Ejercicios de Flota de Equipos 1. Considerando el perfil de transporte en una cantera, las curvas características del camión y la información entregada, determinar la flota de camiones necesaria para que la pala entregue a chancadora 800 toneladas/ hora. Datos de Pala: Eficiencia = 80 % Factor de llenado = 0.85 % de la altura optima = 120 Angulo de giro = 150º Tiempo de ciclo (A. giro: 90º) = 42 seg Datos del Camión Capacidad Tolva (colmada) = 38,55 m 3 Eficiencia = 90 % Disponibilidad = 80 % Tiempo espera pala 0.9 min Tiempo ubicación pala = 0.8 min Tiempo espera chancador = 0.7 min Tiempo aculatamiento chancador = 0.5 min Tiempo descarga chancador = 0.6 min Velocidad cargado en horizontal = 35 km/hr Velocidad vacío en horizontal = 45 km/hr Datos en Operación (Faena) Densidad (insitu) = 2.5 gr/cc Factor Conversión Volumétrico = 0.80 Resistencia 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 δ esponjam. F.E. = 2.5 = 2 (ton / mt 3 ) 1.25 Capacidad Tolva ( ton ) Capacidad Tolva ( ton ) = Volumen Tolva Colmada ( mt 3 ) x δ esponjamiento 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 A T ciclo pala Cap Cuch (ton) = Prod Horaria Pala ( ton/hr) x T ciclo pala 60 x x Ef x Fll x H x A Cap. Cuch (ton) = _800 x 0.7__ 60 x 0.8 x 0.85x1.2 = 11,438 (sin factor de llenado) 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 Redondeando = 8 cucharadas 9.722 Tiempo ciclo camion (min) T ciclo camión = T origen + T destino + T viaje Torígen = Tespera pala + Tubicación pala + Tllenado camión Tllenado camión = Tciclo pala x N° 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 VA 35 km/hr x hr/60min 0.583 km/min TB: 0.2 km 10 % ________ d B = √ 0.2 2 + 2 2 = 2.010 km dB 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 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 TB: 0.2 Km 10 % dB ________ 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______ V A 45 km/hr x hr/60min = ___1 km____ 0.750 km/min = 1.333 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 2. Problema Se trata de cargar caliza volada con una densidad 1.7 ton/mt 3 sueltos, y dispone de 3 palas cargadores con un cucharón de 10.3 mt3 de capacidad y camiones de 77.2 ton y tolva de 51.3 mt3 , con este material la pala consigue 0.7 min, con un factor de llenado de 90 % mientras que el camión tarda en recorrido y descarga 12 min. Datos Operación Camión Numero de camiones = N = 15 Cap Tolva = 51.3 mt 3 Cap Camion = 77.2 ton Pala γ esp = 1.7 ton/mt3 se 15 de su Numero de Palas = n = 3 Cap cuchara = 10.3 mt3 Tciclo pala = 0.7 min Factor de llenado = 90 % Solución 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 (mt3) Cap Cuch (mt3) con factor de llenado Nro Pases = Cap Tolva Cam (mt3) = 51.3 = 5.5 cucharadas Cap Cuch (mt3) 9.27 Ahora decidimos el N° 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 cucharadas llegamos a 94.55 ton. lo que supera largamente la capacidad del camión, entonces por lo anteriormente expuesto nos quedamos con 5 cucharadas. Calculo Tiempo 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 nxT 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 N° Optimo de camiones (F.A.= 1) y despejamos N 1 = N x P x t N = n x T = 3 x 15.5 nxT Pxt 5 x 0.7 = 13.3 Camiones Con lo que finalmente decimos que para un factor de acoplamiento igual a 1, con 3 palas en operación, el número de camiones optimo es de 13 camiones. Ejercicio de Rendimiento de un Cargador Frontal. Se tiene una explotación de cantera donde se aplica un método conocido de 15 pies de ancho por 20 pies de alto; para la determinación se emplea perforadoras hidráulicos que perforan taladros con una longitud promedio de 12 pies, Con una eficiencia de disparo del 90%; El peso especifico del material insitu es 2,2 TM/m3, El material después del disparo se esponja 40%. Este material es evacuado por un cargador frontal de 2,7 m3 de capacidad de cuchara dado por la fábrica, con un grado de llenado del 82%, Su velocidad de transporte cargado es 7 km/h y su velocidad sin carga es 10,8 km/h. La distancia promedio del lugar del disparo al echadero es 188 m (del echadero que se encuentra en la parte más lejana). La carga, descarga y maniobra del operador duran 2,6 min/ciclo, La eficiencia de tiempo es 88%, La disponibilidad mecánica 91%. a) Calcular el tiempo de limpieza y el número de viajes necesarios. b) El rendimiento del Cargador y el tonelaje evacuado por día Solución: Transformando pies a metros. 15 pies = 4,57 m 20 pies = 6,10 m 12 pies = 3,66 m Longitud de avance = 3,66 m x 0.9 = 3,29 m Volumen disparado por disparo = 4,57 m x 6,10 m x 3,29m = 91,72 m3 Volumen a Evacuarse = 91,72 m3 + 91,72 m3 x 40% = 128,41 m3 Carga útil de cuchara = 2,7 m3 x 0,82 = 2,21 m3 Tiempo que demorara del cargador en evacuar material de voladura sin considerar menor tiempo disponible para uso de cargador por eficiencia mecánica, ni eficiencia de tiempo b) Rendimiento del Cargador = 3,47 TM/ciclo x 9,37 ciclos/h = 32,51 TM/h Rpta. Tonelaje evacuado por día = = 32,51 TM/h x 8 h/turno x 3 turnos/día = 780,24 TM/día Rpta.
