INTRODUÇÃO O caminhão é o equipamento da mineração de superfície para

transportar material.

Unidade, muita vezes a mais importantes entre os equipamentos, visto que estão sujeitos a todos os eventos que compõe a operação

Esses caminhões devido a seu grande porte são denominados Fora-de-estrada.

O crescimento da mineração de superfície tem levado ao desenvolvimento de fora de estradas com cada vez mais potência e capacidade

UNIDADES TÍPICASHá dois tipos básicos de caminhões usados na mineração a céu aberto.

Descarrega o material pela inclinação da caçamba e despeja o conteúdo pela parte traseira por gravidade

Descarrega o material através da abertura na parte inferior do corpo

Descarga traseira “Rear Dump”

Descarga no fundo “Bottom dump”

Descarga traseira (Rear Dump)

Geralmente com 2 eixos (um para direção, um para condução) ou 3 eixos para unidades muito grandes e para unidades menores (um para direção, dois para condução)

Único eixo de conversão ou duas rodas com motores elétricos.

Estrutura rígida com corpo pesado

Única roda no eixo frontal, rodas duplas no eixo traseiro

Capacidade de 50 a 400 toneladas.

405 a 5000 cavalos de potência.

Peso do veiculo de 58000 a 520000 lb.

Descarga no fundo (Bottom Dump)

Trator-Reboque com 3 eixos (um para direção, um para condução, um para reboque) ou uma estrutura rígida de 2 eixos (um para direção, um para condução), com varias combinações de rodas simples ou duplas.

Único eixo de conversão do torque ou duas rodas de acionamento elétrico.

Capacidade de 70 a 180 toneladas

420 a 1450 cavalos de potência.

Peso do veiculo de 91000 a 233000 lb.

OPERAÇÕES MECÂNICAS BÁSICASSão exigidas operações únicas antes do transporte do material na mina.

As caçambas são preenchidas por carregadoras, escavadoras hidráulicas ou elétricas. Se as unidades são adequadamente combinadas, o carregamento ocorre em ciclos de 3 a 5 passagens para encher o caminhão.

Dependendo do tipo do corpo, o despejo consiste em descarregar a carga sobre o “highwall’ ou em um funil de carga no nível do solo. A quantidade de manobra desejada e o tempo varia para cada situação.

O ciclo inclui períodos de aceleração, desaceleração, operação em rampas com velocidades ditadas pelas condições das estradas, o tráfico e capacidade de tração nas rodas

O retorno para a área de carga, é a uma velocidade maior e inclui o tempo de manobra para a posição de carregamento.

OPERAÇÕES MECÂNICAS BÁSICAS

APLICAÇÕESEstes caminhões são usados exclusivamente para transporte de

material. O material pode ser de qualquer tipo, mas na mina, as classificações gerais são:

Material do decapeamentoO material é despejado no deposito controlado de estéril, numa área

previamente planejada.

Minério/CarvãoOs caminhões seguem para um funil de carga ou para o

armazenamento. Unidades de descarga de fundo, são utilizados para alimentar um funil de carga sob um alimentador.

Em alguns casos, caminhões que transportam o material diretamente para o beneficiamento, na viagem de retorno trazem o estéril para a restauração da área já lavrada.

CARACTERISTICAS GERAISUma vez que o caminhão é muito especializado na finalidade das

partes únicas há poucas funções para operar e controlar.

Impulsionar, conversor de torque mecânico direto, ou motores elétricos nas rodas

Conduzir, cilindros hidráulicos

Descarregar, cilindros hidráulicos ou pneumáticos

Em geral os caminhões tem:

Motor a diesel

Boa capacidade de manobras

Boa tração, com o máximo do peso aplicado no eixo de condução

Distancia ao solo de 20 a 40 pés

Velocidade de 30 a 40 mph.

Vida útil para unidades com capacidade de até 100 toneladas de aproximadamente 20000 horas. Para capacidades maiores de 30000 horas

CARACTERISTICAS GERAISDescarga traseira (Dois ou três eixos) : As unidades de descarga traseira são comumente empregadas para transportar material pesado, abrasivo, como o estéril. Carga média em relação ao peso líquido do veículo de aproximadamente

1,45.

Media da potência em relação a capacidade em toneladas cerca de 9,5.

Alta potência e capacidade de inclinação (carregado)

Um raio de rotação aproximadamente de 1,1 a 1,2 vezes o comprimento total.

Corpo projetado para suporta impactos de grandes cargas

Motor montado na frente

Sistema de acionamento mecânico para 130 toneladas

Sistema de acionamento elétrico nas rodas para capacidades de 85 a 200 toneladas.

Sistema de acionamento elétrico nos eixos para capacidades de 235 para 400 toneladas.

Construção em corpo único.

Eixo duplo nas rodas traseiras

Para 2 eixos, o eixo dianteiro vai levar aproximadamente 47% do peso líquido da carga e 32% do peso bruto. O eixo traseiro vai levar 53% do peso líquido e 68% do peso bruto.

Para 3 eixos, o eixo dianteiro vai levar aproximadamente 36% do peso liquido da carga e 20% do peso bruto. Os eixos traseiros vão levar 64% do peso liquido da carga e 80% do peso bruto.

CARACTERISTICAS GERAISDescarga no fundo (três eixos): As unidades de descarga de fundo

transportam o material leve, como o carvão.

Carga média em relação ao peso liquido do veículo de 1,6.

Potência média em relação a capacidade por tonelada de 6,5.

Limite de inclinação (inferior a 6%)

Raio de rotação de 1.8 vezes o comprimento total.

Equipamento projetado para materiais de fluxo livre e não suporta altas cargas de impacto.

Motor montado a frente.

Trator-reboque articulado com acionamento no eixo traseiro com rodas duplas.

Sistema de acionamento mecânico para 160 toneladas.

Sistema de acionamento elétrico para 130 a 180 toneladas.

Largura média de 16,4 pés.

Altura média da carga de 13 pés.

O eixo dianteiro vai suportar aproximadamente 29% do peso líquido da carga e 15% do peso bruto. O eixo traseiro vai suportar aproximadamente 37% do peso liquido e 40% do peso bruto. O eixo do trailer vai suportar aproximadamente 34% do peso liquido e 45% do peso bruto

CARACTERÍSTICAS BÁSICASO peso líquido do caminhão comparado com a sua capacidade nas duas

configurações básicas não diferem muito, como mostra o gráfico abaixo.

GGráfico 1. Peso líquido/capacidade em toneladas

CARACTERISTICAS BÁSICASPor causa da diferença de materiais prevista para ser manuseada, caminhões

basculantes traseiros são de construção mais robusta, assim pesam mais em relação a carga útil, como mostra o gráfico abaixo.

Gráfico 2. Carga útil por peso líquido do veículo/ capacidade em tonelada

CARACTERÍSTICAS BÁSICASAs comparações de potência ilustram que o caminhão de descarga traseira geralmente

possui mais potência do que caminhões de descarga no fundo. O peso bruto do veículo comparado a sua potência é considerado um indicador fundamental de nível de performance do veículo. Conforme o gráfico.

Gráfico 3. HP/capacidade em toneladas

CARACTERISTICAS BÁSICASDurante vários anos os “rear dumps” foram padronizados com dois eixos e

rodas duplas no eixo traseiro. A configuração com eixos duplos reduz a capacidade de manobra.

CARACTERÍSTICAS BÁSICASA International Haverster fabrica o único veículo de dois eixos, 50

toneladas “rear dump”, com duas rodas nos dois eixos.

CARACTERÍSTICAS BÁSICASOs três eixos dos caminhões de descarga no fundo

convencionais estão sendo substituídos pelos mais recentes projetos de dois eixos. O projeto de dois eixos melhora a capacidade de manobra com o menor raio de giro.

OPERAÇÕES PRÁTICASO desempenho do caminhão e sua economia estão intimamente ligadas

ao trajeto das estradas e a qualidade de alguns fatores, tais como:

Rampa Raio de curva Largura Condição da superfície Número de travessias

Estas são funções do planejamento da mina e das práticas operacionais. A maior velocidade de transporte são geralmente limitadas pela segurança, tráfego, visibilidade, condições do tempo e aquecimento dos pneus. Muitas operações podem impor limites a velocidade, sendo também reduzidas em caso de trabalhos noturnos.

Aparadores são frequentemente adicionado ao caminhão para aumentar o volume da capacidade.

Utilização de Forros, barras e placas que são adicionados ao corpo.

A escavadora deve corresponder ao caminhão no que diz respeito ao tamanho e capacidade para depositar a carga no centro da carroceria do caminhão.

Single Back-upO método “back-up” simples ou duplo, como o titulo sugere, pode ser aplicado com caminhões posicionados em ambos os lado da escavadora.

Double Back-up

Drive-byO metodo “drive-by” pode ter ambos, escavadeira e caminhão, no mesmo nível de bancada ou alternativamente a escavadora pode estar no banco de cima ou embaixo.

O consumo de combustível varia diretamente com a potência do motor e os requisitos do ciclo de trabalho. Uma tecnologia recente foi introduzida com a finalidade de reduzir esses custos, através do emprego do chamado trolley-assited.

CARACTERÍSTICAS DE PROJETO

O sistema de tração mecânica consiste dos seguintes equipamentos:

Transmissão powershift totalmente automático, projetado para minimizar impactos causados por essa unidade, aumentado assim o conforto do operados

Três a seis relações de marcha à frente e uma reversa

Capacidade de retardamento hidráulico para reduzir a demanda da frenagem

Caminhão de acionamento mecânico

O sistema de motor elétrico ilustrado na figura a seguir são constituídos dos seguinte componentes:

Gerador acoplado de até 1000HP e um alternador com retificador para unidades maiores

Caixa de grade para dissipação do calor gerado nas condições de retardamento

Utilizam motores de corrente continua no centro de cada roda motriz. Os motores geram altos torques para baixa velocidade e baixo torque para velocidades maiores.

Módulo do motor inclui equipamento de retardamento e freio.

Sopradores nos geradores e motores

Caminhão de acionamento elétrico

NOVIDADES E TENDÊNCIAS O tamanho máximo parece ter sido alcançado, para os caminhões futuros

deve incidir sobre a evolução requintes de desing e preenchimento das lacunas.

Caminhões com motores elétricos nos pneus já chegam até uma capacidade de 400 toneladas

O projeto de despejo traseiro com dois eixos continua a dominar o mercado, projetando assim novas tecnologias em relação a resistência das rodas

Os novos compostos de borracha para forros oferecem uma maior proteção para o desgaste e também para o despejo do material.

Novos projetos estão sendo analisados para uma maior eficiência.

NOVIDADES E TENDÊNCIASDesigner de transporte chinês Haishan Deng criou uma série de

desenhos retratando o novo caminhão "super basculante"

NOVIDADES E TENDÊNCIASInspirado pelo movimento de animais quadrúpedes, Deng projetou o

super basculante com braços de suspensão independentes que absorvem terreno irregular melhor do que caminhões basculantes convencionais.

NOVIDADES E TENDÊNCIAS