08.00 TRACTORES SOBRE ORUGA Y EXCAVADORAS.pdf

10CAMINOS II

Factores que influyen en el

rendimiento del equipo.

a) FACTOR DE EFICIENCIA HORARIA .

(*) Para trabajos nocturnos se consideran condiciones desfavorables. También se considera condición desfavorable , si la máquina no posee espacio para trasladarse o si existe mucho flujo vehicular

b) FACTOR DEL ESTADO DEL EQUIPO.

(*) MB: Muy bueno , B: Bueno , R: Regular , M: Malo

c) EXPERIENCIA DEL OPERADOR

Notas.-• La máxima eficiencia que puede rendir el operador es 83% • El operador debe ser calificado en promedio como bueno. • Resulta ineficiente ahorrarse soles en mano de obra con un operador ineficiente

d) FACTOR DE INFLUENCIA POR TIPO DE MATERIAL

(*) Se refiere al factor de corrección para la capacidad especificada por el fabricante en corte, para los cucharones y lampones

e) TIPO DE TRANSMISIÓN

Este factor va acorde con la experiencia deloperador en cada tipo de maquina, se considera:

• Perdidas de tiempo por manipuleo mecánicosy• Velocidad del sistema orden- respuesta• La transmisión puede ser : Mecánica,Hidráulica, Digital y combinaciones de las tres

f) CLASES DE ADITAMENTOS UTILIZADO Y SU ESTADO

El equipo debe contar con aditamentosapropiados para la maniobra que se ejecuta yaque esto afecta el rendimiento y por tanto laproducción.

En general los cucharones, uñas, cuchillas ,cantoneras, lampones, ripper, etc. deben estar enbuen estado

g) CARACTERÍSTICAS DEL TERRENO

• Trabajos en pendientes pronunciadas.• Trabajos contrapendiente.• Resistencia del terreno a la tracción , se conoce

como el agarre del terreno ya sea con losneumáticos o con las orugas.

NOTA: Para una operación segura en pendientespronunciadas, puede ser necesario un mantenimiento

especial de la máquina y un operador hábil y

experimentado, así como el equipo adecuado para la

aplicación específica.

h) EFECTOS DE TEMPERATURA Y ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR.

FactorFactorFactorFactor ==== 1111....00000000 ––––(((((((( 0000....01010101**** (((( tttt –––– 16161616 )/)/)/)/5555 )))) ++++ ((((0000....01010101**** aaaa ////100100100100))))))))

Donde : T : Temperatura promedio durante la jornada de trabajo A : Altura en m.s.n.m. Factor : Factor como afecta a la máquina y al operador

BULLDOZER

BULLDOZER

Máquina autopropulsada sobre ruedas ocadenas, diseñada para ejercer unafuerza de empuje o tracción.

Diseñada para:•Empuje de tierras.•Escarificación•Empuje y remolque de maquinas.•Trabajos en zonas pantanosas.

Los tractores sobre oruga trabajan muy bien en materiales como grava y tierracomún, lo mismo que en barro suelto y bajo agua, se recomienda que el agua nosuba mas arriba de la oruga.

TRABAJOS BAJO AGUA

Tractor

CATERPILLAR

Profundidad permisible

bajo agua en m.

D-8 1.75

D-7 1.75

D-6 1.50

D-4 1.25

Tipo de zapatas

Zapata de una garra Zapata plana

Zapata para nieve

Zapata para suelo rocoso

Zapata para pantanosZapata para eliminación

reforzada

MOVIMIENTOS DE LA HOJA

• Elevación y Descenso.• Inclinación Lateral: Tilt.• Ángulo de Ataque.• Angulable: para descarga en cordón

BULLDOZER

Bulldozer Angledozer Tildozer

La hoja de empuje siempreestá perpendicular al ejelongitudinal del tractor.Se utilizan empujando elmaterial excavado adistancias pequeñas

La hoja de empuje puede formarángulos fijos de hasta 25 gradoscon el eje longitudinal del tractor.La hoja del angledozer es demayor longitud y más baja que ladel buldozer. Apropiado paraexplanaciones a media ladera,desplazando el materiallateralmente.

La hoja de empuje es incunablerespecto al plano horizontal.Útil para trabajos en medialadera y, zanjas poco profundas.Desnivel aproximado de hastaunos 30 cm. entre susextremos.

Fases de trabajo:

� Posicionamiento inicial� Llenado de la Hoja� Empuje hasta acopio o vertedero� Retroceso.

La producciónproducciónproducciónproducción horariahorariahorariahoraria de los Tractores sobrecadenas (Bulldozers) tanto excavando comoempujando, se calcula según la siguiente fórmula:

Q = Q = Q = Q = q x 60 x E x fq x 60 x E x fq x 60 x E x fq x 60 x E x fCmCmCmCm

DondeDondeDondeDonde:q : producción por ciclo en m3.E : coeficiente (eficiencia) utilizado. f : factor de conversión de material.Cm : tiempo del ciclo en min.

PRODUCCIÓN HORARIA

Clase de

material

Estado actual Convertido a

Estado natural

m3

Suelto

m3

Compactado

m3

Arenas natural 1.00 1.11 0.95

suelto 0.90 1.00 0.86

compactado 1.05 1.17 1.00

Tierra común natural 1.00 1.25 0.90

suelto 0.80 1.00 0.72


Arcillas natural 1.00 1.43 0.90

suelto 0.70 1.00 0.63


Factor de conversión de los suelos (f)


El factor de eficiencia EEEE, se toma considerando que el tractormuy rara vez tiene un trabajo continuo de 60 min por hora, esefactor depende de las condiciones de trabajo, del operador ydel tractor mismo. Al experiencia a demostrado que un valormedio es 80%.

Sin embargo en cada trabajo es aconsejable comprobar esefactor mediante observaciones.

PRODUCCIÓN HORARIA

La producción por ciclo (q)producción por ciclo (q)producción por ciclo (q)producción por ciclo (q), está basada en la capacidad de la hoja que esté utilizando el tractor (tipo y dimensiones) y el coeficiente de hoja (a) que varía según el tipo, posición y trabajo que se efectúe con la hoja.

q = a · L · h2

Coeficiente de hoja (Coeficiente de hoja (Coeficiente de hoja (Coeficiente de hoja (BladeBladeBladeBlade Factor) Factor) Factor) Factor) ---- aaaa

Trabajos fáciles Trabajos fáciles Trabajos fáciles Trabajos fáciles 1,1 1,1 1,1 1,1 ---- 0,90,90,90,9Trabajos medios Trabajos medios Trabajos medios Trabajos medios 0,9 0,9 0,9 0,9 ---- 0,70,70,70,7Trabajos con dificultad Trabajos con dificultad Trabajos con dificultad Trabajos con dificultad 0,7 0,7 0,7 0,7 ---- 0,60,60,60,6Trabajos muy dificultosos Trabajos muy dificultosos Trabajos muy dificultosos Trabajos muy dificultosos 0,6 0,6 0,6 0,6 ---- 0,40,40,40,4

PRODUCCIÓN POR CICLO (Q),

SELECCION DE HOJAS

Hoja U (Universal)

Hoja “SU”

Para obtener una buena producción se requiere

adecuada relación entre la hoja empujadora y el

tractor. Considere primero la clase de trabajo que

hará el tractor la mayor parte del tiempo. Luego,

halle lo siguiente:

Materiales que se van a mover.

• Tamaño y forma de las partículas.

• Vacíos.

• Contenido de agua

Limitaciones de los tractores.

Ningún tractor puede aplicar más empuje en

kg que el peso de la máquina y que la fuerza

máxima que suministre el tren de fuerza.


El valor de CmCmCmCm es la duración del ciclo de trabajo en minutos yse compone de dos partes.

• TiemposTiemposTiemposTiempos fijosfijosfijosfijos: tiempo requerido ara enganchar, sonindependientes de la distancia.

• TiempoTiempoTiempoTiempo variablevariablevariablevariable: tiempo para cortar, empujar y dejar elmaterial en su sitio.

PRODUCCIÓN HORARIA

El tiempotiempotiempotiempo dededede ciclociclociclociclo (Cm),(Cm),(Cm),(Cm), es el necesitado por el tractor(bulldozer) para completar un ciclo, es decir, empuje, regresoy cambios de marcha, y se calcula por la siguienteexpresión:

Cm = D/F + D/R + Z

Donde:Donde:Donde:Donde:

D : distancia de ciclo en mF : velocidad de avance (m/min.)R : velocidad de retroceso ( m/min. )Z : tiempo requerido para los cambios de marcha

PRODUCCIÓN HORARIA

PRODUCCION CALCULADA - Hojas universales D7G hasta D11R

ESCARIFICADO

ALTERNATIVA A LA PERFORACIÓN Y A LA VOLADURA.� Economía.� Posibilidad de Selección de capas.� Seguridad.� Cuidado del Medio Ambiente

“NO TODOS LOS TERRENOS SON RIPPABLES

ESCARIFICADO

TIPOS DE RIPPERS O ESCARIFICADORES

Vástago Simple:Vástago Simple:Vástago Simple:Vástago Simple:� Aplicaciones más severas.� Máxima penetración y profundidad

Vástagos MúltiplesVástagos MúltiplesVástagos MúltiplesVástagos Múltiples:� Materiales menos densos

Tipos de escarificadores:

De varias puntas, tipo rígido

Escarificador gigante, tipo variable

De varias puntas, tipo variable

FASES DEL ESCARIFICADO

FASE I FASE II FASE IIIHINCADO PENETRACIÓN DESGARRO

LA PRODUCCION ESTA INFLUIDA POR:

• Número y Longitud de los Vástagos.• Ángulo de los dientes.• Dirección de trabajo.• Operador.

Graficas de velocidad de ondas sísmicas

MODELOMODELOMODELOMODELO POTENCIA HPPOTENCIA HPPOTENCIA HPPOTENCIA HP CAPACIDADCAPACIDADCAPACIDADCAPACIDAD

RENDIMIENTO STANDARD POR DÍA DE 8 HORASRENDIMIENTO STANDARD POR DÍA DE 8 HORASRENDIMIENTO STANDARD POR DÍA DE 8 HORASRENDIMIENTO STANDARD POR DÍA DE 8 HORAS

TIPO DE TRABAJO COSTA

SIERRA

SELVAHASTA 2300 a MAS DE

.2300 .3800 3800

D9L

D8L

D8K

D7G

D6D

460

335

300

200

140

EXCAV. (m3⁄d)D. Medida=60m(Rend. Banco)

MATERIAL SUELTO 2350 2010 1650 1340 1540ROCA SUELTA 1610 1540 1280 1080 1320ROCA FIJA 1300

12401240 1030 870 1060

MATERIAL SUELTO 1250 1070 880 710 820ROCA SUELTA 860 820 680 580 700ROCA FIJA 690 660 550 460 560

MATERIAL SUELTO 1180 1010 820 670 770ROCA SUELTA 810 770 640 540 660ROCA FIJA 650 620 510 430 530MATERIAL SUELTO 810 690 570 460 530ROCA SUELTA 550 530 440 370 450ROCA FIJA 450 420 350 300 360

MATERIAL SUELTO 470 400 360 310 310ROCA SUELTA 320 310 280 250 260ROCA FIJA 260 250 220 190 220

RENDIMIENTOS STANDARD DE

TRACTORES SOBRE ORUGA

Tractores sobre ruedas

• Los tractores sobre ruedas trabajan en terrenos

normales cuyas operaciones se facilitan para la carga

de los materiales.

• Se distinguen tres tipos de características:

a) Con cuchara dotada de movimiento vertical.

b) Con cuchara que descarga hacia atrás.

c) Con cuchara dotada de movimientos combi- nados

horizontales y verticales.

E X C A V A D O R A S

Máquina autopropulsada sobre ruedas o cadenas con una superestructuracapaz de efectuar una rotación de al menos 360º, que excava o carga, eleva,gira y descarga materiales por la acción de una cuchara fijada a un conjunto depluma balancín o brazo, sin que el chasis o la estructura portante se desplace.

E X C A V A D O R A S

�Superestructura giratoria.

�Base o montaje fijo.

�Herramienta de trabajo

ELEMENTOS PRINCIPALES DE LAS MAQUINAS

DE MOVIMIENTO DE TIERRAS

Tren de rodaje y estructuras

Estación del operador

Límites de alcance

La producción horaria (QQQQ) de las EXCAVADORASEXCAVADORASEXCAVADORASEXCAVADORASexcavando como RETRO o PALA, se calcula segúnla siguiente fórmula::

Q = Q = Q = Q = q x 3600 x Eq x 3600 x Eq x 3600 x Eq x 3600 x ECmCmCmCm

DondeDondeDondeDonde:q : producción por ciclo en m3Cm : tiempo del ciclo en seg.E : coeficiente (eficiencia) utilizado

PRODUCCIÓN HORARIA

La producción por ciclo (q), está basada en la capacidad dela cuchara (q1) que esté utilizando la excavadora (tipo ydimensiones) y el factor de llenado (K) que varía según eltipo de material para una misma cuchara.

q = q1 · K

PRODUCCIÓN POR CICLO (Q),

q1 - capacidad colmada SAE

Factor de llenado - K

El tiempo de ciclo (CmCmCmCm), es el necesitado por la excavadorapara completar un ciclo, es decir, excavación, giros, descargay se calcula por la siguiente expresión:

Cm = texc + (tgiro )x 2 + tdesc.

Donde:ttttexc : tiempo de excavación * (min.)ttttgiro : tiempo de giro (min.)

ttttdesc : tiempo de descarga (min. )

•depende de la profundidad y condiciones de excavación

PRODUCCIÓN HORARIA

45º - 90º 4 - 7 seg.90º - 180º 5 - 8 seg

Descarga en área fija 5 - 8 seg.Descarga en área NO fija 3 - 6 seg.

Recomendaciones para optimar trabajo :

1. Mantenimiento diario ( revisión , engrase, ajustes ) 2. Minimizar la maniobra ó ciclo.

-Carga t = 5-7 seg. - Giro t = 5 seg. -Descarga t = 0 seg. ( combinar el giro y la descarga ) - Giro t = 5 seg.

(*) No hay que combinar la carga y el giro. (*) Adiestrar al operario para que logre combinar giro y descarga.

3. Máquina llave. 4. Trabajar con la pala mecánica por encima del nivel del volquete.

RECOMENDACIONES

1. Trabajar con la maquina nivelada, si el terreno no es adecuado debe hacerse una cama de piedra para que se apoye la maquina de manera estable.

2. El giro debe ser lo menor posible 3. Combina la maniobra de giro con la descarga 4. No es conveniente combinar la carga con el giro 5. La descarga a los camiones debe hacerse a la menor altura

posible 6. La pala mecánica debe trabajar de manera ininterrumpida 7. La máquina debe ser lubricada diariamente, todas las partes

deben girar libremente 8. Verificar presencia de fugas en las mangueras y pistones

Un movimiento de tierras se compone deoperaciones sucesivas (fases), que necesitandistintos tipos de maquinaria en función de lascaracterísticas de cada una de ellas.

Es necesario diseñar equipos de trabajo deforma que no haya grandes diferencias derendimiento entre las unidades que losconforman.

3.0 FACTOR DE ACOPLAMIENTO

Se trata pues, en un movimiento de tierras, decoordinar las fases de CARGA y TRANSPORTE,analizando los factores que influyen en elacoplamiento del equipo de carga y el detransporte.

Se analizarán los factores más importantes queinfluyen en el acoplamiento entre los equipos,cara a obtener máxima producción o mínimocosto, y que puedan ayudarnos a decidir por unou otro caso

FACTOR DE ACOPLAMIENTO

Acoplamiento de equipos

FORMACION DE EQUIPOS

� Equipo de CARGA (palas cargadoras o excavadoras retro)

� Equipo de TRANSPORTE (volquetes)


consideraciones en la formación de equipos

� Modelos� Tamaño de componentes� Compatibilidad entre unidades de

diferentes equipos� Material a transportar� Recorrido a realizar por las unidades de

transporte� Duración de ciclos


INTERROGANTES

-¿Cual es el número total de unidades de transporte autilizar?

-¿Cual es el número de unidades de transporte asignadas a cada unidad de carga?

Factor de Acoplamiento

• EQUIPO DE CARGA

“n” cargadoras que realizan su ciclo en un tiempo “t” yequipadas con cucharón de capacidad “C”.

• EQUIPO DE TRANSPORTE

“N” volquetes cuyo ciclo es “T” y que necesitan “p” cucharonesde la cargadora para alcanzar su capacidad nominal.


Se define como FACTOR DE ACOPLAMIENTO (MatchFactor) al cociente entre la producción del equipo detransporte y la producción del equipo de carga.


Si hacemos que el FACTOR DE ACOPLAMIENTO sea igual a la unidad:

Y por tanto:

Donde:

N: numero de volquetes.

n: numero de cargadoras.

T: ciclo de transporte.

t: ciclo de carga.

p: numero de cucharones


Obtenemos que el número de volquetes necesarios para absorber la producción del equipo de carga:

Donde:

N: numero de volquetes.

T: ciclo de transporte.

t: ciclo de carga.

p: numero de cucharones

Calculo del numero optimo de camiones querequiere una pala determinada para su eficiencia detrabajo.

N = 1+

60. [ d + T1 + d + T2]

v1 v2

p.t

N : numero de camiones requeridos.d : distancia de transporte en metros. V1: velocidad del camión cargado en m/min.T1: tiempo en minutos requerido para llenar el camión.V2: velocidad del camión descargado en m/min.T2: tiempo en minutos requerido para descargar el camión.p : numero de ciclos requeridos para llenar el camión.t : ciclo total de carga en segundos.

Calcular el Acoplamiento entre partidas

Extracción – Zarandeo.Extracción – Triturado.Carguío – transporte.Transporte – Extendido.Extendido – riego.Riego – CompactadoExtendido - Compactado

08.00 TRACTORES SOBRE ORUGA Y EXCAVADORAS.pdf

Documents

Transcript of 08.00 TRACTORES SOBRE ORUGA Y EXCAVADORAS.pdf