@jeusguevarauto en Twitter

Categorias

Archivo

Calendario de posts

July 2009
M T W T F S S
« May   Aug »
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

Publicidad

Intruduzca su direccion de correo electronico para suscribirse a este blog y recibir notificaciones de nuevos articulos por correo electronico.

Join 9 other subscribers

Que hay de nuevo en: Grandes Excavadoras

Traducción de un articulo enfocado en los tipos de sistemas hidráulicos y electrónicos que están adoptando como equipo estandart los fabricantes de grandes excavadoras para minería, escrito por al autor original Kenneth J. Korane de Machine Design.com, luego  de asistir a la feria Bauma 2007, la más importante de maquinaria para construcción y minería en Europa, realizada en la ciudad de Bauma en Alemania. Aunque el articulo fuente es un poco antiguo, la información está perfectamente vigente.

Big diggers Giant-size mining projects depend on massive machines, 11 de octubre del 2007, escrito por Kenneth J. Korane, Managing Editor de Machine Design.com. Esta es traducción libre  editada, con comentarios e información adicional del artículo original, realizada con ayuda de las   Herramientas de idioma de Google, y para las dudas consultas a los muy buenos diccionarios de WordReference.com y SpanishDict.com.

Los proyectos de minería gigante dependen de maquinas de producción masiva.

Desde metales preciosos, hasta el cobre y el carbón, la creciente demanda de materias primas han llevado subir los precios y estimularon un auge en la minería mundial.

Por ejemplo, uno de los más emocionantes proyectos mineros en América del Norte se centra en las arenas de petróleo en el norte de Alberta, Canadá. Se estima que contienen unos 180 millones de barriles de petróleo recuperable utilizando la tecnología actual, más de 80 proyectos están en marcha o en preparación. Se espera que extraer casi tres millones de barriles de crudo por día en 2010.

Sin embargo, para obtener el mineral que contiene el petroleo, primero se deben remover millones de toneladas de rocas y suelo de de hasta 22 mts de espesor. Una de las claves para hacer este tipo de proyectos económicamente viables es la  rapidez en la extracción de enormes volúmenes de material. La minería con grandes excavadoras que llenan camiones de acarreo lo más rápido posible es el método preferido. Es productiva, se adapta fácilmente a la evolución de las operaciones y, en comparación con las palas grúa y las rotopalas, perturba menos la superficie de la tierra y vuelve a su estado natural en menos de un año o antes.

Excavadoras Masivas

Pala Hidraulica Excavadora Terex O&K RH 340-B

Para responder a estas demandas, los fabricantes de equipos para minería están desarrollando una nueva generación de supermáquinas que son rápidas, eficientes y fiables. Por ejemplo, la excavadora hidráulica  para minería RH 340B  de Terex O & K, con sede en Dortmund, Alemania, fue presentada en la reciente feria de maquinaria para minería y construcción Bauma, en Munich y pesa 625 toneladas, tiene una cabina a 9 mts de altura, pueden llegar a excavar a alturas de hasta y 18 mts, y cavar más de o mts de profundidad. La capacidad estándar del bucket es de 45,5 yd3 (34 mts3). Que se traduce en una carga útil de 60 toneladas, pudiendo llenar  cómodamente camiones de 240 toneladas en sólo cuatro pasos.

Dos motores diesel turbocargados/turboalimentados — bien dos Cummins QSK 45 (45 lts, 1500 hp) o dos Caterpillar 3512 (58 lts, 1500 hp) — generan una potencia combinada de 3.000 hp. El diseño de dos motores permite continuar el trabajo cuando el motor falla, manteniendo la fuerza máxima de excavación pero operando al 55 o 60% de la velocidad.

Placas de acero de fundición de hasta 25 cm de espesor- algunas con peso superior a 10 toneladas – se sueldan juntos en el marco estructural necesario para el soportar grandes esfuerzos. El boom y el stick, por ejemplo, tienen una alta resistencia a la torsión, soldados como una caja, su construcción se realiza utilizando acero de alta resistencia a la tracción reforzando con grandes piezas de fundición de acero en zonas pivote.

El amplio modelado por el método de los elementos finitos desempeña un papel fundamental en la maximización de la integridad estructural global, manteniendo el peso dentro de lo razonable. Por ejemplo, el FEA (Finite Element Analysis, por sus siglas en ingles) permite a los ingenieros analizar  los excesos de peso en el boom y el stick, lo que permitiendo colocar placas delgadas en ciertas secciones. Eso resulta en una estructura más fuerte y menos peso muerto, se traduce en un aumento de la carga útil en el bucket. Los ingenieros también ubicaron los cordones de soldadura fuera de las zonas de alto esfuerzo, para lograr mayor durabilidad.

El mecanismo de asistencia cinemática TriPower, patentado por Terex O&K —es es esencia, una pieza triangular pivotante de acero en cada uno de los lados del boom solo para la versión pala frontal (front shovel)— proporciona una acción de palanca mecánica que permite a los cilindros del boom y el stick generar una mayor fuerza de excavación  (penetración) y de levante (elevación) durando el rango completo de del implemento de trabajo. También mantiene el bucket en un ángulo constante, independientemente de la altura de elevación, y evita derrames en la parte posterior de la pala.

Hidráulica Robusta

Otro aspecto colosal de la RH 340-B es su hidráulica. El sistema de cinco circuitos incluye cuatro bombas principales de doble plato oscilante de desplazamiento variable, que tienen una entrega combinada de 1.372 gpm (galones por minuto) a 4.460 psi para los implementos de trabajo y 5.22o psi para los mandos finales. Cuatro bombas adicionales, bidireccionales de plato oscilante de desplazamiento variable, cada una genera 93 gpm a 5.080 psi para mover los cuatro motores hidráulicos de giro. El sistema hidráulico completo maneja un volumen total de alrededor 9.400 lts de aceite hidráulico, la capacidad del tanque hidráulico es aproximadamente 7.100 lts.

El sistema de enfriamiento de aceite hidráulico, completamente independiente de las bombas principales, usa cuatro bombas de engranajes, cada una envía 129 gpm de aceite de baja presión a los radiadores. Un microprocesador controla la velocidad de cuatro ventiladores movidos hidráulicamente para extraer el calor de los radiadores, entregando la máxima capacidad de enfriamiento incluso cuando el motor está al ralentí.

Eficiencia de Combustible

Un sistema de servomando electrohidráulico (sistema hidráulico de implemento operado por aceite a presión piloto), da a los operadores joysticks que responden para controlar la posición del bucket y el flujo de las bombas, esto es que el caudal de las bombas principales depende de la posición de la palanca de mando (joystick). Un componente clave para es esto es el PMS (pump management system), sistema de gestión de las bombas hidráulicas principales, el cual, se comunica con el modulo de control del motor (ECM, engine control module), para que entregue su potencia de acuerdo a la carga o potencia hidraulica requerida (flujo de las bombas), cuando no se requiere potencia hidraulica (bombas a flujo mínimo) el PMS indica al motor que puede limitar el consumo de combustible  reduciendo la velocidad del motor al mínimo (ralentí) porque no hay demanda. Por ejemplo, reducción automática de la velocidad del motor (rpm) durante las pausas de trabajo, bien sea mientras el operador no mueve los joysticks porque espera que un camión se estacione para ser cargado.

El sistema también ofrece control electrónico limitador de carga, el cual reduce el caudal de aceite entregado por las bombas principales cuando la temperatura del aceite hidráulico es alta y/0 cuando la temperatura del motor es alta. Este sistema también realiza automáticamente los ajustes hidráulico necesarios para trabajar con un solo motor  en caso de que sea necesario, sin importar cual de los dos sea. Una multitud de sensores en toda la excavadora envían  continuamente datos de diagnóstico a una pantalla en cabina y advierte de inmediato se  de irregularidades o fallas.

Hablar de economía de combustible en las máquinas que consumen cerca de 100 galones (378 lts) de combustible por hora puede parecer fuera de lugar. Pero cuando un llenado del tanque puede tomar hasta más de 3.000 galones (11.160 lts) , la eficiencia operativa se convierte en una preocupación significativa.

Enlace para descargar catálogos y especificaciones de la Excavadora Terex O&K RH 340-B.

La excavadora minera Terex O&K’s RH 340 tiene un bucket con capacidad de 45.5 yd3 (34,4 m3), puede llenar un camión de 240 toneladas con solo cuatros pasadas. Imagen tomada de Galeria de Imagenes de Ok-mining.com

La excavadora minera Terex O&K’s RH 340 tiene un bucket con capacidad de 45.5 yd3 (34,4 m3), puede llenar un camión de 240 toneladas con solo cuatros pasadas. Imagen tomada de Galeria de Imagenes de Ok-mining.com

Excavadora Komatsu PC2000-8

Komatsu América,  con sede Vernon Hills, Illinois, presentó recientemente la excavadora PC2000-8 para la categoría de 200 toneladas. Esta excavadora cuenta con varios sistemas que, reducen en 10% el consumo de combustible, en comparación con el modelo anterior haciendo el mismo trabajo. La máquina posee un motor Komatsu SAA12V140E de 12 cilindros que entrega 956 hp y cumple con los estándares de emisiones EPA Tier 2.

La unidad Administración de la Potencia Total del sistema (Total Power Management), por ejemplo, permite reducir al mínimo las pérdidas de potencia en el sistema hidráulico, en el sistema de enfriamiento hidráulico, y  en el PTO (toma fuerza/transfer de bombas/mando de bombas hidráulicas). Para ello regula el caudal de las bombas y la potencia del motor en base a la demanda real. También controla la velocidad de los ventiladores que enfrían los radiadores en función de la temperatura del aceite hidráulico y la temperatura del refrigerante del motor, variando la entrega de potencia  del motor conforme a la velocidad de los ventiladores.

Dos modos diferentes de operación, Potente y Económico, permiten al operador ajustar la productividad y la eficiencia de combustible a las condiciones del trabajo. Uno modo Heavy-Lift (carga pesada) adicional, ofrece toda la potencia adicional para aumentar la fuerza de levante del boom, favorable para el manejo de grandes rocas.

Un monitor en la cabina advierte al operador cuando el motor está en ralentí (mínimo rpm) por más de 5 minutos, ayudando a evitar el consumo innecesario de combustible. Y un Eco-Indicador en el monitor registra el acumulativo de consumo de combustible y lo compara con los valores idóneos, ayudando a los operadores trabajar eficientemente.

Al igual que la mayoría de las grandes excavadoras de la actualidad, esta excavadora tiene integrado su sistema de vigilancia electrónico es el Vehicle Health Monitoring System (VHMS) de Komatsu, examina los principales sistemas y permite el análisis remoto de las máquinas y su operación. El sistema diagnostica el motor, la transmisión y muchos otros componentes principales y registra información como fallas, carga útil e historial de funcionamiento.

Especialistas de la compañía descargan los datos vía un PC o enlazándose a un satélite, los analizan y vigilan las tendencias de las condiciones de la máquina; el VHMS ayuda a detectar anomalías en el sitio, previniendo fallas graves. Planificando un mantenimiento preventivo evitando que una falla pequeñas escale a una mayor, lo cual reduce los costos de mantenimiento y prolonga la vida útil de la máquina.

El VHMS puede ser usado con el Komatsu WebCARE, una base de datos web que almacena datos de diagnóstico como información de los análisis de aceite. Ofrece una mirada global de la salud de la máquina y su eficiencia operativa. Informe de WebCARE  son enviados por correo electrónico a los gerentes en los frentes de trabajo para proporcionarles información más legible sobre el desempeño y uso de la máquina facilitando la toma de decisiones sobre cómo reducir los costes operativos.

La excavadora Komatsu PC2000-8 también utiliza menos componentes que los modelos anteriores, añadiendo confiabilidad. Por ejemplo, tiene un solo motor, bombas hidráulicas más grandes y circuitos hidráulicos más simples que las versiones anteriores. Un enfriador de aceite hidráulico más grande que mantiene la temperatura adecuada y ayuda al fluido a durar más tiempo. Es sistema hidráulico utiliza sellos de elastómero resistente al calor en las bombas y cilindros hidráulicos (gatos) que aumentar significativamente la vida útil y la durabilidad del componente.

Sistema de monitoreo satelital Komatsu Komtrax (GPS)

Komtrax es un sistema inalámbrico de monitoreo de máquinas, con una aplicación a través del internet utilizada para analizar los datos registrados y enviados por el sistema Komtrax. Esta tecnología también se puede instalar en casi todos los equipos que usen sistemas eléctricos de 12, o 24 V, haciendo posible la instalación de Komtrax en máquinas viejas y equipos que no sean de la marca Komatsu.

El cliente (propietario o administrador de la máquina) puede accesar a Komtrax a través de la aplicación por internet, donde encontrará variedad de parámetros de búsqueda para ayudarlo a encontrar rápidamente información sobre máquinas específicas basado en factores claves, tales como proporción de utilización, edad, mensajes de códigos de falla, etc. La data de Komtrax también se pueden exportar a programas de administración existentes y/o programas de oficina, o descargarse en forma de hojas de cálculo para mayor análisis. Una de las características resaltable del Komtrax es que si el Vehicle Health Monitoring System (VHMS) registra una avería (códigos de falla) o una alarma de condición anormal, envía un correo automáticamente al administrador de la máquina. Ver demostración del Komtrax y más información en Komatsu America Corp. – Komtrax.

Enlace para descargar catálogos y especificaciones de la Excavadora Komatsu PC2000-8.

Komatsu reemplazó la excavadora PC1800 de dos motores con la PC2000-8 de un solo motor, ganando cerca de 50 hp y realizando un cambio mayor hacia la simplicidad. La PC2000-8 de 200 toneladas es impulsada por un motor Komatsu de 956 hp, turboalimentado, Tier 2 (nivel de emisiones). Los modos de trabajo estan diseñados para hacer coincidir la velocidad del motor, el flujo de las bombas y la presión del sistema para la aplicación especifica. Una nueva cabina diseñada para palas mineras, espaciosa, con bajos niveles de ruido, más hermetica, suspensión de aire ajustable y mejor visibilidad. Con un bucket de 15,7 yd3 (12 m3), esta nueva maquina esta diseñada para cargar un camión de 100 toneladas en cuatro pasadas. Su precio estimado es de: 2,1 millones de dólares.

Komatsu reemplazó la excavadora PC1800 de dos motores con la PC2000-8 de un solo motor, ganando cerca de 50 hp y realizando un cambios mayores hacia la simplicidad. La PC2000-8 de 200 toneladas es impulsada por un motor Komatsu de 956 hp, turboalimentado, Tier 2 (nivel de emisiones). Los modos de trabajo están diseñados para hacer coincidir la velocidad del motor, el flujo de las bombas y la presión del sistema para la aplicación especifica. Una nueva cabina diseñada para palas mineras, espaciosa, con bajos niveles de ruido, más hermética, suspensión de aire ajustable y mejor visibilidad. Con un bucket de 15,7 yd3 (12 m3), esta nueva maquina esta diseñada para cargar un camión de 100 toneladas en cuatro pasadas. Su precio estimado es de: 2,1 millones de dólares.

Excavadora Hitachi EX5500

Otra muestra en Bauma, fue la excavadora gigante para minería EX5500 de Hitachi Construction Machinery, ubicada en Moline, Illinois. Pesa más de 500 toneladas , genera fuerzas de excavación superiores a los 130.000 kg y la capacidad de su bucket es de 38 yd3 (20 m3). El costo de esta máquina es fácilmente contable en varios millones de dólares, es crucial monitorear con precisión su rendimiento observando la productividad y el mantenimiento para obtener beneficios.

El sistema Machine Information Center (Centro de Información de la Máquina) de Hitachi, es un registrador de datos a bordo, captura y almacena hasta 10.ooo hrs de información sobre la operación en las excavadoras de construcción y 2.000 h en las equipos de minería. Registra datos tales como velocidad del motor, temperaturas hidráulicas y de refrigerante, presión de las bombas, fallas y alarmas, horas de operación, el tiempo dedicado al traslado al giro y al ralentí.

Los técnicos pueden descarga la data con una Palm Pilot a través de una siempre operación de sincronización y a continuación transferirlos a un PC. El software propietario de Hitachi resume los datos y genera informes y gráficos de rendimiento que muestran las condiciones de operación que ha tenido la máquina.

Los responsables de la la operación de la mina pueden usar el MIC (Machine Information Center) de Hitachi para mejorar la eficiencia siguiendo con cuanta frecuencia está la máquina en ralentí (idle) y ver si el trabajo es del tamaño adecuado. Pueden saber cuantas horas la máquina se desplaza, que tanto trabajan el motor y las bombas y cuando se producen fallas y alarmas, también pueden monitorear la vida útil de los componentes y reducir las paradas no programadas.

Excavadora hidraulica minera Hitachi EX5500 tiene un peso operativo de 518 toneladas. Dos motors turbodiesel de 1.350-hp, la velocidad máxima de esta máquina es 3 Km/h.

Excavadora hidraulica minera Hitachi EX5500 tiene un peso operativo de 518 toneladas. Dos motors turbodiesel de 1.350-hp, la velocidad máxima de esta máquina es 3 Km/h.

Palas Excavadoras Liebherr R 9250 yR 9350

Un sistema de gran alcance, de alto flujo hidráulico que produce ciclos rápidos de trabajo forma parte , de las características claves introducidas recientemente en dos máquinas de Liebherr, fabricante de Newport News, Virginia, las excavadoras para minería R 9250 de 250 toneladas de peso operativo y la R 9350 de 300 toneladas. Esta última, impulsada por un motor Cummins QSK 45, equipada con un boom cuello de ganso de casi 10 mts, el stick es de  6 mts aproximadamente y un balde (bucket, cangilón, cucharón, cuchara) de 23,5 yd3 (18 m3). En conjunto, los implementos de excavación pesan más de 70 toneladas y demandan inmensos componentes hidráulicos para moverse. Por ejemplo, los dos cilindros de elevación (levante) miden más de 4,5 mts de largo y tienen cerca de 60 cm de diámetro y pesan 3.800 kg, cada uno.

Cuatro bombas de pistones axiales, de desplazamiento varible, envían 800 gpm de aceite hidráulico a 4.640 psi le dan potencia a la pala, también provee a los motores de traslado, dos motores de pistones axiales por cada lado que giran una reducción de engranajes planetarios y mueven la unidad a una velocidad de 3 km/h.

Otras bombas de funcionamiento separado, entregan 200 gpm a 5.076 psi a los motores de pistones axiales que mueven la corona de giro mediante una reducción de engranajes planetarios. La fuerza de giro son unos impresionantes 826.000 lb-ft a 3,7 rpm. Cada función de la máquina tiene control proporcional electrohidráulico independiente y acumuladores de emergencia para controlar los implementos si se para el motor.

Para descargar las especificaciones sobre estas y otras máquinas de Liebherr visite su sitio web.

La excavadora Liebherr R 9250 es un maquina de 250 toneladas impulsada por un motor Cummins de 12 cilindros turbo-diesel de 1.290 hp. Las versiones Standard de estas excavadoras grandes pueden estar equipos con retrocucharas (backhoe) o palas frontales (bottomdump bucket) de 19,6 yd3 (15 m3) bien sea en la versión frontal o en la versión retro.

La excavadora Liebherr R 9250 es un maquina de 250 toneladas impulsada por un motor Cummins de 12 cilindros turbo-diesel de 1.290 hp. Las versiones Standard de estas excavadoras grandes pueden estar equipos con retrocucharas (backhoe) o palas frontales (bottomdump bucket) de 19,6 yd3 (15 m3) bien sea en la versión frontal o en la versión retro.

La Excavadora Liebherr R 9350 tiene un bucket con capacidad para 32,5 tonnes, puede llenar camiones de 100 toneladas en solo cuatro pases y camiones de 150 toneladas en cinco.

La Excavadora Liebherr R 9350 tiene un bucket con capacidad para 32,5 tonnes, puede llenar camiones de 100 toneladas en solo cuatro pases y camiones de 150 toneladas en cinco.

Información Adicional

  • Enlace para descargar o ver el folleto del motor Cummins QSK 45 y otros.
  • Enlace para descarga o ver el folleto del motor Caterpillar 3512 C y otros.
  • Página web de Bosch Rexroth, donde pueden encontrar información, catálogos (folletos, brochures) y especificaciones de las diferentes bombas hidraulica mencionadas en este articulo.

Las tendencias de los fabricantes de grandes fabricantes de excavadoras

Una tendencia general entre las nuevas excavadoras para minería, de acuerdo a funcionarios de Bosch Rexroth, en Belén, Pensilvania, son los sistemas hidráulicos de alta capacidad. Cada vez son más los fabricantes (fabricantes de equipo original, OEM) que controlan el flujo mediante la “carrera” de las bombas (angulo del plato oscilante), en lugar de la modulación con válvulas de carreto (válvulas de spool). Así, los OEMs se están alejando de los tradicionales sistemas sensores de carga (load sensing). A pesar de que la demanda es igual al flujo de la bomba, es bastante eficiente; los sistemas load sensing requieren válvulas de control que general caídas de presión de cientos de psi. En sistemas andando a cientos de gpm, esto resulta en perdidas de energía significativas y que además producen mucho calor. La eliminación de esas válvulas de pérdidas, resulta en sistemas más eficientes y menos calor, prolongando la vida del fluido hidráulico y los componentes del sistema.

¿Por qué es importante este post (articulo)?

En diversas minas de latinoamérica y de  Venezuela tenemos un parque considerable de maquinarias de las marcas mencionadas en este artículo, hasta donde tengo conocimiento, en Venezuela, específicamente en minas de hierro del estado Bolívar y hay algunas otras en minas de oro, en El Callao y en sectores del sur del estado Bolívar como Guasipati, Tumeremo, Las Claritas, el Km 88 (San Isidro); también hay de este tipo de máquinas en minas de carbón en el estado Zulia (Guasare y la Guajira). Entonces este articulo puede ser útil a una infinidad de personas involucradas en el negocio de la minería, bien sea en aspectos técnicos o administrativos, conocer las principales tendencias del mercado de maquinaria para minería puede útil a la toma de decisiones, también puede ayudar al personal técnico a comprender mejor el funcionamiento global de los equipos. Entender que actualmente la maquinarias y equipos para minería de diferentes marcas comparten muchos componentes comunes como por ejemplo, la mayoría usa motores Cummins o en menor grado Caterpillar. Las bombas hidráulicas usualmente suelen ser Bosch-Rexroth, y en general todas usas sistemas de control electrohidraulico (válvulas controladas por solenoides proporcionales), y casi todas vienen equipadas con algun sistema de monitoreo y autodiagnostico.

Otras fuentes:

Reblog this post [with Zemanta]

7 comments to Que hay de nuevo en: Grandes Excavadoras

Escribe un comentario