FACULTAD DE INGENIERA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA DE MINASDiseo de la maquinaria de extraccinCURSO: Mtodos de explotacin superficial y subterrneaALUMNO: SALAZAR VASQUEZ JOSU ISAACDOCENTE: Pedro Pingo Serrano

Campus Chiclayo, Abril del 2015

Diseo de la maquinaria de extraccin:

Para poder encontrar las dimensiones, capacidad y tamao de los componentes de la maquinaria a utilizar se debe tener los siguientes criterios bsicos: Velocidad de elevacin, incluyendo la aceleracin, frenado y velocidad mxima. Produccin en t/h. Peso mximo que debe ser elevado Peso de la carga y de los equipos de elevacin. Dimetro del cable de elevacin.

Con lo anteriormente mencionado se puede determinar la potencia del motor para subir y bajar pesos en los tiempos requeridos.Estos datos tienen un orden establecido para poder ser calculados y estimados, que es el siguiente:1. Tiempo de los ciclos de trabajo2. Velocidad de elevacin3. Pesos de las cargas de mineral y de los medios de transporte4. Dimensiones del cable de extraccin5. Dimensiones de los tambores6. Potencia requerida del sistema motor de la mquina de extraccinA continuacin har una breve resea de lo mencionado anteriormente:1. Ciclo de trabajo

Simplemente consiste en el tiempo total para mover el transporte desde el punto de base del pozo de extraccin hasta el punto de descarga que viene a ser la cabeza o parte alta del pozo. Para que este ciclo sea completo debe comprender los perodos de: tiempo de carga, marcha lenta inicial, aceleracin, velocidad plena, desaceleracin, marcha lenta de parada, descarga y parada.

A continuacin estn las relaciones entre la velocidad mxima, longitud de recorrido y tiempo de trabajo:

2. Produccin en T/H

Viene a ser la produccin horaria en t/h en funcin de las necesidades de productividad anual de una mina. Para determinar este factor se debe tener en cuenta la inversin necesaria, plantilla, horas de trabajo anual, productividad, etc.

3. Peso mximo y capacidad del Skip.

Comprende el peso del cable ms el peso de skip ms el peso del mineral.

La carga por skip por lgica se deduce:

4. Contrapesos

En algunas ocasiones para equilibrar el skip se utiliza un contrapeso. Este se calcular con la suma del peso del skip totalmente cargado y descargado. De esto se obtiene el mejor compromiso para el contrapeso.

5. Cables de extraccin

Factores a tomar en cuenta para elegir a los cables ms adecuados ser:

a) Hilos de acero.b) Los torones.c) El alma.d) El trenzado

Trenzado cruzado Trenzado Lang Cables compuestos

6. Caractersticas de los cables

Entre las caractersticas fsicas tenemos:

Seccin terica: Suma de las secciones de los hilos Dimetro terico: Es el crculo circunscrito a la seccin terica Dimetro prctico: Es el del cable nuevo sin usar y es mayor en un 2 a 5 % al usado. El peso por metro: Figura en los catlogos en kilogramos.

Entre las mecnicas principales tenemos: La carga de rotura se determina sometiendo un trozo de cable. La resistencia totalizada se obtiene sumando las individuales de los hilos del cable. El alargamiento: el lmite elstico llega al 0,75 de la carga de rotura. Fatigas.

7. Clculo de los cables

La resistencia se calcula multiplicando la carga mxima por un coeficiente de seguridad.

En condiciones normales el valor mnimo de = 8

Por otro lado para evitar fatigas en el arrollamiento se debe cumplir: Si D es el dimetro del tambor y del cable y el del hilo, todos ellos en mm, se tiene:

8. Tamao del tambor de arrollamiento

Una vez conocido el dimetro del cable de extraccin, se puede determinar la longitud G de la generatriz del cilindro del tambor de arrollamiento. El dimetro mnimo del tambor suele estar definido por: D > 60d para planos inclinado y D > 80 a 110d para calves de d >25mm o D > 60d para cables con d < 25mm en posos verticales.

Si: L= profundidad del poso D= dimetro del tambor G=longitud de la generatrizdel tambor D=dimetro del cable N=nmero de espiras enrolladasSe tiene:

9. Tipos de mquinas de extraccin

Mquina de extraccin de tambor nico Mquina de extraccin de doble tambor con 1 embrague Mquina de extraccin de doble tambor con doble embrague Polea Koepe simple Polea mltiple de friccin

10. Amarre, unin del cable y guionaje

Puede hacerse de los siguientes mtodos.

Con casquillo cnico Amarre Davies Reliance De pinzas Amarre de guardacabo o anillo De aprieto automticoa) La unin del cable

Esta unin se hace a travs de los guardacabos. Actualmente el sistema de suspensin es por medio de la barra maestra que consta de una barra unida al techo de la jaula, la regulacin para compensar el alargamiento del cable se puede hacer con cadena tipo galle, tornillo, cuas. Elementos que unen la barra. Estos cables de equilibrio se unen por sus extremos en los fondos de las dos jaulas.

b) Guionaje

Tiene como funcin principal de conducir los skips a lo largo del pozo. El guionaje comprende a las guiaderas de madera o metlica y a las traviesas, que tambin son de madera o metlica.

11. Potencia de la mquina de extraccin

Este es el criterio ms importante a tomar en cuenta en el diseo del sistema de extraccin. Existe dos conjuntos bsicos diferentes de maquinas de extraccin: El sistema de tambores y el de polea ficcin o polea Koepe.

La diferencia fundamental entre estos dos sistemas es que con un tambor de arrollamiento del cable el par motor decrece constantemente pues este cable est siendo arrollado en el tambor, mientras que en el sistema de polea, el par motor permanece constante por ende tambin la potencia instantnea.

A) Mquina de tambor de arrollamiento.

Las ecuaciones para calcular la potencia necesaria en todos los puntos de A a F de las curvas de potencia/tiempo son Potencia requerida para acelerar el sistema

TSL es la masa total suspendida y la masa de las partes en rotacin que son aceleradas

EEW= peso o masa efectivo equivalente de los elementos giratoriosSL= peso o masa cargada en el skip (Kg)Sw= peso o masa del skip (Kg)R = peso o masa del cable (Kg)V= velocidad del cable en m/sTa= tiempo total de aceleracin

Potencia recuperada por la red debido a la desaceleracin

Donde Tr es el tiempo de frenado incluido la marcha lenta.

Potencia de funcionamiento en el fondo del pozo sin aceleracin. Es la potencia necesaria para elevar el skip lleno en el fondo del pozo que se mueve a velocidad mxima.

Donde g es la aceleracin de la gravedad.

Potencia de funcionamiento al final del periodo de aceleracin al alcanzar la plena velocidad.

SLB es la carga total suspendida en el fondo del pozo al final de la aceleracin.

Potencia de funcionamiento al final de la carrera a plena o mxima velocidad.

Donde SLT es el peso total suspendido arriba del final de la carrera pero antes del inicio del frenado.

Potencia de funcionamiento al final de la desaceleracin.

Factor de correccin de potencia por ser la eficiencia del motor y de la transmisin menor que 100%. Se toma una eficiencia del 85%. La correccin

Finalmente las ecuaciones para calcular la potencia RMS del motor elctrico de la mquina de extraccin son:

La bondad de los clculos se comprueba mediante la expresin.

B) Mquina de polea de friccin o Polea Koepe.

Potencia de aceleracin

TSL= EEW + SL +2.SW+ R (kW)R= (profundidad del pozo). (Peso en Kg por m del cable).2. (n de cables)= L.Pc.2.n

Potencia recuperada

Potencia de funcionamiento en el fondo del pozo

Potencia de funcionamiento al final de la aceleracin

H= SL.V.g.0, 111(kw). Se ha supuesto que en este caso la eficiencia del motor y de la transmisin es mayor que en el caso anterior. Se toma una eficiencia

La prueba a realizar para ver si los clculos han sido correctos es