Definición
Neumático del griego "πνευματικός", relativo al pulmón, por el aire que lleva. Es un depósito de aire confinado flexible, es el único punto de unión o contacto entre el equipo o maquina y el suelo, este le permite el sustento y a la vez permite el desplazamiento. Es el elemento que permite el libre manejo del equipo por parte de su operador.
En minería los neumáticos tienen una gran importancia debido a su uso generalizado (camiones, palas cargadoras, tractores, moto-niveladoras, etc.) y costo dentro de las distintas operaciones mineras.
Cabe destacar que la importancia más relevante que poseen los neumáticos dentro de la minería es el costo de estos, y elegir un neumático apropiado puede beneficiar en gran medida una faena, ya que las actividades de carguío y transporte de mineral representan aproximadamente un 40% del coste total de una mina, mientras que los neumáticos constituyen un 10% del coste total de carguío y transporte. Por lo tanto se puede indicar que aproximadamente el 4% de todo el coste de una faena minera en explotación lo constituyen los neumáticos.
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Las características principales del neumático en cualquier vehículo serán:



1.-Dirigir el vehículo
2.- Participar en el confort y la suspensión
3.-Participar en la estabilidad y maniobrabilidad
4.-Resistir al desgaste y los golpes

5.-Consumir la menor energía posible


Partes de un neumatico:
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1.- Banda de rodadura: Es la parte de la cubierta que está en contacto con el suelo

2.- Cojín: Capa de goma que funciona como puente de unión entre la banda de rodadura y la carcasa.
3.- Telas: Ayuda a absorber los fuertes choques a los que se somete la banda de rodadura.
4.- Carcasa: Constituye el armazón del neumático. Existen 2 tipos, diagonal y radial.
5.- Flancos: Están constituidos por una capa de goma especial que sirve para aislar la carcasa del exterior, es resistente a los cortes y la abrasión de los surcos.
6.- Talón: Constituido por paquetes de alambres de acero cobreado envueltos en goma. Ancla la llanta al neumático.

Neumático radial y diagonal
La carcasa es el armazón del neumático, existe una gran diferencia entre un neumático radial y diagonal (convencional).
Neumático diagonal: Está formado por una sucesión de capas constituido por hilos en un solo sentido, las capas van intercaladas con caucho, el número de capas depende del tamaño del neumático y la capacidad de carga. Los flancos como la banda de rodadura poseen las mismas telas soportando mayores esfuerzos de cizalle.

Otra característica es la huella que deja este tipo de neumáticos, la cual varia si el camión posee o no algún tipo de carga. Al aumentar la carga adquiere una forma más plana y luego delgada al recuperarse.

Neumático radial: Su carcasa está formada por telas de manera textil y posee flancos formados por una única capa de material, en los flancos los anillos de tela de la carcasa, sus cables quedan separados e insertados en la goma. Este tipo de neumático es plano contra el suelo con o sin carga, manteniendo la banda de rodadura siempre plano contra el suelo proporcionando mayor adherencia. La flexibilidad de los flancos absorben mejor malas condiciones en el terreno

En general existen ciertas ventajas y desventajas entre ambos neumáticos, principalmente en sus precios de adquisición, llegando incluso un neumático radial a costar 3 veces más que uno convencional, pero otorgando estos una menos calidad puesto que los neumáticos radiales son más duraderos, más resistentes a los cortes y al desgaste logrando asi soportar mayor cantidad de carga y velocidades y posee una menor resistencia a la rodadura por ende existe menos gasto de combustible

Marcaje de neumáticos

Muchas veces vemos distintos números en los neumáticos, pero ¿sabemos a qué se refieren estos? Estos números son por norma universal, por lo tanto están en todos tipos de neumáticos desde minería, automóviles y bicicletas.
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Existen 3 números principales en relación a un neumático, el primer número se refiere al ancho de la sección expresado tanto en milímetros como en pulgadas.
Existe una separación que puede ser un “slach” o un punto, solo para hacer referencia a un número distinto. El siguiente indica una relación entre el alto y el ancho del neumático. Posteriormente se puede apreciar una letra R que indica que el neumático es de tipo radial o diagonal. Y finalmente el último indica el diámetro entre talones o de la llanta en pulgadas.
Por ejemplo si nuestro marcaje nos dice “750 / 65 R 25”, por lo tanto podemos deducir:
Ancho de sección: 705 mm
Relación H/A: 65, por lo tanto por un simple cálculo se obtiene que el alto del neumático es de 487,5 mm.
La R indica que es un neumático radial
Diámetro de talones: 25 pulgadas

Perfiles de neumático
El perfil de un neumático está definido por el coeficiente de forma, es decir, por la relación H / S, medidos estando la cubierta montada. Según este perfil, existen tres series de neumáticos:
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Serie 100 o Neumático Estándar: La relación de forma H/ S es próxima a la unidad. La primera cifra indica la anchura de la sección del neumático, expresada por un número entero en pulgadas y la segunda se refiere a la relación de forma, serie 100 , indicada con dos ceros decimales. Por ejemplo:
18.00 R 33
Serie 80 o Neumático Ancho: La relación de aspecto H/S es sensiblemente igual a 0.80. El ancho de la sección está expresado por un número entero en pulgadas y fracción de pulgadas o por un número entero en pulgadas seguido del número 80. Ejemplos:
20.5 R 25
55/80 R 63
Serie 65 o Neumático Extra Ancho: La relación H/S es sensiblemente igual a 0.65. El ancho de la sección está expresado por un número entero en pulgadas (35) o un número entero en milímetros (750), seguido del número 65. Ejemplo: 35 / 65 R 65 750 / 65 R 25
Serie 70 : La relación de aspecto H/S es aproximadamente 0,70. El ancho de la sección está expresado por un número entero en milímetros seguido del número 70.Ejemplo: 555/70 R 24 Tipos de perfiles 100, 80. 65

Causas de daños en los neumáticos
Las causas de fallo prematuro del neumático son producidas por cortes producidos por impactos que con el correr del tiempo afectan a la carcasa y el otro motivo importante por una alta temperatura producida por condiciones anormales del trabajo.

1.-Presión de inflado: El inflado de neumáticos se realiza en base a nitrógeno, ya que presenta variadas ventajas, como por ejemplo un menor tiempo de inflado, mayor seguridad pues elimina riesgos de accidentes por explosión de neumáticos y mejora la retención de la presión del neumático.
¿Qué sucede con un subinflado y sobreinflado?
Cuando hay un inflado menor el neumático flexa mucho, produciendo una elevación de la temperatura interna.
Cuando hay un sobreinflado disminuye el área de contacto con el terreno, produciendo un aumento en el desgaste en las zonas que tienen contacto con el terreno.

2.-Carga: Está directamente relacionado con la velocidad, la longitud de recorrido y la presión de inflado, pues estas tres variables modifican de distintas maneras las condiciones del neumático.
La sobrecarga de los neumáticos produce el mismo efecto que el subinflado, produciendo un aumento de la temperatura interna del neumático, provocando una disminución en su vida útil.
Además a mayor velocidad del vehículo de carga o transporte disminuirá la capacidad de carga.

3.-Longitud del ciclo: El ciclo se refiere a la distancia que debe recorrer el camión desde su lugar de carga hasta el lugar de descarga del material, mientras mayor sea esta distancia mayor será el calor generado interiormente en los neumáticos. Según normas una distancia corta sería inferior a los 2,5 km mientras que un recorrido largo y con problemas de calentamiento del neumático sería superior a 2,5 km.
Cabe destacar que los distintos neumáticos ofrecidos en el mercado traen consigo diversas tablas e indicaciones entregadas por el fabricante, las cuales deben ser respetadas para obtener una vida útil acorde a la estipulada en la compra.

4.-Velocidad: La velocidad es muy parecida a la longitud del ciclo, a mayor velocidad será mayor el incremento de temperatura del neumático. Este parámetro también es un dato que es entregado por el fabricante del neumático y están en tablas y gráficos para un mayor entendimiento. Cabe destacar que las velocidades deben ser distintas para un camión con carga y un camión descargado, de igual manera si el camión está con pendiente positiva, negativa o trabaja en la horizontal.

5.-Estado del terreno: Este es un punto muy relevante en el cuidado de los neumáticos, pues influye en las dos causas de falla de estos. Además es una variable que está muy alcance de ser modificado de manera simple y con un costo no muy elevado que es muy relevante en la minería.
Al existir desniveles en la superficie del terreno el neumático sufre flexiones inesperadas que aumentan la temperatura interna de este, además las rocas existentes en el terreno producen micro fracturas en la superficie del neumático, produciendo, a largo plazo un desgaste mayor y una disminución en la vida útil.
Esto se puede remediar de una manera simple, utilizando una motoniveladora para emparejar el terreno.

Tkph (Indice de toneladas kilómetros por hora)

Para comprobar que la eleccion del neumatico fue la correcta, existe el metodo tkph (tonelada kilmetro por hora), que compara la cifra que se espera obtener en la explotacion con la que proporcionan los fabricantes cmo indicador de la capacidad del neumatico para transportar una carga a una velocidad dada, en funcion de la temperatura

TKPH = Velocidad media * Carga media
donde:
Velocidad media = (distacia de recorrido del ciclo * n° de viajes )/ horas operativas del turno
Carga media = (Peso camion vacio + Peso camion cargado) / 2

Este metodo no es exacto, ya que no cuentacon aquellos parametros constituidos por conciones de utilizacion tales como velocidad de punta, efectos de impactos etc... pero es un criterio que permite estrechr el rango de eleccion mas idonea.

Bibliografía:


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