Determinar El Rendimieno de Un Tractor D7E
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7/23/2019 Determinar El Rendimieno de Un Tractor D7E
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Determinar el rendimieno de un tractor D7E, equipado con una hoja topadora recta “7 -S”,
excavando un material arcilloso muy compactado y acarreándolo a una distanca de 45m, con una
pendiente positiva del 3% a una altura de 2,400 msnm, el peso volumétrico en banco del material
es 1,820 kg/m3, y el factor de abundamiento es 1.3 y se trabaja con una eficiencia de 50 minutos
por hora con un operador normal.
SOLUCIÓN A TRAVÉS DE GRÁFICAS:
1.
Obtener la producción teórica
De las gráficas del fabricante: 280 m3/hr (sueltos) (manual CAT Edicion 44, pág. 19-54)
2.
Conocer el factor de correccion
a)
Por operación: operador normal (promedio)= 0.75 (manual CAT Edicion 44, pág. 19-55)
b)
Por eficiencia: 50 min/60 min = 0.83 (manual CAT Edicion 44, pág. 19-55)
c)
Por peso del material: 1,790/1,820 = 0.98
d)
Por tipo de material: 0.80 (manual CAT Edicion 44, pág. 19-55)
e)
Por pendiente (de gráficas): 0.93 (manual CAT Edicion 44, pág. 19-55)
3.
Producción real
Pr=Pt*Cc
Pr= 280*0.75*0.83*0.98*0.8*0.93= 127 m3/hr (SUELTOS)
4.
Producción real en banco
Prb=Pr/Abundamiento
Prb= 127/1.3 = 97.7 m3/hr (EN BANCO)
SOLUCIÓN A TRAVÉS DE FÓRMULAS:
1.
Elegir un modelo de tractor y hoja topadora;
Datos de la tabla del manual CAT Edicion 44:
Tractor: D7E Peso Tractor: 26,055 kg (pág. 19-12)
Hoja Topadora: 7-S Peso Hoja Topadora: 3,577 kg (pág. 19-45)
Long. hoja topadora: 3.90 m Altura hoja topadora: 1.52 m (pág. 19-45)
Peso del desgarrador: 1,650 kg (pág. 19-69)
Total del peso del tractor: 31,282 kg
2. Determinar la capacidad de la hoja y el peso de material excavado;
Considerando un angulo de reposo del material de 2:1, la capacidad de la hoja topadora
es: = ℎ² = 3.921.52 = 9.06 ³
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Para determinar el peso volmétrico del material suelto, dividimos en peso volumétrico en
banco por su factor de abundamiento: é = , /. = 1,400
Por lo que, el peso de la carga útil sería:
ú = ∗ = 1,400 ³⁄ (9.06 ³) = ,
3. Determinar la resistencia total (Rt) a la que se enfrenta el tractor cargado;
Resistencia total del tractor
Resistencia al rodamiento del tractor + resistencia por pendiente:
kg = 10 [10 + ]
kg = 10 ∗ 31.282 [40
10 + 3
] = 2,189.74 kg
Resistencia del material (carga útil)
La resistencia de la carga útil se expresa como: ú + ∗ ú 12,684
+ 40 ∗ 12.684
= 13,191.36
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Por lo que, la sumas de éstas fuerzas representan la resistencia total:13,191.36 + 2,189.74 = ,.
La resistencia total expresada en libras es:
15,381.10 ∗ 2.2 = , .
4.
Calcular la velocidad de ida;
= 375 ∗ ∗
De la tabla de coeficiente de reducción de la potencia por altitud, tenemos un factor de reducción
de 0.98. (manual CAT Edicion 44, pág. 30-5), que se aplica a la potencia del motor el tractor que es de
235 Hp (manual CAT Edicion 44, pág. 19-12)
Así también, se considera un rendimiento de la transmisión del 80%, por lo que, sustituyendo
valores, tenemos que:
= 3752350.980.8033,838.42 = 2.04 /ℎ
= 2.04 ℎ 1.6 = 3.27 /ℎ
5.
Del catálogo del fabricante determinar una velocidad de regreso;
De la tabla del manual CAT Edicion 44, pág. 19-24, la velocidad de regreso del D7E es: 11.3 km/hr
6. Calcular el tiempo de ciclo;
Tiempos variables
De ida:
= = 453,270 /ℎ ∗ 60 /ℎ = 0.83
De regreso:
= = 4511,300 /ℎ ∗ 60 /ℎ = 0.24
Tiempos fijos
= 0.12
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El tiempo del ciclo = 0.83+0.24+0.12 = 1.19 min
7. Determinar una producción teórica;
ó = [ ∗
] = 50 /ℎ9.06 ³
1.19 = 380.67 ³ /ℎ
8. Aplicar factores de corrección; y
a)
Por operación: operador normal (promedio)= 0.75 (manual CAT Edicion 44, pág. 19-55)
b)
Por eficiencia: ya considerado
c)
Por peso del material: ya considerado
d)
Por tipo de material: 0.80
e)
Por pendiente: (4% * 3) = 12%, 1 - 0.12 = 0.88
f)
Por acarreo: (45m – 30 m) = 15m/30m = (0.50)*5% = 2.5%, 1 – 0.025 = 0.975
= 380.67 ³ ∗ 0.75 ∗ 0.80 ∗ 0.88 ∗ 0.975 = 195.97 ³ℎ
= 195.971.3 = 150.74 ³ℎ
9.
Comprobar si Rt<Tu.
T = ∗
T = 31,282 ∗ 0.90 = 28,153.80
Entonces, la fuerza de tracción utilizable es mayor que la resistencia total:
28,153.80 > 15,381.10