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PALA ELECTRO MECANICA
• SISTEMA ELECTRICO

HISTORIA DE LAS PALAS ELECTROMECANICAS
• Las palas excavadoras Bucyrus estuvieron presentes en las grandes obras de ingeniería
desde el inicio del siglo XX, por ejemplo, en la construcción del Canal de Panamá (1881-
1914) de las ciento dos palas excavadoras que se utilizaron setenta y siete eran palas
mecánicas Bucyrus movidas por vapor y que se desplazaban sobre rieles.
 La monumental obra del Canal de Panamá requirió crear un país para validar su emplazamiento.
 Pesadilla tecnológica. Selva, mosquitos y alimañas se cobraron vidas de franceses y norteamericanos, como luego
sería Vietnam. Las Bucyrus avanzaban más rápido de lo que se tendían los rieles.
 Sobre rieles y a vapor. Siguiendo la lógica tecnológica de principios de siglo XX.
 Actualmente el principio de funcionamiento es bastante parecido al de aquellas primitivas máquinas, aunque
ahora se desplazan por medio de orugas y el operador trabaja en una cabina con toda la tecnología y el confort
disponibles. Su uso más popular hoy en día es en la minería a cielo abierto, en donde se hace necesario excavar
grandes volúmenes de material.

PALAS ELECTROMECANICAS ACTUALES
• Una pala Bucyrus 494 BI consta básicamente de un cuerpo inferior propulsor que se
desplaza mediante orugas.
• El cuerpo superior que alberga a los motores eléctricos, cabina del operador y al sistema de
excavación.
• Ambos cuerpos están unidos por un engranaje circular que permite el giro de 360° del
cuerpo superior.
• El sistema de excavación es bastante sencillo, consta de una pluma que sostiene a un brazo
cilíndrico en cuyo extremo se encuentra el balde de carga, este brazo se desplaza
longitudinalmente y a la vez permite que el balde describa un arco de 45° desde nivel de
suelo hasta una altura de casi 17 a 18 metros.

TREN DE POTENCIA
• Una pala eléctrica, algunas veces se le conoce como una pala
mecánica o una pala electromecánica, es una máquina diseñada
especialmente para excavar y cargar material en una minería de
superficie.
• La palas eléctricas de minería usan motores eléctricos, engranajes
reductores, tambores y cables para realizar todos los movimientos
requeridos para excavar, cargar y propulsar.
• La capacidad de esta máquina es típicamente de 25 m3 a 63m3( 33
yardas a 82 yardas . (para aplicaciones de rocas estándar.
• La pala eléctrica consta de tres ensamblajes mayores) la parte interior,
la parte superior y el implemento con su balde.

TREN DE POTENCIA
• CORRIENTE ELECTRICA DE ALTO VOLTAGE.
• TRANSFORMADORES ELECTRICOS.
• MOTORES ELECTRICOS PARA HERRAMIENTA DE TRABAJO
• MOTORES ELECTRICOS PARA TRAMSMISION.
• CAJAS REDUCTORAS DE ENGRANAJES.
• EMFRIADEROS ELECTRICOS.
• TABLEROS ELECTRICOS DE CONTROL.
• TREN DE RODAJE ROBUSTO.

TREN DE POTENCIA DE LA PALA ELECTRICA

Central Hidroeléctrica Charcani V
Ubicada en el distrito de Selva Alegre, en Arequipa. La mayor parte de sus instalaciones se halla en el interior del volcán
Misti.
Emplea las aguas del río Chili, las cuales son captadas en la represa de Aguada Blanca y conducidas por un túnel de 10
kilómetros de largo, para que luego de una abrupta caída de 706.40 metros (con un caudal de 24.9 metros cúbicos por
segundo, con 8.3 m3 por segundo en cada turbina) lleguen a una casa de máquinas en caverna donde operan tres
turbinas Pelton de eje vertical.
Su potencia instalada total es de 153.87 mega watts (MW) y la efectiva de 144.6 MW. La energía que genera es
transportada a la subestación Santuario, la cual está vinculada con el sistema interconectado nacional.
Fue inaugurada en 1988, y pertenece a la Empresa de Generación Eléctrica de Arequipa (EGASA).

Central Hidroeléctrica Charcani V
Ubicada en el distrito de Selva Alegre, en Arequipa. La mayor parte de sus instalaciones se halla en el interior del volcán Misti.
Emplea las aguas del río Chili, las cuales son captadas en la represa de Aguada Blanca y conducidas por un túnel de 10
kilómetros de largo, para que luego de una abrupta caída de 706.40 metros (con un caudal de 24.9 metros cúbicos por
segundo, con 8.3 m3 por segundo en cada turbina) lleguen a una casa de máquinas en caverna donde operan tres turbinas
Pelton de eje vertical.
Su potencia instalada total es de 153.87 mega watts (MW) y la efectiva de 144.6 MW. La energía que genera es transportada a
la subestación Santuario, la cual está vinculada con el sistema interconectado nacional.
La subestación Socabaya, cuenta con tableros de servicios auxiliares, 380-220 voltios en corriente alterna y 110 voltios en
corriente continua, por lo que se recomienda que el sistema a emplear sea compatible al existente, es decir: Corriente alterna
400-230 VAC, para atender los servicios de luz y fuerza.

PALA ELETROMECANICA
Palas eléctricas de cable
P&H 4800XPC
Carga útil nominal de 122.5 tm (135 tc)
Capacidad nominal del balde de 65.7 a 70.3 m3 (de 86 a 92 yd3)
Ideal para la carga en tres pasadas de camiones de acarreo clase ultra
(de 360 a 400 tc).
Tecnología de controles adaptables.
Empuje de accionamiento directo con polea deslizante integrada que
ayuda a eliminar la elevación forzada de la pluma.
Diseño optimizado de la pluma para acceso mejorado de mantención.

ESPECIFICACIONES DE LA PALA ELÉCTRICA
Para que tengan una idea de lo que hablamos, podemos destacar algunos datos:
El balde pesa aproximadamente 90 toneladas con su tapa y su volumen de carga es de 43
metros cúbicos.
La altura de la pluma es de 18 metros.
La cabina del operador está a 10,5 metros.
La altura de las orugas es de 3,45 metros.
El ancho total es de 13 metros.
El peso total de la máquina es de 1113 toneladas.
Esos son los fríos números, verla en movimiento es un espectáculo, ya que cuando se
desplaza lo hace a la vertiginosa velocidad de 3 km/h y puede trepar o descender
pendientes del 12%.
Cargando camiones es bastante más ágil, carga por ambos lados y gira 360° gracias a un
engranaje circular en el cual se desplazan dos piñones, el sistema de giro se mueve gracias
a dos motores eléctricos de 505 hp mientras el sistema hidráulico de propulsión es
alimentado por dos motores eléctricos de 700 hp.

MOTOR ELÉCTRICO DE 2,237 HP
 El balde sube y baja gracias un sistema de cables denominado de levante, que es
accionado por un motor eléctrico de 2237 hp, la acción de empujar y recoger el balde
queda a cargo de otro motor eléctrico de 700 hp.
 Todos los motores son Siemens y el voltaje de trabajo es de 7200 voltios y la potencia
máxima es de 3280 kW. La pala es alimentada por cable minero.
motor eléctrico de 2237
hp y caja reductora
motor eléctrico de 700 hp

PALA ELECTROMECANICA
 La operación de una pala requiere meses de entrenamiento, es el principal equipo de
producción y los parámetros de productividad están monitoreados permanentemente.
Un operador experimentado puede cargar las 220 toneladas que carga un camión CAT
793 en un minuto y medio con tres pasadas del balde; son la élite de la operación y
muchas veces el éxito está en sus manos.
 Son verdaderos artistas que pueden lograr mantener el piso plano a medida que la pala
avanza con mínima intervención de los equipos de apoyo como ser topadoras de
orugas o de neumáticos, a la vez que tienen que estar atentos a los derrumbes del
frente de carga, que no deberían superar los 17 metros de altura.
 Toda la operación del equipo, ya sea cargando o en propulsión -cuando se desplaza- se
comanda con dos joysticks, con un sistema muy parecido al que se utiliza en
retroexcavadoras.
 Dependiendo de la destreza del operador los movimientos pueden ser bastante suaves,
aunque en todo momento se siente el poderío de los motores eléctricos.

PALA ELECTROMECANICA
 Así como la operación es importante el mantenimiento no es un tema menor, al
principio de la operación en la mina el mantenimiento estaba a cargo de expertos
extranjeros, de Peru, Chile, Australia y EEUU, con el tiempo el personal propio adquirió
la experiencia y se encontró muy capacitado para hacer frente a una serie de
overhauls que posibilitaron a los equipos sumar horas de operación poco vistas a nivel
mundial.
 También el desarrollo de proveedores de componentes y de servicios nacionales fue
otro logro, al principio los baldes se enviaban a Chile para su reparación, con el tiempo
estos trabajos pasaron a realizarse en Tucumán a cargo de un importante taller
metalúrgico que hoy en día compite con los chilenos.
 Todo esto es digno de destacar, tenemos gente muy capacitada en el país, gracias a
quienes estos equipos están operativos desde 1997.

LOGRO DE TODO OPERADOR
En mis años en la operación minera además de deslumbrarme con el tamaño de los
equipos aprendí como se llevan a la práctica conceptos como la eficiencia y
productividad, mi mejor escuela fue observar ese ballet de equipos colosales operados
por personal altamente entrenado, con el tiempo tuve la oportunidad de participar de
la gestión de la flota , una experiencia invaluable para mí, pero no solo quiero destacar
la operación de los equipos sino también el proceso de desarrollo del personal que
logró que todo funcione al mismo nivel que en los grandes países mineros.
“NO ES DIFICIL OPERAR, PERO SI CON FUERZA EMPODERAMIENTO Y CORAJE, SE LOGRA
LOS OBJETIVOS TRAZADOS POR UN OPERADOR”

SISTEMA ELECTRICO
Esto es profundizado por Carlos Dasati, gerente Soporte Técnico de Palas y
Perforadoras de Finning: “Las palas están equipadas con seis motores principales;
un motor Hoist de 2600 HP (caballos de fuerza) que se utiliza para subir y bajar
el balde; un motor Crowd de 700 HP, que se usa para los movimientos empuje y
recoge; dos motores Swing de 500 HP, que son para realizar el giro de la parte
superior de la máquina, y finalmente dos motores de propulsión, cada uno de
700 HP, que se utilizan para trasladar la pala de un sitio a otro”.
Equipadas con seis motores principales
1. UN MOTOR HOIST DE 2600 HP (CABALLOS DE FUERZA)
2. UN MOTOR CROWD DE 700 HP
3. DOS MOTORES SWING DE 500 HP
4. DOS MOTORES DE PROPULSIÓN, CADA UNO DE 700 HP
2600 HP (1)
700HP (1)
500 HP (2)
700HP (2)
TOTAL 5700HP

CENTRAL HIDROELECTRICA CHARCANI V
La C. H. Charcani V se encuentra ubicada a orillas del río Chili en la margen derecha aproximadamente a 20 Km.de la
ciudad de Arequipa y 2963 m.s.n.m., en el distrito de Alto Selva Alegre, provincia y departamento
deArequipa.Inaugurada en 1989.
Es la única hidroeléctrica del mundo construida en el interior de un volcán (el Misti).Capta el agua de la represa de
Aguada Blanca y la conduce por un túnel de 10 kms., para que luego de una abrupta caída de 706 metros con una
presión de 70 bar, esto genera 135 MW
El caudal de diseño de esta central hidroeléctrica es de 14 m3/s, en la visita técnica se encontraba con aprox 8.33 m
. Cuenta con tres generadores marca Alsthom Atlantic, tipo RYV 366.153 y con una potencia de 57 000 kVA cada uno,
para una tensión nominal de 13 800 Voltios, esto se llega en el patio de llaves empleando el efecto joule .
Se conoce como efecto Joule al fenómeno irreversible por el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte
de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del
material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo.
El movimiento de los electrones en un cable es desordenado, esto provoca continuos choques entre ellos y como
consecuencia un aumento de la temperatura en el propio cable
13 800 Voltios

• Las palas tienen versiones de corriente alterna (AC) y de corriente
continua (DC), agregando que su alimentación eléctrica es de 6.600 Volts
o 7.200 Volts, por lo que todas las palas además cuentan con
transformadores que son parte del equipo.
• En el caso de la corriente alterna, el flujo de electrones es bidireccional,
oscila entre los polos positivo y negativo; en cambio, el flujo de
electrones de la corriente continua es unidireccional, sigue una señal
continua y se mantiene fijo en el polo positivo.

 TEMA: Sistema eléctrico de palas CAT y P&H
 INSTRUCTOR: Hugo Ramos M.
 CARRERA: Maquinaria pesada
 SECCION: “Turno día”
PALAS ELECTROMECANICAS

SEGURIDAD EN LAS PALAS
Acceso a la
máquina
Visibilidad
Entorno del
operador
Mantenimiento
Señales de
advertencia de
energía
almacenada

SISTEMAELÉCTRICO CAT
Sistema probado de
mando eléctrico CAIGBT
Experimentará un mayor
tiempo de disponibilidad de
la máquina, menores costos
de operación y tiempos de
ciclo más rápidos
Un sistema más seguro
Su seguridad sigue siendo
nuestra mayor prioridad,
lo que se hace evidente en
el diseño de nuestro
sistema CA.
Un sistema sólido
Nuestro sistema CA está
diseñado para funcionar en las
condiciones de minería más
exigentes y le ayuda a asegurar
que
la pala de cuerda se mantenga en
funcionamiento

SISTEMA ELÉCTRICO P&H
El sistema de accionamiento eléctrico se compone de una plataforma de accionamiento múltiple, que comparte
un bus de CC común entre la unidad de alimentación IGBT (ISU) y las unidades inversoras de accionamiento del
motor (INU). La ISU completamente regenerativa controla el flujo de energía hacia y desde la pala,
manteniendo un factor de energía unitario con un contenido armónico extremadamente bajo. La INU
totalmente regenerativa controla el flujo de energía hacia y desde los motores de CA individuales.

CABINADEL OPERADOR
Cabina y estación del
operador de última
generación que ofrece
mayor comodidad
Rendimiento mejorado
Aumentar la
productividad, y sus
resultados, gracias a la
comodidad de la cabina.
Mayor confiabilidad
Para asegurar un
rendimiento constante y
confiable en las
condiciones de minería
más adversas, los
componentes de la cabina
están cuidadosamente
seleccionados
por su solidez
Mejor capacitación
Aproveche las ventajas
de aprendizaje y
rendimiento gracias al
entorno de capacitación
mejorado del diseño de
tres asientos de nuestra
cabina, el primero de la
industria

RENDIMIENTO Y CICLO DE TRABAJO CAT
Tiempos de ciclo más rápidos,
visibilidad mejorada y
mantenimiento más seguro
Mejore la seguridad y productividad
de la carga en su mina con un
extremo delantero más liviano que
permite una mejor
visibilidad y facilidad de servicio.
Excavación más fácil y
eficiente
Aumente la productividad y
eficiencia de la excavación
gracias a nuestras poleas de
la cabeza de la pluma
separadas.
Menos fisuras y mayor vida
útil de los componentes
Experimente un mayor tiempo
de disponibilidad y
confiabilidad de los
componentes con nuestro
exclusivo y al mismo tiempo
resistente
diseño de extremo delantero.

RENDIMIENTO Y CICLO DE TRABAJO P&H
Hemos logrado un mejor rendimiento en toda la pala. Eso incluye mayor velocidad y
caballos de fuerza pico. Características de la pala disponibilidad eléctrica mejorada y
confiabilidad general. Además, las estructuras han sido optimizadas para trabajar
eficientemente con tecnología AC.
Tecnología
Eficiencia laboral mejorada
Mayores tasas de disponibilidad
y utilización

SOLUCIONES
TECNOLOGICAS
AccessDirect
Agilice el
mantenimiento con
acceso remoto a los
datos
de la pala de cuerda
en tiempo real.
MIDAS
suministra, registra y
analiza los datos sobre
diversas variables de la
máquina.
AccuLoad
Mejore la
productividad con
retroalimentación
directa en tiempo
real de la carga de la
draga para los
operadores.
Control de
temperatura del
cojinete
Mayor capacidad de
predecir el
mantenimiento y
menor riesgo
de fallas gracias al
control de temperatura
del cojinete
Cat MineStar System
Al ayudarle a alcanzar sus objetivos para optimizar la seguridad
en las instalaciones de la mina, mejorar la eficiencia, reducir
los costos de operación y aumentar la rentabilidad,

Presión sobre el suelo y
peso
Características y
personalizacion
PALA P&H
CARACTERISTICAS

CENTRO DE CONTROL DE CARGA
PALA P&H

SISTEMAS DE ATAQUE CAT
Elimina los cambios rutinarios
de cuerda de ataque/retracción
HydraCrowd prolonga los
intervalos de mantenimiento y
mejora la productividad total con
un diseño innovador patentado
que reemplaza
las cuerdas de ataque y retracción
por un cilindro hidráulico.
Descripción de HydraCrowd
•Cuatro bombas de eje
descentrado de desplazamiento
variable alimentan un cilindro
sencillo dentro de la manilla
tubular de la draga.
•Paquete de potencia hidráulica
ubicado en la parte delantera de la
caja de maquinaria.
Rendimiento constante, fiabilidad
que da confianza
•Los problemas de desalineación de
los sistemas de cremallera y piñón se
eliminan con nuestro diseño de manija
tubular.
•Las fisuras del extremo delantero se
reducen ya que las cuerdas de ataque y
retracción absorben los impactos.

1 Altura de descarga 10,06 m 33'
2 Altura de descarga con límite máximo de avance eléctrico 8,61 m 28' 3"
3 Radio máximo de descarga 21,64 m 71'
4 Altura máxima de corte 17,8 m 58' 5"
5 Radio máximo de corte 25,2 m 82' 8"
6 Radio del nivel del piso 17,47 m 57' 4"
7 Altura del espacio libre (plumas de punto de polea) 20,87 m 68' 6"
8 Radio del espacio libre (plumas de punto de polea) 19,65 m 64' 5"
9 Radio máximo de espacio libre (bastidor rotatorio) 9,34 m 30' 8"
10 Espacio libre bajo el bastidor (al suelo) 3,76 m 12' 4"
11 Altura del bastidor en A 14 m 46'
12 Ancho total 13,96 m 46' 1"
13
Espacio libre bajo el punto más bajo en el bastidor
del camión o caja de engranajes de propulsión ¡0,90 m 2' 11,5"
14 Nivel de la visión del operador 10,61 m 34' 10"
DIMENCIONES DE LA PALA CAT

Motores de maquinaria principal de respuesta
rápida P&H AC

TREN DE POTENCIA DE UNA PALA ELECTROMECANICA

COMPONENTES DE AL PARTE SUPERIOR DE LA PALA

COMPONENTES DE AL PARTE FRONTAL DE LA PALA
CABLES DE
IZAJE
BALDE
COMPUERTA
TOPE FINAL DE BRAZO
ARO Y
HORQUILLA

COMPONENTES DEL BALDE DE LA PALA

COMPONENTES DEL ACCIONAMIENTO DE ABRIR
COMPUERTA DEL BALDE
MECANISMO
APERTURA DE
COMPUERTA

CICLO DE MOVIMIENTO DE GIRO Y CARGUIO DE LA PALA
1
2
3
4
5

EQUIPOS AUXILIARES Y DE PRODUCCION EN MINAS TAJO
ABIERTO
1. EQUIPOS DE AUXILIARES
a). TRACTOR DE ORUGAS Y A NEUMATICOS.
b). CARGADORES FRONTALES, MOTONIVELADORAS, PALAS
HIDRAULICAS, EXCAVADORAS, RODILLOS, CISTERNA, ALGIBES,
BUSES, CAMIONES DE SERVICIO, AMBULANCIA, VEHICULOS DE
EXPLOSIVOS Y CAMIONETAS.
2. EQUIPOS DE PRODUCCION.
a). PALAS ELECTRICAS.
b). CAMION MINERO DE ACARREO.
c). PERFORADORAS HIDRAULICAS.
d). CARGADORES FRONTALES GIGANTES Y PALAS HIDRAULICAS.

CICLO DE CARGUIO DE PALA A CAMIONES

SISTEMA DE POTENCIA DE LA PALA
ELECTRICA
1 - ENERGIA ELECTRICA DE ALTA TENCION
2 - MOTOR ELECTRICO DE ALTA TENCION
CON REDUCTORES.
4 - TABLEROS o GABINETES ELECTRICOS
3 - TRANSFORMADORES ELECTRICOS
5 – SISTEMA TREN DE RODAJE

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