refe.partici - carrilería

MMDZTRD301 Referencias del Participante Página 1

ENTRENAMIENTO OPERACIONES Y MEJORA DEL DESEMPEÑO

Referencias del Participante

Para

Tren de Rodadura

MMDZTRD301

Proyecto Corp. Newmont - MYSRL Cajamarca, Perú

2008


AApprroobbaacciióónn

AApprroobbaaddoo ppoorr::

GGeerreennttee:: ____________________________________________________________________________________ EEnnttrreennaammiieennttoo yy MMeejjoorraa ddee DDeesseemmppeeññoo

FFeecchhaa:: MMaarrzzoo 22000088

PPeerrssoonnaa ddee ccoonnttaaccttoo:: AAllbbeerrttoo CCaallllee GGeerreennttee –– EEnnttrreennaammiieennttoo yy MMeejjoorraa ddee DDeesseemmppeeññoo CCoorrppoorraacciióónn NNeewwmmoonntt –– MMYYSSRRLL CCaajjaammaarrccaa,, PPeerrúú TTeellff..:: ++558844000000 ((2222111122)) FFaaxx:: ++558844003366

CCoorrrreeoo EElleeccttrróónniiccoo:: aallbbeerrttoo..ccaallllee@@nneewwmmoonntt..ccoomm © Este material es de propiedad intelectual de la Corp. Newmont - MYSRL. Bajo convenios internacionales, ninguna parte puede ser reproducida sin previo permiso de MYSRL o de la Corp. Newmont - MYSRL.


Contenido

Módulo 1 Fundamentos del Tren de Rodadura 5

Lección 1.1 Funcionamiento del Tren de Rodadura Lección 1.2 Descripción del tren de rodadura

� Componentes del Tren � Tipos de desgaste � Selección del tren � Mantenimiento � Influencia de la operación en el desgaste � Tipos de servicio para trenes de rodadura

Lección 1.3 Costos de mantenimiento de tren de rodadura

7

10 10 13 15 23 26 28 29

Módulo 2 Mediciones y Ajustes del Tren de Rodadura 31

Lección 2.1 Herramientas para la evaluación del desgaste � Uso del Set 6V-9413 � Uso de herramientas de ultrasonido

Lección 2.2 Procedimientos de medición � Interpretación de tablas de desgaste � Técnicas de medición � Interpretación de informes CTS

33 33 34 35 35 36 48

Anexos

Anexo 1. Formatos CTS Anexo 2. Manual CTS Handbook – Hojas de desgaste (D8,D9 y D11) Anexo 3. Informes CTS – Ferreyros Anexo 4. Manual de Equipo de Ultrasonido

53 59


MODULO 1

FUNDAMENTOS DEL TREN DE RODADURA


Lección 1.1 FUNCIONAMIENTO DEL TREN DE RODADURA

Un tractor es un vehículo automotor de gran potencia cuyas ruedas o cadenas se adhieren firmemente al suelo o terreno para arrastrar o empujar grandes cargas. Bajo esta premisa tenemos dos tipos de tractores: Tractores de tiro y Tractores de empuje

Centro de Gravedad

desplazado hacia

Centro de Gravedad

desplazado

Barra de Tiro

Brazos de Empuje

Tiro

Empuje

0

20

40

60

80

100

120

M.

To

ns

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

HP

s WEIGHT

HP

WEIGHT 7.3 7.7 8.9 13 16 18 19 25 38 49 66 104

HP 70 80 90 110140165 185240310410 580850

D3

G

D4

G

D5

G

D5

N

D6

N

D6

R

D6

R

D7

R

D8

R

D9

R

D1

0R

D1

1R


Se muestran a continuación algunas de las funciones de un tractor de orugas en obra:

Suministro de material

Desgarramiento

Nivelación de terrenos

Limpieza y mantenimiento de áreas de carga


Los factores que hacen posible que un tractor sea productivo son:

1. El peso de la máquina 2. La potencia del motor 3. La tracción generada por el tren de rodadura 4. El tipo de hoja y/o ripper

Fuerza de Tracción

Configuración de la Máquina

Tipo de Hoja / Riper Tren de Rodamiento Aditamentos

98 %


Lección 1.2 DESCRIPCION DEL TREN DE RODADURA Los altos costos de reparación y mantenimiento que pueden generarse debido a una mala gestión en el mantenimiento del tren de rodadura, hace necesario que se le tome la debida importancia a su gestión. � Componentes del Tren de Rodadura

Un tren de rodadura está conformado básicamente por los siguientes componentes:

- Cadenas - Zapatas - Rodillos inferiores - Rodillos superiores - Ruedas guías - Bastidores y templadores - Eje pívot - Barra ecualizadora


Asimismo cada uno de estos componentes posee características propias. Para el caso de las cadenas, tenemos:

- Eslabones o Regulares o Maestros

- Pines o Macizos o Huecos

- Bujes o Rectos o Escalonados

- Sellos o Arandelas de metal o Sintéticos


- Zapatas o Por número de garras o Por aplicación

- Rodillos o Inferiores

� Pestaña simple � Pestaña doble

o Superiores

- Ruedas guías o Forjadas o Soldadas

- Segmentos de rueda motriz

- Pernería


- Rodillos

Los rodillos usados en nuestras operaciones se pueden clasificar por:

o Tipo de rodillo : Pueden ser de pestaña simple o de pestaña doble o Posición de trabajo : Pueden ser rodillos inferiores o rodillos superiores

- Ruedas Guía Guían la cadena a lo largo de todo el tren de rodado asimismo mantienen el alineamiento de la cadena para un correcto acople con los segmentos de la rueda motriz.


� Tipos de Desgaste El principal tipo de desgaste durante toda la vida útil de los componentes del sistema, es el desgaste abrasivo.

Los factores que influyen en el desgaste abrasivo son:

- Carga - Movimiento relativo - Contacto

o Metal con terreno o Metal con metal

- Material abrasivo


� Selección del Tren de Rodadura Respecto a la selección del Tren de Rodadura, es necesario tener en cuenta los siguientes puntos:

- Existe un componente adecuado para cada aplicación - La selección es un trabajo en equipo: Operaciones, Mantenimiento y Distribuidor - Selecciones críticas

o Tipo de cadena o Ancho y tipo de zapatas


� Arreglo Estándar (D6R-D7R) � Propósito General � Condiciones de terreno firme

� Arreglo XL (D5N, D6N, D6R) � Tren de rodaje extendido hacia

adelante � Balance óptimo sobre suelo mojado y

acabado de nivel

� Arreglo XR (D6R, D7R) � Tren de rodaje extendido atrás � Mejor para aplicación de remolque

� Arreglo LGP (D5N-D7R) � Tren de rodaje extendido adelante y

atrás � Con zapatos más anchos para

aplicaciones húmedas


- Cadenas selladas y lubricadas (Sealed & Lubricated Tracks)

o Standard: D5 a D10 o Heavy Duty: D5 a D7 o Positive Pin Retention – PPR: D8

a D10 and D11 o Bearing Sleeve Link: D11 o Quad & Tri-link Track

- Cadenas selladas (Sealed Tracks) o Sealed: 307 a 385 o Grease Lubricated Link: 307 a

330 o Grease Lubricated Link – PPR2:

345BL - Nuevo sistema de cadenas System One

(New System One Undercarriage) Para el caso de Cadenas Selladas y Lubricadas, el aceite entre el pin y el buje ayuda a controlar el desgaste interno y reducir los costos de mantenimiento.

Eslabón trasero

Eslabón Delantero

Buje

Pin

Aceite Lubricante

Sellos

Orificios - Zapatas

Area de Fricción


Para el caso de cadenas Heavy Duty, tiene la característica de la versatilidad ya que puede ser usado en todo tipo de terreno. Asimismo posee componentes de alta resistencia y con 20% de material adicional de desgaste que la opción estándar. Las cadenas del tipo de Pin de Retención Positivo (Positive Pin Retention Track – PPR), poseen las siguientes características:

- Están diseñadas para resistir el juego axial de la cadena y por lo tanto incrementar la vida de la cadena.

- Esta cadena es estandar en los modelos D11 y opcional para los modelos D8 hasta D10.

Las cadenas del tipo Sleeve Bearing Track, están diseñadas para operar a altas velocidades y grandes cargas de trabajo. Es estándar en los nuevos modelos D11R. Las cadenas del tipo Rotating Bushing Track, poseen las siguientes características:

- Minimiza el desgaste entre el buje y el segmento de sprocket

- Posee 20% más de material de desgaste para incrementar la vida de la cadena

- Posee 04 sellos de ensamble - Posee un sistema mejorado de retención en los

extremos.


Las cadenas del tipo Quad & Tri – Link Track, poseen las siguientes características:

- Diseñado para trabajos en condiciones severas de alto impacto

- Ideal para terrenos rocosos y donde la deflexión de las zapatas es muy alta.

Las cadenas lubricadas por grasa (Grease Lubricated Track), contienen grasa entre el pin y el buje para disminuir el desgaste por contacto entre éstos elementos. Son generalmente usadas en excavadoras y en la carrilería de algunas perforadoras. El sistema de carrilería System One, es un diseño novedoso que posee las siguientes características:

- Elimina el desgaste por movimiento relativo entre el buje y los segmentos de sprocket

- Elimina el desgaste entre los eslabones y las ruedas guía - Se encuentra disponible entre los modelos D3 a D6.


Los criterios para la selección de una zapata dependen mucho del concepto de “Flotación”, el cuál depende de la presión sobre el terreno.

Entre los tipos de zapatas existentes tenemos:

- Zapatas de una sola garra a. Servicio moderado b. Servicio extremo (SE)


- Zapatas de garra múltiple

a. Para aplicaciones que requieren poca tracción y penetración

b. Alta capacidad de viraje c. Usado en excavadoras

- Zapatas de auto limpieza y baja presión sobre el terreno

a. Usadas para terrenos suaves b. Buena separación entre zapatas para

permitir que el material caiga al piso c. Solamente usadas en carrilerías LGP

para obtener una buena flotación.

- Zapatas con agujero trapezoidal en el centro a. Para servicio moderado y extremo b. Facilita la eliminación de material y

protege contra el desgaste a pines y bujes.


- Zapatas cortadoras a. Para aplicaciones donde el terreno

tiende a generar fisuras en las zapatas b. Ideal para el trabajo en rellenos

sanitarios y demoliciones

Para la selección del ancho de una zapata se debe considerar las siguientes observaciones:

1. Siempre use la zapata más angosta posible pero sin llegar a afectar la flotación. 2. Una zapata muy ancha bajo las condiciones de:

a. Moderado impacto, reducirá la vida útil del sistema en 1/3. b. Alto impacto, reducirá la vida del sistema en 2/3. c. Además por cada 2” de incremento en el ancho de la zapata, aumentan los esfuerzos de

flexión en un 20%. Ejemplo. Ancho de zapata seleccionada inadecuadamente.


� Mantenimiento del Tren de Rodadura

Para un adecuado mantenimiento se debe tener siempre en cuenta las siguientes observaciones:

- Verificar y ajustar de manera periódica la comba de las cadenas. - Identificar

o Juntas secas (Temperatura) o Fugas o Pernos sueltos o Componentes rotos etc.

- Medición del desgaste - Programación de cambios - Solicitar soporte al distribuidor

Respecto a la influencia de la comba de la cadena podemos mencionar:

- Muy ajustada o Incrementa la carga del sistema o Acelera el desgaste del sistema. El

desgaste externo de los bujes se acelera hasta en 3 veces

o Puede romper la película de lubricación pin/buje. Acelera el desgaste interno pin/buje.

o Genera daños estructurales por desprendimiento de material.

- Muy suelta

o Acelera el desgaste del paso del sprocket (puntas)

o Acelera el desgaste del sello /buje.

Cadena muy suelta Cadena muy ajustada Cadena normal


Un sistema de monitoreo permanente de la medición del desgaste de trenes de rodadura nos permitirá lo siguiente:

- Controlar el desgaste - Optimizar el programa de cambio de

componentes - Sugerir cambios en las técnicas de operación - Controlar el ajuste de tensión de las cadenas - Ahorro de tiempo y dinero.

Los equipos y herramientas a usar para realizar el monitoreo son:

- Set de Carrilería (6V-9413) - Equipo de ultrasonido

MEDICION DE COMPONENTES

Medición de desgaste en bujes

Medición de desgaste en eslabones


Medición de desgaste en sprockets

Medición de desgaste en zapatas

Medición de desgaste en rodillos

Medición de desgaste en ruedas guía


� Influencia de la operación en el tren de rodadura

Los factores debidos a la operación del equipo que influyen en la vida de una cadena son:

a. La velocidad de operación. b. El sentido de operación c. El Patinaje

a. La velocidad de operación:

- El objetivo es minimizar el desgaste por metro cúbico movido - Evitar las altas velocidades en los traslados - Cobra mucha importancia las distancias de trabajo

b. El sentido de operación:

- Evitar la operación en reversa: Al operar en reversa existe un movimiento relativo entre sprocket y buje por lo que se desgastan más rápido.

- Si por alguna razón se montan mal las cadenas, cuando el operador desplace la máquina hacia delante las cadenas se desgastarán como cuando se opere en reversa. Se debe tener en cuenta que primero debe ingresar al sprocket el lado del pin del eslabón. Para el caso de cadenas S&L, solo se debe ver los tapones y obturadores de una cadena, los otros deben permanecer ocultos.

c. El patinaje:

- Se debe evitar que las zapatas patinen ya que eso genera un consumo improductivo de combustible y mayor desgaste de las garras de las zapatas.

Para el trabajo con excavadoras se debe tener en cuenta lo siguiente:

- Nunca excavar sobre los mandos finales - Evitar el impacto innecesario y el trabajo

en laderas - Siempre excavar sobre las ruedas guías

frontales para reducir los problemas estructurales.


Para la operación de tractores de oruga, se debe tener en cuenta lo siguiente:

- Cuando se desgarra o Mayor desgaste de rodillos inferiores

traseros o Aumenta el desgaste del lado de propulsión

del buje/sprocket

- Giros repetitivos hacia el mismo lado o Mayor desgaste en los componentes

rodantes del lado extremo

- Cuando se trabaja cuesta abajo o Mayor desgaste en los rodillos superiores e

inferiores delanteros o Mejor distribución de carga o Máxima tracción o Menos consumo de combustible

- Cuando se trabaja cuesta arriba o Mayor desgaste en las ruedas guía y rodillos

posteriores o Patinaje o Pobre flotación o Se recomienda retirar el ripper.


� Servicio en el tren de rodadura Algunas de las tareas de servicio para trenes de rodadura son: - Volteo de pines y bujes. Cambio de

sellos - Recalce de zapatas - Reparación de ruedas guía. Relleno de

casco y cambio de sellos. - Reparación de rodillos - Reparación de bastidores y tensor de

cadena

Volteo de pines y bujes. Cambio de sellos y lubricación.

Recalce de zapatas.


Lección 1.3 COSTOS DE MANTENIMIENTO DE TRENES DE RODADURA Analizaremos algunos de los costos generados por los equipos que poseen tren de rodadura. Para el caso de un tractor D8R el costo de mantenimiento de carrilería representa el 18% del costo total de operación. Dentro de los costos de mantenimiento para un tractor D8R, la carrilería representa el 38% del costo total de mantenimiento del equipo.

Los componentes que forman parte del tren de rodadura que generan mayores gastos, son las cadenas y sprockets representando un 69% del costo total por carrilería.

Costo de Operacion Cat D8RII

Combustible

44%

Mant.

Preventivo

5%

Mto. Carriles

18%

Hta. Corte

16%

Rep Mayores

9%

Operador

8%

COSTOS DE MANTENIMIENTO

TRACTOR CAT D8R II

GETS

33%

Rep Mayores

19%

Mantto Prev

10%

Carrileria

38%

GASTOS CARRILERIA D11R

RUEDAS GUIAS

6%

RODILLOS

15%

RECALCE

8%

GUIADORES

2%

CADENAS Y

SPROCKETS

69%


MODULO 2

MEDICIONES Y AJUSTES DEL TREN DE RODADURA


Lección 2.1 HERRAMIENTAS PARA LA EVALUACION DEL DESGASTE Las herramientas usadas para medir el desgaste de los componentes del tren de rodadura son:

- Grupo de herramientas 6V-9413 - Equipo de ultrasonido

� Grupo de herramientas 6V-9413

Este grupo de herramientas nos permite medir de manera rápida y precisa valores de desgaste cercanos al 0.01” ó 0.25mm de precisión. Está conformado por los siguientes componentes:

- 6V-7784 CTS Pouch Estuche - 8H-8580 Scraper Espátula para limpieza - 5P-3920 12” Steel Rule Regla de acero de 12” - 4S-9404 4” Caliper Cáliper de 4” para medición de desgaste exterior - 8T-7790 6” Caliper Cáliper para medidas exteriores de D11N y D11R - 4S-9405 12” Caliper Cáliper para medición de diámetro de rodillos - 5P-3277 12´ Tape Wincha para medición de paso de sprocket D4H-D11R - 5P-8616 Sprocket Gauge Herramienta para medir tamaño de segmentos D4-D5-D6 - 5P-8617 Sprocket Gauge Herramienta para medir tamaño de segmentos D7-D8-D9 - 6V-9410 Depth Gauge Profundímetro. Para todos los modelos.


� Equipo de Ultrasonido 168-7720

La herramienta de ultrasonido mide el espesor de los componentes por medio de ondas de sonido de alta frecuencia que viajan a través del material a medir. El tiempo transcurrido entre el envío y la recepción de las ondas, determina el espesor del material a medir. Las ventajas que ofrece esta herramienta son:

- Reduce el tiempo usado para la limpieza de componentes a medir - Elimina los errores de medición debido a suciedad de los componentes - Mide el desgaste de bujes aún después de haber sido girados - Elimina los errores debido a técnicas diferentes a ser usadas por los inspectores - El equipo posee memoria que almacena las mediciones realizadas - Puede almacenar inspecciones de hasta 64 máquinas - Descarga directamente al software CTS para el cálculo del porcentaje de desgaste - Posee un audífono que indica el ángulo exacto de medida - Posee iluminación de la pantalla para condiciones de poca visibilidad.


Lección 2.2 PROCEDIMIENTOS DE MEDICION Cada componente tiene sus propias técnicas de medición y límites de desgaste, sus propios criterios de reconstrucción y sus propios problemas estructurales. � Interpretación de tablas Existen cartillas donde se tabulan los porcentajes de desgaste de los diversos componentes del tren de rodadura. Las cartas de porcentaje de desgaste, indican directamente en porcentajes el valor del desgaste de acuerdo a la medida tomada sin necesidad de realizar algún tipo de cálculo.

La tabla muestra el porcentaje de desgaste para rodillos de pestaña simple de máquinas D10N y D10R con sprocket elevado.


� Técnicas de medición Existen técnicas diferentes para medir cada componente del tren de rodadura. Presentaremos las técnicas empledas de acuerdo al componente.


� Interpretación de informes CTS Los informes CTS están elaborados mediante un software creado por Caterpillar para la gestión del mantenimiento de trenes de rodadura. Estos informes permiten realizar un monitoreo del desgaste del tren de rodadura de acuerdo a las tablas de desgaste proporcionadas por el fabricante, a fin de reducir los costos de operación del equipo. Los informes CTS proporcionan un resúmen de la condición de un equipo donde se indican observaciones de cada componente del tren de rodadura y recomendaciones para cada equipo.


ANEXOS


Anexo 01 Formatos de Inspección


Anexo 02 Hojas de desgaste (D8,D9 y D11)

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