SISTEMA DE DETECCIÓN DE INCHANCABLES PARA INSTALACIÓN EN BALDES DE MAQUINARIA PESADA

La presente solicitud consiste en implementar un sistema innovador de detección de inchancables que cargan minerales en las maquinarias pesadas: palas mecánicas mineras; cargadores frontales; otras. Esta carga se va hacia los camiones que transportan el mineral hacia el chancador primario ubicado en la misma faena minera.

Los inchancancables son materiales sólidos, generalmente metálicos que están mezclados con el mineral que se está cargando, para llevarlos posteriormente a los chancadores primarios. Si el inchancable llega al chancador primario puede producir distintos problemas mecánicos temporales que puede significar la paralización de faena, con el consiguiente costo económico de reparación.

El campo de aplicación de esta nueva técnica, son todas aquellas empresas procesadores de minerales que pretenden eliminar un problema inicial que consiste en la eliminación de estos inchancables, por que como se describirá posteriormente, producen atascamiento en los chancadores primarios que obligan a paralizar temporalmente las faenas.

El sistema propuesto pretende abordar globalmente las pérdidas producidas en la minería de distintos metales, por conceptos de presencias de inchancables en sus faenas mineras. Las pérdidas estimadas solamente por el concepto inchancables, se estiman en USD 500 millones. La información proporcionada de una empresa minera, señala que el costo producido por estos eventos, habría sido de USD 6.025 Millones en un año y el costo tan solo de un evento puntual es de USD 2 millones.

El sistema contempla la inserción de sensores en palas mecánicas mineras y/o baldes de los cargadores frontales, sistema totalmente distinto a lo utilizado actualmente, según descripción posterior.

ESTADO DE LA TÉCNICA

En la actualidad no existe un método eficaz de detectar los inchancables que se trasladan a los chancadores primarios. Los actuales métodos utilizados son: TAG - GET y Motions Metric.

El problema consiste en que con cualquiera de los métodos utilizados, el inchancable igual se carga al camión que alimenta al chancador primario. Cuando se detecta un iñchancable en el carguío, no se sabe en cuál de los camiones fue cargado y por protocolo, la mayoría de las empresas mineras botan la carga de los tres últimos camiones del circuito, con la consiguiente pérdida por el mineral botado. Si el Inchancable no estaba én la botadura, de igual forma llega al chancador primario ocasionando desperfectos de distinta naturaleza y de altos costos de mantención, reparación y/o reposición según sea el caso. En consecuencia la empresa pierde por el mineral botado de tres camiones y/o por la mantención, reparación o reposición del chancador primario dañado.

El método Tag - Get consiste en adosar un sensor en cada uno de los nueve dientes del balde que forman parte de la pala mecánica. El sensor está ubicado en la base de cada diente. Al producirse la pérdida de cualquier diente, se. activa una alarma y el operador percibe la pérdida, ocasionando la existencia de un inchancable, pudiendo ocurrir las siguientes situaciones:

a) Se fracciona uno o más de los nueve dientes, cayendo al balde y el diente(s) es (son) transportado(s) al chancador primario, en este caso la alarma no suena porque se ha fraccionado una sección no cubierta por el sensor.

b) Por fricción del balde recogiendo mineral, el sensor adquiere temperatura y puede activar la alarma que puede ser falsa, porque el diente no se ha caído, generando dudas al operador; o puede no activarse la alarma, aún si el diente se cargue al camión, llegando al chancador.

Se estima que el porcentaje de no detección es de aproximadamente un 25%.

El sistema de cámaras Motions Metric, consiste en que el operador ubicado en altura, utiliza una cámara estratégica que apunta al balde solamente en la zona de los dientes, y una alarma avisa por la pérdida de alguno de ellos en imagen 2D. Se estima que el porcentaje de no detección es de aproximadamente un 20%.

La propuesta de inscripción de patente industrial difiere de los métodos actuales, por la eliminación de sensores en los dientes del balde o de la cámara Motions Metric, según sea el método utilizado. El cambio consiste en colocar uno o dos sensores adosados en la parte trasera del balde, de modo de cubrir el 100% del volumen de minerales cargados en ella, y poder detectar la existencia de un inchancable. Las simulaciones virtuales de la invención, demuestran que la propuesta es 95% eficaz respecto al estado de la técnica.

Se presentan dos tipos de ventajas de la propuesta de invención. La primera de ellas se refiere a la simplificación del sistema de detección respecto a los dos métodos utilizados. En el primer caso se elimina la colocación de sensores en 9 dientes del balde que tiene un porcentaje de error del 25%. En el segundo caso, también se elimina la utilización de una cámara en dos dimensiones, que no cubre totalmente el área visual bajo control, que tiene un margen de error del 20%. La propuesta solamente utiliza uno o dos sensores adosados en la parte trasera del balde.

La segunda ventaja es de carácter económica, porque se elimina el costo de botado de mineral y/o de la mantención, reparación y/o reposición del chancador dañado. Información recibida de una empresa minera, señala que solamente por costo de chancadores dañados por inchancables, se habrían gastados USD 6.025.000 en un año.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS.

Figura 1 : Representa una vista completa del sistema de detección de inchancables por medio de ondas de alta frecuencia, que serán instalados en los distintos modelos de maquinaria pesada, tanto para carguío de minerales o de áridos en general.

Figura 2: Representa una vista del prototipo de balde integrante de una pala minera o de cargadores frontales, con uno o más sensores incorporados.

Figura 3: Representa una vista del sensor (Transductor) que debe adherirse a la pala mecánica, que forma parte del dispositivo de la presente invención.

Figura 4: Representa una vista la CPU especial que unida a la corriente eléctrica, permite programar el proceso de detección de inchancables, que forma parte del dispositivo de la presente invención. Figura 5: Representa una vista de la chicharra o alarma conectada a la CPU que estimula sensor y que permite avisar al operador de la máquina de la presencia de inchancables. Figura 6: Representa una vista del monitor con un software con interpretación de imágenes en 3D. Figura 7: Representa una vista del computador que se encuentra conectado vía remota, al sistema que está operando en la maquinaria pesada.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La invención consiste en un sistema integrado por distintos componentes cuyo objetivo final es detectar inchancables en los carguíos de baldes de maquinaria minera pesada, con precisión superior al 90% respecto a los dos métodos utilizados actualmente por la industria minera.

El sistema comprende a la utilización de sensores transductores colocados en los baldes, los cuales conectados a una cpu, activan alarmas, que a su vez, informan a una sala de control.

La invención disminuye costos de operación por conceptos de pérdidas de minerales y/o de reparación o sustitución de equipamiento de los chancadores, dañados por los inchancables no detectados oportunamente.

El detalle del funcionamiento es el siguiente: el sistema (1) comprende la composición de distintos elementos como: sensores que se instalan indistintamente en baldes de palas mecánicas o de cargadores frontales (2). La propuesta de innovación es la colocación de sensores transductores (3) en la pared exterior de los baldes (2). Estos sensores transductores (3) permiten detectar existencias de inchancables en el volumen total de la carga contenida en ios baldes (2). De esta forma, la carga contaminada no llega al camión y tiene una efectividad del 95% respecto a los dos métodos utilizados actualmente para detectar inchancables.

El sensor transductor (3), constituye el dispositivo principal del sistema, porque permite detectar prematuramente la existencia de inchancables. De existir esta presencia, una CPU (4) instalada en la cabina de la maquinaria pesada, recepciona las señales emitidas por los sensores transductores (3), activando la chicharra o alarma (5) que avisa al operador a través de un monitor interior (6), para vaciar el contenido de los baldes (2) con mineral, en una cancha de acopio.

Un computador (7) instalado en la sala de control de la empresa minera, contiene un software interpretador de las señales recepcionadas por la CPU (4). Este software es capaz de convertir las señales recepcionadas en imágenes 3D, avisando la presencia de inchancables.