movimiento de tierras-redimiento, costo disponibilidad_aplicado mas a mineria

7/23/2019 Movimiento de Tierras-Redimiento, Costo Disponibilidad_Aplicado Mas a Mineria

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Fundamentos de Movimientode Tierras.


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Objetivo Despus de haber estudiado esta

presentacin Ud. ser capaz de :Demostrar sus conocimentos sobre como

ESTIMARel rendimiento de una mquina oflota de mquinas.

Conocer los factores que afectan al rendimiento de las

mquinas.


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Contenido

Conceptos Bsicos

Caractersticas de los materiales

Clculos de Produccin

Costos de Posesin y Operacin

Clculo de Rendimiento ptimo de lasmquinas.


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Conceptos Bsicos


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..Movimiento de Tierras ?

Son los movimientos de unaparte de la superficie de latierra, de un lugar a otro, y en sunueva posicin, crear una nuevaforma y condicin fsicadeseada al menor costo posible.

Conceptos Bsicos


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Preparacin delBanco

RequiereVoladura ?

Ripeo oCarga con

Excavadoray/o Cargador

Acarreo

RequiereClasificacin

?

TendidoMezcla

Zarandeo y/oTrituracin

Compactacin

PavimentacinEdificacin

BarrenadoexplosivosVoladura

Proyecto Tpico de Movimiento de Tierras

Si

Si

No

No

Posicin Original Nueva Posicin

Distancia deAcarreo


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100 mts.

150 mts.

1,500 mts.

1,600 mts

5,000. mts

Sistemas de Acarreo y sus distancias ms economicas


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Concepto -Rendimiento ptimo

Menor Costo por HoraPosible .........

Mxima produccinpor Hora Posible .........

$/M3 = ----------------------------------Mnimo Costo / hr.

Mxima Produccin / hr.

M3


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Resmen: Conceptos Bsicos


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Caractersticas de los Materiales Las caractersticas y

propiedades de losmateriales afectan

directamente laproduccin y elrendimiento de las

mquinas.


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Materiales 1.- Rocas

Igneas: Basaltos, GranitoAndesita, etc.

Metamrficas: CalizaPizarra etc.

Sedimentarias: AreniscasCalizas, Conglomerados

2.- Tierras Suelos, Piedra disociada

Materia orgnica

3.- Mezclas Rocas y Tierras

Igneas

Metamrficas

Sedimentarias


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Propiedades de los Suelos

1.- Fsicas : DENSIDAD, Gravedad especficaGranulometra y Contenido de Humedad.

2.- ndices: Lmite lquido, Lmite Plstico yLmite de Contraccin.

3.-Mecnicas: Resistencia, Deformacin yPermeabilidad.


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Propiedades de los suelosrelacionadas a la compactacin

Capilaridad Compresibilidad Elasticidad Permeabilidad

Plasticidad Sedimentacin Resistencia al corte Contraccin/Esponjamiento


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Propiedades del suelo


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Propiedades del suelo


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Propiedades de los Suelos La principal propiedad que afecta el rendimiento de

las mquinas en el movimiento de tierras es la:

DENSIDAD Densidad en Banco y Densidad Suelto.


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DENSIDAD


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Banco

Suelto

Compactado


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Densidad

Densidad = Peso (Kg) / volumen (m3)

Factor de carga = 0,5781,2m

1,2 m

= 1.000 Kg

1

m

1m

= 1.000 Kg

Densidad en el banco = 1.000 Kg/m3

Densidad del material suelto = 578 Kg / m3

( Factor Volumtrico )


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Factor de Carga

Densidad en Banco x Factor de Carga=

Densidad del material suelto

1.000 Kg/m3 x 0.578 = 578 Kg/m3

Volumen en Banco / Factor de Carga =

Volumen del material suelto

1m3 / 0.578 = 1.73 m3



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ABULTAM IENTO :

ES EL AUMENTO EN VOLMEN, DESPESQUE SE HA PERTURBADO EL MATERIAL EN SU LECHONATURAL Y SE EXPRESA COMO PORCENTAJE DEL VOLMENEN BANCO.

Volmen del Material Suelto

1 + % ABULTAMIENTO = --------------------------------------(dilatacin ) Volmen del Material en Banco

Volmen del Material SueltoVolmen en Banco = ---------------------------------------

( 1 + % Abultamiento )

Vol. Suelto = Volmen del Material Banco X (1+%Abultamiento)


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Abultamiento

1 + % AbultamientoO

10.8 Factor de

Carga=

1 + 25%



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FACTOR DE CONTRACCIN: SE CALCULA DIVIDIENDO LADENSIDAD DEL MATERIAL COMPACTADO, ENTRE LADENSIDAD DEL METRO CUBICO BANCO.

KG. / M3. COMPACTADO.FACTOR DE CONTRACCIN= -----------------------------------

KG. / M3. BANCO.


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GRANULOMETRIA DE LOS PRINCIPALES MATERIALES

Cantos Rodados : 76 mm y ms( 3 " )

Grava : de 3 mm a 76 mm( 1/8 " a 3 " )

Arena : de 0,05 mm a 3 mm( 0,002 " a 1/8 " )

Limo : de 0,005 mm a 0,05 mm( 0,002 " a 0,0002 " )

Arcilla : menos de 0,005 mm( menos de 0,0002 " )


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URBANIZACIN


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M3 Banco y M3 Sueltos

La mayora de las obras se:

-Lictan en M3 banco

-Se Pagan en M3 banco

-Se mueven en M3 Sueltos


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Clculos de produccin

La produccin de las mquinas se puede expresar en:

Metros Cbicos en Banco por Hora (M3B/Hr).

Metros Cbicos Sueltos por Hora ( M3S/Hr)

Metros Cbicos Compactados por Hora (M3C/Hr)

Toneladas Mtricas por Hora ( Ton / Hr )


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La CARGA y PRODUCCIN de las mquinas sepuede medir de las siguientes formas:

1.- Pesndola

2.- Calculndola en funcin de la mquina

3.- Midiendo el Volmen

( M3B/Hr ) ( Ton / Hr.)


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Eficiencia de la transmisin


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Potencia necesaria

Potencia necesaria

Resistencia a la rodadura

Resistencia a la pendiente

= +


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La fuerza que opone el terreno al giro de las ruedas


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Regla emprica: 2% del PBV ( Peso Bruto del Vehculo)

PBV = El peso de la mquina vaca + El peso de la carga til

20 Kg. / Tn.


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Flexin del camino


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Factores de Resistencia a laRodadura


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Resistencia a las pendientes

Es la fuerza de gravedad que favorece se opone almovimiento de un vehculo


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% de pendiente


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Resistencia a las pendientes


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Tipos de pendientes


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Potencia necesaria

Potencia necesaria ( Resistencia total )

=

Resistencia a la rodadura (Kg.)+

Resistencia a la pendiente ( Kg.)


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Pendiente compensada (%)

Pendiente efectiva=

R.R. (%) R.P. (%)

El nmero de Toneladas : 10 setoma como 1 % de pendiente

20 Kg/Ton Se considera comoel 1 % de pendiente

(Ver tabla)


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Potencia disponible= Torque x Velocidad


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Variacin del Torque y velocidad


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Ejercicio

Cul es la fuerza de traccin necesaria yla velocidad mxima de una unidad deruedas con peso bruto de 50,000 Kg.

subiendo una pendiente de 25:1

G fi d


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Grfico de carga


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Potencia utilizable

La traccin vara con:

Peso sobre las ruedas

propulsadas

Tipo de superficie


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Agarre


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Coeficientes de traccin

Ef t d l lt d t b j


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Efecto de la altura de trabajo

Factores de prdida de potencia por altura:

Ver el libro de rendimientos


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Produccin Tericapor Hora =

Capacidad de la MquinaM3 / Ciclo

x Nmeros de Ciclos / H r.

3 M3/ciclo

X100 Ciclos /Hr

= 300 m3/Hr.

En funcin de la capacidad de la mquina.


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Produccin Realpor Hora =

Capacidad de la Mquina M3/ciclo

X Nmeros de Ciclos / Hr.

X Factores de Correccin.* Factor de Llenado

* Eficiencias* Disponibilidad Mecnica* Otros factores

X

X


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Factores de correccin.

Factor de LlenadoCAPACIDAD AL RAS :ES EL VOLMEN CONTENIDO EN UN CUCHARNO EN UNA CAJA, DESPUES DE NIVELAR LACARGA PASANDO UN RASERO SOBRE SUSEXTREMOS.

CAPACIDAD COLMADA :ES LA CAPACIDAD AL RAS, MAS LA CANTIDADADICIONAL QUE SE ACUMULA SOBRE LA CARGA

AL RAS DEL MATERIAL MANTENIENDO UNNGULO DE REPOSO DE :2:1 SEGUN SAE-J742 PARA CARGADORES1:1 SEGUN SAE-J296 PARA EXCAVADORAS

Es el porcentaje del volmen disponible en una caja o cucharnque realmente se esta utilizando.


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Ejemplos de factores de llenado

FACTORES DE LLENADO DE ACUERDO AL TAMAO DE LOS


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FACTORES DE LLENADO DE ACUERDO AL TAMAO DE LOS

MATERIALES PARA CARGADORES DE RUEDAS.

MATERIALES SUELTOS % F. LL.

AGREGADOS HUMEDOS MEZCLADOS 95-100AG. HUMEDOS UNIF. HASTA 3mm(1/8") 95-100

AG. 3 @ 9mm. (1/8 @ 3/8 ") 90-95

AG. 12 @ 20 mm ( 1/2 @ 3/4 " ) 85-90

AG. 24 mm (1") y mas grandes 85-90

ROCA DE VOLADURA

BIEN FRAGMENTADA 80-95 %

FRAGMENTACION MEDIANA 75-90 %

MAL FRAGMENTADA 60-75 %

VARIOS

MEZCLA DE TIERRA Y ROCAS < 100 %LIMO HUMEDO < 110 %

SUELO,PIEDRA Y RAICES 80-100MATERIALES CEMENTADOS 85-90


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Factores que Afectan el Factor de Llenado

Caractersticas de los materiales

Diseo del Cucharn

Habilidades del Operador Diseo del Banco

Fuerza de Desprendimiento

de la mquina.


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Nmero de Ciclos por Hora

Tiempos Fijos y Variables1.- Carga2.- Acarreo3.- Descarga4.- Regreso

1

2

3

4Otros Tiempos:

EsperaManiobrasDemoras


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Ciclos por Hora

Ciclos/Hr.= -------------------------------------------------60 minutos / hr

Tiempo Promedio del ciclo ( .xx minutos / ciclo)

NO son segundosSON centcimas de Minuto


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Segundos 1/100Min60 1

59 0.98

58 0.97

57 0.95

56 0.93

55 0.9254 0.90

53 0.88

52 0.87

51 0.85

50 0.83

Ciclos por Hora

60 Segundos .. 1 Minuto20 Segundos .>> 0.XX Min

X = ----------------- = 0.33 Min20 X 1

60

Ciclos por Hora = 60 Min/Hr. / 0.33 min/ciclo = 181 Ciclos/Hr.


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Eficiencias

Minutos Efectivos trabajados por Hora

E = 60 minutos por Hora

Eficiencia en la Obra

Ejemplo : 50/60 = 0.83 = 83 %


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Horas Reales Trabajadas al aoDisponibil idad = ------------------------------------- X 100Mecnica Horas Programadas al ao

Factores que afectan la Disponibilidad Mecnica

Calidad del EquipoVida Economica / n Horas de servicioRespaldo Tcnico ( Partes y Servicio)Practicas de Mantenimiento / HerramientasEstandarizacinRelaciones Humanas

Disponibilidad Mecnica


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Cual ser la produccin por hora de uncargador de ruedas con cucharn de:

3.1 m3Factor de llenado promedio = . 90

Tiempo del ciclo = 30 Segundos

Eficiencia en la Obra = 50 min hrDisponibilidad Mecnica = . 95

Ejemplo :


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Cual ser la produccin por hora de un cargador de ruedas concucharn de:

3.1 m3

Factor de llenado promedio = . 90 Tiempo del ciclo = 30 Segundos

Eficiencia en la Obra = 50 min hr

Disponibilidad Mecnica = . 95

Ejemplo :

Produccin / Hr. = 3.1 x 0.90 x 120 x 0.83 x 0. 95 = 264 m3 / hr.


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COSTOS DEPOSESIN

> Depreciacin

> Inters> Impuestos> Seguro

Son todos los costosRelacionados con la

Adquisicin de laMquina.


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COSTOS DEOPERACIN

> Combustible> Mantenimiento> Neumticos/Carriles

> Reparaciones> Articulos de Desgaste> Salario de Operador

Son todos los costos relacionados

Para poner a trabajar la mquina


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Costo de Operacion Cat D8RII

Combustible

44%

Mant.

Preventivo5%

Mto. Carriles

18%

Hta. Corte

16%

Rep Mayores

9%

Operador

8%

Analiss - Costos de Operacin D8RII


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Concepto - Rendimiento ptimo


Mxima produccin porHora Posible .........

$/M3 = -----------------------------------Mnimo Costo / hr

Mxima Produccin / hr

M3



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Mxima produccinpor Hora posible .........

$/M3 = ------------------------------------Mnimo Costo / hr.

Mxima Produccin / hr.

M3


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Posesin

(Fijo)

Operacin

(Variable)

Costos Totales

Directos

$ / hr.

Horas de Operacin

Costos Totales

Directos


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Posesin

(Fijo)

Operacin

(Variable)

Directos

$ / hr.

Horas de Operacin

20 %30 %

70 %.

80 %

12 %

88 %

10 %

90 %

Posesin

Operacin


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Posesin

Operacin

$

Utilidad

Anlisis de la Sensibil idad en la Uti l idad de los


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Anlisis de la Sensibil idad en la Uti l idad de losNegocios de Movimiento de Tierras

Precio

Tasa de Inters

Valor de Reventa

Costos de Oper.

Disp. Mecnica

Produccin

0% 1% 2% 3% 4% 5%

Un Cambio de 1% en

Un Cambio de 1 % en:

Resul ta en un aumento de la Uti ldad en:

HOURLY OWNING AND OPERATING COST ESTIMATE FOR: DATE: 12-Jun-04

Cat Wheel Loaders last update Jan. 00


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CONSTANTS:

SIMPLE INTEREST RATE % 9.0 9.0 9.0 9.0

INSURANCE RATE % 1.0 1.0 1.0 1.0PROPERTY TAX RATE % 1.0 1.0 1.0 1.0

MACHINE DESIGNATION: 988F 990 992G 994

ESTIMATED OWNERSHIP PERIOD (YRS) 9 9 9 9

SCHEDULED USAGE (HR/YR) 5,000 5,000 5,000 5,000

MECHANICAL AVAILABILITY & UTILIZATION 90.0% 90.0% 90.0% 90.0%ACTUAL USAGE (HR/YR) 4,500 4,500 4,500 4,500

OWNERSHIP USAGE (TOTAL HR) 40,500 40,500 40,500 40,500

RESIDUAL VALUE % 15% 15% 15% 15%

OWNING COST:

Delivered Price, including attachments & tires ($) 400,000 700,000 900,000 2,200,000

Less tire or U/C replacement cost ($) 0 0 0 0Delivered price less tires ($) 400,000 700,000 900,000 2,200,000

Less residual value at replacement ($) 60,000 105,000 135,000 330,000

Value to be recovered over ownership period ($) 340,000 595,000 765,000 1,870,000

Capital recovery (value/total hours) ($/hr) 8.40 14.69 18.89 46.17

Interest (cost of funds) ($/hr) 4.44 7.78 10.00 24.44

Insurance ($/hr) 0.49 0.86 1.11 2.72

Property tax ($/hr) 0.49 0.86 1.11 2.72

HOURLY OWNING COST ($/HR) 13.83 24.20 31.11 76.05

OPERATING COST:

Fuel: consumption (gal/hr) 15.00 21.00 27.00 46.00

unit price ($/gal) 0.80 0.80 0.80 0.80

cost ($/hr) 12.00 16.80 21.60 36.80

Lube, oils, filters, grease ($/hr) 2.00 2.90 3.50 6.20

Tires: replacement cost ($) 15,000 28,000 40,000 140,000

life (hr) 4,000 4,000 4,000 4,000cost ($/hr) 3.75 7.00 10.00 35.00

Repairs ($/hr) 11.00 14.50 18.00 38.00

Minor Repairs, Liners, GET ($/hr) 5.00 10.00 15.00 20.00

Operator Cost, including fringes ($/hr) 25.00 25.00 25.00 25.00

TOTA L HOURLY OPERA TING COST ($/HR) 58.75 76.20 93.10 161.00

TOTA L OWNING & OPERA TING COST ($/HR) 72.58 100.40 124.21 237.05

LOADERS.WK4

Ejemplo:

Costos de Posesin

YOperacin.


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Resumen: Costos de Posesin y Operacin

COSTOS

COSTOS DE POSESIN COSTOS DE OPERACIN COSTOS DE ADMINISTRACIN

DEPRECIACIN

INTERESES

SEGUROS

IMPUESTOS

COMBUSTIBLES

MANT. PREVENTIVO

RESERVA PARA REPARACIN

ARTICULOS DE DESGASTE

NEUMATICOS

CARRILES

SALARIO DEL OPERADOR

OFICINA

PERSONAL

EQUIPO DE MANTENIMIENTO

EQUIPO DE TRANSPORTE


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