5 neumaticos otr

Gestión de Operaciones Mineras

Módulo:Ingeniería del Movimiento de Materiales

Tema: NEUMATICOS MINEROS (OTR/OFF THE ROAD)

Observación: El texto contiene una gran variedad de textos y fotografías relativas al tema principal y que fueron obtenidas de diferentes fuentes: revistas de minería (nacionales e internacionales), catálogos de equipos mineros, empresas en Internet y colaboraciones de ingenieros amigos y estudiantes de Ingeniería de Minas de la Universidad de La Serena.

Se deja constancia que su utilización en este trabajo sólo persigue fines didácticos.

COSTOS OPERACIONALES EN UNA MINA A CIELO ABIERTO Y LA INFLUENCIA DEL TRANSPORTE

NEUMATICOS

EI neumático es esencialmente un recipiente de presión flexible que utiliza miembros estructurales (nylon, cables de acero, etc.), para mantener la tensión correspondiente a la presión de inflado.

Los miembros estructurales se sellan y protegen con una capa de goma que también forma el dibujo de las bandas de rodadura

conformando el elemento de desgaste.

• Selección

• Empleo

• Conservación

• Desempeño

Factor mas importante en la economía del movimiento de tierras

• Camión minero

• Cargadores

• Tractor de ruedas

• Traillas

• Motoniveladoras

Productividad y Costo por unidad de carga útil, dependen primordialmente del desempeño de los neumáticos mas que de ningún otro factor.

Vida y Costo del Neumático = f (tipo de suelo, conservación del suelo, velocidad de operación, pendientes, radios de curva, ancho de rutas, clima, habilidad del operador, mantención, presencia de agua)

Decisión en la selección del neumático:

- Usuario

* límites de operación

* normas de operación

- Fabricante

* experiencia propia

* experiencia usuarios

CARGA Y PRESION DE INFLADO

La carga que puede soportar un neumático depende de:

- Tamaño del neumático- Presión de inflado

• La presión debe dar al neumático la rigidez necesaria para resistir el aplastamiento de la carga

- Cada neum. tiene una deformación de trabajo limite que debe ser mantenida durante el servicio

- La presión de inflado aumenta con la carga, a un peso mayor, se necesita una mayor rigidez para resistir el aplastamiento de la carga

- La rigidez depende de la velocidad

* Las carga permitidas a cada presión de inflado, son menores, a medida que la velocidad de servicio de la máquina aumenta

* A igual presión de inflado, los neum. de mayor tamaño, soportan cargas mayores que los neum. pequeños

• Cada neum. tiene una capacidad máxima de carga, determinada por el límite de presión que pueda resistir el armazón

• La carga máxima correspondiente a la presión límite, disminuye con la velocidad de servicio considerada

Neumático resiste mayor carga si tiene:

a) Mayor diámetroVentajas: Mayor capacidad de cargaDesventajas: Eleva la altura del vehículo

b) Mayor ancho de la sección transversalV: Mayor capacidad de carga D: Ancho total de la maquina también aumenta para evitar interferencias

del neum. con otros componentes de la maquina

c) Construcción más robusta de la armazónV: Mayor capacidad de carga, debido a que se puede inflar el neum. a

mayor presión D: Hay mayor presión de contacto con el suelo

Mayor desgasteMayor probabilidad de impactoMenor flotación

Selección del neumático correcto

Uso apropiado del neumático

Mantención adecuada

Ingeniería aplicada al neumático

Disminución de daños del neumático

Prolongación de rendimiento del neumático

Reducción de los costos de mantenimiento

Minimización de la pérdida de trabajo

Utilización efectiva de los neumáticos

Clasificación normalizada de neumáticos.

Resistencia al corteResistencia al desgaste

Carga y Empuje

TRACCIÓNROCA

ROCA (escultura prof.)

ROCA (esc. muy prof.)LISA

LISA (escultura prof.)LISA (esc. muy prof.)

L2L3L4L5L3SL4SL5S

TracciónManiobrabilidad(Estabilidad direccional)

ExplanaciónNivelación

RIBTRACCIÓNROCA


G1G2G3G4

Resistencia al calorResistencia al corteResist. al desgasteResis. al estallido por impacto

Transporte

RIBTRACCIÓNROCA


FLOTACIÓN

E1E2E3E4E7

Características

Principales

Requeridas

VehículosFunción

Código de

identificación

normalizado

Ref.

Definiciones:

C: Compactor(compactadora)G: Grader (niveladorA)E: Earthmoving (transporte)L: Loader and Bulldozer(cargadoras y bulldozers)

Indices:

S: Smooth, liso (galería, terreno muy duro)1: liso, longitudinal (rodaje facil)2: Acanalada (tracción normal)3: roca (normal)4: roca (altura de goma importante)5: roca (altura de goma muy importante)7: flotación (trabajo sobre terreno blando)

T°DEL NEUMATICO Y TMPH RATING

Materiales y adhesivos usados en los neumáticos son especialmente vulnerables al daño de las altas temperaturas, lo que limita el uso de los

neumáticos a condiciones limites.

Estos es especialmente riguroso para los neumáticos off the road.

Los neumáticos off the road, son aptos para alcanzar altas temperaturas, mientras el espesor del neumático alcance a irradiar a la

atmósfera el calor generado al interior de ellos.

TMPH es la medida de uso normal para ind icar los límites de uso medio en que debe trabajar un neumático.

T° neum.

- Continuamente se esta generando calor en el interior de un neumático que rueda, cuando cada sección se flexiona al pasar bajo el aro.

- Una cierta cantidad de calor se genera en cada vuelta de la rueda, dependiendo de la tensión de las fibras sometidas a flexión y de la

deformación sufrida por estas.

- La cantidad de calor generado al cabo de cierto tiempo, depende del calor medio producido en cada vuelta y del numero de vueltas o

revoluciones de la rueda, es decir, de la velocidad.

- La velocidad aumenta la rapidez con que se crea calor, pero noafecta el régimen bajo el cual este es radiado a la atmósfera.

- Si el calor se produce mas rápidamente que lo que demora en llegar hasta la superficie del neumático y radiarse, se acumulará

progresivamente, elevando su temperatura.

- El caucho y los materiales textiles de los neumáticos, pierden buena parte de su resistencia

al subir la temperatura de operación. (Ocurre a temperaturas mayores que 100°C).

Con menor resistencia, los neumáticos se pueden dañar a causa de los:

• Virajes cerrados

• Frenadas bruscas

• Impactos

• Cortes profundos

• Fatiga del material

Calentamiento:

T ° del neumático:

- interior- exterior

Un neumático mal calculado puede fallar por cualquiera de las dos causas

Calentamiento :

- Fabricación

Caucho crudo + T° �� Vulcanización �� NeumáticoAditivos, etc. 130°C

- Trabajo (operación)

Neumático + Trabajo �� Vulcanización �� Neum falla(>> T°) (Separación de elementos)

rodada mas flexión

- Velocidad de generación de calor interno del neumático es mayor que la de llegar a la superficie y radiarse a la atmósfera, entonces aumenta gradualmente la temperatura, alcanza el máximo hasta

llegar a la tela o faja mas superficial.

- Cuando los neumáticos se flexionan demasiado, el calor generado invierte el proceso de Vulcanización, es decir, se vuelve al estado de

caucho, se separan las lonas y el neumático falla.

- Después de un tiempo muy corto de temperatura de reversión, comienza la falla del neumático.

- Las separaciones a causa del calor, suelen ser las mas comunes de las fallas prematuras de los neumáticos, además, el trabajo

prolongado a altas temperaturas, puede dar como resultado la falla por fatiga de las cuerdas, en los puntos de flexión de los costados.

- Para evitar la destrucción de los neumáticos por temperatura, se desarrolló el concepto de:

Ton – MPH ó Ton – KPH

TKPH ó TMPH

Se deben considerar 2 tipos de TKPH

El del fabricante: TKPH del neumático

(lo calcula el fabricante)

El de la operación: TKPH de operación

(se calcula con los parámetros de la op)

AMBOS TKPH SE DEBEN COMPARAR

TKPH neum ¿? TKPH op

Indicador TMPH ó TKPH

- Permite evaluar la cantidad de trabajo que pueden realizara cierta temperatura los neumáticos.

- Multiplicando la carga por la velocidad se obtiene un indicador del aumento de temperatura de los neumáticos.

TKPH op = Carga Promedio x Velocidad Media

donde:

Carga Promedio = (peso / neum. maq. vacia + carga / neum. mag. cargada) / 2

Velocidad media = Distancia (ida y vuelta ) x N° de viajes / dia. Total horas trabajadas

TKPH op es válido si y solo si:

- Presión de inflado es la correcta

- Sobre carga diaria / neumático como promedio < 15%

- Distancia de acarreo, en un solo sentido < 32 Km.

A propósito de la sobrecarga

Para los derrames en el carguío,

generalmente inevitable,

las tolvas de camión traen un

“deflector” el que evita que las

piedras caigan directamente

sobre el neumático

b) comparación de los TKPH

Se pueden presentar 2 casos:

-TKPH neu > = TKPH op: el neumático conviene

-TKPH neu < TKPH op: el neumático no conviene

Si el neumático no conviene es lógico considerar la utilización de otro tipo u otra dimensión.

Límites de utilización

Longitud del ciclo (trayecto ida y vuelta)

Para los ciclos (trayecto ida y vuelta) superiores a 5 kilómetros el valor del TKPH del neumático a considerar se deriva:

TKPH op = TKPH op x 0.88 ,

La relación que permite pasar de TKPH a TMPH es:

TMPH = TKPH x 0.685

PROPOSITO DEL A0ALISIS

DE DATOS DE 0EUMATICOS

.Puede descubrir la causa del daño a los n. y tomar acciones que correspondan.

.Puede determinar la vida media de cada n., optimizando el costo y control de inventario.

.Puede escoger el mejor n. para el trabajo, comparando diferentes marcas, por calidad, hrs. operación, etc.

.Puede aclarar los problemas del n. durante la operación diaria.

Análisis de Performance del n.y checking de las condiciones de operación

Producción de neumáticos con las especificaciones adecuadas

(contractuales)

Abastecimiento de los neumáticos apropiadosUso del neumático adecuado

Prolongar vida del neumático

REDUCIR EL COSTO DEL 0EUMATICO

USUARIO FABRICA0TE


Condiciones de operación1. Clima2. Vías3. Velocidad de trabajo4. Carga de trabajo5. TMPH o TKPH de trabajo6. Mantenimiento7. Análisis de datos del

neumático

Tipo de Vehículo1. Fabricante, modelo2. Máxima capacidad de carga3. Máxima velocidad y potencia4. Dimensión del neumático y

su capacidad de carga.

Rendimiento esperado

Duración esperada

Resistencia al calor y al corte

Recauchabilidad

Maniobrabilidad

Exigencias del cliente


¿QUE INFLUYE EN LA DURACION DE LOS NEUMATICOS?

1. La Mina u obra vial.

- Naturaleza y estado de las pistas de rodaje.- Estado de las áreas de carga y descarga.- Pendiente de las pistas.- Radios de viraje.- Mantenimiento de las pistas.

- Roturas prematuras por accidentes (cortes, perfora ciones, etc.).

- Sobrecargas dinámicas (separaciones de telas, etc. ).

¿QUE INFLUYE EN LA DURACION DE LOS NEUMATICOS

2. Los Materiales.

Naturaleza de los materiales (arena, arcilla, roca, etc.).

Granulometría.

¿Qué INFLUYE EN LA DURACION DE LOS NEUMATICOS

3. La Maquinaria.

Tipo de vehículo (cargador, camión, etc.).

Velocidad de desplazamiento.

Carga sobre los neumáticos.

Estado mecánico del vehículo (amortiguación, parale lismo, etc.).


4. Los hombres.

Calidad del mantenimiento.

Forma de conducción.

Interés.

¿Qué INFLUYE EN LA DURACION DE LOS NEUMATICOS

5. Los Neumáticos.

Buena elección de los neumáticos.

Necesidades o no de una escultura para tracción.

Necesidad o no de una estructura para altas velocid ades.

Necesidad o no de flancos reforzados.

Tipo de goma de rodadura.


6. El buen mantenimiento de los neumáticos.

Verificar regularmente el estado de los neumáticos.

Verificar y mantener la presión correcta.

Realizar gemelados correctos.

Verificar estado de las ruedas metálicas (aros, etc .).

Montar neumáticos reparados o recauchados en ejes traseros....¡SIEMPRE!

Controlar el rendimiento de los neumáticos.

CONTROL ESTADISTICO DE NEUMATICOS

Lo realizan: - Usuarios - Proveedores

EI uso efectivo del neumático depende de la cuidadosa revisión y análisis de los datos estadísticos que se lleven de ellos, buscando siempre

la reducción de costos para el usuario.

La calidad de la información y el intercambio de ella (entre p. y u.) depende de:

- Seriedad en la entrega y obtención de los datos

- Confianza mutua en los sistemas de manejos de datos - Etica Profesional - Responsabilidad

Los sistemas de control de neumáticos van a depender, en calidad y envergadura del tamaño de la faena.

Normalmente en una faena se tienen los siguientes controles:

1. Movimiento de equipos, Hrs. ó Km.

1.1 HORAS MOTOR: EI tiempo movido se obtiene leyendo los horómetrosde los motores ó de las tarjetas de control tiempo de los operadores.

Horómetro: tiene la desventaja que cuando el equipo está detenido, Vg., esperando carguío, el motor está funcionando

y por lo tanto sumando tiempo.

TARJETA (ó INTERFAZ) OPERADOR: muy irregular, depende de la habilidad del operador. ¿Tpos. de ciclo cortos?

Un buen estudio de tiempos de ciclo, podría darle a cada uno de esos dos sistemas un ponderador, obteniéndose así una media de hrs. operación

de movimiento, dato que se le traspasa al neumático.

1.2 KlLOMETRO RECORRIDO : Se instala en el eje de alguna de las ruedas delanteras del equipo, un cuenta kilómetro

(Hubodometer).

Sistema mas eficiente, pues mide exactamente cuanto se desplaza realmente el neumático, hacia adelante ó hacia atrás.

2. TARJETA DE REGISTRO (ó INTERFAZ)de rendimiento del neumático.

A todo neumático que se saca de bodega, ya sea para repuesto y/o ponerlo a trabajar se Ie debe abrir de inmediato una tarjeta (hoja de

vida) en la cual se registrará toda la información relevante que el neumático va a tener durante su vida útil,

Vg.:

- Nº Equipo

- Posición: DD, DI, TID, TED, TII, TEI

- Fecha postura

- Hrs ó Km del equipo a la fecha de la postura

- Fecha sacado

- Reparaciones, Fallas, etc.

3. HOJA DE INSPECCION del neumático en servicio

La usa el personal de mantención y el proveedor en terreno,se recoge principalmente la siguiente información:

Del neumático:- Presiones - Alineamiento - Espesor de goma remanente - Desgaste irregular - Dualidad de neumáticos ( T y D ) - Daños

Del Ambiente: - Temperatura - Velocidades - Mantención de las rutas de transporte - Presencia de agua - Ancho de los caminos, curvas, rampas, pendientes, etc. - Estado de los puntos de carguío, botaderos

Las inspecciones deberían ser semanales, para un buen control y la toma de acciones correctivas.

Toda la información obtenida, ingresada a un eficiente sistema computacional dará una perspectiva detallada de todos los neumáticos en

operación, así se puede tener al día:

- Hrs.Op. Acumulada I neumático- Hrs.Op. Esperadas I neumático- Presiones, perdidas ó excesos- Equipo mas panero de neumáticos, se puede ubicar rutas de trabajo,

operadores y/o turnos (idem para mantenedores)- Frecuencia de falIas- Neumáticos mal pareados. Neumáticos con desgaste irregular - Neumáticos recauchados, desgastes, otros - Costos, etc.

4. Análisis de neumáticos dados de baja

Este registro tiene gran importancia en el proceso de reducción de costo por Km. puesto que indica, en forma resumida, el estado del neumático al momento de la remoción, determinando hacia donde se deben dirigir los

esfuerzos para aumentar el rendimiento general de los neumáticos.

Los neumáticos se dan de baja principalmente por:

- Desgaste - Impactos - Sopladura ó separación de telas - Cortes ó agrietamiento - Otros.

De la misma forma, un buen tratamiento estadístico, con apoyo computacional nos dará el costo por tipo, modelo, marca, periodo de uso, etc., de los neumáticos.

• La mala distribución de la cargaproduce derrames en el camino.

• El derrame durante el proceso de carguío produce serios problemas, totalmente fuera del control del operador del camión.

Practica de carguio

Sobre cargavolumetrica es común.

Derrames en el frentede ntcos traseros.

Estas rocas son imposibles de evitarpor los operadores de pala.

Principales Causas de Daños por Roca

Conocimiento del operador sobre neumáticos.

Prácticas de la pala.

Mantenimiento de la berma.

Limpieza rápida del derramamiento.

Flotas mezcladas.

Exceso de riego.

Tronadura pobre.

EL 0EUMATICO

“ES U0A MAQUI0A”,

POR LO TA0TO SE DEBE

CO0SIDERAR COMO U0

“EQUIPO”.

5 neumaticos otr

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