Bases teoricas en la determinación de la flota de carguío y transporte

CAPITULO III

BASES TEORICAS EN LA DETERMINACIÓN DE LA FLOTA DE CARGUÍO Y TRANSPORTE

3.1 Introducción

Si bien la tarea de determinar la flota de carguío y transporte puede parecer una tarea bastante simple pues basta conocer el tiempo de ciclo de transporte, el tiempo de ciclo de carguío y los tiempos de espera y maniobras para obtener el número de camiones que compondrían la flota de carguÍo y transporte, sin embargo al realizar un estudio más profundo del tema es posible señalar que la determinación de la flota de carguío y transporte se ve afectada por una serie de factores que muchas veces no son considerados en esta determinación.

La determinación de la flota de carguío y transporte de una mina a cielo abierto es una tarea muy sensible a un número no menor de variables y a la vez esta determinación es muy gravitante en el flujo de caja de cualquier empresa minero debido a los altos costos de los equipos involucrados.

Las variables que influyen en la determinación de la flota de carguío y transporte son las siguientes:

• Capacidad de la unidad de transporte (camión)

• Capacidad de la unidad de carguío (Pala)

• Velocidad de la unidad de Transporte

• Índices de eficiencia de los equipos

• Metodología de Carguío

• Experiencia del operador del equipo

• Pendiente de la ruta de transporte

• Coeficiente de rodadura de la ruta de transporte

• Tiempo de espera en el carguío

• Interferencia por exceso de camiones en la ruta

• Carga útil de los equipos

• Altura donde se desarrollen las operaciones mineras

• Potencia del motor del camión

• Tracción del camión

• Condiciones climáticas

• Factor de Carga

3.2 Conceptos Importantes

Tiempo de ciclo del camión: El tiempo de ciclo de un camión corresponde al tiempo promedio que demora el camión en recorrer un circuito de transporte.

Ciclo de transporte: tiempo de carga + tiempo de maniobra + tiempo de viaje + tiempo de maniobra + tiempo de descarga

Figura 3.1. Esquema que muestra el ciclo de transporte en un Sistema Discontinuo

El tiempo de ciclo de un camión depende, entre otras cosas, de las esperas requeridas en los puntos de carga y descarga, de interferencias con vehículos más lentos durante el recorrido ( los cuales no pueden ser sobrepasados) y de la velocidad que los distintos conductores proceden bajo variadas condiciones.

Tiempo de ciclo del equipo de carguío: Es el tiempo requerido para cargar y situar un balde de roca en el camión. Las palas, las cuales rotan de manera circular requieren de mucho menos tiempo que los cargadores frontales, los cuales tienen que trasladarse desde el banco de extracción hasta el camión. El tiempo también depende de la compatibilidad del equipo de carguío con el camión, de las condiciones de excavación, y del tamaño del equipo de carguío.

Los tiempos de carguío son función de las condiciones de fragmentación resultante, de la necesidad de reposicionamiento de la pala, etc. Por tal razón, los tiempos del ciclo de transporte exhiben cierta dispersión que hace necesaria la determinación estadística del valor medio de los tiempos de carguío y transporte con el fin de poder estimar el volumen de producción para cada turno.

El número optimo de camiones que componen una flota es un equilibrio entre la productividad y los costos y a medida que se incrementa el número de camiones, la producción aumenta al principio en forma lineal y luego decae a medida un exceso de camiones es asignado a la pala. Por tal razón la metodología que se busca deberá determinar y optimizar la flota usando estos criterios.

Pendiente de la ruta de transporte: Es la diferencia en elevación del eje central de la ruta expresado como porcentaje de la distancia horizontal a lo largo del mismo eje. Por ejemplo una pendiente de -10% representa una caída vertical de 10 metros en 100 metros horizontales.

Resistencia a la rodadura: La fricción entre las cubiertas y la superficie de la ruta actúan en oposición al movimiento del camión. La resistencia a la rodadura se expresa en porcentaje debido para poder sumarla en el caso de pendientes positivas o restarla en el caso de pendientes negativas a la pendiente de la ruta de transporte y de esta manera determinar la resistencia total de la ruta. La resistencia total se utiliza tanto en los gráficos de frenado dinámico como en los de rendimiento.

La resistencia a la rodadura es el resultado de la fuerza friccional que ocurre entre los neumáticos del camión y la superficie de la ruta de transporte. Esta fuerza friccional es tangente a los neumáticos del camión, es decir paralelo a la superficie de tierra, y actúa en la dirección opuesta al movimiento del camión. Cuanto mayor es el peso del camión, mayor es la resistencia a la rodadura.

La resistencia a la rodadura se expresa como porcentaje del componente del peso del camión que es normal (perpendicular) a la superficie de la tierra. El componente normal del peso del camión varía dentro del perfil del transporte en función de la carga útil del camión y de la pendiente de la ruta. La resistencia de la rodadura también depende del tipo de superficie sobre la cual se desplace el camión ( liso o áspero) Por lo tanto, la resistencia a la rodadura sufre variaciones a lo largo del perfil del transporte. El diagrama siguiente ilustra la manera de la cual la resistencia a la rodadura cambia con la pendiente de la ruta de transporte.

Figura 3.2. Determinación del coeficiente de rodadura según la pendiente

Curva rimpull : La velocidad de un camión desplazándose a lo largo de un tramo ascendente de la ruta de transporte puede calcularse conociendo la fuerza rimpull del camión. Esta fuerza actúa en dirección paralela a la superficie de la ruta de transporte generada por la potencia de tracción del camión durante la aceleración.

La curva rimpull de rendimiento muestra la fuerza rimpull disponible en función de la velocidad del camión durante periodos de aceleración y es normalmente utilizada para determinar la velocidad máxima estable que el camión puede sostener cuando avanza cargado en rampas ascendentes.

Los gráficos de rendimiento representan la capacidad del camión para desarrollar fuerza rimpull la cual decrece con el aumento de la velocidad o bien representa la fuerza suministrada

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