MANUAL+DE+CARGUE+Y+TRANSPORTE+1

8/12/2019 MANUAL+DE+CARGUE+Y+TRANSPORTE+1

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PROGRAMA DE ASIGNATURA

1.0 ANTECEDENTES GENERALES

1.1Nombre de la

AsignaturaCARGUIO Y TRANSPORTE

1.2 Cdigo 04081

1.3 Carrera INGENIERIA CIVIL DE MINASINGENIERIA CIVIL INDUSTRIAL

1.4 Profesor que la dicta ALEJANDRO CRUZAT GALLARDO1.5 Ubicacin OCTAVO SEMESTRE

1.6 Requisito de Asistencia 100%

1.7Restricciones paraaprobacin

Nota mnima de aprobacin: 4.0

1.8 rea de formacinBsica General Ciencias Ingeniera Especialidad

X X X

1.9Caractersticas de lashoras (nmeros)

Tericas Ejercicios Laboratorio

2 2

1.10Asignaturas a las quesirve comoprerrequisito

MINERIA CIELO ABIERTO (IC MINAS)

1.11Asignaturas deprerrequisito

05054 (IC MINAS); 05073 (IC INDUSTRIAL)

1.12 N de Crditos 4

1.13N Horas Dedicacindel Alumno/Semana

2 2 0

2.0 OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

2.1 Objetivos asociados al Perfil de Egreso (marcar con una X el nivel elegido)

Contribucin de la asignatura al desarrollo de las capacidades genricas para: AAvvvaaannnzzzaaaddooo IInnntteeerrrmmmeeeddiiooo BBsss ii cccooo

Aprender en forma autnoma X

Comunicarse en espaol y simblica en el mbito de su especialidad. X

Comunicarse en Ingls, a nivel ALTE 2 X

Trabajar en equipo X

Contribucin de la asignatura a las capacidades especificas de la especialidadpara: Avanzado Intermedio Bsico

Aplicar Ciencias Bsicas y Ciencias de la Ingeniera en el mbito de la ingeniera. X

Utilizar software y tecnologas de la informacin y de comunicacin, comoherramientas para la Ingeniera y la gestin.

X

Analizar y solucionar problemas, con enfoque sistmico. X

Disear y conducir experimentos de orientacin profesional X

Formular, evaluar y administrar proyectos X

Aplicar los conocimientos de matemticas, ciencia e ingeniera para la resolucinde problemas.

X

Aplicar teoras y modelos a problemas reales de ingeniera. X

Concebir, analizar, disear y calcular obras de edificacin e infraestructura, talescomo puentes, edificios, obras viales, obras hidrulicas y sanitarias.

X

Gestionar y ejecutar la construccin de proyectos de ingeniera X

Evaluar tcnica y econmicamente los proyectos. X

Capacidad para aplicar metodologas medio ambientales y de gestin de calidad enel desarrollo de su actividad profesional.

X

Habilidad para liderar y dirigir grupos humanos y administrar los recursosmateriales y financieros que intervienen en los procesos constructivos.

X

Utilizar la tecnologa de la informacin y software como herramientas para laingeniera civil.

X

Evaluar Riesgos en las obras de ingeniera civil. X

Contribucin de la asignatura al desarrollo de actitudes y valores para lograr: Avanzado Intermedio Bsico

Responsabilidad profesional y social X

Predisposicin al emprendimiento X

Predisposicin hacia la innovacin X


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2.3 Objetivos de la asignatura

Es un curso profesional de carcter terico prctico, cuya finalidad es entregar a los estudiantes herramientas utilizadas en laindustria en general para la optimizacin de los procesos que involucran el carguo y transporte de todo tipo de materiales;aprendiendo a identificar los tiempos en las etapas de trabajo en la industria y el manejo de esa informacin para su anlisisde sistemas posterior. Se enfatiza, durante todo el desarrollo del curso, la comprensin espacial de volmenes relacionadoscon el manejo y disposicin de materiales.

3.0 PROGRAMA DE ACTIVIDADES DE ENSE ANZAAPRENDIZAJE

1. Introduccin al movimiento de materiales en la industria2. Movimiento de Materiales. Principios bsicos3. Indices Operacionales en la industria4. Camiones5. Equipos de carguo6. Seleccin de equipos de carga y transporte7. Diseo de flotas de carga y transporte8. Economa del carguo y transporte de materiales

Unidad 1: INTRODUCCION AL MOVIMIENTODE MATERIALES EN LA INDUSTRIA

Objetivos de la Unidad

Destacar la importancia del carguo y transporte en la industria y la humanidad.Entender la diferencia entre los diferentes tipos de formas de movilizar materiales.

Importancia del clculo en el volumen de los materiales que se transportan.

Contenidos HorasProfesor

HorasAlumno

1. La realidad y la geometra descriptiva 2 4

2. Terminologa del curso 2 4

3. Formulismo bsico 2 4

Actividades

1. Ejercicios clculo de volmenes2. Entrega de base de datos de sondajes y topografa base para desarrollar el laboratorio

4 8

Total de Horas Docencia Directas (HDD) : 10

Total de Horas Dedicacin del Alumno (incluye las HDD) : 30

Unidad 2: MOVIMIENTO DE MATERIALES. PRINCIPIOS BASICOS


Conocer y entender los principios bsicos que gobiernan el movimiento de materiales en la industria..

ContenidosHorasProfesor

HorasAlumno

1. Materiales y su clasificacin 2 4

2. Densidad, expansin y compresibilidad. Expansin y factor de conversin volumtrica 2 4

3. Potencia necesaria de los equipos de trabajo 2 4

4. El tiempo de ciclo, la produccin y la productividad 2 4

Actividades

1. Ejercicios de aplicacin de conceptos Unidad 2. 2 4



Unidad 3: INDICES OPERACIONALES EN LA INDUSTRIA

Objetivos de la UnidadEntender el concepto de ndice operacional en la industria como la principal herramienta de gestin del ingeniero civil.


HorasAlumno

1. La informacin en la industria. 2 4

2. Indices Operacionales 4 8

Actividades





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Unidad 4: CAMIONES


Aprender las principales variables que afectan el diseo, desempeo y economa de los equipos de transporte sobreneumticos.


HorasAlumno

1. Evolucin de los medios de transporte mecnicos 2 4

2. Ventajas, desventajas, inconvenientes 2 4

3. Componentes, diseo y construccin 2 4Actividades




Unidad 5: EQUIPOS DE CARGUIO


Aprender las principales variables que afectan el diseo, desempeo y economa de los equipos de carguo.


HorasAlumno

1. Evolucin de los equipos de carguo 2 4

2. Operacin de carguo 2 4

3. Componentes, diseo y construccin 2 4Actividades




Unidad 6: SELECCI N DE EQUPOS DE CARGA Y TRANSPORTE


Conocer los principales criterios que se deben aplicar para una correcta seleccin de equipos de carga y transporte


HorasAlumno

1. Criterios especficos de seleccin, rendimiento, diseo y servicio 2 4

2. Criterios de seleccin econmicos 2 4Actividades




Unidad 7: DISE O DE FLOTAS DE CARGA Y TRANSPORTE


Conocer y entender la mecnica y formulismo necesarios para determinar el nmero de equipos de carguo necesarios enuna operacin de carga y transporte y las unidades de transporte asociados a los mismos, en un marco econmico y deseguridad para personas y equipos.


HorasAlumno

1. Variables de entrada 2 4

2. Match Factor. Clculo probabilstico. 2 4Actividades





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Unidad 8: ECONOMIA DEL CARGUIO Y TRANSPORTE DE MATERIALES


Conocer y entender las variables de un sistema de carga y transporte para una correcta aplicacin de conceptos econmicos y sucorrespondiente valorizacin en el negocio del transporte.


HorasAlumno

Bases econmicas 2 4

Principales variables econmicas y anlisis asociadas a flotas de carga y transporte 2 4

Anlisis econmico de un sistema de carga y transporte 2 4Actividades

Ejercicios de aplicacin de conceptos Unidad 8. 2 4



4.0 METODOLOG A DID CTICA DE LA ASIGNATURA.

4.1 Metodologas (marcar con una X la metodologa elegida)

Mtodo Expositivo/Leccin MagistralDescripcin: Transmitir conocimientos y activar procesos cognitivos en elestudiante.

X

Estudio de CasosDescripcin: Adquisicin de aprendizajes mediante el anlisis de casos reales osimulados.

X

Resolucin de Ejercicios y Problemas Descripcin: Ejercitar, ensayar y poner en prctica los conocimientos previos.

Aprendizaje Basado en Problemas (ABP)Descripcin: Desarrollar aprendizajes activos a travs de la resolucin deproblemas.

X

Aprendizaje orientado a ProyectosDescripcin: Realizacin de un proyecto para la resolucin de un problema,aplicando habilidades y conocimientos adquiridos.

X

Aprendizaje CooperativoDescripcin: Desarrollar aprendizajes activos y significativos de formacooperativa.

X

5.0 Evaluacin y Criterios de Aprobacin

5.1 Criterios de Evaluacin y Calificacin (indicar porcentaje asignado a cada evaluacin)

5.1.1 Evaluacin de trabajo terico (Pruebas Parciales, trabajos, etc.)

La asignatura se evala a travs de tres pruebas parciales a lo largo del semestre:Primera Prueba Parcial: P1

Segunda Prueba Parcial: P2Tercera Prueba Parcial: P3

PPP = Promedio de Pruebas Parciales = P1*0,25 +P2*0,35 +P3*0,4

Si el PPP es igual o mayor a 4,0 el alumno aprueba la asignatura y el valor corresponde a la Nota Final de la Asignatura(NFA).El alumno tiene derecho a rendir examen (EX) si el PPP es inferior a 4,0

5.1.2 Evaluacin de trabajo experimental de Laboratorios

No se considera trabajo de laboratorio

5.1.3 Examen Final

El alumno tiene derecho a rendir examen (EX) si el PPP es inferior a 4,0

5.1.4 Otros

5.1.5 Nota Final

Si el alumno rindi el examen (EX), la Nota Final de la Asignatura (NFA) corresponde a:

NFA = PPP*0,6 + EX*0,4

Si en esta ponderacin, la NFA es igual o superior a 4,0 el alumno aprueba la asignatura, en caso contrario el alumnoreprueba la asignatura.


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6.0 Recursos Asociados (marcar con una X los recursos seleccionados)

Sala de clases (indicar si dicha sala requiere de alguna caracterstica determinada) X

Sala de Laboratorio (indicar si dicha sala requiere de alguna caracterstica determinada)

Ejemplares de cada texto de bibliografa gua por curso

Disponibilidad de equipos, materiales y personal de apoyo para cada una de las experiencias de laboratorio

Programas Computacionales por sitio o en red o equipos computacionales (ejemplo: Pocket PC)

Acceso a la biblioteca Central de la Universidad X

Programa detallado de la asignatura por alumno X

Material de apoyo (Guas, presentaciones y otros materiales preparados por el profesor) disponible en plataforma e-learning o Intranet

X

Notebook y proyector de sala X

Conexin para computadores personales en la sala (Red cableada o WiFi) X

7.0 Fuentes de Informacin

7.1 Bibliografa Principal

Manual de Arranque, Carga y Transporte en Minera a Cielo Abierto.Manuales CATERPILLAR

7.2 Bibliografas Complementarias

Artculos en Internet

7.3 Otras fuentes

Apuntes del profesor.


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Curso:

CARGUIO Y TRANSPORTE

Captulo 1

INTRODUCCIN

LA REALIDAD Y LA GEOMETRA DESCRIPTIVA

Alejandro Cruzat G.Ingeniero Civil de MinasProfesor Asignatura Carguo y TransporteDepartamento Ingeniera de MinasUniversidad de La Serena

AGOSTO 2008

DPTO. INGENIERA DE MINASFACULTAD DE INGENIERA

UNIVERSIDAD DE LA SERENA


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Alejandro Cruzat G. Curso Carguo y Transporte Captulo 1 - Introduccin

Universidad de La Serena Departamento de Minas Pg. 2

Observacin: El texto contiene una gran variedad de fotografas relativas

al tema principal y que fueron obtenidas de diferentes fuentes: Revistas

de Minera (nacionales e internacionales), empresas en Internet y

colaboraciones de estudiantes de Ingeniera de Minas de la Universidad

de La Serena.

Se deja constancia que su utilizacin en este trabajo slo persigue fines

didcticos.


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Introduccin

El trmino Carguo y Transporte Movimiento de Materiales, comprende la utilizacin demedios mecnicos y manuales para el traslado de materiales y/o desechos a un rea de trabajo,

acopio, introduccin o retiro de los mismos.

Terminologa recurrente en el curso:

- Desmonte o corte.

- Terrapln o relleno.


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- Caminos en laderas de cerro

- Angulo de Talud

- Zanjas

- Corte

- Talud de seguridad

- Zanja para riego - Zanja para agua potable


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- Caminos en cortey relleno

- Estanques o represas


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- Corte en ladera

- Explanada

- Relleno

- Estabilidad de talud

CORTE TERRAPLEN RELLENO TALUD


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Antes del corte: Despus del corte:

Terreno original Terreno original

Volmenes

- Formulismo bsico:

rea

Cubo

Prisma

Tringulo

Cono

Pirmide

Cilindro

Cota de corte

Talud

corte

TerraplnCorte

Taludterrapln


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Equipos y/o maquinaria utilizada en el movimiento de materiales.

Fig. 1: Pala cargadora de ruedas

Fig. 2: Bulldozer

Fig. 3: Retroexcavadora

Fig. 4: Pala cargadora sobre orugas Fig. 5: Compactadora


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Fig. 6: Mototrailla Fig. 7: Motoniveladora

Definiciones de maquinaria segn normas DIN y UNE.

Buldzer, tractor empujador frontal: Mquina

autopropulsada sobre ruedas o cadenas diseada

para ejercer una fuerza de empuje o traccin.

Pala cargadora o Cargador Frontal: Mquina

autopropulsada sobre ruedas o cadenas,equipada con una cuchara frontal, su

estructura soporte y un sistema de brazos

articulados, capaz de cargar y excavar,

mediante su desplazamiento y el movimientode los brazos, y de elevar, transportar y

descargar materiales.

Retrocargadora, (retropala, mixta): Mquinaautopropulsada sobre ruedas con un bastidor

especialmente diseado que monta a la vez un

equipo de carga frontal y otro de excavacintrasero de forma que puedan ser utilizados

alternativamente.


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Minicargadoras (compactas): Mquinaautopropulsada sobre ruedas, equipada con una

cuchara frontal, con estructura soporte en chasisrgido, y un sistema de direccin mediante

palancas o pedales que permite frenas o

controlar las dos ruedas de cada lado.

Miniexcavadoras (minis): Mquina

autopropulsada sobre ruedas o cadenas, metlicaso de goma, con una superestructura capaz de rotar

360 que excava o carga, eleva, gira y descarga

materiales por la accin de una cuchara montada

en un conjunto de pluma y balancn, sin que laestructura portante se desplace y con un peso no

superior a 6.000 kg.

Excavadoras: Mquina autopropulsada sobreruedas o cadenas con una superestructura capaza

de girar 360 que excava o carga, eleva, gira y

descarga materiales por la accin de una cuchara

fijada a un conjunto de pluma y balancn obrazo, sin que el chasis o la estructura portante

se desplace.

Mototrallas: Mquina autopropulsada sobre

ruedas que dispone de una caja abierta con borde

cortante entre los ejes delantero y trasero, que

arranca, carga, transporta y extiende materiales,utilizando el movimiento de avance de la misma.


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Motoniveladoras: Mquina autopropulsada sobreruedas, con una hoja ajustable situada entre los

ejes delantero y trasero que corta, mueve y

extiende materiales con fines generalmente de

nivelacin.

Unidades de acarreo (dmperes, camiones deobra): Mquina autopropulsada sobre ruedas, con

caja abierta, que transporta materiales y los

descarga. La carga la efecta por medios

externos.

Compactadores: Mquina autopropulsada o

remolcada sobre ruedas, rulo o masa diseada

para aumentar la densidad de los materiales por:

peso esttico, impacto, vibracin o amasado(presin dinmica) o combinacin de alguno de

ellos.


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Curso:


Captulo 2

MOVIMIENTO DE MATERIALES - PRINCIPIOS BASICOS

Todo se transporta o debe trasladarse en algn momento

Alejandro Cruzat G.Ingeniero Civil de Minas

Profesor Asignatura Carguo y TransporteDepartamento Ingeniera de MinasUniversidad de La Serena

AGOSTO 2009




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Alej andro Cruzat G. Curso Carguo y Transpor te Captu lo 2 - Movimiento de Materiales


Observacin: El texto contiene una gran variedad de fotografas relativas

al tema principal y que fueron obtenidas de diferentes fuentes: Revistas

de Minera (nacionales e internacionales), empresas en Internet y

colaboraciones de estudiantes de Ingeniera de Minas de la Universidad

de La Serena.

Se deja constancia que su utilizacin en este trabajo slo persigue fines

didcticos.


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MOVIMIENTO DE MATERIALES EN EL MUNDO

En gran medida, el progreso y desarrollo de la humanidad,ha dependido de variados trabajos y/u obras en que el

movimiento y traslado de enormes masas materiales rocosashan permitido el asentamiento de las caractersticas

de nuestra civilizacin. Entre estos trabajos estn: las Pirmides,el Canal de Panam y el de Suez, la Mina Chuquicamata,Masada, Las Tres Gargantas, El Tranque La Paloma, etc.

La historia de la humanidad est llena de este tipo de trabajosque, a la distancia parecen simples, pero un anlisis de losmismos nos muestra su fascinante complejidad, en particular, la

visin de los hombres que fueron capaces de desarrollar unametodologa de trabajo, anlisis y clculo con herramientas

elementales; en aquellos otros hombres que confiaron en esostcnicos y los proveyeron de los medios para realizar esas obras y

finalmente en los millares de trabajadores annimos quemovieron y trasladaron montaas sobre sus hombros.

Por gigantescas que nos parezcan ahora las actuales obras de

ingeniera, en que se mueven millones de metros cbicos de tierray rocas, sern pequeas en relacin con las que se lleven a caboen el futuro. Dispondremos de mquinas ms poderosas y

mtodos ms eficientes para transformar la superficie de la tierrasegn los planes y necesidades del hombre.

Es imposible atribuir a un solo factor el grado de xito obtenido,pero es indiscutible que el conocimiento y aplicacin de ciertasnormas bsicas son de importancia capital para el desarrollo deeste tipo de trabajos, normas y leyes que son tan bsicas en el

pasado como hoy da y lo sern por siempre.

Todo se transporta o debe trasladarse en algn momento


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MATERIALES

Los conocimientos que se requieren para la ejecucin econmica y eficiente de obras deMOVIMIENTO DE TIERRA constituyen una ciencia. Su finalidad es alterar, en provecho delhombre, las caractersticas topogrficas de un lugar.

Toda obra de excavacin presenta dificultades y problemas, al remover la TIERRA cambianciertas caractersticas de las MATERIAS que la constituyen

Estos cambios dependen de las PROPIEDADES de los COMPONENTES.

Lo primordial para estos trabajos no es conocer la naturaleza del material, sino suspropiedades fsicas.

Lo que desea saber es lo siguiente:

El grado de facilidad al excavar y cargar un material determinado, in situ.

El grado de facilidad al excavar y cargar un material determinado, suelto.

El grado de facilidad al manipular y cargar un material determinado.

El grado de facilidad al transpor tar y descargar un material determinado.

Esta propiedad se denomina Facilidad de Carga.

Todo lo que puede indicarse es que se trata de una caracterstica general. Si un material seexcava y carga sin ninguna dificultad, se dice que posee en alto grado dicha propiedad.

Ciertos tipos de suelos arcillosos se cargan con gran facilidad. Se empujan con un tractor o secargan con un cargador tal como se encuentran en estado natural. Suelos arcillosos hmedos

se cargan con gran dificultad. Existen, en cambio, materias como las rocas que requierenprimero fragmentarse con explosivos.

La eleccin de un equipo para un trabajo de carga y transporte depende entonces princi-palmente del grado de dificultad que presenta la excavacin y carga de un MATERIALdeterminado.


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LA SUPERFICIE DE LA TIERRA est formada por numerosos elementos, compuestos ymezclas, pero desde el punto de vista de su extraccin, carga y transporte, slo se clasificandel siguiente modo:

ROCAS

TIERRAS

MEZCLAS DE TIERRA Y ROCA

ROCAS: En esta clasificacin se incluyen materiales duros y firmes como las rocas comunes,hormign, bolones y materiales similares que pueden requerir el uso de explosivos paraextraerlos.

Todos los otros materiales los podemos considerar como tierra.

TIERRAS Y OTRAS MATERIAS DEL SUELO: Para fines de clasificacin, se subdividen deacuerdo con el tamao de sus partculas y el contenido de humedad. La grava, por ejemplo,tiene partculas grandes, mientras las de la arcilla son muy pequeas. La arena, por su parte,ocupa un lugar intermedio entre ambas.

La propiedad de retener la humedad es un factor importante pues el contenido de ella afecta elpeso y el rendimiento en las operaciones de excavacin y carga.

MEZCLAS DE ROCA Y TIERRA: Las mezclas de roca y tierra constituyen el material con quese trabaja comnmente. Este tipo de material se encuentra en la mayor parte del mundo y esuna combinacin de varios tipos de roca y tierras. El nombre que se d a estas mezclasidentifica su composicin aproximada. La marga arenosa, por ejemplo, consiste principalmenteen una mezcla de marga con algo de arena.

TODOS LOS MATERIALES en su estado natural tienen cierto grado de HUMEDAD, de acuerdocon las condiciones del tiempo y de drenaje, como tambin debido a sus caractersticas paraabsorberla y retenerla. Hasta cierto punto, estos factores pueden ser regulados y modificadospor el ingeniero. Si bien ste no es capaz de hacer llover, puede humedecer con un camin deriego el material que va a mover. Si las condiciones de drenaje natural no son satisfactorias,puede abrir zanjas con este propsito. La retencin de humedad afecta el peso y el rendimientoen las operaciones de excavacin y carga.


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Son tres las caractersticas que un ingeniero debe conocer con respecto al material que debeexcavar y mover:

DENSIDAD, EXPANSION Y COMPRESIBILIDAD.

Densidad

LA DENSIDAD del material que va a moverse corresponde al peso por metro cbico delmaterial que hay que transportar. Conocido este valor es posible evaluar el rendimiento de unequipo determinado.

: Densidad de un material = Peso / Metro Cbico

V g., la capacidad de transporte de un camin colmado es de 28.600 Kg. (63.000 lb.) por carga,valor que por si slo no dice nada acerca del espacio volumtrico que realmente puedetransportar el vehculo. El fabricante del camin entonces debe indicar que para ese peso sedebe considerar una determinada densidad del material o metros cbicos mximos.

Si se trata, por ejemplo, de escoria, una materia liviana, se alcanzar la capacidad de volumendel camin mucho antes que su lmite de peso.

Por el contrario, si el material es grava hmeda, un material muy pesado, se sobrepasar la ca-pacidad de peso antes que el lmite relativo al volumen.

La densidad del material afecta tambin la forma de trabajo de los diferentes equipos quetrabajan en el movimiento de materiales, as: la manera de cargar de un cargador, el trabajo delarrastre de un tractor o la operacin de mantencin de caminos de una motoniveladora sonafectados por la densidad de los materiales intervenidos.

Siempre que se muevan materiales, su densidad ser unode los factores primordiales en la ejecucin del trabajo.

La densidad afecta incluso la eficiencia en los VIRAJES, MANIOBRAS y ACARREO de lasmquinas, notndose finalmente en los RENDIMIENTOS de las mismas y en laPRODUCTIVIDAD.

En general, mientras mayor sea la densidad de un material, mayor ser la potencia requeridapara moverlo.


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EXPANSION Y FACTOR DE CONVERSIN VOLUMETRICA

EXPANSION: es el aumento de volumen que se produce en un material al excavarlo. Seexpresa mediante un determinado porcentaje de aumento de volumen.

Por ejemplo, la expansin de la arcilla seca es de 40 %, o sea que un metro cbico de arcilla enel banco (en su estado natural in situ) ocupar un espacio de 1,40 m3una vez que el materialse halla suelto.

Cuando se excava un material, normalmente se fractura en partculas menores que no puedenvolver a ajustarse entre si, tanto como en su estado natural. Esto da lugar a la existencia dehuecos en el material, provocando un aumento de su volumen llamado ESPONJAMIENTO.

Key words:DensidadPesoMetros CbicosMaterial en el Banco in situMaterial Suelto Esponjado

1 m

1 m

1 m

1 m

1 m3

1 m3

In situ suelto

1,4 m3


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FACTOR DE CONVERSION VOLUMTRICA: los movimientos de tierra y roca se calculanusualmente en metros cbicos en el banco (en su estado natural ( in situ) o en el banco), sinembargo se requiere contar con un mtodo para determinar la relacin existente entre la

densidad de un material suelto y en el banco.

Dicha operacin se efecta mediante el FACTOR DE CONVERSION VOLUMETRICA , FCV,el cual expresa el porcentaje de la densidad de un material suelto, con respecto a la densidadque tendra en el banco. Un ingeniero puede determinar entonces los m3en el banco si sabe lacantidad de m3sueltos, con slo multiplicar stos por el factor de conversin:

m3sueltos x factor de conversin volumtrica = m3en banco

El factor de conversin volumtrica y la expansin se determinan en la forma siguiente:

Factor de Conversin = Kg. por m3de material sueltoKg. por m3de material en banco

Porcentaje de Expansin = 1 - 1 x 100Factor de Conversin

La tabla de la pgina siguiente es una lista parcial de las cifras aproximadas de densidad,expansin y factor de conversin volumtrica de los materiales ms comunes.


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CARACTERISTICAS APROXIMADAS DE ALGUNOS MATERIALES

Factorkg por m3 Porcentaje Volumtrico kg por m3de

Material en banco de expansin de conversin material suelto

Arcil la en el banco 1750 40 0,72 1260

Arcilla y grava secas 1270 40 0,72 915Arcilla y grava mojadas 1380 40 0,72 1000

Carbn en la veta

antracita 1600 35 0,74 1190bituminoso 1280 35 0,74 950

Tierra comn y margaSecas 1550 25 0,80 1250Mojadas 2000 25 0,80 1600

Grava de 6 a 51 mmseca 1680 12 0,89 1680mojada 2250 12 0,89 2000

Yeso 2800 74 0,57 1600

Mineral de hierromagnetita 3280 33 0,75 2780pirita 3040 33 0,75 2580hematita 2900 33 0,75 2465

Piedra caliza 2600 67 0,60 1550

Arenaseca, suelta 1600 12 0,89 1440

hmeda, compacta 2070 12 0,89 1860

Arenisca d inamitada 2520 54 0,65 1500

Ceniza 45 0,69 575

Roca fragmentada 2620 65 0,61 1750


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Observacin: La densidad y el factor de conversin volumtrica de un material varan, entreotros, segn los siguientes factores:

tamao de sus partculas componentes,

contenido de humedad,

grado de compacidad, etc.

Para saber exactamente las caractersticas de un material, sera necesario determinarlasprcticamente, con pruebas o test de terreno o en el laboratorio.

COMPRESIBILIDAD

Ha observado usted a un jardinero rellenando un hueco en la tierra? Por qu interrumpe sulabor, de vez en cuando, y apisona el material?

Porque sabe que la tierra que sac no cave en el hueco excavado por eso la apisona hastadejarla al ras con el terreno original. En los trabajos de movimiento de tierra, la operacin decompresin es necesaria por la misma razn. La tierra suelta puede comprimirse valindosede varios medios mecnicos. Es comn el uso de rodillos, pisones, pulverizadores y agua.

Lo usual, en este tipo de trabajo, es que la tierra se apisone a mayor densidad de la que

generalmente tiene en su estado natural. La Ilustracin en esta pgina representa las tresfases tpicas de ese trabajo.

m3en banco m3sueltos m3compactados

(30 % de expansin) (25 % de reduccin)

1 m3- 1000 kg 1,3 m3 - 1000 kg 0,75 m3 - 1000 kg

Debe aclararse que la disminucin de volumen referente al material compactado - en elejemplo anterior - es en relacin con la densidad que tena en el terreno (banco), y no respectoa la densidad cuando estaba suelto.

Key words: FCV, Compresibilidad.


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POTENCIA NECESARIA EN LAS MAQUINARIAS

POTENCIA es energa en accin, o la capacidad de ejecutar trabajar a una velocidaddeterminada.

SE REQUIERE POTENCIA para empujar o llevar una carga.

POTENCIA NECESARIA se relaciona directamente con el trabajo que se va a efectuar: cargarbolones, empujar material con una tractor, etc.

POTENCIA DISPONIBLEes la suministrada por la mquina para ejecutar cierta cantidad detrabajo.

POTENCIA UTILIZABLE es la potencia disponible, considerando las restricciones impuestaspor las condiciones del trabajo.

Es frecuente escuchar:

Una mquina puede hacer el trabajo, o no hacerlo, independiente de su potencia!

Ese raciocinio no permite decidir si es conveniente usar una mquina en un trabajodeterminado, ni estimar los costos asociados al mismo. El estudio de las diferentes clases depotencia y los factores que afectan a cada una de ellas, nos da a conocer las razones de queuna mquina pueda hacer un trabajo o no lo pueda hacer. Tambin determina la VELOCIDAD

en que puede viajar una mquina en ciertas condiciones de trabajo, y permite calcular lasvelocidades de viaje en proyectos en que no es factible obtener datos mediantecomprobaciones en el terreno.

Factores que determinan la POTENCIA NECESARIA:

1. RESISTENCIA AL RODADO: es la fuerza que opone el terreno al giro de las ruedas. Elvehculo no se mover mientras no se venza esta fuerza. Esta resistencia se mide enkilogramos y la fuerza necesaria para vencerla se expresa en kilogramos de traccin.

2. RESISTENCIA EN LAS PENDIENTES: Debida a la fuerza de gravedad que acta sobre elvehculo, la inclinacin del terreno ofrece resistencia al MOVIMIENTO DE LA MAQUINAEN EL ASCENSO. Esta resistencia se mide tambin en kilogramos. Al descender unapendiente, la fuerza de gravedad es favorable, y se denomina AYUDA EN PENDIENTES.


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Pero, qu pasa si es una carretera fangosa o de tierra blanda y con surcos? No es lgicoque se requieran ms de 20 kg/ton? Los factores ms importantes que deben considerarseentonces son la naturaleza y condiciones de la superficie sobre la cual se mueven las ruedas.

Dado que las condiciones del terreno pueden variar infinitamente, existe un numero infinito deposibles factores de resistencia. No obstante, en la prctica slo se consideran cinco factoresprincipales para calcular trabajos. Se pueden determinar factores intermedios medianteinterpolacin y cierta experiencia. Para efecto de clculo, se desarroll la siguiente tabla confactores de RR para diferentes condiciones.

FACTORES TIPICOS DE RESISTENCIA AL RODADO

Tipo de Camino Sist. Mtrico Sist. Ingles

Duro y parejo (pavimento de hormign o bituminoso que nocede bajo el peso).

20 kg/ton 40 lb/ton

Firme (grava) algo ondulado que cede un poco bajo la carga. 32,5 kg/ton 65 lb/ton

Nieve compacta.

Nieve suelta.

25 Kg/ton

45 Kg/ton

50 lb/ton

90 lb/ton

De arcilla dura con surcos, que cede bastante bajo el peso. Serepara muy poco, y no se riega. La penetracin aproximada delos neumticos es de 2 a 3 cm (1 pulg - o ms).

50 kg/ton 100 lb/ton

De tierra sin estabilizar, surcado y que cede mucho bajo el peso;los neumticos se hunden de 10 a 15 cm (4" a 6").

75 kg/ton 150 lb/ton

Tierra blanda, fangosa y con surcos, o arena100 a 200

kq/ton

200 a 400

lb/ton

Con la informacin obtenida en la tabla anterior podemos determinar qu fuerza de traccinse necesita para que el automvil marche por un camino de tierra blanda y con baches.

La RR de un mvil de ruedas varia segn la condicin del suelo. Los tractores de orugas no.


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RESISTENCIA EN LAS PENDIENTES (RP)

Es la fuerza de gravedad que debe vencer un mvil cuando marcha cuesta arriba.

Acta sobre el peso total de cualquier vehculo, ya sea de ruedas o de orugas.

En los trabajos de movimiento de tierra, las PENDIENTES (m) se miden generalmente enporcentajes de inclinacin o sea la relacin entre la diferencia de nivel de dos puntos dados y ladistancia horizontal que los separa.

Por ejemplo, un desnivel de 5 metrosen una distancia horizontal de 100 metros,

constituira una pendiente del 5%.

m = dvdh

M = 5% 5 m (dist vertical)

100 m(dist. horizontal)

Cuando la inclinacin es cuesta arriba, en relacin con la marcha del vehculo, s denominaadversa y se requiere mayor potencia. En este caso la RP es un factor negativo.

Cuando es cuesta abajo, constituye un elemento favorable de varios kilogramos adicionales enla propulsin del vehculo. Este factor positivo se denomina usualmente factor de ayuda (AP)

en las pendientes. Sin embargo, ya se trate de una cuesta ascendente o descendente, o de unterreno a nivel, siempre se halla presente la resistencia al rodado, debe calcularse tambin yagregarse al resultado final.

Cuando se marcha cuesta arriba, un vehculo debe vencer la RR, ms la RP. Cuando semarcha en terreno plano, un vehculo slo debe vencer la RR.

Al marchar cuesta abajo, un vehculo debe vencer la RR menos el factor de ayuda en laspendientes (AP).

Cuesta arriba -------------------- Resistencia Total = RR + RP

Terreno plano ------------------- Resistencia Total = RR

Cuesta abajo -------------------- Resistencia Total = RR - AP

Tanto la resistencia como la ayuda en las pendientes se calculan en la misma forma. Una reglaemprica, basada en la experiencia, determina que por cada 1% de desnivel, se produce unafuerza adversa o favorable de 10 kilogramos por tonelada de peso del vehculo. Esto esadicional a la resistencia al rodado, y puede expresarse en la siguiente frmula:

RP (o bien AP) = (Peso Total + Peso de Carga) x (10 kg por ton)x (% de Inclinacin)


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Viaje cuesta arriba, la pendiente s denomina adversa y se requiere mayor potencia....la RPes un factor negativo.

Viaje cuesta abajo, factor favorablede varios kilogramos adicionales en la propulsin del vehculo.

Este factor positivo se denomina factor de ayuda (AP) en las pendientes.

Obs.: siempre se halla presente la resistencia al rodado,debe calcularse tambin y agregarse al resultado final.

Cuesta arriba, un vehculo debe vencer la RR, ms la RP.

En terreno plano, un vehculo slo debe vencer la RR.

Cuesta abajo, un vehculo debe vencer la RRmenos el factor de ayuda en las pendientes (AP).

Conversin de pendientes, taludes e inclinaciones


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QU FACTORES DETERMINAN LA POTENCIA DISPONIBLE?

1. LA POTENCIA es el factor primordial que determina la capacidad de trabajo de unamquina de remocin de tierra. Como quiera que la potencia es una relacin de trabajo ytiempo, no slo se debe tomar en cuenta la fuerza de una mquina, sino tambin la velocidadcon que se mueve y efecta una operacin determinada.

2. COMO LAS CONDICIONES varan hasta en el curso de una misma aplicacin, esnecesario alterar frecuentemente la relacin de trabajo y tiempo. La caja de engranajes decambios (manual o computarizada), suministra diversas combinaciones de velocidad y traccin.

Estas combinaciones o relaciones abarcan desde la de mnima velocidad y mxima traccin,hasta la de mxima velocidad y mnima traccin. Los datos correspondientes a cada mquina,tanto de carriles como de ruedas, se muestran en las hojas de especificaciones del fabricante.

Por ejemplo:

TRACTOR DE ORUGAS TRACTORES DE RUEDAS

Fuerza en la Barrade Tiro, en Kg.

Fuerza en lasRuedas, en Kg.

Velocidad Km / h Nominal Mxima Velocidad Km / h Nominal Mxima

1ra. 2,4 20.000 23.700 5 ta. 36,4 1.980 2.520

Cul es la diferencia entre "fuerza en la barra de tiro" y "fuerza en las ruedas propulsadas?La diferencia es slo convencional, pues ambos valores se miden en kilogramos de traccin.En los tractores de carriles, la fuerza se mide en la barra de tiro lo cual es fcil de determinar.En tractores de ruedas, se mide en las ruedas propulsadas, o sea, la fuerza neta que ejercenlos neumticos en el suelo a fin de impulsar el vehculo hacia delante, y es ms difcilevaluarla.

En qu se diferencian la fuerza nominal y la fuerza mxima? La "fuerza nominal" es latraccin que ejerce el tractor cuando el motor desarrolla su potencia plena nominal (que semide en HP), a la velocidad (RPM) especificada. La velocidad de viaje del tractor (que semuestra en la hoja de especificaciones) depende de dicha traccin nominal en kilogramos. Latraccin mxima es el resultado del aumento del par motor bajo la carga, pero se obtiene aexpensas de la disminucin de la velocidad de marcha.

A que velocidad puede transportar una maquina su carga?


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POTENCIA UTILIZABLE

Factores que reducen la potencia disponible:

1. TRACCIN EFECTIVA O AGARRE: Es la capacidad que tienen las ruedas u orugas deaferrarse a la superficie del suelo. Constituye siempre un factor que limita la potencia.

Cuando los carriles o ruedas giran en falso, significa que las condiciones de agarre son malas.En este caso, se debe:

a. AUMENTAR EL PESO

b. MEJORAR LAS CONDICIONES DEL SUELO

Uno de los factores ms importantes que determinan la fuerza de traccin es el peso de la

mquina mismo. Ningn tractor es capaz de ejercer una fuerza de traccin superior a su peso.En general, lo que determina la fuerza de traccin es el peso sobre las ruedas propulsadas.Por ejemplo, si en un automvil corriente las ruedas propulsadas soportan el 40 % del peso,slo puede ejercer una fuerza de traccin mxima equivalente al 40 % de su peso.

Pero! Las condiciones del suelo disminuyen en diversos grados dicho valor.

2. ALTITUD: Al aumentar, disminuye la presin atmosfrica y baja la potencia de todo motorde aspiracin natural. Como es natural, se reduce la fuerza de traccin del vehculo.

Los efectos de la ALTITUD

Al aumentar la altitud de los trabajos de movimiento de tierra, disminuye la presin atmosfricay baja la potencia de un motor. Esto constituye una reduccin proporcional en cada una de lasvelocidades de movimiento del mvil.

Caso de MOTORES DE ASPIRACION NATURAL

Cuando se trata de motores sin turbo alimentacin, y no hay disponible informacin especfica,se considera una prdida del 1% cada 100 m a partir de los 1000 m de altitud.


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Los kilogramos de traccin requeridos no varan con la altitud.Lo que disminuye, a medida que aumenta la altitud, es la fuerza de traccin disponible.

MOTORES TURBOALIMENTADOS

Los motores turboalimentados mantienen toda su potencia a mayor altitud que los motores deaspiracin natural.

Key words:

Potencia, RR, RP


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VIAJE CARGADO

MANIOBRAS

CARGUIOVIAJE VACIO

TIEMPO O DURACION DEL CICLO

CUANTO TIEMPO se requiere para hacer un trabajo?

CUANTOS MINUTOS invierte una mquina en hacer un VIAJE de IDA y VUELTA?

EL TIEMPOnecesario, para el viaje de ida y vuelta, de una mquina de transportede carga se denomina TIEMPO DE CICLO.

En cualquier trabajo de remocin de tierra, las mquinas se adaptan a un ciclo de trabajo

determinado. En este ciclo estn incluidas las operaciones de carga, acarreo, descarga yretorno al lugar original, con algunas variaciones en ciertos casos.

El tiempo de ciclo es el que invierte una mquina para llevar a cabo todas estas operaciones.

Las operaciones de carga, acarreo, descarga y retorno corresponde al ciclo de camin.

Cul es el tiempo de ciclo de un cargador?

Una vez que se planea una obra de remocin de tierra, y se inicia el trabajo, es relativamentesimple determinar el tiempo de ciclo para cualquiera de las unidades con slo medir variasveces el tiempo invertido por la mquina en un ciclo completo y luego obtener el trmino medio.

Qu mtodo puede usarse si no se ha comenzado el trabajo?

Es posible tambin que sus clculos demuestren la necesidad de obtener ms mquinas paraejecutar el trabajo. Conociendo la capacidad de una mquina, los requerimientos de potencia ylas limitaciones que hay en una obra, el ingeniero puede determinar, con bastante exactitud, eltiempo de ciclo de la mquina. Con esta informacin le ser posible calcular el rendimiento.

CARGAESPERAS DESCARGA

MANIOBRA

DESCARGA


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La razn ms impor tante para calcular el tiempo de ciclo es: reducirlo !,

La reduccin del tiempo se obtiene por medio de mejor planeamiento u organizacin del

trabajo. No se debe olvidar que el "Tiempo es Oro", pues las horas que se economizan en untrabajo de remocin de tierra aumentan las ganancias netas.

EL TIEMPO DE CICLO consiste de dos partes que se denominan

TIEMPO FIJO

TIEMPO VARIABLE

Tiempo Fijo es el que invierte una mquina, durante el ciclo, en todo aquello que no seaacarreo y retorno. Incluye el tiempo para cargar, descargar y maniobrar en el curso del trabajo.

Todos estos tiempos son ms o menos constantes, sea cual sea la distancia a que se lleve oacarree el material.

El tiempo fijo se puede comprobar con papel, lpiz y un cronmetro, registrando el tiempo delos diversos eventos

Tiempo Variablees el que se necesita para el acarreo o, en otras palabras, el tiempo invertidoen el camino acarreando el material y regresando vaco, y vara con la distancia hasta la zonade vaciado y la velocidad de los camiones.

El tiempo total de un ciclo determina el nmero de viajes por hora, y es evidente que elingeniero desea obtener el mayor nmero posible de viajes por hora. Esto significa que debereducir y mantener al mnimo el tiempo del ciclo. Existen ciertas normas para conseguir ladisminucin del tiempo en los ciclos. Estas normas son de sentido comn.

Consultas

COMO REDUCIR EL TIEMPO FIJO?

COMO REDUCIR EL TIEMPO VARIABLE?

Key words: Tiempo de ciclo, tiempo fijo, tiempo variable


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PRODUCCION

El nmero de VIAJES por HORA y de METROS CUBICOS por VIAJE determinan la produccin

de un equipo de remocin de tierra.

OBJETIVO DE LA PRODUCCIN: mover grandes cantidades de material alCOSTO MAS BAJO POSIBLE.

Dado que LOS HOMBRESY LAS MAQUINASno trabajan 60 minutos en cada hora, se debeaplicarse un COEFICIENTEDEEFICIENCIAen los clculos de produccin.

Una vez que se establezca la duracin del ciclo, calculando el tiempo fijo y el tiempo variable,

se puede determinar el nmero de viajes por hora:

Ciclos por hora = 60 minutosTiempo de ciclo en minutos

Conociendo el nmero de ciclos por hora, se puede calcular la produccin por hora.

Producc in por hora = (Metros cbicos (en banco) / ciclo ) x Nmero de ciclos / hora(m3en banco)


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Sin embargo, la realidad en las empresas (no tan slo las de movimiento de materiales) esotra, esto por la sencilla razn de que nadie trabaja 6O minutos en cada hora. Existen varios

factores que afectan el tiempo de trabajo de una mquina (y los hombres). Por lo tanto, se debereconocer que las frmulas de clculo anteriores logran cifras que expresan resultados decarcter terico.

Al estimar la produccin, el factor de eficiencia en el trabajo es uno de los elementos mscomplicados, pues depende de factores humanos -- de parte de la administracin y de losoperadores -- tales como la experiencia, la dedicacin y la habilidad. Hay tambin otras causas,entre las cuales se puede mencionar el tiempo atmosfrico, las fallas de las mquinas, el gradode disponibilidad de repuestos y la atencin tcnica.

Existen algunas "Reglas Empricas" para calcular la eficiencia del trabajo cuando las condi-ciones son normales. Los tractores de orugas, por ejemplo, generalmente trabajan 50 minutos

de cada hora, y las mquinas de neumticos nicamente 45 minutos de cada hora.

Se puede determinar entonces la produccin utilizando un Factor de Eficiencia.

Horas Efectivas de Trabajo Factor de Eficiencia

50 min. / hora

45 min. /hora

40 min. / hora

0,83

0,75

0,67

De tal forma, se puede encontrar un resultado ms preciso con la siguiente expresin:

Producc in Estimada (m3/hr) = Producc in (m3/ hr de 60 min) x Factor de Eficiencia.

Administracin depende de factores humanos y de los operadoresexperiencia, la dedicacin y la habilidad.

Tiempo atmosfrico Lluvias, nieve, sequas,Ambiente Regulaciones, verdesPoltica Estabilidad

Fallas en mquina Calidad, mal uso, capacitacinDisponibilidad de repuestos Seriedad empresas

Servicio tcnico Profesionalismo, calidadSismologa


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"Reglas Empricas" para calcular la eficiencia del trabajo en condiciones normales.

Tractores de orugas generalmente trabajan 50 minutos/hora.Mquinas de neumticos trabajan 45 minutos/hora.

Produccin utilizando un Factor de Eficiencia.

Horas Efectivas de Trabajo Factor de Eficiencia

50 min. / hora

45 min. /hora

40 min. / hora

0,83

0,75

0,67


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Curso:


Captulo 3

INDICES OPERACIONALESEN LA INDUSTRIA


AGOSTO 2009




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Alej andro Cruzat G. Curso Carguo y Transpor te Captulo 3 - IOPS


Observacin: El texto contiene una gran variedad de fotografas y/oimgenes relativas al tema principal y que fueron obtenidas de diferentesfuentes: Revistas de Minera (nacionales e internacionales), empresas enInternet y colaboraciones de estudiantes de Ingeniera de Minas de laUniversidad de La Serena.

Se deja constancia que su utilizacin en este trabajo slo persigue finesdidcticos.


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3. LA INFORMACIN EN UNA EMPRESA DE MOVIMIENTO DE MATERIALES.

3.1 INTRODUCCIN

La etapa ms relevantes en un proyecto de carguo y transporte es la adecuada seleccinde los equipos involucrados en el proceso productivo, tales como palas, cargadores,camiones, tractores, etc.

De tal forma, el dimensionamiento de los equipos puede significar un gran tiempo (aosincluso) de anlisis de informacin, tanto tecnolgica como prctica, en la cual

participan expertos en todo tipo de disciplinas: mineros, mecnicos, elctricos,electrnicos, etc., permitiendo as determinar las mejores alternativas, cautelando elinters econmico en la etapa ms delicada de un proyecto de movimiento de materiales,como es a los inicios del mismo.

La informacin tecnolgica de equipos y maquinarias mineras disponibles en el mercadoproviene de:

- Fbricas.

- Distribuidores.

- Propias experiencias.

- Internet.

La informacin prctica la obtendremos de:

- Experiencia de la industria en general.

- Estadsticas propias o de otras faenas similares.

- Otros estudios de seleccin de flotas.


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3.2 QU INFORMACIN BSICA SE DEBE CONOCER EN LA SELECCIN DE

EQUIPOS DE MOVIMIENTOS DE MATERIALES?

Envergadura del trabajo (aos de vida, etc.).

Programa de produccin (movimiento de materiales).

Parmetros de diseo (perfiles de transporte, altura de bancos de extraccin, pendiente de los

caminos, etc.).

Tecnologa disponible (equipos y maquinarias).

Factores operacionales (das de trabajo, das feriados, sistemas de turnos, etc.). Rendimiento de equipos y costos estimados.

Cmo manejar toda esta informacin?

Cul es el valor de la informacin?

La informacin es siempre un mensaje acerca del estado de un objeto.

El lenguaje que utiliza la informacin para dar cuenta del objeto son los datos.

Los datos no tienen sentido por si mismos, sino en funcin deuna estructura (cualitativa o cuantitativa) que los procesa.

EL DATO ORGANIZADO ES INFORMACIN.


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Funcionamiento Permanencia Desarrollo

INFORMACIN

FLUJO DE LA INFORMACIN EN LA EMPRESA

EMPRESA DEMOV. DE MATERIALES

DIRECTORIO EMPRESA

GERENCIA GENERAL

GERENCIA DE OPERACIONES

SUPERINTENDENCIAS

DEPARTAMENTOS

SECCIONES

OPERADORES


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CICLO DE LAINFORMACIN

3.3 IMPORTANCIA DE LA INFORMACIN.

Generacin masiva de datos

En todo instanteDe toda naturaleza

Toda combinacin de personas, mquinas

y procedimientos de trabajo generainformacin que es necesario procesarla ycomunicarla a los diversos usuarios,dentro y fuera de la organizacin.

Def.: Informacin: Aquello que es comunicado para producir conocimiento.

Def.: Comunicacin: Proceso mediante el cual un receptor obtiene o recibe un mensaje.

Proceso mediante el cual un elemento (Sistema o Subsistema) recibe uobtiene un mensaje emanado de otro elemento (Sist. o Subsistema).

Def.: Mensaje: Representacin simblica de la informacin en un medio capazde transmitirla.

Informacin

Decisin

Accin

SISTEMAcarguo y transporte


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Modelo bsico en la comunicacin de la informacin

Toda la informacin generada dentro de una empresa debera (puede) ser:

DETECTADA CONTROLADA PROCESADA

CICLO DE VIDA DE LA INFORMACION

ORIGEN (Generacin)

DETECCION (Registro)

TRANSFORMACION (Proceso)

COMUNICACIN

USO (Destino)

DECESO

Cundo muere realmente la informacin?

Bibliografa recomendada: Orwell 1984.

Pelcula recomendada: Matrix

FUENTE

EMISION DEINFORMACION

DESTINO

RECEPCION DEINFORMACION

RUIDO


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Descubrir el conocimiento en una base de datos

Base de datos

Datos objetivo

Datosre rocesados

Datostransformados

InterpretacinEvaluacin

CONOCIMIENTO

Seleccin

Limpieza

Transformacin

Procesamiento

Interpretacin yAnlisis


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3.4 LA INFORMACIN EN LA INDUSTRIA.

Indicadores comunes: PRODUCCION, PRODUCTIVIDAD, EFICIENCIA, EFICACIA,

INDICADORESO

INDICES

Dato 1Dato 2...Dato n

INFORMACION

La construccin y clculo de Indicadores ndices tiene por objetivo determinar

relaciones entre dos hechos (actividades) significativas ocurridas en la industria

en general, en un periodo de tiempo fijo y preestablecido.

Los indicadores permiten

- Descubrir situaciones anmalas en cualquier tipo de organizacin- Compararse o comparar actividades entre pares- Validar proyectos de ingeniera- Princi al herramienta del INGENIERO CIVIL


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La industria extractiva ha clasificado la informacin proveniente de sus operaciones en cuatro

grandes grupos de ndices:

a) ndices Mecnicos:

Buscan el "mximo aprovechamiento de las instalaciones y/o equipos de produccin".

P. e.: Disponibilidad Fsica, Utilizacin, etc.

b) ndices de Insumos:

Indican las cantidades de elementos consumidos para lograr una unidad de productocomercial. P. e.: Kg mat. prima / tonelada, ton - Km / lt petrleo.

c) ndices Mineros:

Relacionan la materia prima mineral y sus leyes al fluir por las distintas etapas del proceso

de extraccin y beneficio. P. e.: la razn estril / mineral.

d) ndices de Resultados:

Indican resultados para un perodo reportado. P. e.: ton Cu fino / mes, unidades

producidas / ao.

Utilidad de los ndices?

Medir

Controlar

Registrar


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3.5 CONSIDERACIONES SOBRE LOS NDICES MECNICOS.

Objetivo general: OPTIMIZAR:- Seleccin

- Uso, funcionamiento y operacin.

- Mantencin electromecnica.

- Reemplazo oportuno y adecuado.

La optimizacin debe entenderse como:

Importancia de la exactitud de la informacin:

- Apoya la mejor adquisicin de equipos nuevos

- Eficiente Operacin de los equipos

- Adecuada Mantencin (Preventiva y Correctiva)

- Oportuna declaracin de obsolescencia

EQUIPO

GENERAN

INFORMACIN

FLOTA

Equipos eInstalaciones

Mxima disponibilidad

operativa

Mximo rendimiento

Mnimo costo de:

inversin, operacin y

mantencin.

PROCESAMIENTODE DATOS

IOPS

- DF- U- REND.


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Existen problemas en la generacin de la informacin base en la industria?

- Operadores

- Carcter

- Polticas de importacin

- Convenios comerciales

- $

Consultas:- Desde su perspectiva, Cmo es el desarrollo de la informacin en una empresa por Ud.

conocida?

- Percibe en su entorno la utilidad de la informacin que Ud. genera a diario?


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3.6 EL TIEMPO EN UNA FAENA.

En una industria en general y/o una faena extractiva en particular se consideran los siguientestiempos:

Tiempo Cronolgico o Calendario (TCR):

Son las horas correspondientes al tiempo calendario natural (das, meses, aos, etc.), programado oreal. Este a su ves se puede dividir en:

- Tiempo Hbil.- Tiempo Inhbil.

Tiempo Hbil u Horas Hbiles (HH):

Son las horas en que la faena est en actividad productiva y/o en tareas de mantencin de suselementos de produccin y/o infraestructura.

Un equipo o instalacin puede estar en:

- Operacin.- Reserva.

- Mantencin.

Tiempo Inhbil u Horas Inhbiles (HIN):

Son las horas en que la faena suspende sus actividades productivas y/o mantencin de sus elementosy/o infraestructura por:

-Paralizaciones programadas: domingos, festivos, vacaciones colectivas, colaciones etc.

-Imprevistos: paralizaciones originadas y obligadas por:

Causas naturalescomo lluvias, temblores, nieve, etc.,

Otras ajenas a control: falta de energa elctrica (comprada), atrasos en la llegadadel transporte de personal, ausentismo colectivo porepidemias.

Obs.: Si un equipo es operado, reparado o sometido a mantencin en tiempo inhbil, esas hrs.se consideran como hbiles y se clasifican de acuerdo a su condicin.


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El tiempo hbil, se subdivide en:

a) Tiempo de Operacin u Horas de Operacin (HOP):

Son las horas en que la unidad o instalacin se encuentra entregada a su(s) operador(es), encondiciones electromecnicas de cumplir su objetivo o funcin de diseo y con una tarea ocometido asignado. Este tiempo se divide en:

- Tiempo Efectivo.- Tiempo de Prdida Operacional.

a.1) Tiempo Efectivo u Horas Efectivas (HEF):

Son las horas en que la unidad de equipo o instalacin est funcionando y cumpliendo suobjetivo de diseo.

a.2) Tiempo de Prdida Operacional u Horas de Prdidas (HPE):

Son las horas en que la unidad de equipo o instalacin, estando en condicioneselectromecnicas de cumplir su objetivo de diseo, a cargo de su(s) operador(es) y con tareao cometido asignado, no puede realizarla por motivos ajenos a su funcionamiento intrnseco,como son: traslados, esperas de equipo complementario y en general por razones originadas

en la coordinacin de las operaciones.

b) Tiempo de Reserva u Horas de Reserva (HRE):

Son las horas hbiles en que la unidad de equipo o instalacin, estando en condiciones electro-mecnicas de cumplir su funcin u objetivo de diseo, no lo realiza por motivos originados enuna o ms de las siguientes razones:

- Falta de operador (si es en la hora de colacin se toma como tiempo inhbil, si el equipo sigue

funcionando y hay cambio de operador se considera tiempo de operacin).

-Falta de capacidad (prevista) de equipo complementario o accesorio.

-No requerirlo el programa o plan de trabajo.

-No permitirlo (previsto) el rea donde debera cumplir su funcin.


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c) Tiempo de Mantenimiento u Horas de Mantencin (HMT):

Son las horas hbiles comprendidas desde el momento que la unidad de equipo o instalacin no es

operable en su funcin objetiva o de diseo por defecto o falla en sus sistemas electro-mecnicos opor haber sido entregada a reparacin y/o mantencin, hasta que ha terminado dicha mantenciny/o reparacin y el equipo est en su rea de trabajo o estacionamiento en condiciones fsicas deoperacin normal.

Este tiempo se divide en:

- Hrs. de Reparacin- Hrs. de Mantencin Programada

En el tiempo de mantencin se consideran:

- Esperas de personal y/o equipos de apoyo y/o repuestos.- Traslados hacia y desde talleres o estacin de mantencin o reparacin.- Tiempo real de mantencin y/o reparacin.- Movimientos y/o esperas de estos en lugares de reparacin y/o mantencin.

Resumen:

TIEMPO CRONOLGICO (TCR)

TIEMPO HBIL(HH)

TIEMPOINHBIL

(HI)

horas operacionales

(HOP)

HORAS DERESERVA

(HRE)

HORAS DEMANTENCIN

(HMT)

HORASOPERACIONALES

EFECTIVAS(HEF)

HORAS DEPRDIDAS

OPERACIONALES(HPO)

Igualdades: TCR = HH + HINHH = HOP + HRE + HMT

HOP = HEF + HPO


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3.7 NDICES OPERACIONALES, (IOPS).

Estos ndices permiten llevar un control en el transcurso de la vida de cualquier equipo.

En el anlisis de estos ndices, siempre se deben considerar como un conjunto y no por separado,esto permitir una mayor objetividad en las conclusiones de una situacin en particular. Por otraparte, los resultados de su aplicacin son valederos si y solo si la informacin de entrada o base esfidedigna.

Los IOPS ms utilizados son:

a) Disponibilidad Fsica, DF:

Es la fraccin del total de horas hbiles, expresada en porcentaje (%), en la cual el equipo est encondiciones fsicas de cumplir su objetivo de diseo.

DF = (HOP + HRE) x 100 %

HH

La DF de un equipo es:

- Directamente proporcional a la calidad del equipo y a la eficiencia de su mantencin y/oreparacin y manejo.

- Inversamente proporcional a su antigedad y a las condiciones adversas existentes en sucalidad, operacin y/o manejo.

Consultas:

-Conoce los ndices operacionales de alguna empresa conocida? Cules son? Cmo secalculan?


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b) Utilizacin, UT:

Es la fraccin del tiempo, expresada en porcentaje (%), en la cual el equipo es operado por cadahora en que este est en condiciones de cumplir su objetivo de diseo o fsicamente disponible(DF).

UT = (HOP x 100) / (HOP + HRE) %

La UT de un equipo es:

- Directamente proporcional a la demanda o necesidad de la operacin de utilizar elequipo.

- Inversamente proporcional a su disponibilidad fsica y a su rendimiento.

c) Aprovechamiento, A:

Es la fraccin del total de horas hbiles, expresada en porcentaje (%), en que el equipofsicamente disponible es operado en su funcin de diseo incluyendo sus prdidasoperacionales.

A = HOP x 100 / HH % = DF x UT / 100 %

El Aprovechamiento de un equipo es:

-Directamente proporcional a la demanda o necesidad de la operacin de utilizar elequipo, dentro del lmite impuesto por la disponibilidad fsica del mismo.

-Inversamente proporcional al rendimiento del equipo.


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d) Factor Operacional, FO:

Es la fraccin de tiempo, expresada en porcentaje (%), en que el equipo realiza efectivamentesu funcin de diseo por cada hora en que es operado.

FO = HEF x 100 / HOP %

El FO es inversamente proporcional al tiempo de prdida operacional.

e) ndice de Mantenimiento, IM:

Es el tiempo en horas que el equipo es operado por cada hora invertida en sumantencin y/o reparacin.

IM = HOP / HMT = (HEF + HPO) / HMT

El IM de un equipo es:

-Proporcional a la calidad del equipo controlado y a la eficiencia de su mantencin y/oreparacin.

-Inversamente proporcional a su antigedad y a las condiciones adversas en su operacin omanejo.


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f) Rendimiento, Rend:

Es el promedio de unidades de produccin (m, ton, etc.), realizadas por el equipo por cada unidad detiempo de operacin.

Rend = UNIDADES DE PRODUCCIN PROMEDIO

UNIDAD DE TIEMPO DE OPERACIN

El Rendimiento de un equipo es:

-Directamente proporcional a la velocidad de produccin del equipo.

-Inversamente proporcional al tiempo de prdida operacional.

g) Rendimiento Efectivo, Rend Ef:

Es el promedio de unidades de produccin realizadas por el equipo en cada unidad de tiempoefectivo de operacin.

Rend Ef = UNIDADES DE PRODUCCIN PROMEDIO

UNIDAD DE TIEMPO EFECTIVO DE OPERACIN

Tericamente este valor debera ser el de diseo (o catlogo) para el equipo, pero es alteradopor las caractersticas fsicas de donde se aplica su funcin, el medio ambiente, condicionesfsicas del equipo y por las tcnicas de su utilizacin.

Actividad

-Aplique, subjetivamente, los ndices a sus actividades diarias personales, o a parte de ellas,V. g.: actividades universitarias.


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Alejand ro Cruzat G. Curso Carguo y Transp orte Captulo 4 - Equip os de Transp orte





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CICLO DEL TRANSPORTE UNIVERSAL

- Camiones de carga- Aviones

- Barcos- Locomocin colectiva- Espaciales- Personas- Etc.

SIEMPRE?

CARGAESPERAS

VIAJE CARGADO

DESCARGA

MANIOBRAS

CARGUIO

MANIOBRAS

DESCARGA

RETORNO VACIO


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CAMIONES

Introduccin

1930`s : camiones de hasta 15 T.M.

Escasez de recursos mundial (industrializacin, guerras, etc,),incentiva la produccin de minerales, obligando a la industria pesadaa aumentar el tamao de las mquinas y equipos para la minera yobras viales.

Consecuencia:

> rendimiento de equipos mineros y viales, en particular, loscamiones.

Por otra parte, sobreviene la disminucin de recursos mundiales.

Provocando un desarrollo tecnolgicoque se traduce en:

Reemplazo y/o eliminacin de la transmisin mecnica.

Gigantismo de los equipos (Economa de Escala).

Mayor tamao y duracin de los neumticos.

Menor peso de los motores y componentes.

Mayor eficiencia de los motores Diesel en el consumo decombustible.

Invencin del freno dinmico (Aos 60s).


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6.1 Ventajas y desventajas.

Ventajas:

- Flexibilidad en cuanto a distancias, 100 y 3000 m.

- Adapta a todo tipo de materiales a transportar.

- Facilidad para variar el ritmo de produccin.

- Infraestructura sencilla y poco costosa.

- Posibilidad de contratacin de la flota e incluso de la operacin.

- Gran variedad de modelos para toda condicin de operacin.

- Fcil de supervisar y controlar.

- Menor inversin inicial que en otros sistemas de transporte.


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Inconvenientes:

- Costos de operacin elevados.

- Complicada supervisin y optimizacin para muchas unidades operando.

- Menor Rendimientos en largas distancia de transporte y/o el desnivel a superar.

- Gran cantidad de mano de obra especializada en operacin y mantenimiento.


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Desarrollo de las capacidades de transporte:

AO CAPACIDAD (tons)

1933 101945 151950 251955 351960 451963 651965 851967 1001970 1501975 2001977 350

6.2 Tipos de unidades

Clasificacin segn su diseo y modo operativo:

- Camiones.

- Camiones de descarga lateral.

- Camiones de descarga por el fondo.

- Unidades especiales.


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6.2 Tipos de Camiones.

6.2.1 Camiones convencionales.

- Ms usado en el movimiento de tierras y transporte en general.

- Sistemas principales:

Tolva, Chasis, Cabina, Motor Diesel, Sist. Hidrulicos, Sist. Traccin.

Camiones mineros de dos y tres ejes

Caractersticas

- Relacin carga til / peso neto: 1,45 t/t- Potencia media en HP / t de capacidad: 10,5.- Capacidad: 10 t hasta 370 t- Dos ejes: eje delantero soporta 47% del peso neto del camin

32% del peso total cargado,eje el trasero: 53% y el 68% de los pesos respectivamente.


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6.2.2 Camiones con tractor remolque

- Baja relacin potencia/peso.- Baja inversin inicial.- Menor consumo de combustible.- Son ms adecuados que los camiones convencionales para transportar a largas

distancias.


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6.2.3 Camiones articulados

Dcada de los 70.

Se caracterizan por:- Movimientos de tierras y minas de materiales blandos.- Traccin en todas las ruedas. Construccin de unidades de dos y de tres ejes.- Todas las ruedas contactan sobre el terreno,- Altura de carga menor que en los camiones convencionales.- Giro de un camin articulado.


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6.2.4 Camiones de descarga lateral

6.2.5 Camiones de descarga por el fondo

Caractersticas:

- Tractor de tiro.- Chasis con dos o tres ejes.- Relacin carga til a peso neto de aproximadamente 1,7.- Potencia media en caballos por tonelada del orden de 8.- Altura media de carga entre 3 y 5 m.- Capacidades de transporte entre 70 y 180 t.


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6.2.6 Unidades especiales.


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6.3 Caractersticas generales y de diseo

6.3.1 Motores y transmisiones

Motor diesel, generalmente, turboalimentados y con postenfriador.

Transmisiones:Capacidad del camin (t) Tipo de transmisin

< 100 Mecnico100 - 180 Mecnico o elctrico

> 180 Elctrico

6.3.2 Transmisin mecnica

Caractersticas principales:

- Transmisin automtica- De tres a seis marchas hacia adelante y una hacia atrs.- Duran 5.000 a 8.000 h.

6.3.3 Transmisin elctrica

General Electric Co. (1963)

Camin con transmisin elctrica.


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Componentes principales:

- Un generador de corriente continua de hasta 1.000 HP. (12.000 20.000 hrs)- Alternador rectificador, Sistema de control de estado slido.

- Sistema de refrigeracin para disipar el calor- Motores de corriente continua en cada rueda.

Ventajas- Frenado dinmico.- Simplificacin de la operacin.- Mayor fiabilidad.


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6.3.4 Chasis

- El chasis es la espina dorsal del camin.- Soporta esfuerzos de torsin, flexin e impactos de los numerosos ciclos de carga,acarreo y descarga.


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6.3.6 Suspensin

a) Resortes de acero

b) Suspensin de goma

c) Cilindros hidroneumticos


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6.3.7 Frenos

Tienen una nica funcin: detener el camin totalmente al ser accionados.

Los sistemas de frenado, se componen de:

- Frenos de servicio.- Frenos de emergencia.- Frenos de estacionamiento.- Retardador.- Dinmico

6.3.8 Direccin y sistemas hidrulicos

6.3.9 Ruedas

6.3.10 Cabina

6.4 Aplicaciones

Factores operacionales ms frecuentes en minera y obras pblicas.

FACTOR

OPERACIONAL

OBRAS

PUBLICASCANTERAS

MINERIA

METALICA

MINERIA

SEDIMENTARIA

Material Rocas y suelosCalizas,granitos,

arenas, gravas

Mineral dehierro, conre,uranio, etc.

Carbn, fosfatos,etc.

Pendiente 0 +- 5%610%

de rajo a planta610%

3 5%exterior mina

Resistencia a larodadura

310% 2% 2%34% interior

mina2% exterior

Distancia detransporte

1.58 km 0.31.8 km 1.53.6 km 58 km


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6.6 Consideraciones de seleccin

6.6.1 Definicin de las caractersticas bsicas

A. Produccinrequerida y datos laborables de organizacin:

B. Caractersticas del materiala transportar

C. Condiciones ambientales

D. Pistasde transporte

E. Carga

F. Descarga


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6.7 Seleccin del modelo

6.7.1 Tipo de unidad

6.7.2 Capacidad de la tolva

Para tener en cuenta los diferentes tipos de material a transportar los fabricantes ofrecengeneralmente tres tipos de tolvas:

Tipo de material Densidad Tipo de tolva

Carbn 0,9 t/m3 Tolva de gran volumen

Recubrimiento, caliza 1,6 -1,8 t/m3 Tolva stndar

Minerales metlicos 2,2 t/m3 Tolva de roca

6.7.3 Capacidad de carga del camin

Relaciones entre capacidades y pesos netos para diferentes tipos de camiones.

6.7.4 Potencia

La potencia de accionamiento es funcin de la capacidad de carga y del tipo de unidad detransporte.

Camiones convencionales: 10,5 HP/t.

Camiones con tractor remolque y camiones con descarga por el fondo: 8 HP/t.


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6.7.5 Tipo de transmisin

6.7.6 Chasis

6.7.7 Peso y potencia

Se analizarn:

- Tara.

- Carga.

- Relacin Tara/Carga.

- Potencia del motor.

- Relacin Potencia/Peso total.

- Tipo de motor y fabricante.

6.7.8 Frenos

6.7.9 Cabina

6.7.10 Neumticos

- El tipo y fabricante.

- La carga mxima.

- La cobertura sobre carga mxima.

- Las dimensiones.

- Exigencia de pistas con una mayor calidad de construccin.

- Costes de operacin altos.

- Problemas de fabricacin, transporte Y manipulacin de grandes neumticos.


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La situacin actual y desarrollos futuros:

- Alimentacin por trole.

- Asignacin dinmicade camiones.

- Aplicacin de programas de computacin.

- Aplicacin de la microelectrnica.


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Curso:CARGUIO Y TRANSPORTE

Captulo 5EQUIPOS DE CARGUO


OCTUBRE 2006




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Alej andro Cruzat G. Curso Carguo y Transporte Captulo 5 - Equipos de Carguo





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5.1.2 VERSATILIDAD OPERACIONAL Y TIPOS DE UNIDADES

Los cargadores estn capacitados para efectuar las siguientes operaciones:

- Carga de camiones tolva, vagones de tren o tolvas fijas.

- Carga y transporte, reemplazando en distancias cortas el empleo de camiones tolva.

* Desde el frente de trabajo hasta el punto de vaciado, Vg. chancador primario.

* Desde un stock de material hasta la planta de tratamiento.

- Como mquina auxiliar: puede trabajar en limpieza de frentes o lugares de trabajo,preparacin de rampas, apertura de pistas de transporte en laderas de cerros, etc.

- Como mquina de empuje, sustituyendo a los tractores sobre orugas.

Existen dos tipos de cargadores frontales, que se diferencian en el tren de rodaje:

- Mquina sobre ruedas

- Mquina sobre orugas.

Cargadores de orugas y ruedas.


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De acuerdo con la capacidad del balde, se establecen tres categoras de cargadores

CATEGORIA CAPACIDAD (yd3) CAPACIDAD (m3)

PequeosMedianosGrandes

< 44 - 8

> 5

Los cargadores han seguido en su evolucin al tamao de los camiones.

Mientras que las mquinas de la Categora II se emplean fundamentalmente como unidades decarga asociadas al arranque de materiales mediante tractores y con camiones, comprendidos entrelas 35 y 50 t, - que es la gama ms utilizada en los movimientos de tierra de obras pblicas - losequipos de la categora III, que pueden llegar a tener baldes de hasta 25 m3, se utilizan slo en losgrandes proyectos y, fundamentalmente, en la minera a cielo abierto, ya que pueden cargarcamiones con capacidades superiores a 85 t.


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5.1.3 CARACTERISTICAS GENERALES Y DE DISEO

Las principales caractersticas de los cargadores son:

- Gran movilidad, alcanza hasta los 45 km / h permitiendo el transporte a cortas distancias.

- Altura de descarga, comprendida entre 3 y 7 m o ms.

- Diseo compacto, relacin media Peso en Servicio / Tamao del balde de 7,5 t/m3.

CAPACIDAD NOMINAL DEL BALDE (m3)

RELACION: CAPACIDAD DE LOS BALDES Y PESO EN SERVICIO DEL CARGADOR.

- Relacin favorable de Potencia instalada / Capacidad del Balde, alcanzndose un valormedio de 62 HP / m3.

CAPACIDAD NOMINAL DEL BALDE (m3)

RELACION: CAPACIDAD DEL BALDE Y POTENCIA DEL CARGADOR.


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Alej andro Cruzat G. Curso Carguo y Tr

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