UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MINAS
Análisis técnico – económico de alternativas de reemplazo para la disposición final del cargador frontal VOLVO L120F en Summa Gold
Corporation
AUTOR: Br. Oscar de la Cruz Peláez
ASESOR: Mg. Orlando Alex Siccha Ruiz
TRUJILLO – PERU
2022
TESIS
PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE
INGENIERO DE MINAS
HOJA DE REFERENCIA JURADO EVALUADOR
PRESIDENTE SECRETARIO
Dr. Marco Antonio Cotrina Teatino Mg. Gamarra reyes Filomeno B.
CIP: 130530 CIP: 5815
VOCAL
Mg. Orlando Alex Siccha Ruiz CIP: 50917
DEDICATORIA
La presente investigación es dedicada a mi madre Nora Peláez Ortiz, porque siempre puso en mí el anhelo de ser un profesional y me brindó su apoyo necesario para poder culminarlo y a mis hermanos que en todo momento me brindaron consejos.
También a mi esposa e hijo que siempre están luchando a mi lado.
AGRADECIMIENTO
Agradecer a la Universidad Nacional de Trujillo por guiarme y brindar el conocimiento necesario para ser un profesional competitivo y poder luchar en un ambiente laboral exigente.
Agradezco a mi asesor de tesis el Ing. Orlando Alex Siccha Ruiz por guiarme y brindar su conocimiento y experiencia adquirida a lo largo de su trayectoria laboral, y así poder desarrollar mi tesis.
Agradezco al señor, Victorio Rodríguez Cesar, Gerente de la EC
“Vipesac Equipos S.R.L.” porque permitió realizar mi trabajo de investigación y darme las facilidades para culminarla.
ÍNDICE DE CONTENIDO
HOJA DE REFERENCIA JURADO EVALUADOR ... i
DEDICATORIA ... ii
AGRADECIMIENTO ... iii
ÍNDICE DE CONTENIDO ... iv
ÍNDICE DE TABLAS... vii
ÍNDICE DE FIGURAS... viii
RESUMEN... x
ABSTRACT ... xi
I. INTRODUCCIÓN ... 1
1.1. Realidad problemática ... 1
1.2. Justificación y relevancia ... 2
1.2.1. Justificación teórica ... 2
1.2.2. Justificación práctica ... 2
1.2.3. Justificación metodológica... 3
1.3. Marco teórico conceptual ... 3
1.3.1. Antecedentes ... 3
1.3.2. Marco teórico ... 5
1.4. Problema... 25
1.5. Objetivos de la investigación ... 25
1.5.1. Objetivo general ... 25
1.6. Hipótesis ... 26
II. MATERIAL Y MÉTODO ... 27
2.1. Tipo de investigación ... 27
2.2. Población y muestra ... 27
2.2.1. Población... 27
2.2.2. Muestra ... 27
2.3. Criterios de inclusión ... 27
2.3.1. Métodos y técnicas de investigación ... 27
2.3.2. Diseño de la investigación. ... 28
2.4. Unidad de análisis ... 28
2.5. Instrumentos ... 29
2.6. Procedimiento... 30
2.6.1. Etapa preliminar ... 30
2.6.2. Etapa de campo ... 30
2.6.3. Etapa de gabinete ... 30
2.7. Procesamiento de los datos ... 32
2.8. Definición de variables... 32
2.9. Consideraciones de éticas y de rigor ... 33
III. RESULTADOS ... 34
3.1. Determinación y comparación de las especificaciones técnicas entre los cargadores frontales VOLVO L120F y CAT 950L. ... 34
3.1.1. Especificaciones técnicas del cargador frontal VOLVO L120F ... 34
3.1.2. Especificaciones técnicas del cargador frontal CAT 950L ... 36
3.1.3. Comparaciones técnicas del cargador frontal VOLVO L120F y CAT 950L .... 38
3.2. Determinación del costo de posesión y operación del cargador frontal VOLVO L120F en condición de Overhaul. ... 40
3.3. Determinación del costo de posesión y operación del cargador frontal CAT 950L como alternativa de renovación... 43
3.4. Comparación del costo total de los cargadores frontales VOLVO L120F y CAT 950L. 46 IV. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN... 51
V. CONCLUSIONES... 54
VI. RECOMENDACIONES ... 55
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 56
VIII. ANEXOS ... 58
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1 Coeficiente de mantenimiento “Q” ... 11
Tabla 2 Especificaciones técnicas del cargador frontal VOLVO L120F... 34
Tabla 3 Especificaciones técnicas del cargador frontal CAT 950L ... 36
Tabla 4 Comparación de especificaciones técnicas entre VOLVO L120F y CAT 950L ... 38
Tabla 5 Costos de posesión del cargador frontal VOLVO L120F OVERHAUL ... 40
Tabla 6 Costos de operación del cargador frontal VOLVO L120F OVERHAUL ... 41
Tabla 7 Costos de posesión del cargador frontal CAT 950L ... 43
Tabla 8 Costos de operación del cargador frontal CAT 950L ... 44
Tabla 9 Comparación de costos de posesión ... 46
Tabla 10 Comparación de costos de operación de los cargadores frontales ... 47
Tabla 11 Comparación de costo total de los cargadores frontales ... 48
Tabla 12 Comparación de costo total ... 49
Tabla 13 Matriz de consistencia... 59
Tabla 14 Operacionalización de variables ... 61
Tabla 15 Formato de hoja técnica de equipos: cargador frontal ... 63
Tabla 16 Reporte de control de equipos: Cargador frontal ... 65
Tabla 17 Registro diario de horas efectivas ... 66
Tabla 18 Checklist del equipo ... 67
Tabla 19 Ficha historial del equipo ... 68
Tabla 20 Disponibilidad mecánica semanal... 69
Tabla 21 Cuadro estadístico de disponibilidad mecánica promedio del equipo 01 ... 69
Tabla 22 Hoja de cálculo del costo total de equipo ... 70
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Factores del análisis de reemplazo ... 6
Figura 2 Porcentaje de influencia entre el costo de posesión y operación ... 8
Figura 3 Componentes del costo de operación en un equipo ... 8
Figura 4 Vida económica útil de un equipo ... 14
Figura 5 Tipos de cargador frontal ... 18
Figura 6 Chasis de cargador frontal ... 19
Figura 7 Sistema de transmisión del cargador frontal sobre ruedas ... 20
Figura 8 Sistema hidráulico del cargador frontal sobre ruedas ... 21
Figura 9 Componentes de un cilindro hidráulico... 21
Figura 10 Mecanismo de inclinación “Z” en el cargador frontal ... 22
Figura 11 Tipos de lampón para el cargador frontal ... 23
Figura 12 Penetración inicial del lampón para evitar desgastes prematuros ... 24
Figura 13 Criterios en el contacto neumático y superficie de contacto tras el inflado ... 25
Figura 14 Ubicación geográfica de la Unidad Isabelita ... 29
Figura 15 Flujograma de la investigación ... 31
Figura 16 Diagrama de costos de posesión del cargador frontal VOLVO L120F OVERHAUL... 41
Figura 17 Grafico de costos de operación del cargador frontal VOLVO L120F OVERHAUL ... 42
Figura 18 Costos de posesión del cargador frontal CAT 950L ... 44
Figura 19 Costos de operación del cargador frontal CAT 950L ... 45
Figura 20 Comparación de costos de posesión ... 46
Figura 21 Comparación de costos de operación ... 48
Figura 22 Comparación total (soles/hora) ... 49
Figura 23 Costo total... 50
Figura 24 Cargador frontal VOLVO L120F en operación ... 72
Figura 25 Cargador frontal ... 72
Figura 26 Cargador frontal en operación ... 73
Figura 27 Carta de autorización de publicación de tesis ... 75
Figura 28 Declaración jurada de tesis ... 77
RESUMEN
El objetivo principal de la investigación fue determinar la mejor alternativa de reemplazo para la disposición final del cargador frontal VOLVO L120F mediante el análisis técnico – económico en la unidad minera Isabelita de Summa Gold Corporation S.A.C.
La metodología que utilizó es de diseño no experimental, descriptivo del tipo aplicativo.
La población estuvo conformada por todos los cargadores frontales en condición de disposición final en la unidad Isabelita-Summa Gold Corporation SAC y la muestra se conformó por el cargador frontal VOLVO L120F en estado depreciado en la unidad Isabelita. Los resultados obtenidos fueron que se logró determinar y comparar las especificaciones técnicas entre los cargadores frontales VOLVO L120F y CAT 950L, donde el cargador frontal CAT 950L tiene mejores especificaciones técnicas que el cargador VOLVO L120F, las diferencias obtenidas entre ambos cargadores son que la capacidad de la pala es de 0.3 m3, la potencia del motor de 300 RPM y 6 litros de volumen de combustible. También se determinó los costos de posesión y operación del cargador frontal VOLVO L120F en condición de OverHaul, donde el costo horario de posesión fue de 83.33 soles/hora, y el de operación fue de 184.52 soles/hora.
asimismo, se determinó el costo de posesión y operación del cargador frontal CAT 950L como alternativa de renovación, siendo el costo horario de posesión 43.69 soles/hora y el de operación 167.14 soles/hora. Se comparó los costos totales de los cargadores frontales, donde se obtuvo una diferencia en costo horario total de 57.52 soles/hora y una diferencia total de S/.
690 240.00.
Finalmente se llega a la conclusión que en base al análisis y determinados cálculos se determina que el cargador frontal VOLVO L120F requiere de una renovación, ya que el costo total del OverHaul es mayor en S/. 690 240.00 que el costo total del CAT 950L.
PALABRAS CLAVES: Costos, operación, análisis, posesión
ABSTRACT
The main objective of the research was to determine the best replacement alternative for the final disposal of the VOLVO L120F front loader by means of a technical-economic analysis at the Isabelita mining unit of Summa Gold Corporation S.A.C.
The methodology used was a non-experimental, descriptive and applicative design. The population consisted of all front loaders in final disposal condition in the Isabelita-Summa Gold Corporation SAC unit and the sample consisted of the VOLVO L120F front loader in depreciated condition in the Isabelita unit. The results obtained were that it was possible to determine and compare the technical specifications between the VOLVO L120F and CAT 950L front loaders, where the CAT 950L front loader has better technical specifications than the VOLVO L120F loader, the differences obtained between both loaders are that the shovel capacity is 0.3 m3, engine power of 300 RPM and 6 liters of fuel volume. The costs of possession and operation of the VOLVO L120F front loader in OverHaul condition were also determined, where the hourly cost of possession was 83.33 soles/hour, and the cost of operation was 184.52 soles/hour. Likewise, the cost of possession and operation of the CAT 950L front loader as a renewal alternative was determined, being the hourly cost of possession 43.69 soles/hour and the cost of operation 167.14 soles/hour. The total costs of the front loaders were compared, with a difference in total hourly cost of 57.52 soles/hour and a total difference of S/.
690,240.00.
Finally it is concluded that based on the analysis and certain calculations it is determined that the VOLVO L120F front loader requires a renewal, since the total cost of the OverHaul is higher in S/. 690 240.00 than the total cost of the CAT 950L.
KEYWORDS: Costs, operation, analysis, ownershi
I. INTRODUCCIÓN 1.1.Realidad problemática
Una realidad inevitable por la que atraviesa toda empresa que cuenta con activos propios que cursan el final de su vida útil, es definir qué hacer con estos, si aún se mantiene por medio de Overhaul (reemplazo de partes críticas) o simplemente son renovados por otros nuevos de la misma marca y modelo o ser renovados del todo empezando por la marca en virtud a sus costos y características técnicas.
La empresa inversiones Victorio Peña S.A.C. (VIPESAC), entre sus flotas de equipos cuenta con un cargador frontal del modelo VOLVO L120F en calidad de disposición final en la Unidad Minera Isabelita de la empresa minera Summa Gold Corporation SAC en el distrito de Huamachuco, provincia de Sánchez Carrión.
El cargador frontal mencionado anteriormente viene perdiendo potencia, presentando constantes fugas y fallas en el sistema operativo propios de un equipo que ya cumplió su vida útil, donde la disponibilidad mecánica no supera el 48%; es por ello que es necesario llevar a cabo un análisis técnico – económico que facilite la toma de decisiones ante la disposición final del equipo en cuestión y definir la alternativa más viable que aporte mejores beneficios a la empresa.
Adicionalmente cabe mencionar; que, de optarse por el reemplazo absoluto del equipo por otro de diferente marca, existe la sugerencia por parte de la superintendencia mina de Summa Gold Coorporation SAC, quién califica al cargador frontal modelo CAT 950L, como el equipo idóneo para el reemplazo del modelo VOLVO L120F.
1.2.Justificación y relevancia
La presente investigación se realiza porque existe la imperiosa necesidad de analizar desde el punto de vista técnico – económico, propuestas de reemplazo ante la situación final del cargador frontal VOLVO L120F y definir qué alternativa es la más acertada tras la comparación de sus costos y beneficios técnicos que respalden la toma de decisiones en un clima severamente cuestionado por el titular minero por el bajo rendimiento del cargador frontal VOLVO L120F incorporado en la instalaciones mineras en el 2017 con un año de uso en otro sector.
Además, por medio del presente estudio, se quiere dar a conocer un medio de evaluación mediante el análisis técnico y económico en base a los costos de posesión y operación que faciliten la toma de decisiones ante un eventual reemplazo, relativo o absoluto y sirva de guía para aquellas empresas que cuenten con equipos bajo estas mismas condiciones.
1.2.1. Justificación teórica
El uso de aspectos teóricos en el presente proyecto de investigación nos permitirá confirmar nuestro conocimiento en el campo equipos mineros. Asimismo, tiene valor teórico, ya que puede ser utilizado para futuras investigaciones. La información recopilada y procesada enriquece el marco teórico y sirve así de soporte para este y otros estudios similares.
1.2.2. Justificación práctica
El presente proyecto de investigación tiene una justificación practica por que ayudara a resolver un problema actual el cual es definir la alternativa más adecuada en el reemplazo del cargador frontal VOLVO L120F de acuerdo a la comparación de costos y beneficios técnicos que respalden la toma de decisiones.
1.2.3. Justificación metodológica
Dependiendo del alcance y los objetivos de estudio, este proyecto de investigación servirá como referencia para futuras investigaciones similares y reflejará prácticas sólidas que se puedan mejorar desde una perspectiva técnica y metodológica.
1.3.Marco teórico conceptual 1.3.1. Antecedentes
Salinas (2016) en su tesis “Análisis de costos para disposición final del cargador frontal 924F en la Municipalidad de Pichari – Cusco” cuyo objetivo fue analizar los costos que permitan tomar desiciones para la disposición final de un cargador frontal 924F. La metodología que utilizó fue de tipo básica, porque se generó el conocimiento a partir de la recolección de datos como es el caso del cálculo de los costos operación y costos de posesión, el nivel de investigación fue descriptivo. Los resultados obtenidos fueron que el costo total del cargador frontal marca CAT modelo 924F en calidad de Overhaul fue 80,360.00 soles más caro que el costo total de renovación de este por uno nuevo, siendo el costo total del Overhaul de S/. 1’456,792.00; mientras que costo total de la renovación calculado fue de S/. 1’376,432.00.
finalmente se llegó a la conclusión que se decidió renovar el equipo, tomando en cuenta 2,000 horas por máquina anual y haciendo un total de 8,000 horas durante sus 04 años de vida útil repotenciada, esto conllevó evitar gastos de repotenciación mayores a los de su producción, además de ello servir como aporte a las distintas municipalidades que cuenten con máquinarias obsoletas, antiguas o en condición de disposición final, teniendo en cuenta la evaluación de sus costos al momento de la toma de decisiones.
Aviles (2016) en su tesis “Programa de mantenimiento preventivo para mejorar la disponibilidad mecánica del cargador frontal VOLVO L120F en la Municipalidad Provincial
de Acobamba” cuyo propósito fue implementar un programa de mantenimiento para mejorar la disponibilidad mecánica del cargador frontal. La metodología que utilizó la investigación fue un tipo tecnológico con un nivel de investigación aplicado, de diseño experimental. Los resultados obtenidos fueron que el cargador frontal VOLVO L120F es una de las máquinas que más defectos presentó durante las faenas de movimiento de tierras, mantenimiento de carretas y trochas entre los años 2014 y 2015, con paradas de hasta 14 réplicas por mes, contando con una disponibilidad mecánica del 60% por debajo del estándar establecido de 85%. Finalmente llegó a concluir que con la implementación del programa de mantenimiento preventivo se logró mejorar la disponibilidad mecánica del cargador frontal Volvo L120F de un 60.0% hasta tener una disponibilidad de 76.11%.
Arévalo y Calle (2019) señalan que: “Para complementar el aspecto técnico, este lo contrastaremos con el análisis económico para ver los costos de la máquinaria más crítica (...).
Procurando que su vida útil sea la máxima posible al mínimo costo de operación” (p. 11).
Arroyo et al (2022) expresan que, durante el análisis de reemplazo de un equipo en un horizonte de planificación específico, cuando la vida útil de 02 equipos tiene vidas iguales, se debe utilizar cualquier de los métodos de evaluación con la información más reciente.
Normalmente se espera que un activo se conserve hasta el final de su vida de servicio económico o durante su vida útil estimada, si es diferente. Sin embargo, a medida que transcurre la vida de un activo que se posee actualmente, éste se deteriora (párr. 11).
López (2015) manifiesta que: “Una máquina debido a su uso tienen un desgaste natural; y va perdiendo su valor a través del tiempo, por lo que el propietario deberá preparar un fondo que permita restituir oportunamente dicho equipo por uno nuevo u otro” (p. 8).
Según Quincho (2019), con respecto a la media vida del cargador frontal 962 H, se identificó: “Un problema en el mecanismo diferencial posterior, debido a su alta concentración de partículas de desgaste, como resultado de un excesivo juego de los dientes de engranajes
denominado backlash” (p. 14). La alta operatividad de un cargador frontal es muy importante para evitar la incomodidad a la compañía, las fallas constantes en componentes con llevan a paradas imprevistas que a la larga producen pérdidas considerables de dinero a la empresa contratista por la falta de ingreso monetario y los altos costos de reparaciones.
Vivallo (2000) enfatiza que: “La evaluación es la parte final de la secuencia de análisis del proyecto. De este capítulo se obtendrá la decisión de aceptación o rechazo del proyecto, demostrándose aquí, si la inversión propuesta es o no rentable” (p. 266). Durante la vida útil de un equipo de línea amarilla, existen 03 etapas por las que pasa; siendo la tercera etapa considerada crítica, ya que la tasa de fallas por desgaste incrementa rápidamente. Este desgaste es natural debido al transcurso del tiempo (Cabrera et al., 2019).
Rodríguez (1998) en su artículo científico ¿Mantenimiento o renovación?, sostiene que:
“Cuando una máquina ha llegado al fin de su vida útil, pero se sigue tratando de mantenerla disponible se está perdiendo tiempo, dinero, esfuerzo y afecto” (p. 91). Es más, cuando el mantenimiento de estos activos no es el adecuado, el aspecto económico juega un papel importante en la decisión tomada cuando no se logra optimizar la utilización y/o disponibilidad del equipo; y lo más crítico de todo es cuando no se contribuye al retorno del capital invertido, nace la interrogante si continuar egresando más dinero por concepto de mantenimiento u optar por el reemplazo absoluto del equipo; en cambio un equipo nuevo posee mayor capacidad, eleva la calidad y disminuye los costos de operación, por lo cual promete un mayor retorno sobre la inversión.
1.3.2. Marco teórico
1.3.2.1.Reemplazo de un equipo
Una renovación es una acción realizada con el objetivo de reemplazar una maquinaria por uno nuevo con la menor interrupción posible de las operaciones. Las acciones de
renovación se basan en el hecho de que las nuevas máquinas tienen más capacidad, mejoran la calidad y reducen los costos operativos. Es por eso que promete un mayor retorno de la inversión (Rodríguez, 1998).
La situación de reemplazar un equipo por otro, se debe a varios factores como fallas, bajos rendimientos, modernidad o razones económicas (Arroyo et al., 2022).
Figura 1
Factores del análisis de reemplazo
Nota: Los factores que motivan el reemplazo de un equipo comprenden desde obtener un bajo rendimiento, no cumplir con las especificaciones mínimas exigidas por el cliente o por obsolescencia del equipo. (Arroyo et al., 2022).
1.3.2.2.Planteamiento de alternativas de reemplazo de equipos
Por lo general, existen 03 alternativas por las cuales uno puede optar cuando se trata de renovar parte o todo en un equipo depreciado (Morales, 2010), estas son:
Overhaul del equipo en uso. Proceso de repotenciación mediante el cual se cambian piezas, repuestos, accesorios o piezas claves que ponen en operación a un equipo o maquinaria de manera efectiva como en sus inicios en operación, cumpliendo con las especificaciones y rendimientos aceptables (Morales, 2010).
Mejor equipo nuevo disponible. Adquisición o compra de un equipo nuevo con similares características que el equipo a reemplazar (Morales, 2010).
Servicio de terceros. Arriendo de equipo disponible en una empresa externa o particular, sujeto a un contrato esto quiere decir estar ligado al cumplimiento de cláusulas bien definidas como horas mínimas (Morales, 2010).
1.3.2.3.Análisis del costo total en el ciclo de vida de un equipo
Este análisis sirve para evaluar si un equipo requiere ser repotenciado (Overhaul) o simplemente renovado por otro nuevo en base al costo total del equipo teniendo en cuenta el costo de adquisición (posesión) y costo de operación para un tiempo de vida útil disponible (Salinas, 2016); para lo cual es necesario tener en cuenta las siguientes definiciones y bases teóricas:
Costo. Desembolso económico que se realiza para obtener algún bien, equipo, producto o servicio, como: la mano de obra, equipos, repuestos, materia prima, etc.; con el fin de generar ganancias por lo invertido (Concepto, 2022).
Costo total del equipo. Este es un resumen final que refleja no solo el costo inicial del dispositivo, sino también sus aspectos de uso y mantenimiento.
El costo total es la suma del costo de posesión más el costo de operación del equipo, donde literalmente el costo de posesión responde a la pregunta: ¿Cuánto me va a costar el equipo?; mientras que el costo de operación: ¿Cuánto costará utilizarla? (Corcía, 2013).
Costo de operación del equipo
Costo que representa un gran porcentaje del costo total de una obra; por ello, su correcto cálculo es de gran implicancia en los diferentes sectores productivos (López, 2015).
Figura 2
Porcentaje de influencia entre el costo de posesión y operación
Nota: Del costo total de un equipo, es el costo de operación el que tiene una mayor influencia. (Corcía, 2013).
Los costos operativos surgen directamente de la operación de la máquinaria y se incurre solo cuando la máquinaria está en funcionamiento. Son los costos variables de operación y mantenimiento de la productividad del equipo. Este costo varía (aumenta) con la antigüedad del equipo (años) y depende de la aplicación y el tipo de trabajo que realiza el equipo (Galván, 2016).
Figura 3
Componentes del costo de operación en un equipo
Nota: Para el cálculo del costo de operación, se requiere el costo del consumo de combustible, salario de operador, filtros, lubricantes, mantenimiento, elementos de corte, neumáticos y reparaciones. (Corcía, 2013).
a. Combustible
Sin duda el mayor costo de operación, representa entre el 30 y el 60% de los costos totales de operación (Corcía, 2013).
Una sustancia o material capaz de liberar energía potencial después de un proceso de combustión, que se convierte en energía útil de varios tipos químicos (Salinas, 2016).
El consumo de combustible se puede medir con bastante precisión en el sitio. Si no tiene la oportunidad, puede estimarla sabiendo como se usa en el equipo. Un motor que funciona continuamente a plena potencia funciona con un factor de carga de 1,0.(Galván, 2016).
El consumo de combustible de determina con la siguiente ecuación:
Cc = precio unitario del combustible*consumo por hora Donde:
Cc: Costo del consumo de combustible por hora.
b. Salario del operador
Remuneración del personal que opera el equipo en beneficio al movimiento de tierras, producción y afines. Para obtener una evaluación real del costo de servicio de un operador, también debemos incluir el costo por hora de los servicios sociales para este operador (Corcía, 2013).
El salario del operador se calcula empleando la siguiente ecuación:
S = Sm/Ht Donde:
Sm: Sueldo mensual Ht: Total horas mensuales c. Filtros
Kit de cilindros de pared porosa y/o pliegue tipo panel en el interior del diseño, liquido en paso (RAE) para eliminar sustancias contenidas en suspensión, es decir elimina la presencia de posibles contaminantes y posteriores daños a las partes internas del equipo. Componente que representa el 20% del costo del combustible y lubricantes (Salinas, 2016).
Hay que tener en cuenta la calidad de los filtros (de aceite, combustible, aire e hidráulicos) ya que es un factor fundamental en el rendimiento de un equipo (Komatsu).
d. Lubricantes
Aceites de diferentes grados de viscosidad, el alto nivel de detergencia y dispersabilidad asegura una excelente protección contra la abrasión de la camisa. La resistencia al desgaste y a la corrosión evita la formación de depósitos y la aglomeración de hollín de combustión (Lubricantes en Perú, 2020).
e. Mantenimiento
Actividad donde se detectan fallas y automáticamente proceder a su solución o reemplazo con el fin de cuidar, conservar el buen estado del equipo a largo plazo hasta un nivel económico establecido por su vida útil; teniendo en cuenta la frecuencia de uso, tipo de trabajo y las recomendaciones del fabricante, entre otras consideraciones (Tritón, 2021).
Existe un coeficiente de mantenimiento “Q” para estimar el costo de mano de obra por mantenimiento en función al tipo de equipo:
Tabla 1
Coeficiente de mantenimiento “Q”
Equipo Q
Bulldozers, cargadores frontales, mototraíllas 0.5 - 0.9
Motoniveladoras, excavadoras, tractores agrícolas, camiones aguateros 0.35 - 0.75
Volquetes 0.45 - 0.85
Compresores 0.35 - 0.75
Compactadores vibratorios, rodillos neumáticos 0.40 - 0.80
Trituradora, planta de asfalto 0.25 - 0.45
Vagones de imprimación, distribuidores de agregados, aspiradores mecánicos 0.25 - 0.45 Mezcladoras de cemento, vibradores, martillos, llantas 0.30 - 0.70
Nota: Entre los diferentes coeficientes de mantenimiento de equipo, los tractores de oruga, cargadores frontales y mototraíllas cuentan con el mayor coeficiente. (Salinas, 2016).
f. Neumáticos
Pieza toroide de caucho, diseñado parar resistir presiones extremas que soporta y el desgaste al que se somete. Los neumáticos deben ofrecer suficiente adherencia sobre la superficie en los momentos de tracción y de frenado.
Al estar en movimiento el equipo, los neumáticos se deforman contra la superficie, por ello se requiere de una fuerza a la rueda para moverla (resistencia a la rodadura). Cuando mayor es el número de neumático, mayor es la resistencia a la rodadura (Marina del mar, 2012).
Para el cálculo del costo del neumático se determina mediante la siguiente ecuación:
Ecuación 1
Costo horario de los neumáticos
𝐶𝑛 = Cantidad de neumáticos ∗ precio 2,000
Donde:
Cn: Costo horario de los neumáticos
g. Herramientas de corte y desgaste (GET)
Elemento que entra en contacto directo con la carga a remover; estas herramientas facilitan el poder parar cortar, romper o desgarrar superficies (Salinas, 2016).
Algunas de las herramientas abrasivas más comunes que tenemos son dientes o uñas de cucharón, cuchillas, pasadores o atornilladores, colas, deflectores de piedra, bordes cortantes, puntas y protectores contra el desgaste, plumas y costos de soldadura con varilla (Corcía, 2013).
h. Reparaciones
El mantenimiento y reparación de equipo pesado se enfoca en la serie de operaciones realizadas por un técnico profesional en una máquina para que cumpla adecuadamente el propósito para el cual fue fabricada (Tritón, 2021).
Costo de posesión
Costos incurridos para poseer equipos y siempre incurridos independientemente de si el equipo está en operación (Galván, 2016). Costos fijos durante la vida útil de la máquina (Corcía, 2013).
Para la obtención del costo de posesión se requiere de la depreciación, interés, impuestos y seguro.
a. Depreciación
Este es el costo por hora de proteger sus activos. Es el valor a recuperar mediante operación. Los métodos de depreciación son sencillos y se basan únicamente en la cantidad de años o de horas reales que el propietario espera usar el equipo durante la vida útil del activo (Galván, 2016).
Las máquinas se desgastan durante el trabajo, lo que reduce su valor. Para cubrir esta depreciación gradual, la acumulación a lo largo de su vida económica, denominada depreciación, debe financiarse para adquirir otra de reemplazo (López, 2015).
Cuando la depreciación monetaria es representada de manera contable en el transcurso del tiempo se le denomina amortización (Vivallo, 2000).
La depreciación se produce por:
• Desgaste de acuerdo a las horas de trabajo.
• Deterioro por envejecimiento.
• Desgaste por estar a la intemperie (maquinaria, edificios, etc.)
• Deterioro técnico (surgimiento de nuevos y mejores modelos)
Para determinar la depreciación de un equipo, es necesario tener en cuenta lo siguiente:
• Valor de adquisición (Va)
Es el precio de mercado actual y se obtiene solicitando ofertas a los proveedores para la venta de máquinas. Estos costos varían dependiendo si el equipo es nacional o extranjero, y se deben considerar todos los costos de adquisición de la máquina (López, 2015).
• Valor de rescate (Vr)
El valor residual se define como el valor de reventa que tiene una máquina al final de su vida útil (López, 2015).
• Vida económica útil (VEUha)
Período o tiempo (años u horas) durante el cual el propietario espera beneficiarse del uso de la máquina (Galván, 2016).
Figura 4
Vida económica útil de un equipo
Nota. El costo total de un equipo es la suma de los costos de operación anuales y costo de posesión (incluye capital recuperado). (Arroyo et al., 2022).
Los manuales y libros de referencia generalmente estiman la vida útil en términos de horas totales, pero puede especificar los siguientes valores como guía:
• Maquinaria ligera: 6 000 horas; periodo de 3 años.
• Maquinaria pesada: 10 000 a 12 000 horas de trabajo; periodo de 5-6 años.
• Maquinaria súper pesada: 16 000 horas; periodo de 8 años.
Lo anterior supone 2 000 horas de trabajo al año. Esto significa que la máquina funcionará (o estará disponible) 300 días al año, 25 días al mes, 8 horas al día. Con un rendimiento del 80%, esto se acerca bastante a la realidad (López, 2015).
Ahora bien, el cálculo de la depreciación del equipo, se determina con la siguiente ecuación:
Ecuación 2
Depreciación anual por hora de trabajo
𝐷 =Va − Vr VEUha Donde:
D: Depreciación anual por hora de trabajo Va: Valor de adquisición.
Vr: Valor residual o de rescate
VEUha: Vida económica útil expresada en horas totales anuales de trabajo.
La depreciación se puede tratar de 02 maneras, uno por depreciación anual (Da) y la otra por horas (Dh). A continuación, se describen las ecuaciones para cada tipo de depreciación:
Ecuación 3
Depreciación anual por hora de trabajo
𝐷𝑎 = Va − Vr N Donde:
Da: Depreciación anual por hora de trabajo N: número de años
Ecuación 4
Depreciación horaria
𝐷ℎ = Va − Vr 2000 ∗ N Donde:
Da: Depreciación horaria.
b. Interés (I)
Pagos de intereses que se generan por prestamos hechos para capital de trabajo o maquinaria.
Los impuestos pueden ser independientes de la inversión realizada y deben tener en cuenta el interés que este capital invertido puede generar (Galván, 2016).
Todas las empresas que compran máquinas recaudan los fondos necesarios de los bancos o del mercado de capitales y pagan los intereses correspondientes (López, 2015).
Para calcular el interés por lo invertido, se emplea la siguiente ecuación (López, 2015).
Ecuación 5
Interés horario del capital invertido
𝐼 = IMA ∗ %i VEUha I: Interés horario del capital invertido.
IMA: Inversión media anual
i: Tasa de interés anual vigente para el tipo de moneda a utilizar VEUha: Vida útil de la máquina expresada en horas de trabajo al año
La inversión media anual (IMA) es la media aritmética de los asientos contables al inicio de cada año. Este promedio se puede encontrar aplicando la siguiente formula:
Ecuación 6
Inversión media anual
𝐼𝑀𝐴 =𝑉𝑎(𝑛 + 1) 2𝑛
Donde:
n: años de la vida económica útil
Esta inversión media es muy importante, ya que sobre ella se calculará el interés del capital invertido, los costos de seguro, los impuestos y los costos de almacenamiento (López, 2015).
c. Impuesto
Impuestos que generan la mayor parte de los ingresos públicos. Cantidad a pagar obligatoriamente al estado, entidades de Derecho Público, comunidad autónoma o al ayuntamiento obligatoriamente (Salinas, 2016).
d. Seguro
Impuestos que generan la mayor parte de los ingresos (Salinas, 2016).
Es la tasa anual que el propietario debe pagar a la compañía de seguros para proteger la máquina de todos los riesgos (López, 2015).
El pago por el seguro, impuesto y almacenaje se expresa por la siguiente ecuación:
Ecuación 7
Costo horario de los seguros, impuestos y almacenaje
𝑆. 𝐼. 𝐴 = (IMA) ∗ (Ʃtasa anuales) VEUha
Donde:
S.I.A: Costo por hora de seguros, impuestos y almacenamiento.
1.3.2.4.Disponibilidad mecánica
Parámetro que se calcula al dividir el tiempo de producción de un equipo o maquinaria por el tiempo que pudo haber producido y no lo hizo. Se determina con la siguiente ecuación:
Ecuación 8
Disponibilidad mecánica
𝐷. 𝑀 =𝐻𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑃𝑟𝑜𝑔𝑟𝑎𝑚𝑎𝑑𝑎𝑠 − 𝐻𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑑𝑎𝑠 (𝑓𝑎𝑙𝑙𝑎𝑠 𝑜 𝑚𝑡𝑡𝑜 𝑛𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑔𝑟𝑎𝑚𝑎𝑑𝑜) Horas Programadas
Donde:
1.3.2.5.Cargador frontal sobre ruedas
Maquinaria pesada de la línea amarilla que se desplaza sobre neumáticos, llamada también pala mecánica articulada desde los años sesenta. Se emplea en minería, construcción, movimiento de tierras y servicios auxiliares; su función es transportar, levantar y depositar cargas como materiales rotos: mineral, desmonte, tierras, arenas, escombros entre otros similares; también cumple la función de empujar carga movida. Para realizar su cometido se requiere que cuente con una potencia mínima para no solo levantar el brazo e inclinar el cucharón; sino, levantar toda la carga, peso del cucharón y los brazos de este. La potencia del equipo se logra gracias al sistema hidráulico siendo definido por 03 componentes que son:
Bomba hidráulica, líneas hidráulicas de alta presión y pistón (Orozco, 2012).
En el mercado también existe otra variedad de cargadora, se trata del cargador frontal sobre oruga, equipo compacto y de talla pequeña a media semejante al tractor; realiza trabajos en terrenos arcillosos donde el cargador sobre ruedas se limita; su desventaja es que no es articulable, su desplazamiento es muy lento y requiere de espacios mayores para maniobrar.
Figura 5
Tipos de cargador frontal
Nota. En la figura se muestran los 02 tipos de cargadores frontales más comunes, visiblemente se diferencian en su medio de desplazamiento y articulación. (Orozco, 2012).
1.3.2.6.Componentes más importantes del cargador frontal sobre ruedas
Con el fin de conocer el equipo en estudio de manera básica, se describe una breve definición por componente considerado relevante por la función que desempeñan:
a. Chasis
Bastidor de acero altamente resistente a la torsión y flexión, cuenta con 02 semichasis unidos por articulación de doble eje vertical. El chasis delantero (triangular) va anclado a todo el equipo, sistema hidráulico y ruedas; mientras que el chasis trasero (rectangular) soporta el eje, diferencial, peso del motor y transmisión, cabina y mandos.
Figura 6
Chasis de cargador frontal
Nota. En la figura se muestran 02 imágenes, el chasis del cargador frontal sobre ruedas (superior) y la distribución de los 02 semichasis (inferior). (Maquinarias pesadas, 2020).
b. Transmisión
Mecanismo encargado de enviar o trasmitir potencia a un motor con el fin de mover piezas internas o simplemente el equipo.
Figura 7
Sistema de transmisión del cargador frontal sobre ruedas
Nota. En la figura se muestran los componentes que conforman el sistema de transmisión del cargador frontal, el
servo proporciona la marcha y velocidades desde su juego de engranajes y embragues; el convertidor de par multiplica y transfiere potencia al motor mediante de su acoplamiento, el diferencial logra independizar el giro en ruedas. (Maquinarias pesadas, 2020).
c. Sistema hidráulico
Conjunto de mecanismos en cuyo funcionamiento interviene un fluido a presión (aceite hidráulico) con el fin de accionar o mover componentes mecánicos. Este sistema está conformado por circuitos de doble acción (ingreso y retorno) como cilindros de inclinación, levante y finalmente de dirección que trabaja con otra bomba para su labor.
Figura 8
Sistema hidráulico del cargador frontal sobre ruedas
Nota. El circuito es alimentado por 02 bombas, 02 cilindros de inclinación y 02 de levante. (Maquinarias pesadas, 2020).
Figura 9
Componentes de un cilindro hidráulico
Nota. El aceite hidráulico trabaja a presión como un medio para transmitir calor, potencia y lubricación en los componentes del cilindro.
d. Equipo de trabajo
Se refiere a la estructura principal, así como los mecanismos de levante e inclinación del lampón del equipo mediante cilindros hidráulicos.
1. Mecanismo de inclinación o volteo
Abre y cierra el cucharón (lampón), los cargadores modernos como el L120F o CAT 950L, cuentan con un mecanismo en “Z” que multiplica fuerza y velocidad de volteo gracias a su geometría versátil.
Figura 10
Mecanismo de inclinación “Z” en el cargador frontal
Nota. La cinemática “Z” consiste en mover, levantar y voltear el lampón por medio de un cilindro que
multiplica fuerzas en las articulaciones generando movimientos no paralelos que lo diferencian del mecanismo antiguo. (Maquinarias pesadas, 2020).
2. Tipos de lampones
El tipo de lampón va a depender del terreno donde se va a trabajar, ya sea material ligero, de uso general y rocas.
Para el presente caso, el lampón para rocas tiene una configuración con bordes de ataque en forma de “V” que facilita la penetración y lleva uñas que se deslizan en la superficie;
tanto en el Cargador frontal VOLVO L20F y CAT 950L, llevan un total de 8 uñas.
Figura 11
Tipos de lampón para el cargador frontal
Nota. La gran diferencia entre los 03 tipos de lampones es que, tanto para el material ligero como para uso general, son rectos y llevan labios anti desgaste. (Tapia, 2020).
El lampón está sometido a fricción por rozamiento por lo que es importante realizar una correcta penetración inicial. Los expertos afirman que, durante esta actividad, simultáneamente se debe dar levante y esta debe guardar relación con la velocidad con la que actúa; además es importante mantener la distribución de la tracción y lo que puede favorecer es posicionar el cargador de forma perpendicular a la carga.
Figura 12
Penetración inicial del lampón para evitar desgastes prematuros
Nota. Para aliviar la fricción por rozamiento entre la base del lampón y superficie es necesario realizar levantes y empujes simultáneos y proporcionados. (Maquinarias pesadas, 2020).
e. Cabina
Un escondite donde un operador controla los comandos. Por lo general, está por encima de la articulación y puede ser parte del semichasis delantero o trasero (Tapia, 2020).
f. Neumático
que diferencia entre neumático y llanta; este último requiere de una cámara. En el caso de los cargadores se emplea el término neumático porque su referencia se basa en los elementos de rodamiento, el recubrimiento es de caucho y goma interior butílica, propiedad que lo hace más impermeable al aire. El hacer mención del neumático es porque su costo representa entre el 10 a 20% del costo de mantenimiento de un cargador frontal (Tapia, 2020).
Por otro lado, es importante tener presente la superficie de contacto con el suelo tras el proceso de inflado.
Figura 13
Criterios en el contacto neumático y superficie de contacto tras el inflado
Nota. En la figura se aprecian los 03 aspectos que puede adoptar un neumático tras el inflado; cuando este es correcto, mantiene un contacto uniforme. (Maquinarias pesadas, 2020).
1.4.Problema
¿será posible analizar técnica y económicamente alternativas de reemplazo para la disposición final del cargador frontal VOLVO L120F en la unidad Isabelita de Summa Gold Corporation SAC?
1.5.Objetivos de la investigación 1.5.1. Objetivo general
Determinar la mejor alternativa de reemplazo para la disposición final cargador frontal VOLVO L120F mediante el análisis técnico – económico en la unidad minera Isabelita de Summa Gold Corporation S.A.C.
1.5.2. Objetivos específicos
• Determinar y comparar especificaciones técnicas entre los cargadores frontales VOLVO L120F y CAT 950L.
• Determinar el costo de posesión y operación del cargador frontal VOLVO L120F en
• Determinar el costo de posesión y operación del cargador frontal CAT 950L como alternativa de renovación.
• Comparar el costo total de los cargadores frontales VOLVO L120F y CAT 950L.
1.6.Hipótesis
Por medio del análisis técnico – económico se define a la renovación del cargador frontal VOLVO L120F por el CAT 950L, como la alternativa más viable y rentable frente a sus oponentes; ya que, reduce el costo total propuesto del cargador frontal VOLVO L120F en un 4%.
II. MATERIAL Y MÉTODO 2.1.Tipo de investigación
El tipo de estudio del presente proyecto es aplicado porque hará utilización de los conocimientos y teorías que se han desarrollado en investigaciones básicas. Se fundamenta en operaciones mina principalmente en carguío.
2.2.Población y muestra 2.2.1. Población
Todos los cargadores frontales en condición de disposición final en la unidad Isabelita- Summa Gold Corporation SAC.
2.2.2. Muestra
Cargador frontal VOLVO L120F en estado depreciado en la unidad Isabelita-Summa Gold Corporation SAC.
2.3.Criterios de inclusión
2.3.1. Métodos y técnicas de investigación
Para realizar este proyecto se comenzará por la planificación y luego procederemos a la recopilación de datos. Las técnicas de este estudio estarán dadas por:
• La observación
Las técnicas de observación se utilizarán en esta etapa para ayudar a realizar un seguimiento detallado del rendimiento del cargador frontal. La recopilación de datos debe realizarse en el sitio para poder observar y analizar los procesos operativos.
• Análisis documental
Se consideró el uso de análisis de documentos, que nos permita recopilar información
del cargador frontal VOLVO L120F. también se consultaron diversas fuentes bibliográficas relacionadas con los temas de investigación tales como: libros, informes, artículos, etc. Por otro lado, se recopilo información de las operaciones y costos de la empresa minera.
2.3.2. Diseño de la investigación.
El diseño de la investigación es no experimental, descriptivo - comparativo del tipo aplicativo, ya que consistirá en realizar un control de las variables operacionales que influyen en el análisis técnico – económico de alternativas de reemplazo para la disposición final del cargador frontal VOLVO L120F.
Este diseño presenta el siguiente esquema:
X: Análisis técnico-económico
Y: Renovación del cargador frontal VOLVO L120F 2.4.Unidad de análisis
La mina Isabelita está ubicada a 180 km. Al Este de la ciudad de Trujillo, en la carretera Trujillo – Huamachuco. Se ubica al noreste de la ciudad de Huamachuco. Los proyectos de explotación y desarrollo de este material mineralizado son “Rosa Amparo A.C. 3”, “Rosa Amparo A.C. 6” y sobre la concesión de beneficio “Isabelita” en el distrito de Huamachuco, provincia de Sánchez Carrión - La Libertad.
Oeste : 78° 02’
Sur : 07° 49’
Altitud : 2800 hasta 3800 msnm.
X Y
Figura 14
Ubicación geográfica de la Unidad Isabelita
Nota. La figura muestra la ubicación de la unidad minera Isabelita al nor este de Huamachuco en el departamento de La Libertad.
2.5.Instrumentos
Guía de observación
Este instrumento es un registro de los procesos mediante pautas y puntos direccionados a la variable de estudio.
Hojas de registro
Este instrumento facilitará el registro y organización de los datos recolectados para el desarrollo de las variables de estudio.
2.6.Procedimiento
La investigación constará de tres etapas:
2.6.1. Etapa preliminar
En primer lugar, se recopilan y analizan los datos necesarios. Luego se proporciona información sobre las variables que limitan el estudio. Durante esta etapa se desarrolla una búsqueda sistemática para sustentar la teoría a través de tesis, papers, informes, libros, etc. De igual forma, se recopila información sobre la empresa y las actividades que realiza.
2.6.2. Etapa de campo
En esta etapa se identificará los datos de los informes diarios y se incluyen en el análisis aplicando las herramientas desarrolladas en la etapa anterior. En otras palabras, los datos de campo se recopilan durante esta etapa. Estos datos consisten en el tiempo que se operó el cargador frontal.
2.6.3. Etapa de gabinete
Se analizan los datos actuales con el objetivo final de determinar la mejor alternativa de reemplazo para la disposición final del cargador frontal VOLVO L120F mediante un análisis técnico – económico.
Figura 15
Flujograma de la investigación
7. Comparación de resultados
5. Comparación de las especificaciones técnicas entre cargadores VOLVO L120F y CAT 950L 4. Recopilación de las especificaciones técnicas
del cargador CAT 950L
3. Recopilación de las especificaciones técnicas del cargador VOLVO L120F
2. Diagnóstico del cargador frontal VOLVO L120F
1. Estudios preliminares para el desarrollo del proyecto
6. Cálculo del costo total los cargadores frontales VOLVO L120F y CAT 950L
Inicio
Fin
2.7.Procesamiento de los datos
El procesamiento de datos se realizará luego de la recolección de datos llevada a cabo a partir de la hoja técnica del equipo hasta la recaudación de datos e información procedente de reportes diarios de control de equipo, registro diario de horas efectivas de equipo, hoja de verificación del equipo y ficha historial del equipo. Todos estos datos son ordenados, clasificados y cuantificados, luego son interpretados y finalmente comparados en tablas estadísticas para lo cual se utiliza el programa EXCEL para dar tratamiento a los resultados.
Los resultados son expresados en porcentajes y gráficas que van desde un diagrama de barras y sectores (torta todo ello con el objetivo de tener una mejor comprensión visual.
El presente estudio es observacional, eso quiere decir que no se manipula las variables;
sino se observa y describe el comportamiento de estas y se tratan de forma univariada (análisis de cada variable estudiada por separado) para su comparación.
2.8.Definición de variables 2.8.1. Variable independiente
La variable independiente del presente proyecto de investigación está dada por:
X: Análisis técnico - económico 2.8.2. Variable dependiente
La variable dependiente del presente proyecto de investigación está dada por:
Y: Renovación del cargador frontal VOLVO L120F
2.9.Consideraciones de éticas y de rigor
Los aspectos éticos y de rigor que se tendrán en cuenta para el desarrollo de esta investigación son:
Justicia, el trato será justo con los trabajadores y supervisores durante todo el desarrollo de la investigación.
Búsqueda sistemática de información, para realizar dicha investigación utilizaremos informes, tesis, libros y artículos con el propósito de que el marco teórico tenga concordancia con la investigación.
Claridad en los objetivos de la investigación, se han planteado objetivos de forma lógica y secuencial con el fin de permitir el desarrollo de las variables de estudio.
Honestidad, durante todo el proceso de investigación, la transparencia será lo más importante, esto quiere decir que reforzaré este valor al no falsificar o tergiversar los datos que serán mostrados.
Responsabilidad, este estudio se desarrollará con los principios éticos considerando todos los aspectos establecidos por la Universidad Nacional de Trujillo.
III. RESULTADOS
3.1.Determinación y comparación de las especificaciones técnicas entre los cargadores frontales VOLVO L120F y CAT 950L.
3.1.1. Especificaciones técnicas del cargador frontal VOLVO L120F
Tabla 2
Especificaciones técnicas del cargador frontal VOLVO L120F
Especificaciones Técnicas U.M VOLVO L120F
Transmisión
Velocidad máxima hacia adelante Km/h 37
Velocidad máxima marcha atrás km/h 37
Número de marchas adelante 4
Número de marchas atrás 4
Sistema Hidráulico
Capacidad de la bomba l/min 145
Tiempo de elevación seg. 5.4
Tiempo de descarga seg. 2.1
Tiempo de bajada seg. 2.5
Presión de la válvula de regulación Kpa 25.03
Pala
Capacidad nominal m3 3.1
Capacidad de pala colmada m3 3
Ancho de pala mm 2880
Motor
Modelo D7ELAE3
Potencia RPM 1700
Potencia efectiva Kw 179
Potencia total Kw 180
Cilindrada (capacidad) l 7.1
Número de cilindros 6
Explotación
Peso útil del equipo Kg 18980
Radio de giro mm 6390
Volumen de combustible l 269
Volumen de aceite motor l 21
Volumen del fluido del sistema hidráulico l 133
Volumen del fluido del sistema de transmisión l 38
Volumen del fluido del eje delantero/diferencial l 36 Dimensiones
Longitud con la pala a nivel del suelo mm 8200
Anchura entre neumáticos mm 2670
Altura hasta la parte superior de la cabina mm 3370
Eje de ruedas mm 3200
Despeje sobre el suelo mm 420
Altura máxima hasta el codo del brazo mm 4090
Despeje sobre el suelo de descargas a máxima elevación mm 2800
Alcance a máxima elevación y descarga mm 1330
3.1.2. Especificaciones técnicas del cargador frontal CAT 950L
Tabla 3
Especificaciones técnicas del cargador frontal CAT 950L
Especificaciones Técnicas U.M CAT 950L
Transmisión
Velocidad máxima hacia adelante Km/h 39.5
Velocidad máxima marcha atrás km/h 35.7
Número de marchas adelante 5
Número de marchas atrás 3
Sistema Hidráulico
Capacidad de la bomba l/min 245
Tiempo de elevación seg. 5.3
Tiempo de descarga seg. 1.4
Tiempo de bajada seg. 2.8
Presión de la válvula de regulación Kpa 27.9
Pala
Capacidad nominal m3 3.4
Capacidad de pala colmada m3 3.3
Ancho de pala mm 2994
Motor
Modelo C7.1Acert
Potencia RPM 2000
Potencia efectiva Kw 185
Potencia total Kw 195
Cilindrada (capacidad) l 7.01
Número de cilindros 6.1
Explotación
Peso útil del equipo Kg 18140
Radio de giro mm 6026
Volumen de combustible l 275
Volumen de aceite motor l 22
Volumen del fluido del sistema hidráulico l 155
Volumen del fluido del sistema de transmisión l 43
Volumen del fluido del eje delantero/diferencial l 43 Dimensiones
Longitud con la pala a nivel del suelo mm 8249
Anchura entre neumáticos mm 2814
Altura hasta la parte superior de la cabina mm 3446
Eje de ruedas mm 3350
Despeje sobre el suelo mm 368
Altura máxima hasta el codo del brazo mm 3995
Despeje sobre el suelo de descargas a máxima elevación mm 2856
Alcance a máxima elevación y descarga mm 1319
3.1.3. Comparaciones técnicas del cargador frontal VOLVO L120F y CAT 950L
Tabla 4
Comparación de especificaciones técnicas entre VOLVO L120F y CAT 950L
Especificaciones Técnicas U.M
VOLVO L120F
CAT 950L Variación
Transmisión
Velocidad máxima hacia adelante Km/h 37 39.5 2.5
Velocidad máxima marcha atrás km/h 37 35.7 -1.3
Número de marchas adelante 4 5 1
Número de marchas atrás 4 3 -1
Sistema Hidráulico
Capacidad de la bomba l/min 145 245 100
Tiempo de elevación seg. 5.4 5.3 -0.1
Tiempo de descarga seg. 2.1 1.4 -0.7
Tiempo de bajada seg. 2.5 2.8 0.3
Presión de la válvula de regulación Kpa 25.03 27.9 2.87
Pala
Capacidad nominal m3 3.1 3.4 0.3
Capacidad de pala colmada m3 3 3.3 0.3
Ancho de pala mm 2880 2994 114
Motor
Modelo D7ELAE3 C7.1Acert
Potencia RPM 1700 2000 300
Potencia efectiva Kw 179 185 6
Potencia total Kw 180 195 15
Cilindrada (capacidad) l 7.1 7.01 -0.09
Número de cilindros 6 6.1 0.1
Explotación
Peso útil del equipo Kg 18980 18140 -840
Radio de giro mm 6390 6026 -364
Volumen de combustible l 269 275 6
Volumen de aceite motor l 21 22 1
Volumen del fluido del sistema hidráulico l 133 155 22
Volumen del fluido del sistema de transmisión
l 38 43 5
Volumen del fluido del eje delantero/diferencial
l 36 43 7
Dimensiones
Longitud con la pala a nivel del suelo mm 8200 8249 49
Anchura entre neumáticos mm 2670 2814 144
Altura hasta la parte superior de la cabina mm 3370 3446 76
Eje de ruedas mm 3200 3350 150
Despeje sobre el suelo mm 420 368 -52
Altura máxima hasta el codo del brazo mm 4090 3995 -95
Despeje sobre el suelo de descargas a máxima elevación
mm 2800 2856 56
Alcance a máxima elevación y descarga mm 1330 1319 -11
3.2. Determinación del costo de posesión y operación del cargador frontal VOLVO L120F en condición de Overhaul.
Como se muestra en la Tabla 5, el costo de posesión del cargador frontal VOLVO L120F incluye variables como depreciación, intereses y S.I.A. que surgen de las compras de equipos.
Tabla 5
Costos de posesión del cargador frontal VOLVO L120F OVERHAUL
Costos de posesión Valor (Soles/hora)
Depreciación 56.37
Interés 19.71
Seguros, Impuestos y almacenaje 7.75
Total 83.83
De acuerdo a la equivalencia (3 años =12000 horas) se tiene.
Costo de posesión = 83.83 soles/hora * (12 000 horas) = S/. 1’005,960.00
El costo de posesión total del cargador frontal VOLVO L120F en estado de OverHaul seria S/. 1’005,960.00
Figura 16
Diagrama de costos de posesión del cargador frontal VOLVO L120F OVERHAUL
El costo de operación de un cargador frontal VOLVO L120F en condición de OverHaul, incluye los parámetros de costos de combustible, lubricantes, llantas, mano de obra y mantenimiento, que se muestran en la Tabla 6.
Tabla 6
Costos de operación del cargador frontal VOLVO L120F OVERHAUL
Costos de operación Valor (soles/hora)
Combustible 69.70
Aceite motor 1.38
Aceite caja de cambio 1.08
Aceite de toma de fuerza, reductor 1.61
Aceite de dirección 2.38
Grasas 1.55
Refrigerante 0.17
67%
24%
9%
Costos de posesión VOLVO L120F
Depreciación Interes
Seguros, Impuestos y almacenaje
Filtros 15.57
Neumáticos 14.40
Operador de equipo pesado 11.50
Costo de mano de obra de mantenimiento 17.62 Costo de mantenimiento por repuesto 47.56
Total 184.52
De acuerdo a la equivalencia (3 años= 12000 horas) se tiene.
Costo de operación = 184.52 soles/hora * (12000 horas) = S/. 2’214,240.00
El costo total de operación del cargador frontal VOLVO L120F en estado de OverHaul seria S/. 2’214,240.00
Figura 17
Grafico de costos de operación del cargador frontal VOLVO L120F OVERHAUL
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00
69.70
1.38 1.08 1.61 2.38 1.55 0.17
15.57 14.40 11.50
17.62 47.56
Costo de operación (S/.)
Costos de operación
Costo de operación VOLVO L120F OverHaul
3.3.Determinación del costo de posesión y operación del cargador frontal CAT 950L como alternativa de renovación.
Como se muestra en la Tabla 7, el costo de posesión del cargador frontal CAT 950L incluye variables como depreciación, intereses y S.I.A. que surgen de las compras de equipos.
Tabla 7
Costos de posesión del cargador frontal CAT 950L Costo de posesión Valor (Soles/hora)
Depreciación 29.38
Interés 10.27
Seguros, Impuestos y almacenaje 4.04
Total 43.69
De acuerdo a la equivalencia (3 años = 12000 horas) se tiene Costo de posesión = 43.69 soles/hora * (12000 horas) = 524,280.00
El costo total de posesión del cargador de alternativa de renovación CAT 950L es de S/. 524,280.00
Figura 18
Costos de posesión del cargador frontal CAT 950L
El costo de operación de un cargador frontal CAT 950L, incluye los parámetros de costos de combustible, lubricantes, llantas, mano de obra y mantenimiento, que se muestran en la Tabla 8.
Tabla 8
Costos de operación del cargador frontal CAT 950L
Costos de operación Valor (soles/hora)
Combustible 65.11
Aceite motor 10.35
Aceite caja de cambio 6.48
Aceite de toma de fuerza, reductor 6.44
Aceite toma fuerza, reductor, dirección 2.38
Grasas 0.77
Refrigerante 0.17
Filtros 15.57
67%
24%
9%
Costos de posesión CAT 950L
Depreciación Interes Seguros, Impuestos y almacenaje
Neumáticos 14.40
Operador de equipo pesado 11.50
Costo de mano de obra de mantenimiento 9.18
Costo de mantenimiento por repuesto 24.79
Total 167.14
De acuerdo a la equivalencia (3 años= 12000 horas) se tiene.
Costo de operación = 167.14 soles/hora * (12000 horas) = S/. 2’005,680.00 El costo total de operación del cargador frontal de alternativa CAT 950L es de S/. 2’005,680.00
Figura 19
Costos de operación del cargador frontal CAT 950L
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00
70.00 65.11
10.35
6.48 6.44
2.38 0.77 0.17
15.57 14.40 11.50 9.18 24.79
Costo de operación (S/.)
Costo de operación CAT 950L
3.4.Comparación del costo total de los cargadores frontales VOLVO L120F y CAT 950L.
En la Tabla 9 se muestra una comparación del costo de posesión por hora para el cargador frontal VOLVO L120F y CAT 950L, el grafico se muestra en Figura 20.
Tabla 9
Comparación de costos de posesión
Costos de posesión
VOLVO L120F (soles/hora)
CAT 950L (soles/hora)
Depreciación 56.37 29.38
Interés 19.71 10.27
Seguros, Impuestos y almacenaje 7.75 4.04
Total 83.83 43.69
Figura 20
Comparación de costos de posesión
56.37
19.71
7.75 29.38
10.27
4.04 0.00
10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00
Depreciación Interes Seguros, Impuestos y
almacenaje
Costo posesión (S/.)
Costos de posesión
Costo de posesión
VOLVO L120F CAT 950L
En la Tabla 10 se muestra una comparación del costo de operación por hora para el cargador frontal VOLVO L120F y CAT 950L, el grafico se muestra en Figura 21.
Tabla 10
Comparación de costos de operación de los cargadores frontales
Costos de operación
VOLVO L120F (soles/hora)
CAT 950L (soles/hora)
Combustible 69.70 65.11
Aceite motor 1.38 10.35
Aceite caja de cambio 1.08 6.48
Aceite de toma de fuerza, reductor 1.61 6.44
Aceite toma fuerza, reductor, dirección 2.38 2.38
Grasas 1.55 0.77
Refrigerante 0.17 0.17
Filtros 15.57 15.57
Neumáticos 14.40 14.40
Operador de equipo pesado 11.50 11.50
Costo de mano de obra de mantenimiento 17.62 9.18 Costo de mantenimiento por repuesto 47.56 24.79
Total 184.52 167.14
