Better than bigger

Better than bigger:



Better than bigger

Production capacity is not the only driver of shovel development. Energy storage mechanisms, improved remote monitoring capabilities and increased reliability are just a few of the ways equipment manufacturers are improving their hydraulic and electric rope shovels

By Eavan Moore
As mine output goals intensified and haul trucks increased in size, manufacturers typically built bigger excavators to match. A common rule of thumb recommends three to five passes per loading cycle for maximum productivity; that is what drove the development of the largest hydraulic and electric rope shovels currently available.
But productivity per se is not necessarily the top focus for shovel users or producers. “The industry today has really shifted the focus of original equipment manufacturers toward cost per tonne rather than simply maximizing productivity,” says James Roush, electric rope shovel and dragline new product introduction and strategy manager at Caterpillar.

Caterpillar

In late-2013, Caterpillar dropped its previously announced plans to build the highest-capacity hydraulic mining shovel yet. The 6120B H FS would have been able to move 363 tonnes of material – the capacity of a CAT 797F truck – in as few as three passes. But the mining downturn that immediately followed its announcement at MINExpo 2012 killed the program budget.
Instead, CAT invested in its existing models. According to CAT spokespeople, the most exciting development is an energy storage mechanism that will lighten the load on 7495 and 7495 HF electric rope shovels. Energy created during swing deceleration and bucket-­lowering is stored in ultra-capacitors, and then used to power high-demand activities. The electric shovels still require generators but only about four megawatts’ worth – as opposed to eight megawatts or more on the existing models.
Caterpillar calls this approach the Power Demand Management system. “As the most efficient off-grid power solution available, CAT rope shovels with Power Demand Management technology offer new possibilities for opening greenfield sites and will help rope shovel operations anywhere become even more productive and cost effective,” says Ruth Haws, CAT’s electric rope shovel and dragline commercial manager. She adds that new projects with a focus on cost per tonne, availability and durability are being incorporated into future model releases and will also be available as retrofits to existing machines.

Hitachi

Brian Mace, product marketing manager at Hitachi, reports that keeping up to date with technology for better reliability has guided Hitachi’s excavator program. Six to seven years ago, when Hitachi introduced its current excavator models, it focused on improving remote monitoring capabilities. An all-hydraulic system became electric-on-hydraulic, with a new set of operator controls. “We took out all of the older analog-type gauges and put everything onto a digital monitor for the operator,” says Mace. “So everything’s on one screen for ease of operation and looks at how the machine’s performing.”
Mace sees this as a general transition toward greater autonomy. The current controls allow operators to do some troubleshooting directly from the cab, and as this technology becomes more prevalent, he suggests it will open pathways to remote operation. Hitachi already has an autonomous haulage program, with trucks undergoing trials at the Meandu coal mine in Australia. “I’d say after that, within five years or further out, we may see that adapted to the shovels,” predicts Mace. “I would say on the shovels, it’s probably more remote operation sooner than autonomous.”
Mace suggests that safety concerns could also drive design changes in the future: “We’re seeing more and more emphasis around the operator regarding noise level exposure and vibration exposure. So those will definitely affect the design if there are major changes planned to what is currently available.”
In the meantime, Hitachi’s next redesign will enhance onboard monitoring and diagnostics. But most importantly, it will bring the machines’ diesel engine emissions up to scratch for the American, Canadian, and European markets. The current line meets the U.S. Environmental Protection Agency’s Tier 2 standards; starting in 2015, any new models will need to reach near-zero Tier 4 levels. The release date has yet to be determined.

Komatsu

Alexander Hochgürtel, marketing assistant at Komatsu Mining Germany, agrees that remote monitoring will become increasingly relevant. He feels that Komatsu has already established expertise in this type of technology: for the last decade or so, Komatsu has had a monitoring kit, KomtraxPlus, that gives customers access to machine data and key performance indicators, runs self-diagnosis, and can transfer data via satellite to the web.
In Komatsu’s latest tweaks to its hydraulic excavators, basic maintenance has played a stronger role. “Komatsu has done massive investigations on its boom and stick hose routing,” says Hochgürtel. The older configuration bent hydraulic fluid hoses over the top of the boom and stick; the new design runs the hose routing along the side of the attachment in order to minimize bending, thereby reducing stress on the hose and giving it a longer life. Introduced to the smaller-scale PC3000 and PC4000 in early 2014, the new hose routing will eventually extend to Komatsu’s entire range of excavators.
That includes the company’s largest hydraulic mining shovel, the PC8000, which has had a standard bucket capacity of 42 cubic metres at 1.8 tonnes per cubic metre material density since 2004. Komatsu is not looking at increasing its shovel size at the moment, but Hochgürtel says Komatsu will evaluate the possibility of increasing shovel capacity if the industry demands larger machines with regard to bucket size. To load its largest truck, the 960E, the PC8000 takes an acceptable five loading passes.

Liebherr

The similar-sized R 9800 manufactured by Liebherr, with a starting capacity of 42 cubic metres, has seen a recent upgrade. Liebherr developed an add-on to the R 9800 that improves its performance in backhoe configuration; the “high performance kit” includes a new bucket design with a capacity of 85 tonnes per pass, while reducing the overall weight of the attachment.
“We particularly focus our development on the reduction of the total cost of ownership but also increased reliability,” says Swann Blaise, group leader of the marketing department at Liebherr Mining Equipment.
On the five machines Liebherr has introduced in the past decade, this focus takes many forms: reliable electronics, easier troubleshooting, and the development of electric-drive hydraulic excavators, which combines the precise controls of an electric drive with the flexible digging power of hydraulic parts. The two largest machines, the R 9400 and the R 9800, both have electric versions available.

Joy Global

Although Liebherr took a cautious approach to growing capacity, Blaise believes mining shovels will continue to grow bigger in the coming years. And indeed, prior to the mining sector’s most recent downturn, certain users were expressing a strong interest in getting more capacity out of their excavators, according to Patrick Singleton, product manager for the 4800XPC, a new electric rope shovel design from Joy Global.
High-production, low-cost mining operations running 360-tonne haul trucks, like the oil sands and coal operations in Canada and the hard-rock copper mines in South America, could see the economic benefits of getting down from four to three loading passes. At the same time, customers who already used Joy Global’s 4100XPC shovel had specific requests for any larger electric mining shovels: higher capacity with the same footprint. “They wanted us to stay within the same relative weight and ground-bearing pressure requirements,” explains Singleton.
The design of the 4800XPC is based on the 4100XPC AC, which has sold about 50 units since its introduction in 2010, but its dipper is at once larger and lighter, with a capacity of around 65 to 70 cubic metres or 123 tonnes. In order to accomplish this, Joy Global improved load flow throughout the dipper structure and used castings in certain areas for improved weight efficiency. An integral tooth base lip design borrowed and improved from hydraulic excavators also helped lighten the dipper.
“There’s really a lot of subtlety and nuance within the design,” says Singleton. “The boom is 3.4 metres wide, which is considerably larger than our existing booms from a width perspective, and that width allows us to offset the damaging effects of corner tooth loading, because that dipper lip is getting wider. We’ve improved the overall strength of the dipper to allow for greater resistance to denting, and then we’re focusing a lot of effort into the changes in the latch system.”
The 4800XPC also introduces the Adaptive Controls system, a set of control functions that optimizes the machine’s power usage during different phases of the dig cycle. Although the operator largely maintains control over the machine, a set of algorithms quietly adjusts motor operation when certain tasks are taking place in order to limit unproductive loads on the machine. For example, the “smart/dynamic crowd” function can prevent the boom from jacking or the machine from tipping backward during a crowd motion, and it improves the dipper’s ability to penetrate hard rock. As an operator assist feature, Adaptive Controls is a baby step towards autonomous operation of mining shovels.
Both Adaptive Controls and more structural innovations from the 4800XPC could be applied across the entire shovel product line, according to Singleton. The question Joy Global now seeks to answer is: How do we get these other efficiencies onto the existing machines that we manufacture today?
Another unanswered question lies outside Joy Global’s power to answer: Who will be the first 4800XPC adopter?
“We’re still looking for the home for that first 4800,” says Singleton. “It’s not a situation where any customers are averse to the product at all. On the contrary, there are some that are excited. But they’re fighting that uphill battle of capital expenditure in the current state of the mining industry.”

Hiljuti populaarne

Maailma suurim kallur (40) Maailma sügavaim kaevandus (17) 2016 (14) Maailma suurim ekskavaator (13) Maailma suurim hüdrauliline ekskavaator (13) Maailma sügavaim kullakaevandus (13) Kõige (11) Maailma suurim kopplaadur (10) Top 10 (10) Maailma suurim draglain (8) Maailma suurim rootorekskavaator (7) Jälgimine (6) Maailma pikim raudteetunnel (6) 2017 (5) Eesti parim jõulukink (5) Guinnessi rekord (5) Maailma suurim buldooser (5) Maailma suurim linn (5) Maailma suurim mäeettevõte (5) Blogi jälgimine (4) Eesti kõige (4) Maailma raskeim rong (4) Maailma suurim järelveetav traktorskreeper (4) Maailma suurim konteinerlaev (4) Maailma sügavaim puurauk (4) Maailma võimsaim diiselmootor (4) Google Plus (3) Maailma pikim kaarsild (3) Maailma pikim rong (3) Maailma suurim greider (3) Maailma suurim karjäär (3) Maailma suurim mehhaaniline karjääri-pärikoppekskavaator (3) Maailma suurim pehme kivimi läbinduskilp (3) Maailma suurim rauamaagi aukkarjäär (3) Maailma suurim rong (3) Maailma suurim traktorskreeper (3) Maailma õnnelikem riik (3) Eesti edukaim ärimudel (2) Eesti suurim kallur (2) Eesti suurim kopp (2) Facebook (2) Maailma kauneim rahvuspark (2) Maailma kõige (2) Maailma kõrgeim hoone (2) Maailma külmim paik (2) Maailma parim looduslik veekogu ujumiseks (2) Maailma suurim Lego laev (2) Maailma suurim aukkarjäär (2) Maailma suurim hõõrits (2) Maailma suurim kaevandaja (2) Maailma suurim karjääriekskavaator (2) Maailma suurim konveiersild (2) Maailma suurim kullakaevandaja (2) Maailma suurim laev (2) Maailma suurim lennuk (2) Maailma suurim liigendkallur (2) Maailma suurim läbinduskilp (2) Maailma suurim mehhaaniline karjääriekskavaator (2) Maailma suurim pärikoppekskavaator (2) Maailma suurim söekaevandaja (2) Maailma suurim teemandikaevandaja (2) Maailma suurim uraanikaevandaja (2) Maailma suurim õhusõiduk (2) Maailma suurim õlletootja (2) Maailma suurim ühekopaline ekskavaator (2) Maailma suurimad masinad (2) Maailma suuruselt kolmas mäeettevõte (2) Maailma suuruselt neljas mäeettevõte (2) Maailma suuruselt teine mäeettevõte (2) Maailma suuruselt viies mäeettevõte (2) Maailma võimsaim mobiilse masina diiselmootor (2) Maakoore levinuim element (2) Pinterest (2) USA suurim söekaevandaja (2) Ameerika arvukaimate immigrantidest töötajatega tööstus (1) Ameerika sügavaim kaevandus (1) Ameerika vanim tegutsev toidu- ja veinifestival (1) Austraalia suurim mäeettevõte (1) Baltimaade pikim matkarada (1) Boliivia suurim karjäär (1) Brasiilia suurimad võõrkaevandajad (1) Eesti aktiivseim mobiilikasutaja (1) Eesti auklikuim sõidutee (1) Eesti edukaim petuskeem (1) Eesti halvim klienditeenindus (1) Eesti jubedaim sõidutee (1) Eesti kalleim korter (1) Eesti kalleim toidupood (1) Eesti kauneim maakodu (1) Eesti kestvaim e-teenus (1) Eesti kiireima palgakasvuga ametikoht (1) Eesti kulukaim tulevärk (1) Eesti kõrgeim juga (1) Eesti kõrgeim nooremohvitseri auaste (1) Eesti kõrgeim platvorm kuhu saab astuda (1) Eesti lambarohkeim maakond (1) Eesti madalaim palgatase (1) Eesti madalaim vanemohvitseri auaste (1) Eesti modernseim lasteaed (1) Eesti mõjukaimad tegijaid IKT valdkonnas (1) Eesti mürgiseimad seened (1) Eesti parim restoran (1) Eesti parim telefon (1) Eesti pikim lintkonveier (1) Eesti pikim petuskeem (1) Eesti populaarseim postitus (1) Eesti populaarseim õppematerjal (1) Eesti populaarseimad rekordid (1) Eesti suurim buldooser (1) Eesti suurim ekskavaator (1) Eesti suurim lubjakivikarjäär (1) Eesti suurim mängu- ja vabaajakeskus (1) Eesti suurim tööandja (1) Eesti suurimad masinad (1) Eesti tavalisim lind (1) Eesti tuntuim lind (1) Enim pilte avatud talude päevalt (1) Euroopa Liidu väikseim riik (1) Euroopa kauneim küla (1) Euroopa kiireimini kasvavad ettevõtted (1) Euroopa külalislahkeim rahvas (1) Euroopa pruulikodaderikkaim riik (1) Euroopa suurim buldooser (1) Euroopa suurim kullakaevandus (1) Euroopa suurim kullakarjäär (1) Euroopa viimane tinakaevandus (1) Facebook Page (1) FeedBurner (1) Filipiinide suurim mäeettevõte (1) Galerii (1) Google Plus Collection (1) Hiina suurim kaevandaja (1) Hiina suurim uraanimaardla (1) Ida-Euroopa kauneimad linnad (1) Kõrgõzstani suurim aukkarjäär (1) Lisa rekord (1) Lisage rekordeid (1) Lõuna Aafrika suurim aukkarjäär (1) Maailma aeglaseim kiirrong (1) Maailma ajaloo rikkaim inimene (1) Maailma ebasõbralikuim linn (1) Maailma enamkülastatud muuseum (1) Maailma endliõnnetusterohkeim riik (1) Maailma enim pettumustvalmistavad reisisihtkohad (1) Maailma enimkasutatav automaatrelv (1) Maailma enimkasutatav otsingumootor (1) Maailma enimotsitud laulud (1) Maailma enimräägitav keel (1) Maailma enimvaavdatud jõuluvideo (1) Maailma eriskummalisim loodusime (1) Maailma esimene domeen (1) Maailma esimene pöörlev pilvelõhkuja (1) Maailma esimesed töötlemata kivist tööriistad (1) Maailma haruldasim loom (1) Maailma hämmastavamaim koht magamiseks (1) Maailma ilusaim saar (1) Maailma imelisim ehitis (1) Maailma jätkusuutlikuim linn (1) Maailma kalleim burger (1) Maailma kalleim eralennuk (1) Maailma kalleim must turg AK-47 ostmiseks (1) Maailma kalleim pitsa (1) Maailma kalleim sülearvuti (1) Maailma kalleim tervishoiusüsteem (1) Maailma kalleimad kassitõud (1) Maailma kalleimad toidud (1) Maailma kallimad juveelid (1) Maailma kallimailt müüdud kodud (1) Maailma kasumlikem mäeettevõte (1) Maailma kasutatavaim otsingumootor (1) Maailma kergeim metall (1) Maailma kiireim (1) Maailma kiireim SD kaart (1) Maailma kiireim allveelaev (1) Maailma kiireim rong (1) Maailma kiireim sõiduk (1) Maailma kuiveim paik (1) Maailma kuivim paik (1) Maailma kuulsaim habemik (1) Maailma kuulsaim nüüdisaegne kaevandusõnnetus (1) Maailma kõige enam külastatud kunstimuuseum (1) Maailma kõige hullem kaevandusõnnetus (1) Maailma kõige imelisema supervaatega restoran (1) Maailma kõige kauem valitsenud monarhid (1) Maailma kõige ohtlikum kivim (1) Maailma kõige popim tabu (1) Maailma kõige vähem külastatud riik (1) Maailma kõrgeim Ameerika mägi (1) Maailma kõrgeim ehitis (1) Maailma kõrgeim kuju (1) Maailma kõrgeim laine (1) Maailma kõrgeim mägi (1) Maailma külmeim koht (1) Maailma lahedaim onn (1) Maailma lihtsaim tomatikasvatus (1) Maailma liigirikkaim lindude selts (1) Maailma lähim ligipääsetav punkt maakera keskpunktile (1) Maailma mainekaim ettevõte (1) Maailma noorim ookean (1) Maailma odavaim reisisihtriik (1) Maailma odavaimad riigid (1) Maailma odavaimad riigid kuhu reisida (1) Maailma ohtlikem reisisihtpunkt (1) Maailma ohtlikem tamm (1) Maailma ohtlikuim koht (1) Maailma ohtlikuim maantee (1) Maailma parim TED loeng (1) Maailma parim arvutimäng (1) Maailma parim fotoaparaat (1) Maailma parim hotelliaed (1) Maailma parim ime (1) Maailma parim jõulufilm (1) Maailma parim koht üksi reisimiseks (1) Maailma parim kompaktkaamera (1) Maailma parim mäng (1) Maailma parim reisisihtkoht (1) Maailma parim seikluskaamera (1) Maailma parim suupiste (1) Maailma parim telefon (1) Maailma parim televiisor (1) Maailma parim vidin (1) Maailma parimad asjad (1) Maailma parimad reisisihtkohad (1) Maailma parimad videomängud (1) Maailma pikim eskalaator (1) Maailma pikim kiirrongiühendus (1) Maailma pikim pitsidoomino (1) Maailma pikim teleskoopkonveier laevade laadimiseks (1) Maailma populaarseim Guinnessi rekord (1) Maailma populaarseim fännileht Facebookis (1) Maailma populaarseim hooajaline äpp (1) Maailma populaarseim jook (1) Maailma populaarseim linn (1) Maailma populaarseim otsingumootor (1) Maailma populaarseim rekord (1) Maailma populaarseim tootebrändi lehekülg Facebookis (1) Maailma populaarseim vaatamisväärsus (1) Maailma populaarseim video (1) Maailma populaarseimad PS4 mängud (1) Maailma populaarseimad rekordid (1) Maailma populaarseimad videoreklaamid (1) Maailma põhjalikemalt uuritud linnuliik (1) Maailma raskeim mees (1) Maailma rikkaim mäeettevõte (1) Maailma romantilisim linn (1) Maailma selfiõnnetusterohkeim riik (1) Maailma soodsaim lennupilet (1) Maailma soodsaima piletiga lennufirma (1) Maailma stressirohkeim töökoht (1) Maailma suurim 3D prinditud objekt (1) Maailma suurim Buda kuju (1) Maailma suurim Buda tempel (1) Maailma suurim Hindu tempel (1) Maailma suurim LEGO ehitis (1) Maailma suurim OLED-tunnel (1) Maailma suurim Texasekujuline katusejõgi (1) Maailma suurim aiaelustiku uuring (1) Maailma suurim allmaakallur (1) Maailma suurim autotootja (1) Maailma suurim burgerikollektsioon (1) Maailma suurim diiselmootorite tootja (1) Maailma suurim dinosaurus (1) Maailma suurim fotokonkurss (1) Maailma suurim hajaelektrijaam (1) Maailma suurim haruldaste metallide tootja (1) Maailma suurim hotell (1) Maailma suurim hõbedakaevandaja (1) Maailma suurim inimeste liikumine (1) Maailma suurim jõulupood (1) Maailma suurim kaevandus (1) Maailma suurim kahur (1) Maailma suurim kallurikast (1) Maailma suurim kaubamaja (1) Maailma suurim kildagaasi tootja (1) Maailma suurim kivisöekaevandaja (1) Maailma suurim kogus hekitrimmeriga traktoreid (1) Maailma suurim kruiisilaev (1) Maailma suurim kuju (1) Maailma suurim kullakaevandamiskoht (1) Maailma suurim kullakang (1) Maailma suurim kullakarjäär (1) Maailma suurim kullerifirma (1) Maailma suurim kummipart (1) Maailma suurim käsitsikaevandatud karjäär (1) Maailma suurim käsitsikaevandatud teemandikarjäär (1) Maailma suurim kõrgtehnoloogiline heliinstallatsioon (1) Maailma suurim lilledest installatsioon (1) Maailma suurim linnastu (1) Maailma suurim looduslik põhjapõdrakari (1) Maailma suurim magusatootja (1) Maailma suurim majandus (1) Maailma suurim merekaitseala (1) Maailma suurim metallimaagikaevandus (1) Maailma suurim mobiilimess (1) Maailma suurim mäemasin (1) Maailma suurim mäemasinate tootja (1) Maailma suurim mäendusobjekt (1) Maailma suurim naftatootja (1) Maailma suurim organism (1) Maailma suurim ostukeskus (1) Maailma suurim pargas (1) Maailma suurim plastikpudelitest logo (1) Maailma suurim postkontor (1) Maailma suurim printeritootja (1) Maailma suurim purjelaev (1) Maailma suurim päikeseelektrijaam (1) Maailma suurim raadioteleskoop (1) Maailma suurim rauamaagi kaevandaja (1) Maailma suurim reisisait (1) Maailma suurim roomiktraktor (1) Maailma suurim siselõbustuspark (1) Maailma suurim soolakaevandus (1) Maailma suurim suhkrupeedi tootja (1) Maailma suurim söekaevandamise õnnetus (1) Maailma suurim talgivabrik (1) Maailma suurim tank (1) Maailma suurim teemandikarjäär (1) Maailma suurim teemant (1) Maailma suurim tehissaar (1) Maailma suurim toidumess (1) Maailma suurim transportlaev (1) Maailma suurim turg (1) Maailma suurim varu (1) Maailma suurim vasemaagi kaevandaja (1) Maailma suurim veiniturismi keskkond (1) Maailma suurim veinivalik (1) Maailma suurim videomängumess (1) Maailma suurim võlakirjafond (1) Maailma suurim ämblik (1) Maailma suurim õhulaev (1) Maailma suurim õmbluslehtede kogu (1) Maailma suurim ühekopaline mehaaniline pärikoppekskavaator (1) Maailma suurima kandevõimega lennuk (1) Maailma suurima söevaruga riik (1) Maailma suurima toodanguga teemandikarjäär (1) Maailma suurimad andmesidekasutajad (1) Maailma suurimad kopplaadurid (1) Maailma suurimad kujud (1) Maailma suuruselt teine karjäär (1) Maailma suuruselt teine pärikoppekskavaator (1) Maailma suuruselt teine vasemaagi kaevandamiskoht (1) Maailma suuruselt teine vasemaagikarjäär (1) Maailma sügavaim gaasiammutamise puurauk (1) Maailma sügavaim karjäär (1) Maailma sügavaim naftaammutamise puurauk (1) Maailma sügavaim plaatina kaevandus (1) Maailma sügavaim värviliste metallide kaevandus (1) Maailma tigedaim madu (1) Maailma tugevaim olevus (1) Maailma tugevam vulkaanipurse (1) Maailma tulusaimad kaevandamiskohad (1) Maailma turvalisim linn (1) Maailma vaikseim paik (1) Maailma vanim alkohoolne jook (1) Maailma vanim domeen (1) Maailma vanim vesi (1) Maailma vastandlikuim kaevandamine (1) Maailma vastikuim alkohoolne jook (1) Maailma veidraim alkohoolne jook (1) Maailma veidraim elukas (1) Maailma veidraim vulkaan (1) Maailma väikseim dinosaurus (1) Maailma väikseim maja (1) Maailma väikseim raamat (1) Maailma väikseim riik (1) Maailma värvilisim linn (1) Maailma väärtuslikem ettevõte (1) Maailma väärtuslikem kaubamärk (1) Maailma võimsaim mobiilne kraana (1) Maailma võimsaim päikeseelektrijaam (1) Maailma võimsaim röntgenkiir (1) Maailma ägedaim veebileht (1) Maaima suurim püsilabürint (1) Maakoore levinuim leelismetall (1) Maroko suuruselt teine mäeettevõte (1) Mongoolia suurim vase- ja kullamaagi kaevandaja (1) Poola suurim kaevandaja (1) Rekordi lisamine (1) Rootsi suurim karjäär (1) Suurbritannia suurim kivisöe kaevandaja (1) Top 5 (1) Tumblr (1) Twitter (1) USA suurim kivisöekarjäär (1) USA söeenergeetikast sõltuvaimad osariigid (1) USA söeenergiast sõltuvaimad osariigid (1) Ukraina suurim mäeettevõte (1) Universumi sagedaseim element (1) Universumi suurim teemant (1) Venemaa suurim mäemasinate tootja (1) Võru ägedaim koht (1) World's most (1)

Aasta populaarseimad

Kõige populaarsemad