por los "abricantes y se elige el que

más se ajuste al estimado.



0ongitud del sapo

$istancia del

6

7 2

+ngulo del 5apo!"mero de# $apo

! &'( ) cotg * / 2 + C / * A , B +

4entro de las especi"icaciones de la locomotora se incluyen%

?rocha.

?/úmero de ruedas motrices.

?/úmero de ruedas guía.

?4iámetro de ruedas.

?&eso.

?Dotor 0léctrico o 4iesel1.

?Largo.

?Bncho.

?Blto.

?&otencia.

?ransmisión.

?9onvertidor de torque.

?2adio de 9urvatura.

?#istema de en"riamiento.

?Luces.

?jes.

?#istema de lubricación.

?Jrenos 0de balatas, zapatas, patín o eléctrico1.

?$elocidades.

?&endientes má'imas.

?9apacidad del tanque de combustible 0o características de la batería1.

?9oe"iciente de rozamiento de las ruedas motrices respecto a la vía.

La transmisión del es"uerzo de los motores actúa por el rozamiento entre losrieles y las ruedas motrices.

#e conocen como Coggies a los componentes mecánicos "ísicos que contienen

las distintas tipos de ruedas 0motrices y direccionales1.



6oggies /otrices6oggies 8ua 6oggies 8ua

RES2S0E;C2/ /8 )!V2)2E;0!1

4entro de los "actores incidentes en el es"uerzo de tracción debemos

considerar y vencer todos los obstáculos que se oponen al movimiento, es

decir debemos vencer la resistencia al movimiento 0medidos en =gEton1, la cual

puede darse de las siguientes "ormas%

&4 Resistencia al rodamiento <RR4: 9omprende la resistencia debido al

rodamiento de las ruedas motrices sobre los rieles, como también los

rozamientos entre cojinetes y mecanismos del sistema motriz. 4ependen de

"actores "ísicos y mecánicos 0mantención de la vía y del equipo1.

&ara vías bien mantenidas se tiene un RR = +'. >?g@tonA

&ara peque-os "errocarriles se tiene un RR = ( a & >?g@tonA

+4 Resistencia al aire <R/4: #e produce por la presión que ejerce el aire

sobre el desplazamiento del convoy, a grandes velocidades actúa sobre la

"rente y costados del tren y con un e"ecto de succión en el último vagón. B



peque-as velocidades 0menores a los 7) =mEhra1 se puede despreciar el

e"ecto en cálculos preliminares.

$4 Resistencia en curvas <RC4: #e produce por el roce de las pesta-as

con la trocha, el cual dependerá de la curva, es decir se incrementa con

radios de curvatura 01 menores.

(4 Resistencia a la pendiente <R4: s la resistencia que tiene que vencer

para avanzar por tramos inclinados.

.4 Resistencia a la aceleracin <R/C4: Bl necesitarse vencer una "uerza

aparece la aceleración, y a mayor aceleración la velocidad constante se

alcanza en menos tiempo. La resistencia a la aceleración es el es"uerzo de

tracción necesario para acelerar el peso de una tonelada del tren. La

aceleración má'ima es la que permite vencer la resistencia RVC, calculada

anteriormente. l es"uerzo de tracción 0 debe ser mayor que RVC para mover

el "errocarril a velocidad constante.

5RE;/D! DE8 S2S0E)/1

tro aspecto muy importante para la e"iciencia y la seguridad de la operación

se re"iere al sistema de "renado del "errocarril. La rodadura de un "errocarril se

produce debido a la adherencia que ejercen las ruedas motrices sobre el riel y

que debe ser mayor que las "uerzas resistentes que se oponen al movimiento.

l tren "rena cuando se le aplica una "uerza de roce que resulta mayor que el

valor de la adherencia 0disminuyendo paulatinamente la velocidad1. #i el

"renado es brusco la rueda queda inmovilizada y se produce un patinaje sobre

el riel. #i queremos que el patinaje no se produzca, debemos procurar que el



"rotamiento de "renado ejercido por el sistema no e'ceda el valor de la

adherencia.

La distancia de "renado depende de la visibilidad que tenga el maquinista, de la

densidad de trá"ico del momento, del tipo de trá"ico, velocidad de trabajo,iluminación del túnel, de las particularidades propias de la mina, del tipo de

material rodante 0carros y locomotoras1, etc. n super"icie las distancias de

"renado pueden encontrarse entre <5) a 7)) metros y en minería subterránea

entre los () y ()) metros, debido principalmente a la visibilidad.

La detención del "errocarril puede realizarse por distintos sistemas.

&4 7apatas: &ieza de desgaste con coe"icientes de rozamiento alto, que se

encuentre colocada "rente a cada rueda y aplica su "unción sobre la

llanta. s de "ierro recubierto con un material "ácilmente gastable 0balatas1 que

impide el contacto de "ierro con "ierro 0zapata y llanta1 y se recambia a

medida que se desgasta. ste sistema se puede accionar manualmente

0tornillos1 o con aire comprimido 0"renos de aire1.

+4 -eneracin de un par de 3uerza: sto puede aplicar a la locomotora o

a todo el tren. 9onsiste en la generación de un contra sentido de marcha

del motor, lo cual genera el "renado.



$4 Sistema electromagnético: ste sistema no actúa sobre las ruedas,

sino sobre los rieles. 9onsiste en un patín ubicado entre las ruedas y es

paralelo al riel. ste patín se encuentra suspendido eléctricamente unos

cuantos milímetros sobre el riel y en su parte superior cuenta con una

bobina que al hacer pasar corriente continua se trans"orma en un imán

atraído por el riel, produciéndose el "renado.

D2SE! DE 8/ 8!C!)!0!R/1

&ara estimar la locomotora requerida para nuestra operación, debemos de"inir

lo siguiente%



&4 eso de la locomotora: l peso de la locomotora queda de"inido por la

carga a arrastrar y el coe"iciente de rozamiento entre el riel y las ruedas.

+4 /celeracin: Las condiciones del tren son generalmente los "actores

determinantes al decidir el peso necesario de la locomotora y el es"uerzo de

tracción que se requiere, se debe proyectar para el má'imo es"uerzo de

tracción necesaria en la condición más des"avorable.

$4 Velocidad: #i se tiene una elevada velocidad en la locomotora se

precisa una potencia en el motor elevada, por lo que se recomienda siempre

que el tren cargado vaya cuesta abajo.

(4 5renos: &ara "renar la locomotora también tiene que proyectarse

tomando en cuenta la "ricción entre las ruedas con el riel y las

condiciones de "ricción del sistema elegido.

.4 otencia nominal de los motores de traccin: enemos que

considerar la potencia requerida por el sistema y la e"iciencia de los

motores en las condiciones de operación de la mina que pudiesen a"ectar el

óptimo "uncionamiento del motor y por ende la utilización de la potencia

0altura, humedad, aire, sistema eléctrico, etc.1.

9abe notar que las peque-as locomotoras utilizan motores cerrados totalmente

0sin ventilación1, las locomotoras más pesadas 0sobre () toneladas1 utilizan

ventilación "orzada.

Locomotoras Diesel

EXTRACCION CARGUIO TRANSPORTE

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