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• Patricia Costa

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

OPTIMIZACIÓN DEL MANTENIMIENTO DE MOTORES MTU 16V4000 EN VOLQUETES KOMATSU 830E INFORME DE SUFICIENCIA PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE: INGENIERO MECÁNICO MÁXIMO ABEL ROMERO DE LA CRUZ PROMOCIÓN 2006-1 LIMA-PERU 2010

TABLA DE CONTENIDO

Prólogo 1. Introducción

3

1.1. Antecedentes

3

1.2. Objetivos

3

1.3. Alcance

4

1.4. Limitaciones

4

1.5. Justificaciones

4

2. Generalidades

5

2.1. Antecedentes Generales

5

2.1.1. La empresa contratista

5

2.1.2. La compañía minera

7

2.1.2.1.

Reseña histórica

9

2.1.2.2.

Proceso de extracción de cobre

10

2.1.2.3.

Equipos

15

2.2. Marco Teórico

17

2.2.1. El motor MTU 16V4000

17

2.2.1.1.

Especificaciones técnicas

18

2.2.1.2.

Componentes principales del motor

19

2.2.1.2. I.

Ubicación componentes - vista frontal

19

2.2.1.2.2.

Ubicación componentes - vista lateral izquierda

19

111

2.2.3.3.2.

Mean Time To Repair (MTTR)

37

2.2.3.3.3.

Disponibilidad (A)

38

2.2.3.3.4.

Eficacia Global del Equipo (OEE)

38

2.2.3.4.

Definiciones extras

3. Planteamiento del problema 3.1. Antecedentes del Mantenimiento

39 40 40

3.1.1. Política actual del Mantenimiento

40

3.1.2. Condiciones de Operación

41

3.1.3. Condiciones actuales del Mantenimiento

43

3.1.3.1.

Planificación del mantenimiento

43

3.1.3.2.

Mantenimiento Preventivo

44

3.1.3.3.

Mantenimiento predictivo y monitoreo de las condiciones 44

3.1.3.4.

Reparación de componentes reparables

47

3.1.3.5.

Reparaciones estructurales

50

3.1.3.6.

Servicio de análisis de aceite

50

3.1.3.7.

Servicio de soldadura y calderería menor

51

3.2. Historial de fallas

52

3.2.1. Calculo del MTBF

68

3.2.2. Calculo del MTTR

69

3.2.3. Calculo del OEE

69

3.2.4. Análisis de modos de falla, efectos y criticidad (FMECA)

71

3.2.5. Análisis de Pareto

73

3.2.5.1.

Análisis de Pareto por frecuencia

75

3.2.5.2.

Análisis de Pareto para tiempo fuera de servicio

78

111

2.2.3.3.2.

Mean Time To Repair (MTTR)

37

2.2.3.3.3.

Disponibilidad (A)

38

2.2.3.3.4.

Eficacia Global del Equipo (OEE)

38

2.2.3.4.

Definiciones extras

3. Planteamiento del problema 3.1. Antecedentes del Mantenimiento

39 40 40

3.1.1. Política actual del Mantenimiento

40

3.1.2. Condiciones de Operación

41

3.1.3. Condiciones actuales del Mantenimiento

43

3.1.3.1.

Planificación del mantenimiento

43

3.1.3.2.

Mantenimiento Preventivo

44

3.1.3.3.

Mantenimiento predictivo y monitoreo de las condiciones 44

3.1.3.4.

Reparación de componentes reparables

47

3.1.3.5.

Reparaciones estructurales

50

3.1.3.6.

Servicio de análisis de aceite

50

3.1.3.7.

Servicio de soldadura y calderería menor

51

3.2. Historial de fallas

52

3.2.1. Calculo del MTBF

68

3.2.2. Calculo del MTTR

69

3.2.3. Calculo del OEE

69

3.2.4. Análisis de modos de falla, efectos y criticidad (FMECA)

71

3.2.5. Análisis de Pareto

73

3.2.5.1.

Análisis de Pareto por frecuencia

75

3.2.5.2.

Análisis de Pareto para tiempo fuera de servicio

78

V

4.7.3. Mantenimiento W4 - 5000hrs

103

4.7.4. Mantenimiento W5 - lOOOOhrs

105

4.7.5. Mantenimiento W6 - 3000hrs

106

4.8. Designación de funciones

106

4.8.5. Supervisor

106

4.8.6. Técnico mecánico

107

5. Estructura de Costos 5.1. Costos anuales de mantenimiento antes de optimización 5.1.1. Costos fijos de mantenimiento

108 108 108

5.1.1.1.

Costo de mantenimiento PM

109

5.1.1.2.

Costo de mantenimiento W3

109

5.1.1.3.

Costo de mantenimiento W4

109

5.1.1.4.

Costo de mantenimiento W5

11O

5.1.1.5.

Costo de mantenimiento W6

l lo

5.1.1.6.

Costo de cambio de motor

11 O

5.1.2. Costos variables de mantenimiento

l l1

Inversión de mantenimiento

112

5.2.1. Capacitación del personal

112

5.2.2. Parada de equipos (volquetes)

113

5.2.3. Adquisición de equipos (predictivo)

114

5.2.

5.2.3.1.

Detección y diagnostico de fallas

114

5.2.3.2.

Monitoreo de equipos

115

5.2.4. Trabajos Generales

115

5.2.5. Motivación del personal

11 G

VI

5.3.

Costos anuales de mantenimiento después de optimización

117

Conclusiones

121

Recomendaciones

124

Bibliografía

126

A

ANEXOS a. Application and Installation Manual MTU/DDC Series 4000

PRÓLOGO

Xstrata Tintaya S.A. es una compañía mmera cuya principal actividad es la explotación del cobre; esta ubicada a 4100 m. s. n . m en el departamento de Cusco, en la provin cia de Espinar. Cuenta con equipos de extracción de min eral de gran tonelaje, capaces de transportar hasta 220TN, siendo el Volquete Komatsu 830 con motor MTU 16V S4000 el que abarca el mayor porcentaje de toda la flota.

El objetivo del presente informe es bri ndar las pautas necesarias para optimizar la actual gestión del mantenimiento con la fin alidad de incrementar la disponibilidad y con fiabilidad del Motor MTU 16V4000 en Volquete Komatsu 830E.

Se ha estructurado el informe de tal forma que sus capítulos se complementen entre sí. A continuació n una breve descripción de cada uno:

En el capitulo uno, se hace una introducción del informe, el mismo que in cluye antecedentes, objetivos, alcance, limitaciones y justificacio nes.

En el capitulo dos, se brinda informació n sobre la compañía mmera (Xstrata Tintaya) y la empresa contratista (Detroit Diesel MTU - Perú S.A.C.), una breve

2

descripción del motor MTU 16V4000 y del Volquete Komatsu 830E; así como algunas definiciones referidas al mantenimiento.

En el capitulo tres. se describe la situación actual del mantenimiento en Xstrata Tintaya S.A., se muestra el historial de fallas registrado en el periodo comprendido entre mayo y noviembre 2008 , se realiza el análisis por Pareto y se calculan los indicadores MTBF, MTTR y OEE.

En el capitulo cuatro, se describen las mejoras en la gestión del mantenimiento que se desean implantar.

En el capitulo cinco, se realiza un análisis económico del costo beneficio de la optimización del mantenimiento, indicando el tiempo estimado para la recuperación de la inversión, las acciones a realizarse y los nuevos costos de mantenimiento.

Finalmente se plantean conclusiones y recomendaciones, una bibliografia de consulta así como anexos sobre información adicional del Motor MTU 16V S4000 y Volquete Kornatsu 830.

CAPITULO I INTRODUCCION

1.1

ANTECEDENTES

En el Perú, la industria mmera tiene un rol importante en el desarrollo nacional, por ello resulta fundamental el grado de disponibilidad de sus equipos de producción, ya que cada detención trae consigo grandes costos. Por ello, la gestión del mantenimiento debe asegurar una elevada disponibilidad y eficiencia, debido al elevado valor de los recursos.

Por este motivo, las compañías mineras priorizan el mantenimiento de sus maquinas y equipos, optando en muchos casos por contratar empresas especializadas que presten el servicio de reparación de sus equipos y que a su vez garanticen un nivel de disponibilidad aceptable para obtener un nivel de producción mínimo tal que la empresa no tenga grandes pérdidas por tener equipos detenidos.

1.2

OBJETIVO

El objetivo del presente Informe es obtener una solución que garantice la disponibilidad y confiabilidad de los motores MTU en camiones KOMATSU 830E, estableciendo claramente las ventajas de la solución propuesta por sobre la situación

4

actual. Asimismo, establecer la criticidad de las intervenciones de mantenimiento y el listado de Repuestos Críticos en base a un historial de fallas.

1.3

ALCANCE Este informe está orientado al mantenimiento de motores de combustión

interna (diesel 2), de alta potencia y con aplicación OFFHIGHW AY; opera en un equipo minero el cual tiene una capacidad de carga de 220TN.

1.4

LIMITACIONES Este informe solamente versara en un componente mayor del volquete

KOMATSU 830E, el motor; por tanto, las conclusiones y recomendaciones que se den al final, estarán sujetos a la disponibilidad de los otros componentes que conforman el equipo.

1.5

JUSTIFICACIONES Las empresas fabricantes brindan poca información sobre el mantenimiento

de sus equipos durante su vida útil, a esto se suma las condiciones y el entorno en el cual opera el equipo, por ello es necesario, en base a un historial de fallas, establecer los estándares de funcionamiento y requisitos necesarios para garantizar la disponibilidad y confiabilidad de nuestros equipos.

CAPITULO 11 GENERALIDADES

En este capítulo, se brinda la información necesaria para el fácil entendimiento y rápida familiarización con los temas a tratar en el informe, como son: La Compañía Minera propietaria de los equipos, la empresa contratista que brinda el servicio de mantenimiento y soporte técnico en el lugar de operaciones, la descripción de los equipos materia de estudio y definiciones referidas al mantenimiento.

2.1

ANTECEDENTES GENERALES 2.1.1

La empresa contratista Detroit Diesel - MTU Perú S.A.C. fundada en 1962 con el nombre de

Repuestos Diesel S.A. (REDISA), es una organización dedicada a la comercialización de motores MTU - Detroit Diesel preparados para la industria minera, marina, eléctrica y ferroviaria. La actividad de la empresa está relacionada con el valor agregado que da a estos productos; esto es el soporte técnico de post-venta que incluye la disponibilidad de repuestos, mantenimiento, reparación y capacitación; contando para ello con un personal de más de 130 trabajadores altamente calificados, distribuidos en todo el territorio nacional. Cuenta con un amplio stock de motores cuya potencia

6

varía entre 30 y 2800KW y en su almacén de repuestos mantiene un stock de aproximadamente 15,000 componentes, asegurando a sus clientes uno de los mavores

apoyos logísticos del

medio.

Asimismo,

esta

empresa

es

representante a nivel nacional de las marcas AC-Delco y Delkor en baterías, Donaldson en filtros y Allison en transmisión.

Los motores MTU abarcan un gran sector del activo de las principales compañías mineras del país: en el siguiente cuadro se da a conocer la población actual de motores a nivel nacional:

Tabla 2.1 Población de motores MTU a nivel nacional (Sector Minero)

No.

2

4

Compañía minera

Equipo

LECTRA HAUL MlO0 Volean LECTRA HAUL MK30 LECTRA HAUL Mf3000 KOMATSU 830E SPCC KOMATSU 930E TOQUEPALA DRESSER 445E KOMATSU 830E SPCC KOMATSU 930E CUAJONE DRESSER 445E

XSTRATA TINTAYA

KOMATSU830E

SHOUGANG EUCLID R130 HIERRO PERU LECTRA HAUL MT3000

Tipo

Capacidad

(TN)

Motor

Cant.

12V4000 12V4000 12V4000 16V4000 16V4000 12V4000 16V4000 16V4000 12V4000

12 5 2 12 4 3 19 2 2 19

Volquete Volquete Volquete Volquete Volquete Cisterna Volquete Volquete Cisterna

100 110 130 220 320

Volquete

220

16V4000

Volquete Volquete

130 130

12V4000 12V4000

3

TOTAL

88

220 320

Partici pacion %

100

85

85 70

Como se puede apreciar en el cuadro anterior, los motores MTU abarcan una gran parte del sector minero sobre todo al sur del país. Además se obserYa que le gran mayoría de los motores están instalados en Volquetes Komatsu 830E por ello la importancia de establecer un Plan de Mantenimiento Optimo de motor para estos equipos.

7

Detroit Diesel MTU Perú S.A.C. cuenta con personal altamente capacitado en c/u de las Compañías Mineras brindando soporte técnico durante el funcionamiento de los motores MTU, el equipo de profesionales está compuesto por: •

O 1 supervisor

•

02 técnico mecánico

•

O 1 técnico eléctrico

Dicho personal trabaja con un sistema de l 5x 15 y el servicio que se brinda en mina es de lunes a domingo de 6am a 6pm

2.1.2

La compañía minera

Xstrata Tintaya es una empresa productora de concentrado y cátodo de cobre, ubicada en la provincia de Espinar, región Cusco, a 4,100 metros sobre el nivel del mar.

Forma parte de la corporación Xstrata PLC desde mayo del 2006. Actualmente Xstrata Tintaya produce 86,000 toneladas de cobre fino en concentrados y 37,000 toneladas de cátodos de cobre para el año 2009. Trabajan para Tintaya aproximadamente contratistas.

1500

trabajadores,

incluido

8

._,.,.

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o

Pto. Péraz \

____....,.

l

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Fi gu ra 2. 1 Ubicación geográfica Xstrata Tintaya S.A.

2.1.2.1 Reseña Histórica En 1917, las primeras perforaciones realizadas en la zona donde opera Xstrata Tintaya fueron realizadas por la empresa Andes Explotation of Mine. A través de este proceso se confirmo la existencia de mineral en la zona.

9

En 1980, se constituyo la Empresa Estatal Minera Asociada Tintaya S. A (EMATISA), la cual mediante el D.L. No. 109 cambia si status legal y se convierte en Empresa Especial Tintaya S.A. (Tintaya S.A.) que inicia sus operaciones en 1985.

En 1994, el gobierno dispuso la privatización de las empresas públicas. El Consorcio Norteamericano Magma Copper Co./Global Magma Ltd. se adjudico la buena pro en una subasta internacional. La nueva Junta General Accionistas decidió modificar totalmente el Estatuto y la denominación social de la empresa a Magma Tintaya S.A. subsidiaria de Magma Copper Co.

En 1996 Magma Copper Company, hasta entonces propietaria del yacimiento de Tintaya, fue comprada por Broken Hill Propietary Inc. (BHP), compañía australiana especializada en el área de industria y de extracción de recursos naturales.

En 2001, BHP Ltda. se fusiono con la compañía inglesa Billiton Ple. Tras esta operación, la empresa peruana asumió el nombre de BHP Billiton Tintaya S.A.

En 2006, después de un proceso de venta, Xstrata un importante grupo minero global y diversificado con presencia en las bolsas de valores de Londres y Suiza, con sede en Zug, Suiza, adquirió Tintaya, dando vida a la actual empresa Xstrata Tintaya S.A.

10

2.1.2.2 Proceso de Extracción del Cobre En el cuadro se observa el proceso de extracción del cobre:

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' Grafico 2. l Esquema de extracción del cobre.

A continuación, un breve comentario sobre las etapas más importantes del proceso de extracción del cobre:

•

Mina: El cobre aparece vinculado en su mayor parte a minerales sulfurados, aunque también se lo encuentra asociado a minerales oxidados. Estos dos tipos de mineral requieren de procesos productivos diferentes, pero en ambos casos el punto de partida es el mismo: la extracción del material desde la mina, en nuestro caso, a tajo abierto que, en forma de rocas, es transportado en camiones a la planta de chancado, para continuar allí el proceso productivo del cobre.

11

•

Pla11ta de sulfuros: La capacidad de tratamiento actual en la planta

Concentradora de Tintaya es de l 8ktpd con una ley de 1.4% de CuT, cuya producción anual de cobre fino en el concentrado es de 85,000 TM de Cu.

Figu ra 2.3 Vista de la Planta Concentradora - Xstrata Tintaya.

•

Cha11cado Molie11da: El mineral de mina es descargado hacia la chancadora

primaria 54"x74" Allis Chalmers de 1059tm/hr de capacidad de diseño. el cual reduce el tamaño de las partículas desde un rango de tamaño máximo de alimentación de 32" hasta un tamaño de 5 ½", el mismo que es almacenado en la ruma de gruesos de 45,000 TM de capacidad a través de una faja transportadora.

12

El producto de chancado primario es descargado desde la ruma de gruesos a través de 3 alimentadores vibratorios hacia una faja transportadora el cual alimenta a la zaranda primaria banana l 0'x24' para separar el material fino del grueso en un rango de corte de l 2-l 4mm, el material grueso ingresa hacia la chancadora secundaria Symons de T estándar XHD para realizar nuevamente la etapa de reducción de tamaños de partícula desde 5 ½" hasta l ¼". El producto de la chancadora secundaria es descargado hacia una zaranda vibratoria Tyler 7"x20", allí se separan los finos de los gruesos en un rango de tamaño de corte de l 2- l 4mm, los tamaños gruesos de la zaranda son transportados hacia el circuito de chancado terciario, donde existen 2 chancadoras Symons de 7' de cabeza corta con sus respectivas zarandas vibratorias.

Figura 2.4 Chancadora Primaria, marca Allis Chalmer.

•

Loncentrado de cobre: el concentrado de cobre producido a través del proceso de flotación pasa por las etapas de espesamiento y filtrado con una ley de 32% de Cu y una humedad promedio de 9% los cuales son transportados en camiones de 30Tn hacia el puerto de Matarani.

•

Pla11ta de Óxidos:

El mineral oxidado proveniente de mina es reducido en

tamaño en chancado y se apila en canchas permanentes para ser irrigado con una solución débil de acido sulfúrico. en diferentes concentraciones donde se disuelve el cobre oxidado. El mineral fino producto del chancado es lixiviado por el proceso de lixiviación en agitación y lavado en contracorriente (CCD). El cobre disuelto en estado iónico, forma parte de la solución cargada de cobre (PLS). En la planta de extracción por solventes el cobre iónico es concentrado y purificado para luego ser depositado en la etapa de la electrobtencion por intermedio de una corriente continua, produciéndose así el cobre metálico puro de calidad "·A" (99. 999%).

•

Oxido de Cobre:

Los minerales oxidados contienen minerales de cobre

Y

ganga (mineral sin valor). El cobre se encuentra en forma de silicatos de cobre o crisocola, y en forma de carbonatos de cobre como la malaquita y azurita.

14

•

Cllancado y zara11deo llúmedo: El mineral oxidado, es transportado al circuito de chancado v zarandeo húmedo, el mismo que es reducido a un tamaño menor a 6" en una chancadora primaria de quijadas. Luego ingresa a una zaranda primaria de doble piso adicionando agua para facilitar la separación de la arcilla del mineral grueso.

Figura 2.6 Ruma de finos, luego de la etapa de chanaido.

•

Cátodo de cobre: Son las placas de cobre de alta pureza que se obtienen en el proceso de electrorrefinacion y de electrobtencion. Estos cátodos también se llaman cátodos de cobre electrolítico de alta pureza y tienen una concentración de 99, 9%.

Fi gu ra 2.7 Cátodos de cobre producidos por Xstrata Tintaya.

15

2.1.2.3 Equipos Actualmente. Xstrata Tintaya cuenta con una gran variedad de equipos, destinados para la extracción de mineral, transporte y mantención de las das de acceso en el tajo. Estas son:

Palas: 04 Palas PH2300

Fig. 2.8 Pala PH2800. cap. de carga 80TN.

04 Palas PH2800

Perforadoras: 04 Perforadoras PH250XP

Fig. 2.9 Perforadora PH250X P .

Camiones: 06 Camiones CAT 785B 22 Camiones Kornatsu 830E 06 Camiones CAT 793D 01 Remolcador Dresser 445E 02 Cisternas CAT 785C figura 2.10 Equipos destinados para transpot1e de mineral.

16

Equipos Muevetierras: 02 Cargadores Frontales CAT 992C 03 Cargadores Frontales CAT 994C 01 Cargador Frontal CAT 998D 05 Motoniveladoras CAT 14H 06 Bulldozer CAT D8R

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Fig, 2_ 11 Equipos para recojo de mineral y mantención de YÍas_

Equipos Auxiliares: 02 cisternas 04 camiones de Servicio 03 grúas 03 montacargas

Fig, 2, 12 Equipos auxiliares destinados para actividades de mantenimiento_

Nota: Información de Equipos (cantidad, marca y modelo) actualizados a !vfayo 2009_

17

2.2

MARCO TEORICO

2.2. l

El motor MTU 16V4000

Modelo: T l 637-7K l 1 País de Procedencia: Alemania/USA Potencia: 2500HP @ l 900rpm Torque: 6905Lb-pie

rzt

l 500rpm

Peso seco: 6950Kg fi gu ra 2.13 Motor MTU l6V--IOOO.

Motor de combustión interna, de cuatro tiempos,

Inyección Directa,

Refrigerado por Liquido; con Turbocargadores de una Etapa, pistón de l 65 mm de diámetro y 190mm de carrera (4 Litros/ Cilindro desplazamiento). ángulo V 90º . Sistema de invección Common Rail con control electrónico DDEC IV. Categoría del Aceite: 1 (API CG-4 y ACEA E2-96). Capacidad de aceite de motor (incluido filtros): 250litros. Refrigerante de motor: DDC Power Cool Prediluted PIN 235189 l8. Capacidad de refrigerante (solo en motor): 2061itros.

18

2.2.1.1 Especificaciones técnicas

Construction and Industrial Specification Sheet General Data ... .......................................•......... Application Group Applicati on Designation ............................................................ Modal ......................................................................... ... ......... Power Outpul -bhp.............•....... .. ........ ... Power OIA¡)ut - kW .....•................. ........... Rated Speed-rlmn...•......................•....•.•.•.... ............•......

�i>�;:�::i:..:·¡�·cú=:: : : =: : :: : : : : : : : ::: : : ::··

Con1>ression Ratio............•.................... ...... ····· ........ Piston Speea-tvmn(m's) ........................ .•.•............•..... . T urbochllrger............................ .......................................... Engine Confi¡iurallon Eng;r. T� •......•..•..................................•............ Boro and Strcke - in. (mm) .•.............••..•.•......•.................... lh!al(e va/ves PerCy(inder. .. Exhaust Valves P er Cylincler................................................. Con-bustion System •..............................................•............... lnjection Devlce ............................. .......•................ ............... Charge Air Cooling S�tem .............. ......................... Engine Crankca&e Venl System ..... . ................................. Dimensiona Leogth - in.(mm) .................................................... ............... Wldlh-ln. (rm1) . .................................•................. ................ Heighl-ln.(rnm} ......................................................•...•..•...... Waigl1. Dry-lb (kg) ... ...... ... .................•................... Waigl1, Wet - lb (kg) .........•..................•. . ...... ............ . .... .. ..... Cenler o! Gnvfty, w.t F rom R.F.0.8. (X axis) -in. (rml) ........................... ................ AbcNe Cranksha.lt(y axis)-In. (mm)....................................... Rlg11 ot Cranknlt(z a>ds) -In.(mm).•.............•.......•.......... Mec:hanical Umil9 Thrust Beerinll Load Umll, Conllnuooa -lb (kN} ..................... Thrusl Baamg l.o8d Umll, Jflennl!tMI -lb (kN) ............... Vertical Load at Rear of Crankshaft. Mrudnun -lb (kN) ....... Stalic Beroing Moment al Rear Face ol Block, MaximllT!-lb ·lt(N ·m) ............................... .... Fulll Syslem Fuel C-onsu�tioo - gallhr(l/mln).......................................... . Fue! Consurrl)tlon - lblhr (ks,hr).............................................. Fuel Sp,n Rale -gal/hr(Umin).•........................ .......•... . Fuel Sp1!1 Heet AejeclKXl - Btu'min (kW)............................ .... TcAal F ue! Flow-gal,tir lUmin)............................................... Fuel lnlet Ten-.,erawm, Maxirrum -ºF (°C) •..•...•....•.............. Fuel � Suction, Ma>dmum -in. Hg �Pu) ......................... Fue! Retum Pressin. Maldmun - ltl/on. (kPa)...•....•.............. Fue! Filter Sim, Seoondery - microns ..................................... Fue! lrjector-Part Number ........................................ CoollngSystem Haa1 Ae,ectlon: Enjjne arcu110 Coo1an1 - Bl,...min (kW) .................. Alturcooler CIIt:ult lo Coolant. -Btu/Jnn fkW) ....................... !:nglne Radiated Heal -Btu'min (kW) ................................... Coolant Row, Aated: (�lrirn.om 115'!1. o1 Rated RacµNd) Engine Orcu1-gallmln (m'lhr) ........ .................................... EngineOrcut Extemal Aes1rlction-lblín.2 (kPa).................. Alle rcoolerOrcuil - gal/mln(m'lmn) .................................... 2 Altercooler Clrcult Eldamal Restriáion - lbl\n (kPa) ............ Englne Coolant OJI Temperatura. Maximum - ºF (ºC) .. . Aftercooler Coolant OJI Temperatu re. Maxlmirn - ·F(ºC) Engine Coolunt Temperalure, Mrimum -ºF ("C) Engine Coolanl Capecily-qt(L) . ................. .. ... ....... lhermostat HTC Start 10 Open -ºF(-C) ........................................ HTC Fully Open- ºF (º C) ............................................ LTC Start to Open -ºF ("C) ..... ............................................. LTC Fully Open- ºF ('C) .................. ...........·-······················ Water Pump(s) lnlel Pressura, MnirYUTI (wlo prenura cap): Rapid Wam-up Radlalor.. . . . . ...............................

�:��-=-i�,r�:: : ::: : =: : : : : : : : : : : Watar Pun'4) DlscharOI! Pressure. Max.(w'o prassure cap):

::=���:?;�¡;;i·: :::·:::::·::::::::::::::::::: ::: :::::

Slatlc Head, Mmdmum-lt H,O (kPa)......... ........................... CocAanl Fill Ra1e, Mnlmum-gaVmln (Umn) .......................... Drawoown, t.llnirTun-Pen:entage ol TOlal Coollng............... Deaaretion, Maxlmum Time - Mnutes .........•.......................... flemo!e Prassullzallon-psi (kPa) .....

lnlalocharger �or lnlet Temperatu-e • ºF("C) .............. .. 77 (25) Alr lrllake Hestr1ctlon . "-'iximum: Clean AJr Cleaner-in. H,O (kPa)............................................... 12 (3.0) Dirty Alr Cleaner - ,n. H,,O(kP a)........................................ ........ 20(5.0) lntaka Pipe lnner Dimnats. Recarmendad: Eadl Barl< · ,n.(mm).......... _...................................................... 12 (305 Each Turbo- ,n (mm)·-······-·········································· ·· 8(203) lntake Temperatura Rise, Maxirnum : (Amblen! to Engíne Alr lnlet)- 'F iC) ....................................... 30 (17) &hauat System Exhaust Mass Aow- ltl/m,n (kg/rr.n) ............................................. 437 (198) Exhaust Voh.me Aow-tt'lmin (m'ls)..-....................................... . 5981 (2.82) :t 90' vee 4 Cycte 6.50 X 7.48 (165 X 190) ExhaU51 Temperatum-ºF (º C) ................................................... . n:,(391) Bad< P ressure, Maximun -In. Hg(kPa) ..... ..................•........... ... . 1.5 (5.1) 2 Exhaust Pipe lnner Diametar, Reoorrmended: 2 Single -In. (mm) ............... ··-······························· ... 0,red lnjedion 14(360) Dcl1lle-in. (mm) ................·-·········-·-·······-········ Electrorác Cam\on Rall ... . 10(250) Lubricatlo n System sccc Oil Prauum at Raled Speed-lbfon.'(kPa).....-................. 88(6061 Open 2 01 Pressura at Low ldle -lblln. (l COMPRESSEO Al R FLOW ... FAESHAIR

Figura 2.20 Esquema del recorrido de los gases de escape en el turbocompresor.

2.2.1.3.3 Sistema de enfriamiento Está conformado por los siguientes componentes: •

Radiador de motor

•

Radiador de CAC

•

Tuberías de refrigerante (alta y baja presión)

•

Bomba de refrigerante de alta presión

•

Bomba de refrigerante de baja presión

•

Enfriador de aceite

•

Fan Clutch

•

Ventilador

•

Termostatos

24

THERMOSTATS ,___Q -=----THERMOSTATS CHARGE 1 AIR COOLER 1

.....

SURGE TANK

BYPASS

CYUNOER HEAD

.....

CYLINOER BLOCK

1----

OIL COOLER

T

R

..... ..

./J,

CHARGE AIR COOLER RAOIATOR

FAN

WATER 01ST. HOUSING

./J, BYPASS

q COOLANT FLOW ... AIRFLOW - - - - FILL UNE FROM SURGE TANK

26800

Figu ra 2.21 Esquema de funcionamiento sistema de enfiiamiento motor MTU 16V4000.

2.2.1.3.4 Sistema de combustible El sistema de combustible esta conformado por lo siguiente: •

Tanque de combustible

•

Bomba de baja presión de combustible

•

Cabezal de filtros secundarios de combustible

•

Bomba de alta presión de combustible

•

Válvula moduladora

•

Riel Común

•

Inyectores

•

Enfriador de combustible

•

Cañ.erías de combustible

•

Modulo de control electrónico (ECM)

25

RETUAN AAIL

11 INJ

CTORS

HIGH PRESSURE FUEL PUMP

RETURN AAIL

ECM COOLING PLATES

LOW PRESSUAE FUEL PUMP

t ENGINE

--

O

�' _ _ _ _ _ _ _ _ ...._' _,

EM-

L----,i----r-----------'=�=�=_E!.!=:��-----------+____J FUEL JUNCTION BLOCK

/--

AEMOTE FUEL FILTERS (OAVCO)

LOCATION FOR rOPTIONAL FUEL WATER SEPARATOR (OEM SUPPLIED)

_l_

:::::::=::..:::=�---�

___

FUEL TANK

:---

'--- -

-,

..(

---

LOCATION FOR OPTIONAL FUEL COOLER (OEM SUPPLIED)

268
""

Ruedas motorizadas de tracció11 por inducción AC: La salida del

alternador suministra energía eléctrica a los dos motores de las ruedas. montados en la carcasa del eje trasero. Las ruedas motorizadas utilizan motores de inducción trifásica de corriente AC de onda completa. Ambos motores convierten la energía eléctrica en energía mecánica nuevamente a través de series de engranajes incorporados dentro del conjunto del motor de la rueda.

La dirección de los motores de las ruedas está

controlada por un selector manual avance - retroceso, ubicado en la consola al costado derecho del operador. �

Soplador: Tanto los inversores como los motores de ruedas producen

calor mientras están en operación y deben ser enfriados. Se provee aire frío por medio de un ventilador de accionamiento AC separado que

28

utiliza corriente DC rectificada como fuente de energía. El volumen del flujo de aire frío se modula según las exigencias térmicas. �

Suspe11sió11: Los cilindros de suspensión HYDRAIR®II ubicados en

cada rueda permiten un desplazamiento cómodo y suave para el operador y amortiguan el impacto de la carga sobre el chasis durante los procedimientos de carga y operación. �

Cabi11a del operador: La Cabina del Operador ha sido diseñada para la

comodidad del operador y para permitir una operación segura y eficiente del camión.

La cabina permite amplia visibilidad; posee una estructura

integral ROPS/FOPS de 4 columnas y un avanzado ambiente análogo para el operador. Incluye parabrisas polarizado con vidrio de seguridad, interior de lujo con asiento ajustable de apoyo lumbar; volante de dirección totalmente ajustable e inclinable, controles montados al alcance del operador y tablero de instrumentos análogo, el que proporciona al operador todos los instrumentos e indicadores necesarios para el control y/o monitoreo de los sistemas operativos del camión. �

Dirección asistida: El camión está equipado con un sistema de dirección

de potencia hidráulica permanente que permite un positivo control de la dirección con mínimo de esfuerzo de parte del operador. El sistema incluye acumuladores cargados con nitrógeno que automáticamente suministran potencia de emergencia si la presión hidráulica de la dirección se reduce a menos del mínimo establecido. �

Retardo Dinámico: El retardo dinámico se utiliza para disminuir la

velocidad

del camión durante operación normal o para controlar la

29

velocidad al bajar una pendiente. La capacidad del retardo dinámico del sistema eléctrico es controlada por el operador mediante la activación del pedal retardador (o por la operación de una palanca ubicada en el volante de la dirección) en la cabina del operador, que regula el RSC (Control de Velocidad de Retardo). El Retardo Dinámico se activa automáticamente, si la velocidad del camión llega a la velocidad prefijada. �

Sistema de frellos: Los frenos de servicio ubicados en cada rueda son de

disco múltiple, refrigerados por aceite, que se aplican por medio de un sistema de acción hidráulica Al presionar el pedal de freno se accionan los frenos traseros y los delanteros, una vez aplicado el retardador. Todos los frenos de las ruedas se aplicarán en forma automática si la presión del sistema baja a menos del mínimo preestablecido. El freno de estacionamiento es del tipo de disco seco, montado dentro de cada motor de rueda trasera y se aplica con resorte y se libera hidráulicamente con la protección de la aplicación de velocidad de la rueda (no se aplicará con el camión en movimiento).

Eléc · . !rico ·. · ··

Propu,srori 1

-A-cc�es�orio-s�

: r---1o1orde l : Tracción :

: PrincipaJ :'

'

' '---------...)

___+ - ...''

Contactor :

________..J

'

'

' '

!

'

' '' 1

Armadura :

L_________I

1

,---�--... 1

1

'

'

'

: Rectificador : : Prtnctpal l .___________J

...

Motor Diesel

Panel : : : statex 111 :

L----------·

Sislema

:_____L __ �-:--·J____ . 1

: 1 1

Susp ensión

Dirección

Levante

Frenos

r---.!l---.

' : ''

Alternador :

I· ·

· ·;'.MOtor

Estructura

,--------' ':

¡-------..' '

·¡ .�--�

SISTEMA

Blower

I

: 1 I

L.. _________I

1

1

1

1 1

,--· ·

:

: Cilindros :

;

L--------.J

: I

1 1

,-----*----'

1

l BLlrras de :

: Dirección ': 1 ._ _________J

,----1--',

''

:

Cilindros

':

' _______J '

1

-----' ' '' : Acun,ulador : ' ' ' ' .__ _________ .J

Figura 2.24 Principales Sistemas del Volquete Komatsu 830E.

Eléctrico

''.---------..'' Traserv : '' ''

___.,.:

...

______

!---- ----

�-·l

Oet..int�ra

.../

30

2.2.2.2 Ubicación componentes principales

9. Cilindros de levante

l. Motor

17 .Filtro del circuito de dirección

2. Suspensión delantera Hydrair 10.Motor de tracción de inducción 11.Freno de disco de aceite

3. Freno de disco de aceite 4. Alternador de tracción GTA5. Ventilador de enfriado

18.Tanque hidráulico 19.Bomba del circuito de

® 12.Suspensiones traseras Hydrair 20.Bomba del circuito de levante 13.Motor de tracción de inducción 21.Acumuladores

6. Duetos de refrigeración

14.Freno de disco de aceite

22.Freno de disco de aceite

7. Filtros de circuito de levante

15.Neumáticos

23.Cabina del operador

16.Caja del eje trasero

8. Tanque de combustible

ro"------ ------,

: 1

23

1

..•- - 22

__ --

____..

\,

6

5 7

�---1--17

18

,____ 8

10

15

,I'.. - .. -

14

11

13

12 Figu ra 2.25 Vista horizontal volquete Komatsu 830E.

31

2.2.2.3 Especificaciones técnicas MOTOR

CAPACIDADES DE SERVICIO

MTU/DDC 16V4000 Número de cilindros . ....... ... ... ......... .. .. ... ......... ... . .... ..... 16 Ciclo de operación ........................................... 4 Tiempos HP nominales de freno 2700 HP (2014 kW)@ 2000 RPM HP del Volante .............. 2500HP (1865 kW)@ 2000 RPM f>eso (Seco)* ...................................... 14.391 lbs (6528 kg)

. . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . Galones US . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Litros Cárter (incluye filtros de aceite lubricante) 16V4000 .................................. 58.0 ..................... 220 Sistema de Refrigeración......... 160....................... 606 Combustible ......... .. .... . ........ 1200 .................... 4542 Sistema Hidráulico ........ ...... 350 .................... 1325 Caja Engranajes Motor Rueda .. 20/Rueda .... 76/Rueda

SISTEMA IMPULSOR ELECTRICO AC

SISTEMA HIDRAULICO

El peso no incluye Radiador, Sub chasis ni Alternador

Corriente ACIDC Alternador ..... .. ..................... ...... General Electric GTA - 34 Ventilador de Enfriado Integral ....... 2500 cfm (71 m3 /min) Ventilador Dual Térmicamente Mod. AC . . . . . . . . . . . . . . . . . .... . . . ... . . 12.000 cfm (340 m 3/min) Ruedas Motorizadas . Motores de Tracción de Inducción AC . . . . . . . . . . . . . . . .Control Antideslizante para Ruedas Razón de Engranajes Estándar· .............. ..... ........ .. 31. 50: 1 yelocidad máxima ............................. 40 MPH (64.5 km/h)

Bomba Refrig. Elevación/Freno ..Engranajes en tándem Salida ................... 270 GPM (10221/min)@ 1900 RPM ............................................... y 2500 psi (17 237 kPa) Bomba Dirección/Freno: Pistón de Pres. Compensada Salida .......................65 GPM (2461/ mi.) @ 1900 RPM ............................................... y 2750 psi (18 961 kPa) Presión de Alivio - Elevación ....... 2500 psi (17.2 Mpa) Presión de Alivio - Dirección/Freno 2750 psi (22.4 Mpa) Elevación ......... Dos Cilindros Hidráulicos de 3 Etapas NOTA: La aplicación de motores de rueda depende de GVW, Estanque ............. Vertical - Cilíndrico, No Presurizado pendiente del camino, largo del camino, resistencia a la rodadura, y Capacidad del Estanque ..... 250 US Gal. (947 Litros) otros parámetros. Filtración ............ Elementos En Línea Reemplazables KOMATSU y G.E. deben analizar cada condición de trabajo para Succión ......................... Única, Flujo Total, Malla 100 garantizar la aplicación apropiada. F iltros Bevación y Dirección .... Clasif. Beta 12 = 200 ......................................... Alta Presión, Dual, En Línea

RETARDO DINAMICO

Retardo Dinámico Eléctrico ........... ................. .... Estándar Retardo Máximo ................................. 5400 HP (4026 kW) Continuo ............................................3300 HP (2460 kW) Rejillas de Soplado de Alta Densidad de Capacidad Nominal Continua con Retardo en Motor en Ralentí y Retardo en Propulsión en Reversa

SISTEMA ELECTRICO DE LAS BATERIAS

FRENOS DE SERVICIO Totalmente Hidráulicos ........ con Sistema de Tracción .............................. Control Antideslizante de la Rueda Discos Múltiples Refrigerados por Aceite - Delanteros y Traseros, en cada Rueda Área Total de Fricción/Freno 15.038 pulg 2 (97 019 cm2) Pres. Máx. de Aplicación ........... 2500 psi (17 238 kPa)

DIRECCIÓN

Baterías ................................ Baterías de 12 volts de 4x8D y 2x30H en serie/paralelo montadas en el parachoques Círculo de Giro (SAE) .................. 97 ft. 4 in. (29.67 m) ........................................... Capacidad, 220 Amperes/Hora Cilindros hidráulicos gemelos, con asistencia al ........................................... Con Interruptor de Desconexión acumulador para proporcionar dirección nominal Alternador ....................... 24 volts, 240 Amperes de Salida constante Luces ...... . .. ........... .... ......... ................... .... . ......... 24 Volts Dirección Asistida de Emergencia, suministrada Partidores (2) .. ......... ................. ....... ................... 24 Volts automáticamente por Acumuladores

TOLVA ESTANDAR

DISTRIBUCION DEL PESO

Capacidad: Rasa ................................... 224 yds3................... 171 m3 3 Sobrellena@ 2:1 (SAE) 276 yds3 .................. 211 m Ancho (interior) ........................................... 26 ft 9 in. (8.15 m) Profundidad ............................................10 ft. 3in. (3.1 m) Altura de Carga .............................................. 23ft. (7.01 m)

VACIO.......... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Libras . . . . . . . . . Kilogramos Eje Delantero (48.3%) ........ 213.518. .............. 96. 852 Eje Trasero (51.7%) ......... 228.699................103.737 Total (Combustible 50%) ..... 446.034 ............. 200.589

CARGADO

32

Angulo de vaciado ........................................................ 45°

Eje Delantero (33.4%) . ........ 367.140 ....... .. 166.532 Eje trasero (66.6%) ......... 732.860 ........... 332.425 Total ....... .................. ......... 1.100.000 ... 498.960 NE U MATICOS No exceder 1.100.000 lbs. (498.960 Kg.), incluidas opciones, combustible y carga útil. Pesos sobre esta Neumáticos Radiales (estándar) ......................... 53/80 R63 Servicio en Roca, Banda Profunda ....... Llantas Sin Cámara cantidad requieren aprobación de fábrica. (Llantas Phase 11 New Generation"' Patentadas)

· Se encuentran disponibles Tolvas de Capacidad OPCIONAL

2.2.2.4 Vistas principales del equipo

1

'I' 3.48 m 11'5"-j ____

f

13.41 m 44'0" RAISED

6.88 m 22'7" EMPTY

6.71 m 22'0" EMPTY

----6.35 m 20'10" i-,e-----------14.15m 46'5ª

---�.a

Figura 2.26 Dimensiones Generales del Volquete Komtasu 830E.

7.32 m 24'0"

. 7.26 m 23'10"� 3.68 m 12'1" E3.63 m 11'11"

____.;,_7.26 m 23'10º----­ ----6.86 m 22'6"-----1

830&

i--4.88 m 16'0"--i ·----7.29 m 23 1 11"----�

33

2.2.3

El Mantenimiento

2.2.3.1 Definición de Mantenimiento El mantenimiento es la combinación de actividades mediante las cuales un equipo o sistema se mantiene en un estado en el que pueda realizar las funciones designadas.

Desde el punto de vista de flota vehicular, el Mantenimiento se define como

aquellas

actividades

orientadas

a

lograr

la

máxima

disponibilidad y productividad del equipo al costo mas bajo posible.

2.2.3.2 Tipos de Mantenimiento 2.2.3.2.1 Mantenimiento Reactivo El

eqmpo

opera

hasta

que

falla

imprevistamente.

No

ha\"

mantenimiento preventivo; los técnicos reaccionan trabajando solo sobre el equipo que está funcionando mal. Este enfoque es el camino más caro para coordinar mantenimiento. El nivel de servicio del equipo, generalmente esta por debajo de niveles aceptables. La calidad del producto es afectada.

2.2.3.2.2 Mantenimiento Correctivo Las actividades de mantenimiento correctivo son generadas a partir de las

.

.

mspecc1ones

de

mantenimiento

preventivo

(PM),

los

requerimientos operacionales de rutina y los requerimientos de servicio de rutina. Estas actividades determinan el Backlog del mantenimiento; deben ser planificadas y programadas por adelantado.

34

Este enfoque es el cammo de mayor costo efectivo para ejecutar mantenimiento, reduciendo los costos de funcionamiento de 2 a 4 veces comparado con el MR. Cuando la mayoría de actividades de mantenimiento caen en esta categoría, los niveles de servicio del equipo pueden ser mantenidos.

2.2.3.2.3 Mantenimiento Preventivo Cubre todo el mantenimiento programado que se realiza con el fin de prevenir la ocurrencia de fallas. La característica principal de este tipo de mantenimiento es la de inspeccionar los equipos y detectar las fallas en su fase inicial, y corregirlas en el momento oportuno.

Asimismo, pretende reducir la reparación mediante una rutina de inspecciones periódicas y la renovación de elementos dañados. Básicamente consiste en programar revisiones de los eqmpos, apoyándonos en el conocimiento de la maquina, en la experiencia y los históricos obtenidos de la misma. Por consiguiente, se confecciona un plan de mantenimiento para cada máquina donde se realizaran las acciones necesarias contempladas en este plan.

El mantenimiento preventivo tiene cuatro (04) áreas básicas de acción: � Limpieza: la limpieza constituye una actividad sencilla y eficaz para reducir desgastes, deterioros y roturas. Las maquinas limpias son más fáciles de mantener; operan mejor y disminuyen la contaminación.

35

};;>-

lllspeccióll:

la inspección constituye la base para verificar el

funcionamiento

seguro,

eficiente

y

económico

de

la

maqumana y del equipo. Suministra la información necesaria para llevar a cabo el mantenimiento adecuado y oportuno. };;>-

Lubricación:

esta operación es normalmente realizada de

acuerdo con las especificaciones del fabricante y la experiencia obtenida

a

través

del

tiempo.

Reduce

el

frotamiento,

calentamiento y desgaste de las partes móviles del equipo. };;>-

Ajuste:

el ajuste es una consecuencia directa de la inspección,

ya que es a través de ella que se detectan las condiciones inadecuadas de los equipos.

2.2.3.2.4 Mantenimiento Predictivo Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes que esta se produzca. Se trata de adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones óptimas. Permite que las fallas sean pronosticadas a través del análisis de condición del equipo. El análisis es generalmente conducido a través de alguna forma de tendencia de un parámetro: vibración, flujo, temperatura. Mientras que el MP se enfoca en tareas manuales, el MPd usa alguna forma de tecnología. El MPd permite que el equipo sea reparado a la vez que no interfiere con el programa de producción, removiendo uno de los mas grandes factores del costo de Downtime. El nivel de servicio del equipo será muy alto, bajo el MPd.

36

2.2.3.2.5 Monitoreo basado en la condición (CBM) Es una extensión del MPd, el mantenimiento se ejecuta cuando es necesario, con el equipo monitoreado continuamente. Algunas plantas tienen un sistema de producción automatizada directamente conectada a un sistema de computadora para monitorear la condición del equipo en tiempo real. Cualquier desviación del rango normal de estándares causará una alarma ( o en algunos casos una orden para reparación) que será generada automáticamente. Esta tendencia permite que el mantenimiento sea ejecutado aunque con el mayor costo efectivo.

2.2.3.2.6 Mantenimiento Proactivo Es también conocido como "mantenimiento basado en confiabilidad". La filosofía es "Ajústalo una vez y hazlo bien". Se usa el término proactividad puesto que vas a más allá de esperar la falla Se centra en orientar esfuerzos para reducir la probabilidad de falla. Se busca la raíz del problema y se trabaja en ella.

2.2.3.3 Indicadores de Mantenimiento Los

indicadores

de

mantenimiento

miden

la

eficacia

del

mantenimiento, son útiles en la preparación de informes y brindan cuantificación razonable del rendimiento del equipo.

Existe una diversidad de indicadores, solo mencionaremos los mas importantes en toda efectiva gestión del mantenimiento.

37

2.2.3.3. l Mean Time Between Failure (MTBF) Es el tiempo promedio que un equipo, maquina, línea o planta cumple su función sin interrupción debido a una falla funcional. Se obtiene dividiendo el tiempo total de operación entre el número de fallas:

S º de horas de operación _\fTBF = º _V de porodos correcri,·os

Para evaluar una sección de '·N-- eqmpos, se puede expandir la formula anterior:

¿ ( horas de operacirm ) ,\fTBF de scc óó1 1 . ..J = __í=_l __________

L ( .V" parad"s

correcrin, s)

1-c-J

MTBR / MTTF

Mean Time Between Repair Mean Time To Failure MTTR

Mean Time To Repair

Figura 2.28 Representación del MTBF. MTTF y MTTR duran ce la operación de un equipo.

2.2.3.3.2 Mean Time To Repair (MTTR) Es el tiempo promedio para restaurar la función de un equipo_ maqumana, línea o proceso después de una falla funcional. Incluye tiempo para analizar y diagnosticar la falla, tiempo para la reparación_ tiempo de planeación, etc.

38

Es una medición de la mantenibilidad del equipo y de eficacia de la cuadrilla de mantenimiento para reparar fallas. Se obtiene dividiendo el tiempo total de las reparaciones entre el número total de fallas de un sistema:

.\fTTR

Tiempo rora! de l'eparaciones COl'l'ecrh"as = -----------º

.V de l'eparaciones co1Tecrh·as

2.2.3.3.3 Disponibilidad (A) Esta definida como el tiempo en que el equipo o sistema esta disponible para operar o en condiciones de producir.

DISPONIBILIDAD=

MTBF MTTR +MTBF

2.2.3.3.4 Eficacia Global del Equipo (OEE) Es el producto de la disponibilidad, la tasa del proceso y la tasa de calidad. Es una medida que abarca varias funciones, ya que varios departamentos o funciones pueden tener un impacto en los resultados.

39

2.2.3.4 Definiciones extras •

Backlog (Carga Pendiente): Es el tiempo en el que el equipo de Mantenimiento debe

trabajar

para acabar todas

las

órdenes

pendientes, asumiendo que no lleguen nuevas órdenes. •

Confiabilidad: Es la probabilidad que un equipo o sistema pueda desempeñar su función requerida durante un intervalo de tiempo establecido y bajo condiciones de uso definidas.

•

Mantenibilidad: Es la característica de un equipo o sistema de permitir mayor o menor grado de facilidad en la ejecución de los serv1c1os

de

mantenibilidad.

mantenimiento.

Siempre

es

posible

meJorar

la

CAPITULO3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En este capítulo se brindara información sobre la situación actual del mantenimiento en Xstrata Tintaya para los Motores MTU 16V4000 instalados en Volquetes Komatsu 830E, asimismo se dará a conocer el historial de fallas registrado entre los meses de Mayo a Noviembre 2008, luego procederemos a calcular ciertos indicadores que nos ayudaran a medir el grado de mantenimiento e identificar las fallas criticas referidas al motor MTU.

3.1

ANTECEDENTES DEL MANTENIMIENTO

3.1.1

Política actual del Mantenimiento

El sistema de mantenimiento de Xstrata Tintaya, se basa en un sistema de monitoreo permanente que facilita el trabajo predictivo y preventivo, el cual debe otorgar confiabilidad y definir el momento optimo de recambio de un equipo. Para lograr esto se han desarrollado herramientas los cuales almacenan información de todos los equipos, de tal forma se establecen registros los cuales permiten identificar cuando ocurren condiciones sub estándares, actuando de forma predictiva y preventiva frente a ellas.

41

Actualmente, las estrategias de mantenimiento efectuadas en Xstrata Tintaya para los volquetes Komatsu 830E son: •

Mantenimiento Reactivo: 10%

•

Mantenimiento Correctivo: 20%

•

Mantenimiento Preventivo: 60%

•

Mantenimiento Predictivo: 10%

Se debe destacar que el nivel de organización de mantenimiento de equipos es bastante alto, dado que se posee un estricto monitoreo de fallas lo cual permite anteponerse a eventuales problemas. Gracias a esto, se puede lograr una mayor duración de los equipos (gracias a un buen plan de mantenibilidad) y además lograr un menor tiempo fuera de servicio de los camiones, lo cual influye directamente sobre la disponibilidad total de la flota. Los detalles de la política actual de mantenimiento de la empresa han sido descartados, debido a la confidencialidad de esta información.

3.1.2 Condiciones de Operación La empresa cuenta con serv1c1os de mantención preventiva y correctiva. El tiempo que transcurre entre las preventivas está establecido por el fabricante del volquete, sin embargo, esta determinado que deben estar operativos al menos 500 horas mensuales, por lo que las preventivas se realizan cada 250 horas. Por otra parte, las mantenciones correctivas se realizan dependiendo del tipo de falla que exista en el momento, ya sea del tipo mecánica, hidráulica, eléctrica u otro. En ese instante, se desmonta el

42

componente y se determina la gravedad de la falla. En el caso que no se pueda reparar en el taller, se envía a alguna maestranza Actualmente la empresa cuenta con un taller por faena, en donde sus empleados trabajan turnos de 1 O x 5, esto quiere decir, 1 O días en el taller (05 de día y 05 de noche) y el resto de los cinco días de descanso. Dado que la mina produce las 24 horas del día, la labor de mantención está distribuido en 2 turnos (de día y de noche) de 12 horas cada uno. Las intervenciones se encuentran organizadas de tal forma que existen trabajadores que se dedican a intervenir la mayor cantidad de tipos de fallas, los cuales se denominan técnicos de campo, y por otra parte existe una cantidad menor de trabajadores que se dedican exclusivamente a intervenciones que involucran al Volquete Komatsu 830E. Dentro de esta última categoría, existe un grupo contratado por la empresa para brindar mantenimiento personalizado al motor MTU, este grupo de trabajadores está compuesto por 04 personas (01 supervisor y 03 técnicos mecánicos) encargados de ejecutar el mantenimiento programado y no programado según coordinaciones con personal de mantenimiento de Xstrata Tintaya. Este personal tiene un sistema de 14x14, 14 días en mina-taller y el resto, días de descanso; trabaja a un solo turno de 12 horas (de 7am a 7pm) pudiendo realizar trabajos de madrugada si la situación lo amerita. Además, se debe destacar que las reparaciones dentro del taller se realizan cuando se determina que la intervención demora una cantidad mayor a 2 horas, por lo cual, cuando el tiempo es menor a 2 horas, se realiza una reparación en terreno en donde se utilizan camionetas para trasladar a los

43

trabajadores al lugar del incidente o en las afueras del taller de mantenimiento. Uno de los recursos importantes que influye en la disponibilidad de la flota, es la cantidad de trabajadores que se encargan de realizar todo tipo de intervención. Mientras mayor sea la cantidad de electro-mecánicos y trabajadores diesel, mayor va a ser el nivel de servicio del taller, lo cual permite lograr un menor tiempo de espera en las colas. Sin embargo, dado que el número de bahías es limitado, y el tiempo de reparación de cada camión depende del tipo de falla, el tener muchos trabajadores tampoco es muy efectivo, dado que al haber muchos existe una probabilidad que se estorben entre ellos y además que hayan algunos que no trabajen por mucho tiempo, por lo cual se estarla incurriendo en un costo innecesario en lo que se refiere a contratación de personal. Además, se debe destacar que otro recurso a estudiar es la cantidad de camionetas que se dispone. Si hay un mayor número de estas, entonces se posee un mayor nivel de servicio, sin embargo, al haber muchas camionetas puede existir la posibilidad que algunas no se utilicen, por lo cual se incurrirá en costos innecesarios de transporte.

3.1.3 Condiciones actuales del Mantenimiento 3.1.3.1 Planificación del mantenimiento Incluye planificaciones como el mantenimiento del motor MTU (que se considera como componente crítico del camión) y la planificación de los cambios de otros componentes mayores como son: ruedas motrices, generadores, neumáticos y suspensiones. Se excluyen de las actividades la

44

mantención y reparación de las tolvas y neumáticos. No obstante, el personal de planificación de MTU mantendrá un actuar coordinado con los planificadores de dichos servicios excluidos.

Figura 3.1 Almacenamiento de componentes mayores - Taller de Mantenimiento.

3.1.3.2 Mantenimiento preventivo Considera la realización de todas las actividades descritas en los Programas de Mantenimiento que eXIge el fabricante y aquellas que la experiencia ha demostrado necesarias ejecutar, ajustar o modificar. Incluye además la incorporación de todos los repuestos genuinos o aprobados por el fabricante.

3.1.3.3 Mantenimiento predictivo y monitoreo de condiciones Considera las actividades de monitoreo de condición de los equipos, para la toma de decisiones de mantenimiento. Estas actividades incluyen: análisis de aceite, boroscopia, inspecciones de motores de tracción cada 500 horas en promedio y análisis de ultrasonido para detectar fallas estructurales en los equipos.

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Entre las actividades de mantenimiento predictivo realizadas al motor MTU. podemos citar el análisis de aceite y la inspección con boroscopio de las cámaras de combustión cerrada

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Análisis de aceite: se extraen muestras de aceite antes que el equipo entre a un PM y dependiendo de la falla, cada 50hrs durante la operación del equipo. Los reportes de análisis de aceite (ver. Figura 3.2) serán analizados tanto por el área de MPd Xstrata Tintaya, como por el personal MTU para adoptar las medidas correctivas necesarias.

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Figura 3.2 Historial de reporte de análisis de aceite correspondiente al camión 3070.

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Inspección con boroscopio de las cámaras de combustión: Esta técnica se emplea solo en casos extremos (alto consumo de aceite, baja potencia de motor, presencia de sílice en el múltiple de admisión); '"

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Entre las actividades de mantenimiento predictivo realizadas al motor MTU. podemos citar el análisis de aceite y la inspección con boroscopio de las cámaras de combustión cerrada.

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Análisis de aceite: se extraen muestras de aceite antes que el equipo entre a un PM y dependiendo de la falla, cada 50hrs durante la operación del equipo. Los reportes de análisis de aceite (ver. Figura 3.2) serán analizados tanto por el área de MPd Xstrata Tintaya, como por el personal MTU para adoptar las medidas correctiYas necesarias.

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