11. Peso de los carros vacíos

Estos varían de 46 a 63% del peso neto de la carga

12. Ciclos de transporte

Estimar el tiempo de ciclo es difícil. Para hacer el ciclo más rápido se dispone de instalaciones y dispositivos tales como parrillas, martillos neumáticos o hidráulicos para romper las rocas mayores a la luz de las parillas, compuertas accionadas por pistones, tolvas, carros con tolvas traslapadas, mecanismos para vaciar, carros, locomotoras en tándem equipadas con controladores magnéticos o neumáticos para duplicar la fuerza de tracción y otros.

13. Determinación del peso la locomotora

1. Cuando se considera la aceleración:

Una de las fórmulas de amplio uso para su determinación es la siguiente:

2. Sin considerar la aceleración:

Una de las fórmulas de mayor uso para gradientes a nivel o hacia arriba es la siguiente:

Dónde:

L = peso de la locomotora, toneladas cortas

0.1 a 0.2 mphps (millas por hora por segundo) = 0.146 a 0.292 pies/segundo2

W = peso de la carga rodante, toneladas cortas

G = gradiente, por ciento

F = resistencia a la carga rodante en función de W, libras por tonelada corta

A = adherencia a nivel, expresado en decimales ruedas de fierro fundido = 0.20 ruedas de acero = 0.25

Cuando se utiliza ruedas de acero en una locomotora a troley, la adherencia A es igual a 0.25 entonces se tiene:

EJEMPLO 1:

Dadas las siguientes condiciones, seleccionar la locomotora a troley y carros para el transporte de mena de la mina a la concentradora:

1. La concentradora trata 2000 toneladas cortas/ dia, 7 dias a la semana.

2. Gradiente 6/1000 en descenso con carga = 0.6%

3. Distancia de la tolva de concentradora: 5000 pies

4. Turnos de trabajo de la locomotora: 2 de 8 horas cada uno, 6 dias a la semana

5. Carros provistos de rodamientos.

6. Las ruedas de la locomotora son de acero

7. La aceleración es de 0.1 mphps.

Solución:

1. Tonelaje por turno de la locomotora:

= 1166.6666 se redondea a 1180 toneladas

2. Estimación del tiempo de ciclo de viaje:

Llenado de un carro 1min

Vaciado de un carro 1min

Velocidad del convoy 32 808 pies por hora (10km/hora)

Tiempo de viaje ida y vuelta:

Tiempo de ciclo considerando 10 carros:

2 * 10 + 18.288 = 38.3 casi 40 min

3. Tiempo neto de trabajo por turno:

7 horas * 50 min/hora de trabajo =350 minutos

4. Numero de ciclos por turno: 350/40 =8.75 casi 9 ciclos

5. Tonelaje por carro por viaje:

6. Peso de la carga rodante considerando peso de carro vacio igual a 70% de la carga:

10 carros * 13.1 ton/carro *1.7 = 222.7 casi 223 toneladas cortas

7. Peso de la locomotora considerando que las ruedas son de acero:

Aplicando:

Se tiene:

=8.33 casi 9 toneladas.

Si se tiene los pesos reales de los carros vacíos y la carga, se deben utilizar estos datos en lugar de los asumidos.

Comprobación:

Gradiente = 0.6 % hacia abajo

Carga rodante = 223toneladas cortas

Carros vacíos = 92 toneladas cortas

Peso locomotora = 9 toneladas

1. Resistencia unitaria del tren:

Aplicando:

Rt = Rr + 20 G hacia arriba

Rt = Rr + 20 (-G) hacia abajo

Se tiene:

Rt = 20 + 0.6 x 20 = 32 lb/ton hacia arriba

Rt = 20 + (0.6 x 20 ) = 8 ton/ton hacia abajo

Resistencia de la locomotora con rodamientos = Rr = 20 lb/ton

2. Fuerza de tracción:

Aplicando:

F = L x Rt + W + Rt

Se tiene:

Para tren cargado = 9 x 8 + 223 x 8 = 2066 libras

Para tren descargado = 9 x 32 + 92 x 32 = 2332 libras

3. Fuerza de tracción teórica de la locomotora sin arena:

F = 9 ton x 2000 lb/ton x 25% = 45000 libras

4. Porcentaje de fuerza de tracción utilizada:

Para tren cargado: (2066 x 100)/4500 = 45.9%

Para tren descargado: (2332 x 100)/4500 = 51.8%

5. Porcentaje de fuerza para aceleración:

Para tren cargado: 100 – 45.9 = 54.1%

Para tren descargado: 100 – 51.8 = 48.2%

Desde que ambos porcentajes exceden el mínimo, que es 15%, el tren puede acelerar y moverse, además sin ayudar de arena.