Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    APUNTES 1ER PARCIAL

    MAQUINARIA Y EQUIPOS

    INTRODUCCION

    La ejecucin de obras de movimiento de tierras para la construccin de:

    Carreteras

    Pistas

    Ferrovas

    Represas

    Vas urbanas

    Fundacin de edificios, etc.

    Requiere de una adecuada organizacinque permita una acertada eleccin de las mquinas para:

    1. Correcta utilizacin

    2. Aprovechamiento optimo

    3.

    Garantizar la conclusin de las mismas en los plazos previstos

    4. La obtencin de ganancias a la empresa propietaria de las maquinas

    Para este fin las maquinas elegidasdeber ser las que mejor respondana:

    Caractersticas del suelo:

    Contenido de roca

    Granulometra

    Contenido de humedad

    Cohesividad

    Y que cumplan con el plazo de ejecucin previsto para:

    1.

    Excavar

    2.

    Transportar

    3.

    Rellenar los volmenes que conforman la obra

    Los elementosde mayor preponderancia que determinan la organizacin de una obradonde existemovimiento de tierras, son los siguientes:

    Caractersticas del terreno

    Condiciones ambientales

    Caminos auxiliares de acarreo

    Volmenes de trabajo

    Productividad del equipo

    Seleccin de equipo

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    Plazo de ejecucin

    Costo de la obra

    CARACTERISTICAS DEL TERRENO.-

    Se debe evaluar detalladamente los volmenes de obra a ejecutar en desmonte y relleno, es de gran

    importancia el conocimiento de las caractersticas del suelo, ya que cada un ofrecer diferente resistencia y

    dificultad a la excavacin, al empuje y al transporte.

    Por ejemplo suelos con un contenido elevado de roca ofrecern mucha mayor resistencia a ser excavados que

    una arena suelta.

    Lahumedad modificara el grado de resistencia, facilitando el deslizamiento de las partculas, hasta convertirlo

    en una masa pegajosa difcil de extraer y cargar.

    CONDICIONES AMBIENTALES

    El rgimen pluviomtrico y las temperaturaspreponderantes de la zona donde se encuentra la obra, o la

    existencia de manantiales o pantanos, pueden dar lugar a la interrupcin de los trabajohaciendo inaccesibleslos caminosde acceso o dificultando los trabajo de compactacinpor exceso de humedad del suelo.

    En base a estas condiciones se podr definircon una exactitud razonable los das de trabajo til y el plazo en el

    que ser concluida la obra.

    De igual manera el nmero de mquinas y los turnos de trabajosern definidos de acuerdo a los das tiles de

    trabajo y al plazoque se dispone para la ejecucin de la obra.

    CAMINOS DE ACARREO

    En las obras alejadas de los centros poblados, especialmente en las viales, es necesario construir muchos

    kilmetros de camino auxiliares para el transporte de:

    1. Materiales desde los bancos de prstamo

    2. Acarreo del volumen excedentario del suelo excavado hasta los depsitos o botaderos.

    3. Para el ingreso a las fuentes de agua

    4. Para mantener el trfico de automotores en la zona

    5. Facilitar el ingreso de equipos y suministros a la obra

    La construccin y mantenimiento de los caminos auxiliares de acarreo son costos directos del movimiento de

    tierrasy tendrn una incidencia importante en el costo total, sin embargo no aparecen en el presupuesto

    general de la obra.

    La construccin de buenos caminos de acarreo constituir una inversin favorable:

    1.

    Producir el ahorro de tiempo, debido a la velocidad que puede desarrollar el equipo de transporte.

    2. Menor deteriorode la maquinaria

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    3. Mayor volumen de tierraque pueden ser transportados

    EVALUACION DE LOS VOLUMENES DE TRABAJO (CUBICACION)

    Es necesario efectuar una evaluacin de los volmenes de obra con la mayor exactitud posible, para definir:

    1. El nmero de maquinas

    2. Y el tiempo de trabajo

    Teniendo en cuenta los cambios de volumen que sufren los materiales durante la ejecucin de la obra.

    La alteracin del porcentaje de vacos existentes entre las partculas del suelo en su estado natural, una vez

    afectada por el esfuerzo mecnicoaplicado al terreno, dar lugar a diferentes volmenes para el mismo peso

    de material.

    Por Ejemplo:

    Un material inalterado al ser extrado de su lecho natural puede incrementar su volumen en un 20%. Si a este

    mismo material se le aplica une esfuerzo de compactacin este volumen puede disminuir en un 30% o ms,

    con respecto al volumen suelto y en un 10% o ms con respecto al volumen original que tena en su estado

    natural.

    El volumen de tierra depende de las condiciones en que se encuentre:

    1. En su estado natural (sin excavar)

    2.

    Suelto (despus de ser excavado)3.

    Compactado mediante el uso de un esfuerzo mecnico

    Laproductividad de las maquinas se expresa en funcin de tierra suelta, sin embargo los proyectos consideran

    para su evaluacin econmica volmenes en banco para dos tems:

    a) Excavacin o desmonte

    b)

    Volmenes compactados para los terraplenes o rellenos.

    En toda obra con equipamiento mecanizado, un problema de suma importancia es el clculo de la produccin

    de las mquinas.

    El primer paso para estimar la produccin es calcular un valor terico que luego es ajustado a las condiciones

    reales de la obra, de acuerdo a cifras obtenidas en experiencias anteriores o en trabajos similares;la

    productividad finalmente asumida no debe ser ni muy optimista ni antieconmica.

    Para el clculo de la productividad terica, se dispone de la informacin que proporcionan los fabricantes, de

    acuerdo a las caractersticas particulares de cada mquina; estos valores deben ajustarse conforme a:

    Los elementos operativos

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    Las condiciones geolgicas

    Las condiciones topogrficas

    Las condiciones climticas, etc.

    QUE PREVALECERAN EN LA OBRA

    FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PRODUCTIVIDAD DEL EQUIPO

    Entre los factores que influyen en la productividad, adems de los factores propios de cada mquina, podemos

    sealar los siguientes:

    1)

    Factor de eficiencia en tiempo.-

    Es la evaluacin del tiempo efectivo de trabajo durante cada hora transcurrida, se puede decir la

    cantidad de minutos trabajados por cada hora cronometrada.

    Tabla 1. Factor de tiempo tTiempo trabajado por hora Factor t Calificacin

    60 1 Utpico

    50 0.83 Bueno

    40 0.67 Regular

    30 0.5 malo

    2)

    Factor de operacin.-

    Representa la habilidad, experiencia y responsabilidad del operador.

    Se asigna un valor: O (operatividad)

    O = 1 para aquellos con amplia experiencia y probada capacidad

    O = 0.8 para operadores promedio

    3)

    Altura

    La altura del terreno sobre el nivel del mar, tiene una influencia importante en la potencia de los

    motores.

    Cuando una mquina estndar funciona a grandes altitudes, la potencia disminuye debido a la

    disminucin de la densidad del aire.

    Hasta los 1000mts es posible conseguir que los motores desarrollen el 100% de su potencia; a partir de

    esta altitud se presenta un porcentaje de perdida de potencia equivalente al 1% por cada 100metros

    de altura.

    Para evaluar el efecto de la reduccin de potencia en la productividad de la maquina se incrementa la

    duracin del ciclo en un porcentaje igual a la perdida de potencia del motor a causa de la altura.

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    4) Factor de administracin

    La eficiencia de la administracin en campo e incluso en la oficina central, es un elemento importante

    para la productividad que se pueda obtener con las mquinas

    5)

    FACTOR DE EFICIENCIA DEL TRABAJO

    Resulta de la evaluacin de los factores que son constantes en una obra y pueden ser aplicados a todos

    los equipos que se utilizan en ella.

    Estos son:

    a.

    Factor de eficiencia en tiempo

    b. De operacin

    c. De altura

    d. Y de administracin

    De acuerdo a las caractersticas de cada obra, existir una combinacin diferente de factoresque

    darn como resultado un valor propio E.

    SELECCIN DE EQUIPOS.-

    Una de las tareas ms importantes para iniciar la ejecucin de una obra es la eleccin adecuada del equipo

    necesario, de acuerdo a sus caractersticas particulares, a los volmenes de los diferentes tems y al costo de

    adquisicin de las mquinas, teniendo como propsitos principales concluir satisfactoriamente la obra en el

    plazo estipulado y asegurar la obtencin de ganancias.

    Es importante considerar, adems, la disponibilidad de las maquinas en el mercado, la oferta de repuestos, las

    facilidades ofrecidas para el mantenimiento, y la posibilidad real de adjudicarse obras similares para garantizar

    su uso continuadohasta el final de su vida til.

    FACTORES QUE SE CONSIDERAN EN LA SELECCIN DEL EQUIPO.-

    Para efectuar una correcta seleccin de las mquinas, se deben considerar cuando menos los siguientes

    factores.

    Planificacion

    Direccion

    Control de obra

    Mejora la productivdiad delequipo en su conjunto

    Un adecuado y oportunomantenimiento de las maquinas. La

    provision a tiempo de repuestos,combustibles y lubricantes.

    Mejora la productividad del equipoen su conjunto.

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    1. Caractersticas de la obra

    2. Potencia del motor

    3. Oferta del mercado

    1.

    CARACTERISTICAS DE LA OBRA

    Se debe analizar detenidamente todos los elementos que afectan a la ejecucin e cada obra en

    particular, considerando con mayor detenimiento tres aspectos importantes:

    Magnitud:la magnitud de la obra nos definir la cantidad, la variedad y la potencia del equiporequerido, de acuerdo a los volmenes estimados para cada tem. Adems la

    conveniencia de que este equipo sea comprado, alquilado o una combinacin de ambas

    opciones.

    Ubicacin:la ubicacin de la obra, nos proporcionara referencias de los centros urbanos ms

    prximos, de la disponibilidad de:

    Vas de acceso

    Suministro de materiales y combustibles

    Oferta de la mano de obra

    Facilidad de compra de repuestos, etc.

    Adems de las condiciones climatolgicas de la zona y de su rgimen pluviomtrico.

    Caractersticas del terreno: la informacin de lascaractersticas del terreno y su conformacin

    geolgica (contenido de roca, granulometra, humedad, etc.) ser la base para determinar las

    cualidades tcnicas que debe tener el equipo y su grado de especializacin.

    2. POTENCIA DEL MOTOR.-

    Potencia es la energa del motor en accin, que es capaz de efectuar un trabajo, a una velocidaddeterminada, se requierepotencia para empujar, levantar o jalar una carga.

    Para determinar la potencia de las maquinas se debe tener en cuenta la disminucin de potencia que

    ocasionan la friccin interna del motor y las prdidas generadas por las condiciones de trabajo.

    De esta manera la potencia disponible ser la potencia nominal establecida por el fabricante menos las

    prdidasque originan las condiciones de operacin y la friccin interna de la mquina.

    En el caso de los equipos sobre neumticos se debe considerar adicionalmente la resistencia que

    genera el suelo al movimiento de las ruedas.

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    Resistencia a la rodadura:Es la fuerza que opone la superficie del camino al movimiento de las ruedas.

    El vehculo no se mover mientras esta fuerza no sea vencida.

    Los factores que producen la resistencia al rodado son:

    El peso que acta sobre las ruedas

    La friccin interna la flexin de los neumticos

    Y la penetracin de los neumticos en el terreno

    Esta resistencia es medida en kilogramos de fuerza de traccin.

    La resistencia al rodado afecta a todas las mquinas de ruedas, no as a los tractores de orugas, por que

    estos se mueven sobre sus carriles de acero donde esta resistencia es causada nicamente por friccin

    interna, por lo cual tendr un valor constante.

    Para una maquina sobre ruedas, transitando sobre una superficie plana y dura, como una calle

    pavimentada se puede calcular la resistencia a la rodadura con la siguiente expresin:

    = K=Coeficiente de rodadura en kg W=Peso en kgRESISTENCIA AL RODADO EN CUESTA:la inclinacin del terreno produce una fuerza paralela a la

    direccin de avance del vehculo, debido a la fuerza de gravedad que acta sobre el mismo, que puede

    ayudar o dificultar su movimiento.

    Cuando el vehculo se mueve cuesta arriba el efecto de esta fuerza se traduce en una mayor demanda

    de potencia;si se mueve cuesta abajo el efecto ser una disminucin de la potencia requerida.

    La resistencia al rodado en cuesta tiene un valor estimado de 10 kg/ton, por cada 1% de inclinacin;

    tendr signo positivo si el vehculo se dirige cuesta arriba, si esta de bajada tendr signo negativo.

    FACTORES TPICOS DE RESISTENCIA A LA RODADURA

    TIPO DE CAMINO FACTOR KR(KG/TON)

    Duro y llano (Pavimentado o similar) no sede por efecto del peso 20.00

    Firme con ligeras ondulaciones (grava o macadn) ligeramente flexible bajo el peso 32.50

    Arcillo dura en malas condiciones, penetracin aproximada de neumticos de 2 a 3cm 50.00

    Tierra blanda penetracin de neumticos de 10 a 15cm 75.00Tierra muy blanda, barriales o arenales 100-200

    3. OFERTA DEL MERCADO

    Es importante conocer, la oferta de equipos y repuestos que existe en el lugar donde se encuentra la

    obra, en las ciudades ms prximas y en el mercado nacional.

    Para hacer un anlisis comparativo de:

    Marcas

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    Modelos

    Potencia

    Versatilidad

    Disponibilidad de repuestos

    Facilidad de importacin, etc.

    Todas en relacin a su costo.

    Es necesario hacer un anlisis realista de las ofertas de trabajo existentes para el futuro, con el objeto

    de definir los periodos de amortizaciny tener un criterio sobre la cantidad de recursos econmicos

    que racionalmente se pueden invertir en la compra de mquinas.

    Todo para garantizar que su recuperacin sea producto del trabajo del mismo equipo, en un plazo

    razonable y redituando ganancias para el inversor, en proporcin al monto invertido.

    Si la obra es pequea y no existen posibilidades inmediatas para asegurar el uso continuado de lasmaquinas hasta que amorticen su costo, la opcin ms conveniente ser alquilar todo el equipo o parte

    del requerido para la obra, aprovechando las facilidades que brinda el mercado.

    Si la empresa dispone de mquinas de su propiedad, prioritariamente se deber considerar su

    utilizacin, en este caso solo se analizaran las opciones para el equipo faltante.

    Sobre la base del anlisis de los puntos anteriores se definir, en primer lugar,la mejor alternativa

    entre comprar o alquilar equipo.

    De haberse optado por la compra, se analizar cada mquina para definir las cualidades que debe

    reunir:

    1.

    Potencia

    2. Dimensiones

    3. Caractersticas mecnicas, etc.

    Y de acuerdo a estas caractersticas, a la oferta de trabajos futuros, a la facilidad de mantenimiento y

    provisin de repuestos, al costo y a las condiciones de pago se deber elegir el nmero de mquinas, la

    marca y modelo ms conveniente.

    PLAZO DE EJECUCION

    En todos los proyectos de construccin el tiempo es un factor fundamental,el no concluir una obra en el plazo

    estipulado puede ocasionar el fracaso del plan de trabajo y prdidas econmicas por una mayor erogacin de

    recursosy por la aplicacin de multas establecidas en el contrato, para casos de incumplimiento.

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    Para cumplir con el plazo comprometido se deber conseguir un equilibrio racional entre el tipo y el nmero

    de mquinas y el tiempo de trabajo de cada una de ellas, con este fin, es conveniente elaborar un plan de

    trabajo y un cronograma de utilizacin del equipo, para garantizar el uso eficiente de equipo y personal.

    PLAN DE EJECUCION DE LA OBRA

    En este plan se define:

    1)

    La organizacin

    2)

    La forma en que ser ejecutada la obra

    3)

    Las temporadas ms propicias para ejecutar los diferentes tems.

    4)

    Su secuencia cronolgica

    Se deber estimar las horas de trabajo necesarias para cada tem adems de evaluar las horas improductivas

    que tendr cada mquina.

    Este plan permitir confeccionar el listado del equipo requerido para cumplir con el plazo.

    CRONOGRAMA DE UTILIZACION DEL EQUIPO

    Partiendo del plan de trabajo, se confecciona un cronograma de utilizacin del equipo, definiendo la

    participacin cronolgica de cada mquina y la cantidad de horas de trabajo necesarias para cada fase de la

    obra.

    Este cronograma y los volmenes calculados para cada tem permitirn definir el tipo, la potencia y la cantidad

    de mquinasque se requieren para cada tem.

    Adems de establecercon mayor exactitud la cantidad de horas improductivas de cada equipo, y el plazo de

    ejecucin de la obra.

    COSTO DE LA OBRA

    Las metas principales que se pretendenconseguir con la organizacin son:

    1. Concluir la obra en el menor tiempo posible

    2.

    Obtener el mayor redito admisible

    Para que una obra garantice la obtencin de beneficioseconmicos para la empresa, se requiere unprograma

    de ejecucin adecuado, una administracin eficiente y un control riguroso del gasto.

    El contratista antes de presentar su propuesta deber hacer un anlisis detallado de precios unitarios,

    considerando las condiciones particulares de la obra y todos los factores que influyen en su ejecucin.

    Generalmente se consideran los siguientes conceptos:

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    COSTOS FIJOS:corresponden a la amortizacin y depreciacin del equipo, al inters del capital invertido y al

    costo de seguros.

    COSTOS DIRECTOS: son las erogaciones que se realizan para:

    Compra de materiales

    Funcionamiento del equipo (combustible, lubricantes, filtros, neumticos, etc.)

    Salarios del personal

    Costo de conservacin y reparacin del equipo

    GASTOS GENERALES: Representan:

    Los gastos administrativos

    Direccin y supervisin

    Apoyo logstico a la obra

    Alquiler y equipamiento de oficinas

    Salario de secretarias

    Materiales de escritorio, etc.

    UTILIDAD: es el porcentaje de ganancia a que tiene derecho el dueo de la empresa, el cual depender de las

    condiciones de mercado y de la poltica que sigue su administracin.

    IMPUESTOS:En el costo final se debe considerar el monto que corresponde al pago de impuestos,

    especialmente los correspondientes al valor agregado IVA y el impuesto de transacciones IT, de acuerdo a las

    disposiciones fiscales actualmente vigentes.

    DESCRIPCION DE EQUIPOS Y CALCULO DE PRODUCTIVIDAD

    1.

    EQUIPO PARA CORTE Y DESMONTE

    Tractores

    Descripcin y caractersticas del equipo

    Son mquinas que transforma la potencia del motor en energa de traccin, para:

    Excavar

    Empujar

    Jalar cargas (cuando se acopla las trallas)

    Es un equipo fundamental para las construcciones, por su amplia versatilidad es capaz de realizar unainfinidad de tareas.

    Los hay sobre orugas o enllantados.

    Los tractores sobre orugas desarrollan una mayor potencia a menor velocidad.

    Los de ruedas trabajan a mayor velocidad con un menor aprovechamiento de la energa del motor, su

    fuerza de traccin es considerablemente menor a la del oruga.

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    Algunos modelos poseen un rooter o diente escarificador que sirve para remover rocas o terrenos

    duros.

    Tienen la ventaja de trabajar en:

    1)

    Condiciones adversas

    2) Sobre terreno accidentados o poco resistentes, en lugares donde no existen caminos, ya que es

    capaz de abrir su propia senda3) Puede transitar por laderas escarpadas y con fuertes pendientes

    Este equipo forma parte del primer contingente de mquinas que inician una obra, para:

    a)

    Abrir sendas

    b)

    Efectuar la limpieza y desbosque del terreno

    c)

    Realizar las tareas de excavacin

    d)

    Remolque de trallas sobre terrenos inestables, pantanosos y con fuerte pendiente

    e) Remolque de compactadores, arados.

    f) Tambin se utilizan para trabajos de mayor precisin, como ser:

    Nivelacin de terraplenes

    Desmonte de los lugares de corte

    Empuje y acopio de materiales

    Apertura de cunetas

    Se fabrican tractores con motores cuya potencia vara de 70 a 800HP o ms.

    TRACTORES DE LLANTA NEUMATICAS: pueden desarrollar altas velocidades llegando a 60 km/hr con la

    desventaja de que su fuerza tractiva es mucho menor, debido a que el coeficiente de traccin es menor

    para los neumticos.

    Para su operacin requieren superficies estables y uniformes, con poca pendiente, para evitar

    hundimientos que disminuyen su traccin.

    Los tractores sobre neumticos pueden recorrer distancias considerables sin daflar los pavimentos, por

    lo cual se utilizan en el mantenimiento de vas asfaltadas y con preferencia en el transporte de

    materiales a largas distancias, como por ejemplo los tractores que remolca trallas.

    CLASIFICACION.-

    a)

    Por su EVERGADURA

    Pequeos

    Medianos

    Grandes

    b) Por el MOVIMIENTO DE SU HOJA

    Bulldozer

    Angledozer

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    Tildozer

    CARACTERISTICAS.-

    BULLDOZER

    1.

    Tienen la hoja topadora fija, perpendicular a su eje longitudinal.

    2. Trabajan en lnea recta, solo tienen movimiento vertical.

    3.

    La hoja puede inclinarse girando sobre el eje horizontal

    Su uso es ms productivo y econmico en el empuje de materiales producto de

    excavaciones, o para excavaciones y rellenos en lnea recta.

    ANGLEDOZER

    1. Estn Equipados con una hoja topadora movible que puede girar hasta un ngulo de 30

    grados, con respecto al eje longitudinal del tractor.

    2. La hoja tambin puede inclinarse ligeramente bajando una de sus punteras con respecto al

    extremo opuesto

    Su uso es ms eficiente en trabajos a media ladera. (((Donde hay corte y relleno))

    TILDOZER

    1.

    Esta mquina tiene un sistema de giro en la hoja topadora, giro horizontal y vertical a travs

    de un sistema de mandos hidrulicas.

    DIFERENCIAS

    ORUGAS NEUMATICOS

    Mayor traccin (fuerza)En un rio se deteriora la oruga No deteriora el pavimento

    Tiene que ser transportado en un camin Se desestabiliza ms rpido

    Funciona bien en grandes volmenes de tierra Trabaja mejor en un rio, suelos granulares, dunas

    Trabaja bien en suelos arcillosos, mojados Con fango patinaDistancia mxima econmica = 100mts Distancia mxima econmica = 150-180mts

    LIMITACIONES DE LOS TRACTORES

    Algunas caractersticas del terreno y su humedad limitan la aptitud del tractor para aprovechar la totalidad de

    su peso y potencia.

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    Los coeficientes aproximados de los factores de traccin que aparecen en la tabla siguiente permiten calcular

    la fuerza mxima de empuje de la hoja topadora, multiplicando el peso del tractor por los coeficientes de la

    tabla.

    COEFICIENTES APROXIMADOS DE LOS FACTORES DE TRACCION O AGARRE EN EL SUELO

    TIPO DE SUELO RUEDAS CON NEUMATICOS CON ORUGAS

    Hormign 0.9 0.45

    Magra arcillosa seca 0.55 0.9

    Magra arcillosa mojada 0.45 0.7Magra arcillosa con surcos 0.4 0.7

    Arena seca 0.2 0.3

    Arena mojada 0.4 0.5

    Canteras 0.65 0.55Caminos de grava suelta 0.36 0.5

    Tierra firme 0.55 0.9

    Tierra floja 0.45 0.6

    CALCULO DE LA PRODUCTIVIDAD DE TRACOTRES CON TOPADORA

    La productividad de los tractores depende de:

    1.

    Las dimensiones de su hoja topadora

    2.

    De la potencia del motor

    3.

    Del tipo de suelo (granulometra, forma de las partculas, contenido de roca, contenido de humedad)

    4.

    De la velocidad que puede alcanzar la mquina.

    5. De la distancia a la que se debe empujar el material excavado.

    6.

    De la habilidad del operador, etc.

    CARACTERISTICAS DEL SUELO QUE INFLUYEN EN LA PRODUCTIVIDAD DE LOS TRACTORES

    a)

    Tamao y forma de las partculas:mientras ms grandes sean las partculas del suelo presentaran una

    mayor dificultad a la penetracin de la cuchilla.b) Cantidad de vacos:cuando no hay vacos, o son muy pocos, la mayor parte de la superficie de cada

    partcula est en contacto con otras. Esto constituye una ligazn que debe romperse. Un material bien

    nivelado carece de vacos y es generalmente muy denso, de modo que es difcil extraerlo del banco.

    c) Contenido de agua:en casi toda materia seca es mayor la ligazn entre las partculas y es ms difcil la

    extraccin. Si est muy hmeda, pesa ms y se necesita ms potencia para moverla.

    Con un grado ptimo de humedad, es muy bajo el contenido de polvo, resulta muy fcil empujar y el

    operador no se fatiga.

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    El efecto de congelamiento depende del grado de humedad. Se intensifica la ligazn entre las

    partculas en funcin del mayor contenido de humedad y del descenso de temperatura.

    El enfriamiento de una materia completamente seca no altera sus caractersticas.

    METODO PARA CALCULA LA PRODUCCION

    La productividad de las mquinas de construccin se mide en metros cbicos por hora (m3/hora) o yardas

    cubicas por hora (((1 yarda =0.745 m3))).

    Su clculo est basado en el volumen que es capaz de producir la mquina en cada ciclo de trabajo, esto

    depende principalmente de:

    Dimensiones de la maquina

    Numero de ciclos que es capaz de ejecutar por hora . ((ciclo= proceso de cargar, descargar, empujar,

    transportar, etc.)))

    = = 60

    Q= produccin por hora (m3/hr) q= Produccin por ciclo (m3/ciclo)

    N= nmero de ciclos por hora = 60/T T= tiempo de duracin de un ciclo en minutos

    Para calcular la produccin por hora de un tractor excavando y/o empujando tierra, inicialmente se debe

    obtener los siguientes datos:

    Duracin del ciclo (T)

    Es el tiempo necesario para que una hoja topadora complete un ciclo de trabajo, excavacin, empuje,retroceso y cambios,se calcula con la siguiente formula.

    = + +

    +

    D= distancia de acarreo (m) A=Velocidad de avance (m/min) R= Velocidad de retroceso (m/min)

    d= distancia de corte (m) Z= tiempo que dura la operacin de corte

    Tiempo de corte (Z)

    Este valor representa el tiempo de duracin de la operacin de corteo excavacin; para evaluar este tiempo se

    considera, en condiciones promedio, una distancia que vara de 10 a 15 metros y una velocidad igual al 50% de

    la velocidad de avance del tractor.

    = 2

    = 2

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    A= velocidad de avance (m/min) d= distancia de corte

    Para determinar las velocidades de avance y retroceso se pueden utilizar los valores que proporciona el

    fabricante, previa correccin de acuerdo a las caractersticas particulares de cada obra, o en su defecto para

    condiciones promedio se pueden asumir los valores siguientes:

    Datos tericos km/hr

    A=2 a 4

    R= 4 a 6

    Produccin por ciclo

    Es un valor terico que puede ser obtenido de los manuales de fabricante o de acuerdo a las dimensiones de

    las hojas topadoras que utiliza el tractor.

    = 0 . 4 8 Dnde:

    a=alto de la topadora

    L= ancho de la hoja topadora

    Produccin terica

    = 60

    = 0 . 4 8

    60

    = 2 9

    Factores que influyen en la produccin de los tractores

    Factor de la hoja

    Representa las condiciones en que se encuentra el suelo excavado y la dificultad que ofrece para ser empujado

    De acuerdo a las condiciones en que se realiza el empuje del material puede tener los siguientes valores:

    Condiciones de empujeFactor de hoja

    Fh

    EMPUJE FCIL con cuchilla llena, para tierra suelta, bajo contenido de agua,terrenos arenosos, tierra comn materiales amontonados.

    0.90-1.10

    EMPUJE PROMEDIO tierra suelta pero imposible de empujar con la cuchillallena, suelo con grava, arena o roca triturada.

    0.70-0.90

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    EMPUJE DE DIFICULTAD MODERADA contenido alto de agua, arcillapegajosa, arcilla seca y dura, suelo natural

    0.60-0.70

    EMPUJE DIFCIL roca dinamitada o fragmentos grandes de rocas 0.40-0.60

    Factor de pendiente

    Representa el mayor esfuerzo que debe realizar la mquina para trabajar en sentido contrario a la pendiente, o

    el menor esfuerzo si lo hace en sentido de la pendiente.

    En condiciones promedio se asignan lis valores siguientes:

    Pendiente del terreno (%) Factor (p)

    15 1.210 1.14

    5 1.07

    0 1.00

    -5 0.93

    -10 0.86-15 0.77

    Factor de tipo de material

    Representa los diferentes niveles de dificultad que ofrecen los materiales para ser extrados de su lecho natural

    Material Factor mSuelto y amontonado, tierra. Nocompacta, arena, grava, suelo suave.

    1

    Tierra compactada, arcilla seca, sueloson menos de 25% de roca

    0.90

    Suelos duros con un contenido deroca de hasta 50%

    0.80

    Roca estratificada o dinamitada,suelo con hasta 75% de roca

    0.70

    Rocas areniscas y caliche 0.60

    Factor de eficiencia de trabajo

    Resulta de la evaluacin combinada de los factores correspondientes al aprovechamiento del tiempo y a la

    habilidad del operador

    CONDICIONES DETRABAJO

    t o E

    Excelentes 60/60 1 1

    Buenas 50/60 0.9 0.75

    Regulares 45/60 0.8 0.60

    Deficientes 40/60 0.7 0.47Factor de altura

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    La disminucin de productividad que ocasionan la prdida de un porcentaje de potencia de motor, debido a la

    altura sobre el nivel del mar, se evala incrementando la duracin del ciclo en el mismo porcentaje de la

    disminucin de potencia.

    h= (altura sobre el nivel del mar -1000 metros)/10000

    Para la produccin real, se debe multiplicar la produccin terica por los factores que influyen en la produccin

    del ciclo, adems de corregir la duracin del ciclo, de acuerdo a la obra:

    = 2 9

    = 1 + Productividad de los tractores orugas en limpieza y desbroce

    De acuerdo a su experiencia en diferentes trabajos de limpieza de capa vegetal desbroce de arbustos y rboles

    la ABC, en condiciones promedio, adopta las producciones horarias que detallan a continuacin, multiplicadas

    la potencia de motor en HP.

    Para monte alto 0.00020Ha/Hora/HP

    Para monte medio 0.00035Ha/Hora/HP

    Para monte ralo 0.00045Ha/Hora/HP

    Trallas y mototraillas

    Las trallas o escrepas son mquinas de uso comn en movimiento de tierras en grandes volmenes,

    especialmente en suelos fino o granulares de partculas pequeas con poco o ningn contenido de roca.

    Trallas

    Son mquinas transportadoras que tienen capacidad para:

    1 Excavar

    2 Auto cargarse

    3 Transportar

    4 Descargar

    5 Y desparramar los materiales en capas uniformes

    Son cajas montadas sobre ruedas neumticas de tamao considerable y baja presin, dotadas de una cuchilla

    frontal que efecta la excavacin del terreno introduciendo el material dentro la caja, a travs de una abertura

    situada sobre la cuchilla y controlada por una compuerta mvil.

    Las trallas pueden ser del tipo arrastrado por un tractor o auto propulsados (mototraillas).

    Cuando trabajan en suelos duros requieren la ayuda de un tractor, para que las empuje apoyado su cuchilla en

    un aditamento situado en la parte trasera de la maquina

    Cul es la diferencia entre la tralla y mototrailla = una es empujada y la otra autopropulsada?

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

    18/47

    Las tralla remolcadas con tractor de orugas son eficientes para distancias de transporte entre 90 y 300 metros

    en cambio para distancias de 300 a 2000 metros son ms eficaces las trallas remolcadas con tractores de

    neumticos o las mototraillas, debido a su mayor velocidad.

    Como referencia los tractores de orugas tienen mayor eficiencia que las trallas en distancias menores a 90

    metros y los cargadores frontales trabajando con volquetas, en distancias superiores a 300 metros, dan igual o

    mayor rendimiento que la trallas remolcadas por tractores, de la misma forma en distancias superiores a 1000

    metros tienen mejor rendimiento que las mototraillas.

    MOTOTRAILLAS

    Son remolques excavadores montados sobre dos ruedas neumticas y jaladas por un tractor de un solo eje y

    dos ruedas, que prcticamente se integran para formar una sola unidad.

    Su capacidad de carga puede ser de 10 a 40 m3.

    Su uso se recomiendo principalmente para transporte de materiales a largas distancias sobre caminos de

    acceso bien conservados.

    Las mototraillas pueden desarrollar velocidades de hasta 40 km/hr sobre caminos en buenas condiciones de

    rodadura, situacin que difcilmente se encuentra en una obra en construccin, lo que impedir alcanzar esta

    velocidad mxima.

    CONDICIONES DE TRABAJO

    Para obtener un mayor rendimiento con un menor desgaste de la mquina, las mototraillas deben trabajar

    preferentemente:

    a)

    En la excavacin de capas vegetales, de arcilla gredosa seca, de arcilla con poco contenido de humedad,de greda arenosa y de materiales granulares de grano fino.

    b)

    La excavacin y cargado deben efectuar sobre terreno plano o con pendiente descendente.

    c)

    Deben disponer de una distancia de cargado de por lo menos 50 metros, sin obstculos para las

    maniobras de la mquina.

    d)

    La superficie de excavacin debe ser uniforme libre de huecos o huellas profundas.

    e)

    Deben ser apoyadas por un tractor empujador, cuando sea necesario, de acuerdo al tipo de material y las

    caractersticas de la mototrailla.

    PRODUCTIVIDAD DE LAS MOTOTRAILLAS

    La productividad de las mototraillas depende de:

    1.

    Las dimensiones de su caja

    2.

    De la potencia del motor

    3. De la dureza y humedad del suelo

    4.

    De la velocidad que puede alcanzar la maquina

    5.

    De la distancia a la que se debe trasladar el material excavado.

    6.

    De las condiciones en que se encuentra el camino

    7. De la habilidad del operador, etc.

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    = 60

    Dnde:

    q= capacidad colmada nominal de la mototrailla en m3.

    T= Duracin del ciclo en minutos

    DURACIN DEL CICLO T

    La duracin del ciclo comprende los tiempos parciales siguientes:

    t1= tiempo de carga (depende de la capacidad de la tralla y del tipo de material)

    ta= tiempo de acarreo.

    =

    Dnde:

    D= distancia

    Vc= Velocidad con carga

    te= tiempo de esparcido y giro (tiempo que demora la tralla en descargar el material, esparcirlo y efectuar las

    maniobras de viraje para retomar)

    tr= tiempo de retorno

    =

    Dnde:

    D= distancia

    Vr= Velocidad sin carga

    tv= Tiempo de virajes (representa el tiempo de las maniobras para colocarse en posicin de iniciar un nuevo

    ciclo)

    = 1 + + + + = 1 + + + +

    Tiempo de carga, de esparcido, de giro y tiempo fijo

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    CONDICIONES DETRABAJO

    TIEMPO DECARGA t1

    TIEMPO DEESPARCIDO te

    TIEMPO DEVIRAJES tv

    Tf=t1 + te + tv

    Excelente 0.9 0.6 0.5 2.00

    Promedio 1.1 0.8 0.7 2.60

    Desfavorable 1.6 1.4 1.00 4.00

    FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PRODUCTIVIDAD DE LAS MOTOTRAILLAS

    Para obtener la produccin real de las mototraillas, se debe corregir el valor terico multiplicando por los:

    1)

    Factores de pendiente

    2)

    Resistencia a la rodadura

    3)

    De material

    4)

    De eficiencia del trabajo5) Factor de carga til

    Adems de corregir la duracin del ciclo de acuerdo a la elevacin sobre el mar.

    Los factores de material, de pendiente y de eficiencia del trabajo tienen la misma valoracin que para los

    tractores orugas.

    FACTOR DE CARGA TIL (Kc)

    Representa la perdida de material durante las operaciones de carga y transporte.

    Factores de carga de materiales

    Tipo de material Kc

    Arcilla 0.7

    Arcilla arenosa 0.8

    Arena 0.9

    Arcilla o arena densa mezclada con canto rodado 0.65

    Tierra magra 0.800

    RESISTENCIA A LA RODADURA

    Este factor evala la resistencia que ofrece el camino al movimiento de las ruedas. Si no se dispone de mayor

    informacin se pueden utilizar los alores siguientes.

    CONDICIONES DEL CAMINO FACTOR

    Plano y firma 0.98

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    Mal conservado pero firme 0.95De arena y grava suelta 0.90

    Blando y sin conservacin 0.85

    PRODUCCIN REAL DE LAS MOTOTRAILLAS

    = 6 0

    Dnde:

    Q= Productividad real

    q= produccin por ciclo

    Tcorregida= T*(1+h)

    H= Incremento del ciclo por altura

    T=Duracin del ciclo

    Kc= Factor de carga til

    M= factor de material

    p= factor de pendiente

    r= resistencia a la rodadura

    E= Factor de eficiencia de trabajo

    EXCAVADORAS HIDRULICAS (RETROEXCAVADORAS)

    Descripcin y caractersticas del equipo

    Retroexcavadoras.-

    Son mquinas que se fabrican para ejecutar excavaciones en diferentes tipos de suelos, siempre que estos no

    tengan un contenido elevado de rocas.

    Se utilizan para:

    1.

    Excavacin

    2.

    Movimiento de tierras

    3. Apertura de zanjas

    4. Excavacin para fundaciones de estructuras

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    5. Demoliciones

    6. Excavaciones de bancos de agregados

    7. En el montaje de tuberas de alcantarillas, etc.

    8. Excavacin de canales, etc.

    Es una maquina dotada de una tornamesa (plataforma redonda giratoria) que le permite girar

    horizontalmente hasta un ngulo de 360, realiza la excavacin haciendo girar el cucharon hacia atrs y hacia

    arriba en un plano vertical,y en cada operacin la pluma sube y baja.

    Para obtener un mayor rendimiento las alturas de corte deben ser superiores a 1.5 metros.

    La altura de excavacin depende de la capacidad del cucharon y la longitud de la pluma.

    Estn equipadas con diferentes tipos de cucharones de acuerdo al trabajo que van a realizar.

    Como regla general se utilizan cucharones anchos en suelos fciles de excavar y angostos para terrenos ms

    duros.

    Los de menor radio de giro tienen ms fuerza de levante que los de radio largo.

    Al elegir un cucharon para suelos duros es aconsejable adquirir el ms angosto entre los de menor radio de

    giro.

    En todos los casos la capacidad de levantamiento de la excavadora es tan importante que ser el factor

    decisivo en la eleccin de la mquinapara un determinado trabajo.

    La capacidad de levantamiento depende:

    1. Del peso de la maquina

    2.

    De la ubicacin de su centro de gravedad

    3.

    De la posicin del punto de levantamiento

    4. Y de su capacidad hidrulica

    Las excavadoras pueden estar montadas sobre:

    1. Orugas

    2. O sobre neumticos

    Siendo las de mayor rendimiento las de orugas por sus mejores condiciones de equilibrio y su mejor agarre al

    suelo.

    Algunas de las caractersticas de cada tipo son:

    Cadenas (Oruga).-

    Traccin

    Maniobrabilidad

    Para terrenos muy difciles

    Cambio de ubicacin de la maquina es ms rpido

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    Ruedas.-

    Movilidad y velocidad

    No daan el pavimento

    Mejor estabilidad

    Nivelacin de la maquina

    CARGA DE ELEVACIN NOMINAL.-

    Esta carga se obtiene considerando una altura nominal y un radio de carga definidos para la posicin ms

    desfavorable.

    Para obtener el mayor provecho de estas mquinas se deben seleccionar cucharones adecuados a la

    condiciones de los suelosen los que van a ser utilizados.

    Los dos factores que deben considerarse son el ancho del cucharon y el radio de giro medido hasta la punta.

    Las excavadoraspueden en muchos casos, de acuerdo a las condiciones geolgicas del terreno y las

    caractersticas de la obra, reemplazar a los tractores con hoja topadora en las tareas de excavacin,especialmente si adems de excavar hay que transportar los materiales extrados, por la ventaja que tienen de

    efectuar simultneamente la operacin de carga, con el consiguiente ahorro del equipo requerido para esta

    operacin.

    Para un mejor aprovechamiento de la excavadora el nmero de volquetas debe estar definido de acuerdo a la

    distancia de transporte, evitando tiempos de espera para la excavadora, adems el volumen de estas debe ser

    un mltiplo de la capacidad del cucharon.

    Se fabrican excavadoras con motores cuya potencia vara de 50 a 800 HP, dotados de cucharones con

    volmenes de 0.1 a 11 m3.

    Hay pequeas retroexcavadoras acopladas a la parte trasera de los cargadores frontales que son accionadas

    aprovechando la potencia de su motor, tiene un alcance reducido. Se utilizan para

    Excavacin de zanjas para instalaciones hidrulicas

    Excavacin sanitarias o elctricas

    Excavacin de cimientos

    Excavacin de stanos, etc.

    Pequeos movimientos de tierras (excavacin de colchones)

    PRODUCTIVIDAD DE LAS EXCAVADORAS.-

    La productividad de las excavadoras depende de:

    1. Las dimensiones de su cucharon

    2.

    De la longitud de su pluma

    3.

    De la profundidad de excavacin

    4.

    De la potencia del motor

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    5. Del tipo de suelo (dureza, granulometra, forma de partculas, contenido de humedad)

    6. De la habilidad del operador, etc.

    = 60

    Qt= produccin terica de la excavadora

    q= produccin por ciclo (Vol cucharon)

    T= duracin del ciclo

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    APUNTES MAQUINARIA Y EQUIPO 2DO PARCIAL

    PRODUCCIN POR CICLO

    CARRO DISTRIBUIDOR DE ASFALTO, DIMETRO DE BOQUILLAS, DIMETRO AFUERA, COMO ES EL TAMBORCOMO ES EL SISTEMA.

    PRODUCCIN POR CICLO (q).-

    Es igual a la capacidad colmada del cucharn.

    Este dato se obtiene del manual del fabricante, o directamente de las dimensiones del cucharon.

    ParaAUMENTAR AL MXIMO LA PRODUCCIN POR CICLO DE UNA EXCAVADORAse puede aplicar:

    ALTURA DEL ANCHO Y DISTANCIA A LA VOLQUETAS IDEALES.-

    Cuando el material es estable, la altura del banco debe ser aproximadamente igual a la longitud

    del brazo.

    Si el material es inestable, la altura del banco debe ser menor.

    La posicin ideal de la volqueta es con la pared cercana del pasador de articulacin de la pluma

    con el brazo.

    DURACIN DEL CICLO, que depende de:

    La dureza del suelo

    De la profundidad de excavacin.

    Del tamao del cucharon

    Del ngulo de giro

    De la ubicacin del equipo de transporte.

    EL CICLO DE EXCAVACIN DE LA EXCAVADORA CONSTA DE CUATRO PARTES:

    1.

    Carga del cucharon

    2.

    Giro con carga

    3. Descarga del cucharon

    4. Giro sin carga

    En condiciones de trabajo normales tendr los siguientes valores:

    CONDICIONESDE TRABAJO

    ANGULO DE GIRO Y TAMAO DEL CUCHARON EN M3

    ANGULO DE 45 A 90 ANGULO DE 90 A 180

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    DIFCIL 0.4 0.50 0.57 0.66 0.54 0.60 0.66 0.83

    FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PRODUCCIN DE LAS EXCAVADORAS.-

    Para obtener la produccin real de las excavadoras se deber corregir la produccin terica aplicando los

    factores de material, de eficiencia del trabajo y de cucharon o acarreo.

    Los dos primeros tienen los mismos valores que los considerados para los tractores:

    Factor de tipo de material

    Representa los diferentes niveles de dificultad que ofrecen los materiales para ser extrados de su lecho

    natural.

    Material Factor m

    Suelto y amontonado, tierra. Nocompacta, arena, grava, suelo suave.

    1

    Tierra compactada, arcilla seca, sueloson menos de 25% de roca 0.90

    Suelos duros con un contenido deroca de hasta 50%

    0.80

    Roca estratificada o dinamitada,suelo con hasta 75% de roca

    0.70

    Rocas areniscas y caliche 0.60

    FACTOR DE EFICIENCIA DE TRABAJO

    Resulta de la evaluacin combinada de los factores correspondientes al aprovechamiento del tiempo ya la habilidad del operador

    CONDICIONES DETRABAJO

    t o E

    Excelentes 60/60 1 1

    Buenas 50/60 0.9 0.75Regulares 45/60 0.8 0.60

    Deficientes 40/60 0.7 0.47

    FACTOR DE CUCHARN O DE ACARREO.-

    Representa la disminucin del volumen del material acumulado en el cucharon, debido a la perdida

    por derrame en la operacin de levante y descarga, vara de acuerdo a la forma y tamao de las

    partculas y de las condiciones de humedad.

    Se utilizan los mismos valores que los recomendados para los cargadores frontales.

    De acuerdo a las consideraciones anteriores la productividad real de las excavadoras ser:

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    = 6 0

    Dnde:

    Q= productividad real

    Q= produccin por ciclo (Vol. De cucharon)

    Tcorregida= T*(1+h) H= incremento del ciclo por altura

    T= duracin del ciclo

    k= factor de cucharon

    m= factor de material

    E= Factor de eficiencia de trabajo

    EQUIPO DE CARGA E IZAJE

    DESCRIPCIN Y CARACTERSTICAS DEL EQUIPO

    EQUIPO DE CARGA

    Son mquinas compuestas por un chasis de tractor, que en su parte delantera lleva una pala cargadora

    formada por un cucharn sujetado por dos brazos laterales, los cuales son accionados por dos pistones de

    elevacin de doble efecto, alimentados por una bomba hidrulica de alta presin. (((CAT cargador frontal con

    llantas y cuando es sobre oruga es pala mecnica))

    Disponen de un control automtico del cucharon mediante el cual se puede detener el ascenso e iniciar la

    descarga a la altura prefijada, de acuerdo a la altura que tiene el equipo de transporte.

    El cucharon est provisto de dientes empernados o cuchillas, que facilitan la penetracin en el suelo o en los

    materiales previamente excavados.

    Las palas cargadoras pueden ser de dos tipos:

    1.

    Cargadores sobre neumticos

    2.

    Cargadores sobre orugas.

    CARGADORES SOBRE NEUMTICOS

    Se denominan cargadores frontales, tienen traccin en las cuatro ruedas con dos ejes motores y dos

    diferenciales, que les permiten mejores condiciones de operacin y un mejor aprovechamiento de la potencia

    del motor.

    Tienen direccin articulada que les facilita los virajes en espacios reducidos, gracias a su menor radio de giro.

    El motor est montado sobre el eje trasero, para equilibrar el peso del cucharon cargado y para aumentar la

    adherencia de las ruedas motrices.

    El campo de aplicacin de los cargadores frontales incluye:

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    El cargado de materiales sobre vehculos de transporte.

    El traslado de materiales de un lugar a otro.

    Por ejemplo se utilizan en:

    Las plantas de trituracin de asfalto y de hormign, siempre que las distancias sean cotas y la

    superficie del terreno uniforme y libre de protuberancias y huecos.

    En el rellenado de zanjas y el revestimiento de taludes

    Pueden realizar tambin trabajos de excavacin en terrenos poco densos y sin contenido de rocas,

    especialmente en espacios reducidos , como ser:

    Fundaciones de edificios

    Puentes, etc.

    Su mayor rendimiento se obtiene en el cargado de materiales previamente acopiados, para lo cual el equipo

    de transporte debe ubicarse a la menor distancia posible del cargador frontal (5 metros) y de tal forma que su

    ngulo de giro no sea mayor a 90.

    Las dimensiones varan segn al tipo de modelo y capacidad de cucharon de 0.6m3 a 18m3.

    CARGADORES SOBRE ORUGAS

    Llamados tambin palas mecnicas, se utilizan principalmente en trabajos.

    1. De cantera

    2. Terrenos inestables

    3. Nivelaciones

    4. Movimiento de tierras de gran volumen

    Su tren de rodaje esta especialmente diseado para trabajos pesados y difciles les permite la mayor

    adherencia al terreno y mayor estabilidad.

    Estas dimensiones varan segn al tipo de modelo.

    CAPACIDAD DE LOS CARGADORES

    Generalmente se define por el volumen geomtrico del cucharon expresado en m3.

    Sin embargo este volumen debe ser corregido por el factor de acareo, que es un coeficiente que valora el

    material que se derrama en la operacin de levante y carga.

    PRODUCTIVIDAD DE CARGADORES FRONTALES Y DE PALAS MECNICAS

    La productividad de los cargadores frontales depende del volumen del cucharon y de la duracin de su ciclo de

    trabajo.

    Este resultado ser un valor terico de su produccin horario Qt

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    = 60

    Dnde:

    q= produccin por ciclo (Vol. Del cucharon)

    T= Duracin del ciclo

    Produccin por ciclo (q)

    Es igual a la capacidad colmada del cucharon.

    Este dato se obtiene de los manuales de los fabricantes o directamente de las dimensiones del cucharon.

    Duracin del ciclo (T)

    Es conveniente cronometrar este valor en la obra, en las condiciones reales de trabajo.

    Si el recorrido es mayor se deber incrementar la duracin del ciclo en forma proporcional a la distancia que

    recorre la mquina.

    Las POSICIONES para el CARGADO DE LAS MAQUINAS son:

    Duracin del ciclo para CARGADORES FRONTALES en minutos

    CONDICIONES DE CARGA FORMA DE CARGADO Y TAMAO DEL CUCHARON

    CARGADO EN V CARGADO EN CRUZ< 3 m3 3.1 a 5 m3 >5m3 < 3 m3 3.1 a 5 m3 >5m3

    FCIL 0.5 0.6 0.7 0.45 0.55 0.65

    PROMEDIO 0.6 0.7 0.75 0.55 0.65 0.7

    MOD. DIFCIL 0.75 0.75 0.8 0.7 0.7 0.75DIFCIL 0.8 0.8 0.85 0.75 0.8 0.8

    Cargado en VCargado en Cruz

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    Duracin del ciclo para PALAS MECNICAS en minutos

    CONDICIONES DE CARGA FORMA DE CARGADO Y TAMAO DEL CUCHARONCARGADO EN V CARGADO EN CRUZ

    < 3 m3 3.1 a 5 m3 < 3 m3 3.1 a 5 m3

    FCIL 0.6 0.65 0.6 0.65PROMEDIO 0.65 0.75 0.65 0.75

    MOD. DIFCIL 0.8 0.85 0.8 0.85

    DIFCIL 0.85 0.9 0.85 0.9

    Produccin de los cargadores frontales en carga y acarreo.-

    Los cargadores frontales tambin pueden efectuar trabajos de carga y transporte en distancias relativamente

    cortas, no mayores a 300 metros y sobre plataformas con capas de rodadura compactada y uniforme.

    Frecuentemente se utilizan los cargadores para este tipo de trabajo en:

    a)

    Plantas de trituracin

    b) Plantas de asfalto

    c) Plantas de hormign, etc.

    En este caso en su ciclo de trabajo se tendr que incluir los tiempo que corresponden al recorrido de ida y el

    retorno, adems de un tiempo fijo para el llenado y descarga del cucharon, y los virajes.

    La productividad la calculamos mediante:

    = 60 = +

    +

    Dnde:

    D= distancia de acarreo en metros

    Z= tiempo fijo

    Vc= velocidad con carga en m/min

    Vr= Velocidad de retorno en m/min

    Velocidades de acarreo en condiciones promedio

    CONDICIONES DE OPERACIN VELOCIDAD CONCARGA km/hr

    VELOCIDADRETORNO km/hr

    Buenas: acarreo sobre camino lleno bien compactado, conpocas protuberancias

    10 a 23 11 a 24

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    Promedio: camino parejo con pocas protuberancias, trabajoauxiliar de carga reducido, pequeo porcentaje de rocas.

    10 a 18 11 a 19

    Moderadas: protuberancias en la superficie del camino,mucho trabajo auxiliar.

    10 a 15 10 a 16

    Deficientes: irregular con grandes protuberancias, trabajodifcil de realizar, trabajo auxiliar intenso.

    9 a 12 9 a 12

    TIEMPO FIJO (Z).-

    Para hallar el nmero de cargas por hora de un cargador, hay que determinar el tiempo del ciclo.

    El tiempo total de ciclo incluye los segmentos siguientes:

    Tiempo de cargado t1

    Este tiempo depende del tipo de material oscila entre 0.2 a 0.35 min.

    Tiempo de giro t2

    Este tiempo depende del operador, para un operador competente el tiempo de giro es de 0.15 min.

    Tiempo de descarga t3

    Depende del tamao y resistencia del vehculo o tolva en que se vaca y varia de 0.002 a 0.1 min.

    Por tanto el tiempo fijo se expresa con la siguiente formula:

    = 1 + 2 + 3Dnde:

    Tiempo de cargado t1 0.2 a 0.35 min.

    Tiempo de giro t2 0.15 min. Tiempo de descarga t3 0.1 min.

    Tiempo fijo (Z)= 0.45 a 0.60 min.

    FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PRODUCCIN DE LOS CARGADORES FRONTALES Y DE LAS PALA

    MECNICAS.-

    Para obtener la produccin real de los cargadores frontales y las palas mecnicas se deber corregir la

    produccin terica aplicando los factores de:

    Pendiente

    Eficiencia del trabajo

    Cucharon o acarreo

    Los dos primeros tienen los mismos valores que los considerados para los equipos anteriormente descritos.

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    Cuando estas mquinas realizan trabajos de carga y transporte se deben considerar, adems, el factor de

    resistencia a la rodadura.

    FACTOR DE CUCHARON O DE ACARREO.-

    Representa la disminucin del volumen del material acumulado en el cucharon, debido a la prdida por

    derrame en la operacin de levante y descarga, vara de acuerdo:

    a)

    Forma y tamao de las partculas.

    b)

    Condiciones de humedad

    c)

    Condiciones de operacin

    FALTA COPIAR LA TABLA K

    Este factor tambin se puede valorar en funcin del tamao de las partculas de suelo.

    Las siguientes tablas indican las cantidades aproximadas de una materia como porcentaje de la capacidad

    nominal del cucharon, o sea lo que realmente mover el cucharon por ciclo.

    MATERIAL SUELTO- factor de acarreo

    TAMAO FACTOR DE ACARREO

    Agregados hmedo mezclados 95-100%

    Agregados de 3 a 10 mm 90-95%

    Agregados uniformes hasta 3mm 95-100%

    Agregados de 12 a 20mm 85-90%

    Agregado mayores a 20 mm 80-85%

    Fuente: manual de rendimiento CATERPILLAR

    ROCA DE VOLADURA- factor de llenado

    TAMAO FACTOR DE LLENADO

    Bien fragmentado 80-95%

    Fragmentacin mediana 75-90%

    Mal fragmento con lajas o bloques 60-75%

    Fuente: manual de rendimiento CATERPILLAR

    VARIOS- factor de llenado

    TAMAO FACTOR DE LLENADOMezcla de tierra y roca 100-120%

    Limo hmedo 100-120%

    Suelo, piedras, races 80-100%

    Materiales cementados 85-100%

    Fuente: manual de rendimiento CATERPILLAR

    De acuerdo a las consideraciones anteriores la productividad real de los cargadores frontales y de las palas

    mecnicas se podr calcular utilizando la siguiente expresin:

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    = 6 0

    Dnde:

    Q= productividad real

    q= produccin por ciclo (Vol. De cucharon)

    Tcorregida= T*(1+h) h= incremento del ciclo por altura

    T= duracin del ciclo

    k= factor de cucharon

    p= factor de pendiente

    E= Factor de eficiencia de trabajo

    EQUIPO PARA LA CONSTRUCCIN DE TERRAPLENES

    MOTONIVELADORA

    Estn compuestas de un tractor de cuatro ruedas, que en su parte delantera tiene un brazo largo o bastidor

    apoyado en un tren delantero de dos ruedas, las cuales son de direccin.

    La motoniveladora est equipada con una hoja de corte dotada de movimientos vertical y horizontal, de

    rotacin y de traslacin en su propio plano.

    El movimiento horizontal de la hoja vara de 0 a 180 grados en relacin al eje longitudinal de la mquina.

    En el plano vertical su inclinacin puede llegar a 90 grados en relacin al suelo.

    La motoniveladora puede desplazarse vertical y lateralmente, lo cual le permite cortar, mezclar, nivelar y bota

    los materiales de exceso.

    Estn dotadas de un escarificador frontal que opcionalmente se acomoda en la parte delantera o trasera del

    equipo.

    Este aditamento se utiliza para aflojar el suelo cuando el material a ser cortado se presenta muy duro.

    ((((Cuando el terreno es muy duro bajamos la escarificadora y la hoja topadora, cuando no solo usamos la hoja

    topadora))))

    La potencia de su motor vara de 115 a 300HP y son capaces de alcanzar velocidades de hasta 45 km/hr,

    cuando se desplazan de un lugar a otro sobre caminos bien conformados.

    Por ser una mquina de comandos sensibles, usada en operaciones de acabado, su rendimiento operacional

    depende en gran manera de la buena planificacin de las operaciones a ser ejecutadas, y de la habilidad del

    operador.

    Son mquinas especialmente construidas para efectuar trabajos de:

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    1. Mezclado

    2. Conformacin

    3. Nivelacin

    4. Y afinado

    Entre los cuales se pueden citar los siguientes:

    Conformacin y nivelacin de plataformas y de terraplenes. Mezclado, revoltura y extendido de materiales.

    Extendido de ripio y de mezclas asflticas.

    Perfilado y afinado del movimiento de tierras.

    Apertura y limpieza de cunetas de drenaje superficial.

    Remocin y desbroce de vegetacin.

    Conformacin y mantenimiento de taludes de corte.

    Regularizacin de capas que sern compactadas en los terraplenes.

    Mantenimiento de caminos en general.

    PRODUCTIVIDAD DE LAS MOTONIVELADORAS

    La productividad de las motoniveladoras depende de:

    1.

    Las dimensiones de su hoja de corte

    2.

    Del tipo de suelo

    3.

    De la velocidad que puede alcanzar la maquina

    4. Del nmero de pasadas necesario para ejecutar el trabajo.

    5. Del espesor o profundidad de la capa

    6.

    De la habilidad del operador, etc.

    = 6 0 0 (2 ) =

    6 0 0 (

    3 )

    Dnde:

    QAT= productividad terica en rea (m2/hr)

    QT= productividad terica en volumen m3/hr

    d=distancia de trabajo recorrida por el equipo (metros)

    e=espesor de la capa definida en funcin de la especificacin que rige la obra (metros)

    Le= ancho til en cada pasada, (depende del ngulo de trabajo elegido para la hoja de corte) (m)

    L0= ancho de traslape

    N=nmero de pasadas necesarias para ejecutar el trabajo

    T=tiempo de duracin del ciclo de trabajo para a ejecutar una pasada (minutos)

    LONGITUD EFECTIVA DE LA HOJA (Le).-

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    Vara de acuerdo al ngulo de trabajo de la hoja de corte, su valor depende del:

    1.

    Tipo de trabajo

    2.

    De las caractersticas del material

    3.

    El tamao de la mquina, etc.

    EN GENERAL SE ELIGEN NGULOS EN EL RANGO DE:

    = 15 50 ANCHO DE TRASLAPE

    Representa el ancho de la faja que la maquina repasa entre la pasada anterior y la siguiente, en condiciones

    normales tiene un valor promedio de 20 cm.

    (((Traslape es el espacio intermedio que queda entre los 2 carriles. Se debe traslapar si o si para que los 2

    carriles estn a un nivel uniforme y no exista el acordonado que deja la hoja))))

    ESPESOR DE LA CAPA

    En la construccin de terraplenes, se refiere el espesor de la capa de relleno, la cual puede ser medida antes o

    despus de la compactacin, segn el caso ser espesor suelto (es), o espesor compactado (ec).

    En los trabajos de:

    1. Nivelacin

    2.

    Escarificado

    3. Perfilado

    4.

    Reparacin de caminos

    5.

    Limpieza de maleza

    6.

    Conformacin de subrasantes

    7. Reparacin de caminos

    La productividad de la motoniveladora se calculara en superficie (m2/hr) (((este ser en m3/hr en caso de que

    se trabajen en aeropuertos debido a que los espesores de capa son mucho mayores)))

    VELOCIDAD DE TRABAJO

    La velocidad es el factor ms difcil de evaluar, porque puede depender de la habilidad del operador y del tipo

    de material con el que est trabajando, tambin depende del tamao de la mquina, del espesor de la capa ydel tipo de trabajo,para condiciones normales se puede utilizar, como referencia, los valores siguientes:

    NIVELACIN 5-6 KM/HR

    ESCARIFICADO 4-5 KM/HRPERFILADO 4.5-6.5 KM/HRLIMPIEZA DE MALEZA 6.5-8.5 KM/HRCONFORMACIN DE SUBRASANTES 4-6 KM/HRMEZCLA DE MATERIALES 4-6 KM/HRREPARACIN DE CAMINOS 2-5 KM/HR

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    EXCAVACIN DE ZANJAS 1.5-3 KM/HRTERMINACIN DE ORILLAS 1-2 KM/HREXPLANACIN DE CAMPO 1.5-4 KM/HRVELOCIDAD DE RETORNO 15 KM/HR

    NUMERO DE PASADAS

    1. Depende del tipo de trabajo

    2. De las caracterstica el material

    3.

    Y del espesor de la capa

    Como referencia se tienen los siguientes valores:

    Para nivelacin N=7Para limpieza de maleza N=5Para escarificado de suelos N=2Para mezcla de materiales N=10Para conformacin de subrasantes N=7

    DURACIN DEL CICLO DE TRABAJO

    El tiempo total del ciclo de trabajo ser la sumatoria del tiempo utilizado:

    1.

    En las operaciones de corte2.

    Revoltura

    3. Nivelacin y/o escarificado

    4. Y en las maniobras de viraje

    La duracin del ciclo depende de la longitud del tramo de tramo de trabajo (d) en metros y de la velocidad que

    la maquina puede desarrollar en las operaciones:

    = +

    +

    Donde:

    d=distancia de trabajo (m)

    Va= velocidad e avance (m/min)

    Vr= velocidad de retroceso (m/min)

    Tf= tiempo fijo (tf=0 a 1min)

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    Por ejemplo para una motoniveladora Caterpillar 120G, en la tabla siguiente, se muestran los diversos factores

    y caractersticas que influyen en las varias operaciones necesarias para realizar un determinado servicio

    (longitud de la hoja de corte L=3.66m)

    CARACTERSTICASTRABAJOS QUE REALIZA LA MOTONIVELADORA

    NIVELACIN ESCARIFICADO LIMPIEZA PERFILADO

    VELOCIDAD m/min Ida 115 85 130 90

    Vuelta 250Ancho efectivo (m) 0.97 L-0.2 0.64 L-0.2 0.97 L -0.2

    Ancho escarificador (m) 1.18

    Numero de pasadas 6 4 4

    FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PRODUCTIVIDAD DE LAS MOTONIVELADORAS

    Para corregir la produccin terica de las motoniveladoras se deben considerar los factores:

    1. De hoja

    2.

    De pendiente del terreno

    3. Factor de EFICIENCIA de trabajo, cuyos valores sern iguales a los utilizados para los tractores de

    orugas.

    El factor de altura influye incrementando el ciclo de trabajo en la misma proporcin a la disminucin de

    potencia ocasionada por la elevacin sobre el nivel del mar.

    = + ( )

    Dnde:

    QAT= Productividad de rea

    Fh= factor de hoja

    p=factor de pendiente

    E=factor de eficiencia de trabajo

    d=distancia de trabajo (metros)

    Le= ancho til en cada pasada, (depende del ngulo de trabajo elegido para la hoja de corte) (m)

    L0= Ancho de traslape

    N=nmero de pasadas necesarias para ejecutar el trabajo

    T=tiempo de duracin del ciclo de trabajo para a ejecutar una pasada (minutos)

    COMPACTADORES

    Compactacin

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    Es la operacin mecnica que se ejecuta para elevar la densidad del suelo, o sea su peso por unidad de

    volumen, con el fin de aumentar su resistencia.

    Todo relleno o terrapln para obras viales, hidrulicas o de fundacin de estructuras debe ser construido

    mediante capas de suelo, las que deben ser sometidas a un proceso de compactacin, para conseguir la

    resistencia especificada.

    Con el fin de conseguir una buena compactacin, se deben controlar tres factores importantes:

    1.

    Granulometra del material

    2.

    Contenido del agua del material

    3.

    Esfuerzo de compactacin

    Granulometra del material

    Representa la distribucin de las partculas en porcentajes de acuerdo a su tamao.

    Un suelo tiene buena granulometra si el tamao de las partculas es variado y su distribucin uniforme.

    Si la mayor parte tiene igual tamao, su granulometra es inadecuada, por lo cual es difcil compactarlo.

    Si mayor es la diversidad de tamaos, los vacos existentes entre las partculas grandes se llenaran fcilmente

    con las partculas de menor tamao, dando como resultado una mayor densidad.

    Contenido del agua o grado de humedad del suelo

    Para cualquier suelo y esfuerzo de compactacin dado existe un contenido ptimo de humedad, expresado en

    porcentaje de peso del suelo seco, que permita el mximo grado de compactacin.

    De acuerdo a la experiencia se dice que es muy difcil conseguir una compactacin adecuada si los materiales

    estn muy secos o muy hmedos. (((Si est muy seco el material tiende a agrietarse, si est muy hmedo se

    puede hasta prender en el compactador o rodillo))).

    A cada tipo de suelo le corresponde cierto contenido de agua, a este se le llama humedad ptima.

    La humedad ptima se determina en laboratorio, mediante la obtencin de densidades para diferentes

    contenidos de humedad, hasta alcanzar la densidad mxima.

    SELECCIN DEL EQUIPO DE COMPACTACIN

    La eleccin del equipo de compactacin se debe efectuar considerando la diversidad de los suelos y la

    variedad de modelos disponibles.

    Para este fin es conveniente agrupar los suelos en dos grupos:

    Suelos cohesivos: tienen un mayor porcentaje de partculas finas y muy finas (materiales arcillosos), las

    fuerzas internas de cohesin tienen un papel preponderante.

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    Suelos granulares: Formado por partculas de mayor tamao, en las cuales no existe cohesin, en

    cambio presentan fuerzas de rozamiento interno.

    Laproductividad del equipo de compactacin depende de:

    1)

    El ancho y el peso de sus rodillos

    2) Tipo de suelo

    3)

    Velocidad que puede alcanzar la maquina

    4)

    Numero de pasadas necesario para obtener la densidad especificada5)

    Espesor de la capa

    6)

    Habilidad del operador

    = 2

    Donde:

    Qat= produccin por hora = m2 compactados /hora

    V= velocidad de operacin (m/hr)

    W= ancho efectivo de compactacin(m)

    N= nmero de pasadas del compactador por capa

    Velocidad de operacin

    En condiciones normales se sugiere utilizar los valeres siguientes:

    Compactador neumtico 2 a 4 km/hr

    Rodillo vibratorio (liso o pata de cabra) 2.5 a 4.5 km/hr

    Ancho efectivo de compactacin

    Es el ancho del rodillo menos el ancho de traslape Lo.

    Compactadores neumticos Lo=0.3m

    Rodillos Vibratorios Lo=0.2m

    Rodillos vibratorios pequeos Lo=0.1m

    Nmero de pasadas (N)

    Es el nmero de pasadas que el compactador debe efectuar para conseguir la densidad requerida, se obtiene

    conforme a lo que establecen las especificaciones de construccin, los resultados de las pruebas de

    compactacin. (Ensayos de Laboratorio)

    Si no se dispone de esta informacin, se pueden usar los siguientes valores

    Compactador neumtico 6 a 10 pasadas

    Rodillo vibratorio (liso o pata de cabra) 8 a 12 pasadas

    Ancho de traslape

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    El nmero de pasadas depender de la longitud del tramo de trabajo. Por ejemplo un tramo de 40metros

    ancho de 7 metros, en una capa de 0.2 m, puede llegar a la compactacin con un N=4.5m.

    FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PRODUCTIVIDAD DE LOS COMPACTADORES

    Factor de eficiencia del trabajo

    Se considera nicamente los factores:

    1)

    De altura y de eficiencia del trabajo

    2) Con un operador de habilidad O=1

    3)

    Tiempo efectivo de trabajo de 50 minutos por cada hora transcurrida.

    4)

    De acuerdo a esto: E=0.83

    5) La influencia de la altura determinar el incremento del nmero de pasadas.

    PRODUCTIVIDAD REAL DE LOS COMPACTADORES

    = (2 )

    = (3 )

    Donde:

    Q= productividad real

    V= velocidad de operacin (m/hr)

    W= ancho efectivo de compactacin(m)

    Ncorregido= nmero de pasadas del compactador por capa =N*(1+h)

    H= Espesor de una capa

    E= factor de eficiencia de trabajo

    El tipo de volumen depender de las condiciones en que se mide el espesor de la capa, por ejemplo si el

    espesor se refiere al de la capas suelta, la produccin estar dada en m3 sueltos si se mide el espesor de la

    capa compactada el volumen ser compactado.Entre el equipo utilizado para el transporte podemos citar:

    1.

    Camiones

    2. Camiones volquetas

    3.

    Remolque

    4. Trallas

    5. Moto trallas, etc.

    Estas unidades se utilizan en la construccin para el transporte de materiales como ser:

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    a) Cemento

    b)

    Fierro

    c) Agregados, etc.

    En las construcciones de carreteas, para el acarreo de:

    1.

    Materiales desde los yacimientos o bancos de prstamo hasta los rellenos o terraplenes.

    2. Transporte de materiales clasificados con destino a las capas sub-base, base y la estabilizacin de

    plataformas o caminos de tierra.

    3. Transporte de mezclas asflticas, etc.

    CAMIONES VOLQUETES O VOLQUETAS.-

    Conocidos tambin como volquetas, se utilizan para el transporte de tierra, agregados y otros materiales de

    construccin.

    Debido a las altas velocidades que son capaces de desarrollar requieren de caminos adecuados, para

    aprovechar su gran capacidad de transporte a cotos relativamente bajos.

    Se fabrican con capacidades entre 4 y 30 toneladas.

    La caja de carga o tolva es de fabricacin robusta, de acero de alta resistencia, dotada de un sistema hidrulico

    de elevacin.

    VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS VOLQUETAS DE ACUERDO A SU CAPACIDAD:

    Volquetas pequeas

    1. Fciles de maniobrar, ventajoso para acarreos a corta distancia.

    2.

    Desarrollan velocidades ms altas.

    3. Es ms fcil equilibrar el nmero de camiones con la capacidad del cargador

    4.

    Mayor costo de operacin por el nmero mayor de choferes que se requiere5. Mayor costo de adquisicin por el mayor nmero de volquetas necesario, para obtener una

    determinada capacidad.

    6.

    Mayor costo de mantenimiento, porque requieren mayor cantidad de repuestos y masoras de mano de

    obra.

    Volquetas de gran capacidad

    1. Requieren menor inversin porque se requieren menos unidades.

    2.

    Menor nmero de camiones facilita el ciclo de trabajo, evitando el embotellamiento y los tiempos de

    espera.

    3.

    Requieren menor nmero de choferes.4.

    Su mayor peso puede daar los caminos de acarreo.

    5. Mayor dificultad para equilibrar el nmero de camiones con la capacidad del equipo de carga.

    6.

    Requieren un cargador de mayor capacidad.

    PRODUCTIVIDAD DE LAS VOLQUETAS

    La produccin de las volquetas depende de:

    1)

    La distancia de transporte

    2)

    La velocidad que puede desarrollar la maquina

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    3) Estado del camino

    4)

    Caractersticas del equipo de carga

    5) Habilidad del chofer, etc.

    = 60

    =

    Donde:

    C= produccin por ciclo m3/ciclo

    Tv= duracin del ciclo del volqueta en min

    N= nmero de ciclos necesarios para que el cargador frontal llene la volqueta

    qc= capacidad del cucharon colmado m3

    k= factor del cucharon o de acarreo. =

    ESTIMACIN DE LA DURACIN DEL CICLO

    La duracin del ciclo de trabajo de una volqueta, est compuesta por los siguientes tiempos:

    Tiempo de carga T1

    Es el tiempo necesario para que el cargador llene la volqueta (depende de la capacidad y el ciclo del equipo de

    carga). 1 =

    Donde:

    Te= ciclo del equipo de carga

    Tiempo fijo

    Es el tiempo necesario para que el cargado el cargador llene la volqueta (depende de la capacidad y el ciclo del

    equipo de carga).

    Est formado por:

    t2= tiempo de descarga ms el tiempo de espera para iniciar esta operacin.

    t3= tiempo usado para las maniobras del volquete y para que el cargador empiece la operacin de carga.

    De acuerdo a las condiciones de operacin, se puede adoptar los tiempos fijos siguientes:

    Condicin de Operacin T2 min T3 min Tf=t2+t3

    Favorables 0.5-0.7 0.1-0.2 0.6-0.9

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    Promedio 1-1.3 0.25-0.35 1.25-1.65

    desfavorables 1.5-2 0.4-0.5 1.9-2.5

    Tiempo de acarreo (ta)

    Es el tiempo necesario para que la volqueta cargada recorra la distancia existente hasta el lugar de destino.

    Depende de la distancia de acarreo D y de la velocidad que utiliza la volqueta con carga.

    = Donde:

    D= distancia de acarreo, m.

    Vc= velocidad con carga en m/min.

    Tiempo de retorno (tr)

    Es el tiempo que la volqueta requiere para regresar al lugar donde se encuentra el equipo de carga.

    Depende de la distancia de acarreo D y la velocidad que puede desarrollar la volqueta vaca.

    = Donde:

    D= distancia de acarreo, m. Vc= velocidad volqueta vaca en m/min.

    Tiempo de retorno (tr)

    De acuerdo a lo anterior la duracin de un ciclo de trabajo de la volqueta ser igual:

    = + 1 + +

    = + +

    +

    Donde:

    n= # de ciclos del equipo de carga necesarios para llenar la volqueta

    Tc= duracin del ciclo del equipo de carga (min)

    Tf= tiempo fijo de la volqueta (min)

    D= distancia de acarreo, m.

    Vc= velocidad con carga, m/min.

    Vr= velocidad volqueta vaca, m/min.

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    En caminos que no estn bien conservados las velocidades que pueden desarrollar las volquetas en

    condiciones promedio, pueden ser las siguientes:

    Condiciones de trabajo Velocidad en Km/hr

    D1km D=295Km D5km

    Con carga Camino plano 15-20 25-30 30-36

    Con subidas y bajadas 10-15 12-16 13-17

    Sin carga Camino plano 20-25 30-40 40-50

    Con subidas y bajadas 15-20 25-35 30-40

    FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PRODUCTIVIDAD DE LAS VOLQUETAS:

    Para calcular la productividad real, se deben considerar los factores correspondientes a:

    1)

    La resistencia a la rodadura.2) La pendiente del camino.

    3)

    Eficiencia del trabajo.

    A los dos ltimos se les asigna los mismos valoresque a los equipos anteriormente considerados, con la

    diferencia de que elfactor de operacin puede tener un valor mayor, debido a la mayor oferta de choferes

    calificados.

    Resistencia a la rodadura

    Este factor evala la resistencia que ofrece el camino al movimiento de las ruedas.

    Si no se dispone de mayor informacin se pueden utilizar los valores siguientes:

    Condiciones del camino Factor r

    Plano y firme 0.98

    Mal conservado pero firme 0.95

    De arena y grava suelta 0.9

    Blando y sin conservacin 0.85

    De acuerdo a lo descrito anteriormente, la productividad real de las volquetas se calculara utilizando la

    siguiente expresin:

    = 6 0

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    EQUIPO DE TRANSPORTE O ACARREO

    DESCRIPCIN Y CARACTERSTICAS DEL EQUIPO

    Trabajo combinado de volquetas con cargadores frontales y excavadores

    En el trabajo combinado que realizan las volquetas y los cargadores frontales o excavadores, es deseable que

    la capacidad de operacin de las volquetas se igual al de los cargadores, para evitar el tiempo de espera, estoocurrir si se encuentran las condiciones que satisfagan la siguiente ecuacin:

    =. .1 2

    Donde:

    N= Nmero de cargadores o excavadores

    M= Nuero de volqueta

    Si (1) (2) las volquetas tienen una capacidad excedente.

    Si (1) (2) los cargadores tienen una capacidad excedente.

    CAMIONES AGUATEROS

    Son tanques de agua cilndricos, montados sobre chasis de camin, que se utilizan para el regado de

    terraplenes, con el fin de conseguir la humedad ptima especificada para una obra y facilitar el trabajo de

    compactacin.

    Los tanques de acuerdo a la potencia del motor y el nmero de ejes del camin, pueden tener una capacidad

    que vara entre 2000 a 30000 lts.

    Estn equipados con un regador horizontal en la parte trasera y debajo del tanque, el sistema de vaciado del

    agua puede ser por gravedad o a presin, en cuyo caso estar equipado con una bomba de agua,

    comparativamente el vaciado a presin ofrece mayores ventajas.

    La produccin de los camiones aguateros depende:

    1.

    La distancia de transporte

    2.

    La velocidad que puede desarrollar la maquina

    3. Del estado del camino

    4.

    De la capacidad de las bombas de agua

    5. De las condiciones de descarga, etc.

    = 60

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    Donde:

    C= capacidad del tanque en litros

    TA= duracin del ciclo del camin aguatero en minutos

    Duracin del ciclo TA

    El ciclo del camin aguatero est determinado por la suma de los tiempos parciales siguientes:

    Tiempo de carga t1:

    Es el tiempo necesario para llenar de agua el tanque del camin, utilizando bombas o por gravedad, si se

    utiliza una bomba con n rendimiento de absorcin entrega de J Lts/min.:

    1 =

    Para una bomba de 2 J = 215 lts/min

    Para una bomba de 3 J=480 lts/minPara una bomba de 4 J=850 lts/min

    Tiempo de carga tf:

    Representa el tiempo que demandan las maniobras para que el camin se ubique en el lugar de carga y para

    que la bomba de agua empiece a funcionar.

    En condiciones promedio se puede asignar valores que varan de 1 a 1.5min.

    Tiempo de descarga t2:

    Es el tiempo que demora el camin en vaciar el agua, a travs del regador, en la superficie del relleno.

    En promedio se puede considerar un caudal de vaciado de 400 a 600 lts/min , de esta manera se tiene:

    2 =

    Donde:

    C= Capacidad

    Jv= 400 a 600 lts/min Caudal vaciado

    Tiempo de acarreo ta:

    Es el tiempo necesario para que el camin aguatero cargado recorra desde la fuente de agua hasta el sector de

    trabajo.

    =

  • 7/23/2019 Apuntes 2do Parcial Maquinaria y Equipo

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    Donde:

    D=Distancia de acarreo en metros

    Vc= Velocidad del camin cargado en m/min

    Tiempo de retorno tr:

    Es el tiempo que el camin utiliza para retoar a la fuente de agua.

    =

    Donde:

    Vr= velocidad del camin vacio en m/min.