Desarrollo de un sistema hidráulico automatizado de freno de servicio para cargadores de bajo perfil en minería

Abstract

El siguiente artículo presenta el desarrollo de un block hidráulico para la automatización de equipos mineros, en especial la línea de cargadores frontales de bajo perfil (LHD). Esto surge como respuesta a la ausencia de un sistema que permita la automatización del equipo mencionado anteriormente. Debido a que los equipos de carga en las minas operan bajo entornos muy exigentes, y la carencia de un sistema de control a distancia puede restringir el rendimiento de la operación y reducir la seguridad en el trabajo, ello resulta ser un problema grave. Por ello se presenta el diseño y mecanizado de un block hidráulico que permita, por medio de un de control, redirigir el flujo hidráulico vía remota del equipo minero para distintas aplicaciones, como el freno de servicio, por medio de la alimentación y energizado de válvulas de control presentes en el block. Asimismo, se obtendrá la visualización de indicadores (feedback) de las principales variables, como por ejemplo la presión en ambos frenos, tanto el delantero como el posterior. Para diseñar el block hidráulico, se realizó una investigación sobre los requisitos específicos para los equipos de carga y se utilizaron programas de modelado 3D para desarrollar los planos. Una vez terminado el diseño se procede a realizar la comunicación CAN entre el block y el PLC para la recepción y emisión de datos los cuales están programados hacia un LCD para monitorear los parámetros necesarios con el control remoto. Como resultado de la implementación del sistema final, se obtiene el correcto funcionamiento de las señales PWM para la regulación proporcional de las electroválvulas y con ello la activación del freno de servicio mediante un block hidráulico por medio de las señales mencionadas enviadas por el PLC.

The following article presents the development of a hydraulic block for the automation of mining equipment, especially the line of low-profile front loaders (LHD). This arises in response to the absence of a system that allows the automation of the equipment mentioned above. Since mine loading equipment operates under very demanding environments, and the lack of a remote-control system can restrict the performance of the operation and reduce safety at work, this is a serious problem. For this reason, the design and machining of a hydraulic block is presented that allows, through a control system, to redirect the hydraulic flow remotely from the mining equipment for different applications, such as the service brake, through the feeding and energizing of valves. of control present in the block. Likewise, the visualization of indicators (feedback) of the main variables will be obtained, such as the pressure in both brakes, both the front and the rear. To design the hydraulic block, research was carried out on the specific requirements for the loading equipment and 3D modeling programs were used to develop the plans. Once the design is finished, the CAN communication between the block and the PLC is carried out for the reception and emission of data which are programmed towards an LCD to monitor the necessary parameters with the remote control. As a result of the implementation of the final system, the correct operation of the PWM signals for the proportional regulation of the solenoid valves is obtained and with it the activation of the service brake by means of a hydraulic block by means of the signals sent by the PLC.