Examen Manejo de Materiales

Considerando el perfil de transporte, las curvas características del camión y la información entregada, determinar la flota de camiones necesaria para que la pala entregue al chancador 800 toneladas por hora.

Datos Pala:Eficiencia = 80 %Factor de llenado = 0.85% de la altura optima = 120Angulo de giro = 150ºTiempo de ciclo (A. giro: 90º) = 42 seg

Datos CamiónCapacidad Tolva (colmada) = 38,55 m 3

Eficiencia = 90 %Disponibilidad = 80 %Tiempo espera pala 0 0.9 minTiempo ubicación pala = 0.8 minTiempo espera chancador = 0.7 minTiempo aculatamiento chancador = 0.5 minTiempo descarga chancador = 0.6 minVelocidad cargado en horizontal = 35 km/hrVelocidad vacío en horizontal = 45 km/hr

Datos FaenaDensidad (insitu) = 2.5 gr/ccFactor Conversión Volumétrico = 0.80Resistencia a la rodadura (equivalente) = 2 %

Solución:

F.E. = 1 / F.C.V. = 1 / 0.8 = 1.25

F.E. = δ insitu δ esponjamiento = δ insitu = 2.5 = 2 (ton / mt 3 ) δ esponj F.E. 1.25

Capacidad Tolva ( ton )

Capacidad Tolva ( ton )= Volumen Tolva Colmada ( mt 3 ) x δ esponj

Capacidad Tolva ( ton )= 38.55 mt 3 x 2 ton / mt 3 = 77.1 ton

Capacidad cuchara ( ton )

Prod Horaria Pala ( ton/hr) = 60 x Cap Cuch (ton) x Ef x Fll x H x AT ciclo pala

Cap Cuch (ton) = Prod Horaria Pala ( ton/hr) x T ciclo pala60 x x Ef x Fll x H x A

Cap Cuch (ton) = __800 x 0.7__ = 11,438 ( sin factor de llenado )60 x 0.8 x 0.85x1.2

Cap Cuch (ton) = 11.438 x 0.85 = 9,722 (ton) [con factor de llenado]

Numero de cucharadas

Numero Cucharadas = Capacidad Tolva ( ton ) Cap Cuch (ton)

Numero Cucharadas = 77.1 = 7.930 aprox 8 cucharadas 9.722

Tiempo ciclo camion (min)

T ciclo camion = T origen + T destino + T viaje

T origen = T espéra pala + T ubicacion pala + T llenado camion

T llenado camión = T ciclo pala x Nro cucharadas = 0.7 x 8 = 5.6 min

T espéra pala = 0.9 min

T ubicacion pala = 0.8 min

T origen = 5.6 + 0.9 + 0.8 = 7.3 min

T destino = T espera chancador + T aculatamiento + T descarga chancado

T destino = 0.7 + 0.5 + 0.6 = 1.8 min

T viaje = Tvc + Tvv = d vc + d vv V vc V vv

T viaje se calcula según el siguiente perfil y graficas de velocidad.

Perfil de Transporte

Graficas de Velocidad

Subida + 2 % Bajada - 2 %

Tiempo de viaje (ida) cargado

T vc = T A + T B + T C

T A = d A = ______1 km______ = ___1 km____ = 1.715 min V A 35 km/hr x hr/60min 0.583 km/min

T B :

________ 0.2 km d B d B = √ 0.2 2 + 2 2 = 2.010 km

2 km

V B según grafica 25.56 km/hr

T B = d B = _____2.010 km______ = __2.010 km____ = 4.718 min V B 25.56 km/hr x hr/60min 0.426 km/min

T C = d C = ______3 km______ = ___3 km____ = 5.146 min V C 35 km/hr x hr/60min 0.583 km/min

T vc = T A + T B + T C = 1.715 + 4.718 + 5.146 = 11.579 min

10 %

Tiempo de viaje (vuelta) Vacío

T vv = T C + T B + T A

T C = d C = ______3 km______ = ___3 km____ = 4 min V C 45 km/hr x hr/60min 0.750 km/min

T B :

________ 0.2 Km d B d B = √ 0.2 2 + 2 2 = 2.010 km

2 km

V B según grafica 23.46 km/hr

T B = d B = _____2.010 km______ = __2.010 km____ = 5.141 min V B 23.46 km/hr x hr/60min 0.391 km/min

T A = d A = ______1 km______ = ___1 km____ = 1.333 min V A 45 km/hr x hr/60min 0.750 km/min

T vv = T C + T B + T A = 4 + 5.141 + 1.333 = 10.474 min

T viaje = Tvc + Tvv = 11.579 + 10.474 = 22.053 min

Finalmente reemplazamos los tiempos y obtenemos el Tiempo ciclo camión

T ciclo cam = T orig + T dest + T viaje =1.8 + 7.3 + 22.053 = 31.153 min

Produccion Horaria Camion (ton/hr)

Prod HR Cam (ton/h) = 60 x C Cam (ton) x Ef = 60 x 77.1 x 0.9 = 133.644 ton/hr T ciclo cam 31.153

Numéro de camiones en operacion

Nro. Camiones operacion = Prod hr Requerida = __800__ = 5.986052498 Prod hr Camion 133.644

Flota Camiones Requerida

Flota Camiones = Nro. Camiones operación = 5.986052498 = 7.48 camiones Disponibilidad 0.8

La flota requerida es de 8 camiones de 77.1 ton de capacidad

10 %

Problema 2

Se trata de cargar caliza volada con una densidad 1.7 ton/mt 3 sueltos, y se dispone de 3 palas de ruedas con un cucharón de 10.3 mt3 de capacidad y 15 camiones de 77.2 ton y tolva de 51.3 mt3 , con este material la pala consigue de 0.7 min, con un factor de llenado de 90 % mientras que el camión tarda en su recorrido y descarga 12 min.

Camión Datos Faena

Numero de camiones = N = 15 γ esp = 1.7 ton/mt3 Cap Tolva = 51.3 mt 3

Cap Camion = 77.2 ton

Pala

Numero de Palas = n = 3Cap cuchara = 10.3 mt3

Tciclo pala = 0.7 minFactor de llenado = 90 %

Solucion

Cap cuch = 10.3 mt3 (sin factor de llenado)Cap cuch = 10.3 mt3 x 0.9 = 9.27 mt3 (con factor de llenado)

Calculo de numero de pases (P):

Nro Pases = Cap Tolva Cam (mt 3 ) Cap Cuch (mt3) con factor de llenado

Nro Pases = Cap Tolva Cam (mt 3 ) = 51.3 = 5.5 cucharadas Cap Cuch (mt3) 9.27

Ahora decidimos el nro de cucharadas ( 5 o 6 )

Para 5 Cucharadas 9.27 x 1.7 x 5 = 78.80 ton

Para 6 Cucharadas 9.27 x 1.7 x 6 = 94.55 ton

Como la capacidad del camión es 77.2 ton y con 5 cucharadas se llega a 78.80 ton que esta cerca de la capacidad del camión, en cambio con 6 cuch llegamos a 94.55 ton lo que supera largamente la capacidad del camión, entonces por lo anteriormente expuesto nos quedamos con 5 cucharadas.

Calculo Timpo ciclo camión

T ciclo camión = Trecorrido + Tdescarga + Tcarga

Trecorrido + Tdescarga = 12 min

Tcarga = Nro Pases x T ciclo Pala = 5 x 0.7 = 3.5 min

T ciclo camión = Trecorrido + Tdescarga + Tcarga = 12 + 3.5 = 15.5 min

Calculo de factor de acoplamiento (F.A.)

F.A.= N x P x t n x T

donde: N : numéro de camiones

P : número de pases t  : tiempo de ciclo pala n : numero de palas T : tiempo ciclo camión

F.A.= 15 x 5 x 0.7 = 1.13 3 x 15.5

F.A. = 1.13 > 1 esto nos dice que nos estan sobrando camiones.

Calculo de nro optimo de camiones (F.A.= 1) y despejamos N

1 = N x P x t N = n x T = 3 x 15.5 = 13.3 Camiones n x T P x t 5 x 0.7

Con lo que finalmente decimos que para un factor de acoplamiento igual a 1, con 3 palas en operación, el numero de camiones optimo es de 13 camiones.