Un accionamiento de rueda de cangilones más ligero no implica una mejora más barata

Compare tres configuraciones completas

En una ampliación de capacidad, evalúe el cambio de accionamiento junto con los cangilones de mayor tamaño y las modificaciones de la cinta transportadora de la pluma. Su efecto combinado puede aumentar las necesidades de contrapeso, incluso si el accionamiento elegido es más ligero. El precio y la masa del conjunto no bastan para decidir.

Una configuración electromecánica sitúa el motor eléctrico y el reductor cerca de la rueda de cangilones. Incluir en la comparación un reductor planetario compacto adecuado, junto con su motor, montaje y accesorios. Obtener la masa, las dimensiones y las cargas sobre los apoyos del conjunto completo propuesto.

En el sistema de accionamiento hidráulico directo considerado aquí, un motor hidráulico acciona el eje de la rueda de cangilones, mientras que una unidad de potencia hidráulica independiente, o HPU, contiene el motor eléctrico, las bombas y los equipos asociados. Compare una HPU situada en la plataforma giratoria con otra situada en la pluma de contrapeso. Para cada opción, prepare un plano de disposición, una relación completa de masas en servicio, las cargas en los apoyos, las rutas de servicios y el procedimiento de desmontaje. Estos elementos definen la instalación que se está presupuestando.

HPU en la plataforma giratoria

En una plataforma giratoria que no participa en la elevación de la pluma, la HPU carga la plataforma y su estructura de soporte. Cambia la distribución global de masas y las reacciones de apoyo, pero no aporta un contrapeso gravitatorio directo al conjunto móvil de elevación. Cualquier reducción de lastre asociada a un equipo más ligero en la rueda de cangilones debe calcularse por separado.

Una ubicación central puede permitir un recorrido hidráulico más corto que la pluma de contrapeso trasera. Confirme el trazado, incluidos los bucles que permiten el movimiento, los soportes y la protección. Reserve el espacio necesario para retirar el cilindro de elevación de la pluma, sustituir el accionamiento de la cinta transportadora y mantener las tolvas de transferencia, además del acceso a la HPU.

Una HPU puede caber durante el funcionamiento y aun así obstaculizar una sustitución posterior. Distinguir el espacio para el mantenimiento rutinario del espacio adicional necesario para retirar un motor eléctrico, una bomba o un componente cercano de la máquina. Comprobar el espacio libre para la retirada y la ruta de izaje, además de la superficie ocupada por el equipo.

HPU en la pluma de contrapeso

En una pluma de contrapeso que se mueve con el mecanismo de elevación, la HPU puede contribuir al momento de contrapeso. Junto con la masa retirada de la rueda de cangilones, puede permitir una reducción adicional del lastre existente. Esa reducción depende de la masa en servicio, la posición y la geometría real del mecanismo en todo el recorrido de elevación. No equivale automáticamente a la masa de la HPU.

Esa ventaja puede requerir estructura de acero adicional, plataformas y acceso para izaje. La ruta hidráulica también puede ser más larga. Comparar el diámetro de las tuberías, el caudal, la pérdida de presión y la respuesta de control de la configuración propuesta. Comprobar las presiones de retorno y de drenaje de carcasa frente a los límites del equipo seleccionado, y considerar el movimiento de las mangueras y el efecto de la compresión del fluido sobre la respuesta del accionamiento.

Confirme la inclinación admisible de la HPU seleccionada en todo el recorrido de elevación de la pluma, incluidos los niveles de aceite del depósito y las disposiciones de aspiración, retorno y drenaje. Si el equipo no admite ese movimiento, puede ser necesario un montaje adecuado o un sistema de nivelación. Cualquier sistema de nivelación añade masa, costo y mantenimiento. Un ángulo admisible para otra unidad de potencia no demuestra que esta sea adecuada.

Defina cómo se mantendrá y retirará la HPU. Retirar un equipo que contribuye al contrapeso cambia la configuración de mantenimiento y puede exigir apoyo temporal o lastre. Incluya esos trabajos al evaluar la ubicación.

Calcule el cambio de masa completo

Incluir todos los equipos retirados y añadidos en su posición real: motor de la rueda de cangilones, masa operativa de la HPU, tuberías y aceite, apoyos, resguardos, plataformas y cambios de contrapeso. Confirmar si los pesos indicados incluyen el conjunto completo y los fluidos de operación. Incorporar cualquier componente excluido antes de utilizar esos pesos en la evaluación del equilibrio.

Compruebe el equilibrio durante la elevación de la pluma, la estabilidad de la máquina completa y las reacciones en los elementos, mecanismos, rodamientos y apoyos afectados para las posiciones y condiciones de carga pertinentes. Recuperar la fuerza del cilindro de elevación en una posición no demuestra que se hayan recuperado las cargas originales en otras partes. El artículo sobre el equilibrio de la máquina explica las mediciones y la evaluación del mecanismo necesarias para interpretar ese resultado.

Muestre claramente las diferencias

Use las disposiciones reales para definir el alcance. La tabla identifica las principales consecuencias de cada ubicación; no establece una clasificación de las configuraciones.

Exija las mismas condiciones de servicio y criterios de aceptación

Comparar el par y la velocidad del eje de la rueda de cangilones durante el ciclo operativo, incluidos la duración de los picos, los arranques con carga, las inversiones y las sobrecargas previsibles. La misma potencia instalada no demuestra un régimen de trabajo equivalente. Confirmar qué limita la producción antes de aumentar el tamaño del accionamiento: el llenado de los cangilones, la descarga, la capacidad de transferencia y las maniobras pueden limitar la producción útil. El estudio de recuperación distingue la producción teórica de la capacidad efectiva y considera la disponibilidad por separado. [1]

Un accionamiento más ligero sigue transmitiendo reacciones de par a su montaje y a la máquina. Acuerde con el proveedor del accionamiento las cargas normales, máximas y de los eventos de protección, y evalúe las acciones estructurales resultantes. Un ajuste de presión o de corriente por sí solo no demuestra que todas las acciones queden limitadas. Evalúe el estado de los componentes que se conservarán y su exposición a la fatiga bajo el servicio propuesto, y confirme la capacidad térmica del equipo seleccionado para las condiciones de servicio y del emplazamiento previstas.

El caso de la recuperadora de pórtico con rasquetas descrito por Schmidt y van Rensburg ilustra el riesgo de integración. Incluyó motores de mayor potencia suministrados sin consultar al diseñador, protección de par incorrecta, acoplamientos hidráulicos sobrellenados y protección ineficaz frente a la pila de material. La lección es mantener las compras y la protección puesta en servicio vinculadas a la base de cargas estructurales. El caso no favorece ninguna de las dos tecnologías de accionamiento. [2]

Antes de la adquisición, acuerde quién aceptará las condiciones de servicio mecánico, las cargas estructurales, la protección hidráulica o eléctrica y el rendimiento durante la puesta en marcha. Registre las evidencias exigidas en cada interfaz, incluida cualquier condición que impida la aceptación. El artículo sobre la revisión de diseño antes de la adquisición desarrolla este proceso de autorización y verificación.

Compare el costo total instalado con el mismo alcance

Para cada configuración, incluya el conjunto de suministro, la ingeniería, las modificaciones estructurales, los trabajos en el contrapeso, las conexiones eléctricas e hidráulicas, la refrigeración, las estructuras de acceso, el izaje, las obras temporales, la instalación y la puesta en servicio. Contraste las exclusiones del proveedor con el alcance del propietario y de los contratistas antes de comparar precios.

Evalúe cada etapa del desmontaje y la instalación de los equipos, incluidos el equilibrio temporal, los apoyos y las sujeciones. El Boletín de Seguridad Minera 128 de Australia Occidental recomienda disponer de datos de equilibrio actualizados para las modificaciones y comprobar el equilibrio antes de los trabajos que afecten a la estabilidad. Los incidentes con apiladoras que recoge también demuestran por qué un bloqueo hidráulico no constituye un aislamiento seguro de la energía. [3] Aplique los principios pertinentes a la máquina real y a la secuencia de desmontaje; no suponga que la configuración de funcionamiento terminada representa la condición durante la parada.

Para los sistemas hidráulicos, prever la instalación de tuberías, el lavado, la verificación de limpieza y la restitución del circuito. Acordar la limpieza requerida y el método de aceptación antes de estimar la duración de la parada. Planificar qué puede prepararse antes de la parada y reservar tiempo para probar el circuito instalado.

Donde sea posible estimar los costos, utilice provisiones identificadas y supuestos explícitos. Señale expresamente el alcance no cuantificado. Si un requisito pendiente de apoyos, acceso o parada pudiera invertir el orden de preferencia, la estimación más baja aún no demuestra un ahorro.

Presentar por separado los costes de parada y mantenimiento

Presentar el coste de instalación y puesta en servicio de cada opción por separado de las pérdidas de producción durante la parada y de los costes de mantenimiento posteriores. Contabilizar una sola vez cualquier pérdida de producción expresada en dinero y dejar claras las hipótesis. Mantener límites de coste coherentes al comparar las configuraciones.

Incluya la mano de obra de mantenimiento, el cuidado de los fluidos, los métodos de sustitución, los repuestos y las competencias disponibles en el emplazamiento. No suponga que una tecnología tiene menor costo de mantenimiento o mayor disponibilidad sin evidencia comparable.

Compare los refuerzos evitados con los trabajos añadidos

Reconozca el ahorro por refuerzos evitados solo cuando la comparación identifique los elementos o conexiones que requerirían trabajos con una opción y demuestre que esos trabajos son innecesarios con la otra. Un conjunto hidráulico de mayor precio podrá entonces tener un menor coste total instalado si los trabajos evitados superan su sobrecoste de suministro y los soportes, servicios, accesos y trabajos de lastre adicionales. El artículo sobre el diseño de máquinas más ligeras amplía la evaluación de la reducción de masa.

Si la pluma existente y el equilibrio permiten una actualización electromecánica compacta, conservar esa configuración puede requerir menos modificaciones y reducir el coste de instalación. Esta es una comparación de costes de instalación; no demuestra el menor coste durante la vida restante de la máquina.

Recomiende una disposición solo cuando estén suficientemente definidos el servicio común de comparación, las configuraciones aceptables de la máquina y el alcance de la instalación. Muestre la diferencia de costes, sus principales causas y los supuestos pendientes que podrían invertir el resultado. Asigne responsables para resolver esos puntos. La masa ahorrada es un dato para la decisión; el resultado debe ser una instalación aceptable con un coste total instalado que pueda justificarse.

ACE puede evaluar las consecuencias estructurales, de equilibrio y de mantenimiento de los accionamientos de rueda de cangilones preseleccionados y definir un alcance de instalación comparable para la compra.