MOTONIVELADORA

Motoniveladora

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INDICE

1.- INTRODUCCIÓN

2.- DEFINICIÓN

3.- ESTRUCTURA

4.- MOVIMIENTOS

5.- TRABAJOS CON LA MAQUINA RECTA

6.- TRABAJOS CON LA DIRECCIÓN DESPLAZADA

7.- RECOMENDACIONES DE OPERACIÓN

8.- CONCLUSIONES

9.- BIBLIOGRAFÍA

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1.- INTRODUCCIÓN

El acabado, la nivelación o la nivelación de acabado son términos usados para indicar los procesos de

acondicionamiento de la superficie de un pavimento o sus capas a la forma y pendiente especificadas en

los documentos técnicos de una Obra de Movimiento de Tierras y Desmonte. Las operaciones de

acabado siguen inmediatamente después de las operaciones de excavación y compactación del relleno.

Esto incluye el acabado para lograr la pendiente de aquellas secciones que soportan la estructura del

pavimento así como la nivelación y conformación de taludes. En el caso de grandes proyectos lineales

como son las carreteras o campos aéreos las máquinas usadas para este fin son las motoniveladoras,

aunque hay también máquinas especiales que logran el acabado de secciones de pavimento las

motoniveladora representan una de las máquinas más completas que satisfacen adecuadamente los

requerimientos a cumplir.

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2.- DEFINICIÓN

La Motoniveladora, como su nombre mismo indica, es una máquinafundamentalmente proyectada para

realizar trabajos de nivelación y refino. Se compone de un tractor de cuatro ruedas y de una cuchilla de

perfil curvo que descansa en un tren delantero también con ruedas. Es una de las

máquinas más completas. Su manejo requiere de un alto grado deespecialización debido a sus múltiples

funciones.

3.- ESTRUCTURA

La estructura o partes principales de una Motoniveladora son como sigue:

1. Pie de la hoja vertedera.

Es el extremo más adelantado de la hoja en relación con el sentido de marcha. Es, generalmente, el

extremo que está más próximo a las ruedas delanteras de la máquina.

2. Talón de la hoja vertedera.

Es el extremo más retrasado de la hoja en relación con el sentido de marcha. Es, generalmente, el

extremo que está más próximo a las ruedas en tándem de la máquina.

3. Giro del círculo.

Permite una rotación de 360 grados del círculo y la hoja vertedera para adaptar el ángulo de la hoja al

tipo de material o características de la aplicación. El ángulo de la hoja es muy importante porque

permite que el material ruede a lo largo de ella aumentando

laproductividad de la motoniveladora. Normalmente, una motoniveladoradesplaza el material de un

lado al otro del área que se está nivelando, en

vez de empujarlo hacia adelante. Este desplazamiento del material porrodadura de un lado a otro de la

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hoja, hasta su vertido lateral, requiere menos potencia motor que si tuviera que ser empujado. Para

conseguir esta acción de rodadura hay que hacer uso simultáneamente de varias de las posibilidades de

la máquina, como el giro del círculo, el desplazamiento lateral de la barra de tiro y la inclinación de la

hoja vertedera. (Se dispone, como opción, de un embrague deslizante ajustable para proteger el

mandodel círculo de las altas fuerzas horizontales que se producen en lasaplicaciones severas.)

4. Desplazamiento del círculo/Desplazamiento lateral de la barra de tiro.

Esta característica permite desplazar lateralmente, en relación con el bastidor principal, el conjunto

formado por el círculo y la barra de tiro, para situar la hoja vertedera en condiciones de realizar

aplicaciones especiales como conformación de taludes altos, conseguir máximo alcance lateral y

obtener los ángulos de corte deseados para el vertido del material fuera dela hoja. También puede

utilizarse para aumentar la visibilidad sobre el talón de la hoja vertedera.

5. Ángulos de corte de la hoja vertedera.

Se considera que el ángulo de corte es de 0 grados cuando la hoja forma un ángulo recto con el bastidor

principal. Es la posición que se utiliza normalmente para empujar el material hacia adelante distancias

cortas. Los ángulos de corte menores de10 a 30 grados se utilizan normalmente con materiales ligeros

muy fluidos. Y los ángulos de corte entre 30 y 50 grados se emplean con

materialeshúmedos y pegajosos, trabajos de mezcla con montones de materialgrandes, limpieza de

cunetas y muchas otras aplicaciones. La mayor parte de los trabajos que realiza una motoniveladora se

efectúan con ángulos de corte de 10 a 45 grados. Para que el vertido de material sea continuo, el ángulo

de la cuchilla tiene que ser mayor cuando la máquina trabaja cuesta arriba y menor cuando trabaja

cuesta abajo. Para máxima duración de la cuchilla de ataque en los trabajos de conservación de

carreteras mantenga un ángulo de inclinación casi constante. En este tipo de aplicaciones, los cambios

frecuentes de inclinación aceleran el desgaste de la cuchilla de ataque. En general, cuando trabaje con

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arcilla pesada, nieve compactada o hielo grueso incline la hoja hacia atrás después de una primera

penetración con la hoja Tenga cuidado cuando trabaje con la hoja totalmente inclinada hacia atrás

porque podrían dañarse los ejes de giro de la hoja y los tornillos de sujeción y el soporte de apoyo de la

cuchilla ataque.

6. Desplazamiento lateral de la hoja vertedera.

Permite a la hoja desplazarse lateralmente en relación con el conjunto del círculo, para aumentar el

alcance lateral, trabajar junto a objetos fijos y otros muchos usos.

7. Inclinación de la hoja vertedera.

Es una característica muyimportante: utilizada correctamente aumentará la productividad de lamáquina

y evitará que pueda sufrir daño. La parte superior de la hoja puede inclinarse hacia adelante o hacia

atrás de la cuchilla de ataque. Esto permite a la cuchilla de ataque adoptar el ángulo más adecuado para

conseguir los efectos de corte y rodadura de los materiales deseados. La rodadura del material reduce la

potencia motor y

aumenta al máximo la

productividad de la

máquina. Normalmente,

empiece su trabajo con

la parte superior de la

hoja vertedera

desplazada 5 cm delante

de la cuchilla de ataque.

En esta posición, incline la hoja hacia adelante o hacia atrás hasta conseguir la acción de corte y

rodadura deseadas. Inclinando la hoja hacia adelante aumentará la distancia entre la parte superior de

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la hoja y la parte inferior del círculo. Generalmente, una mayor distancia permite que el material se

mueva mejor a lo largo de la hoja vertedera en todo tipo de suelos.

4.- MOVIMIENTOS

El brazo del tren delantero articula el elemento principal de la máquina: la llamada hoja niveladora, una

larga cuchilla situada entre los ejes delanteros y trasero, pero delante del motor. Dicho útil dispone de

una serie de movimientos, todos ellos de la máxima precisión, cuyo detalle es:

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Elevación y descenso.

Desplazamiento lateral, proporcionando el máximo alcance posible dela hoja, a cada lado de la

máquina.

Inclinación lateral de sus extremos (movimiento de tilteo).

Giro de 180° en su plano horizontal, a cada lado del eje longitudinal de la máquina.

Giro de 0 a 90° en el plano vertical, a cada lado del eje longitudinal dela máquina, quedando la

hoja en posición de cortar o refinar taludes.

Variación del ángulo de corte (movimiento de tipteo).

5.- TRABAJOS CON LA MAQUINA RECTA

5.1 Nivelación y refino a derechas:

La hoja se sitúa de la siguiente manera:

Pasador en el orificio central.

Desplazar el círculo lateralmente unos 20 cm hacia la izquierda.

Nivelar la hoja a profundidad de corte deseada e inclinarla ligeramente hacia delante.

Poner la hoja a un ángulo entre 30º y 45º respecto a la dirección de marcha, con el extremo

delantero por fuera del neumático delantero derecho y el extremo posterior por fuera del

tándem izquierdo.

Inclinar las ruedas delanteras hacia el lado que va a salir la tierra, para contrarrestar el empuje

lateral.

Los cordones se atacan con el eje delantero por encima de ellos y se depositan por fuera de los

tándems.

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La nivelación a izquierdas es similar: la orientación de la hoja sería al contrario de la descrita así como la

inclinación de las ruedas direccionales.

5.2 Apertura de la zanja en "V":

Para la realización de este trabajo la hoja debe situarse de la siguiente manera:

1. Hoja angulada a 45º con la dirección de la zanja, inclinada ligeramente hacia adelante

2. Pasador en el orificio central.

3. Extremo delantero de la hoja fuera del neumático delantero de la máquina.

4. Con esta situación, se realiza una pasada ligera para marcar y luego se profundiza en una segunda

pasada con la hoja en posición similar, pero con mayor inclinación. En todas ellas queda el cordón

entre los tándems.

5. En las pasadas de limpieza, con la hoja situada en posición de nivelación, el cordón se expulsa

fuera de los tándems.

6. Para cortar el talud, se coloca la hoja de la siguiente forma:

a. Pasador en el orificio superior del lado del talud.

b. Sacar la hoja, colocándola en el ángulo deseado para el corte del talud, e inclinándola hacia

adelante.

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c. Situar el extremo posterior de la hoja cerca del neumático trasero; de esta forma la parte

inferior de la hoja, cortara el fondo de la zanja, por donde pasaran las ruedas traseras.

d. La rueda delantera del lado del talud, va pegada a este.

e. La variación del ángulo del talud se regula con el cilindro de inclinación superior.

f. La profundidad de corte se va regulando variando la inclinación de las ruedas delanteras.

5.3 Limpieza de zanjas:

Para colocar la hoja se procede de la siguiente manera:

Pasador colocado en el primer agujero de la derecha.

Extremo derecho de la hoja alineado con el borde exterior del neumático delantero derecho; el

borde cortante de la hoja rozara el talud de la zanja.

Con la hoja en esta posición y las ruedas delanteras ligeramente inclinadas hacia el lado de proyección,

se da una pasada en la que el cordón queda entre los tándems; una pasada posterior, sacara la tierra

fuera de los mismos acordonándola en el borde de la zanja.

Para extender y nivelar este cordón, apartándolo del borde de la zanja, la hoja se coloca como si se

tratase de una nivelación pero manteniendo el pasador en el primer agujero.

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5.4 Corte de un Talud:

Este trabajo, el más duro y difícil que suele realizarse con niveladoras, exige, como primera medida, la

preparación de una base adecuada; la zona por donde van a circular las ruedas, las más cercanas al

talud, sobre todo debe estar nivelada y ligeramente inclinada hacia el talud.

En estas condiciones se coloca la hoja de la siguiente manera:

1. Pasador en el agujero más cercano al talud.

2. Sacar la hoja y el círculo lateralmente e inclinar la hoja hacia adelante para el corte.

3. El grado de inclinación del talud lo conseguimos a base de actuar sobre los cilindros de

inclinación de la hoja.

4. Inclinar las ruedas delanteras hacia el lado contrario del talud.

De esta manera, la máquina en su desplazamiento cortara el talud llevando el borde inferior de la hoja

por el vértice del mismo y los neumáticos delanteros y traseros del lado del talud por el fondo de la "V"

que se forma.

Como en el caso del talud de la zanja en "V", la profundidad de excavación se regula con la inclinación

de las ruedas delanteras y el ángulo del talud con el cilindro de inclinación superior de la hoja.

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6.- TRABAJOS CON LA DIRECCIÓN DESPLAZADA

La dirección desplazada, privativa de las motoniveladoras articuladas, permite realizar ciertos trabajos

de forma distinta y en unas condiciones en que una niveladora rígida no podía trabajar.

La dirección desplazada permite que las ruedas motrices pisen por un lugar distinto al de las

direccionales por lo que se puede hacer que aquellas vallan por un terreno firme y con buena tracción

mientras que las delanteras lo hacen por terreno embarrado.

En los trabajos descritos anteriormente se debe usar la dirección desplazada en los siguientes casos:

6.1 Nivelación:

Cuando en esta operación se forman montones de y volumen altura considerables, puede hacerse la

nivelación con la dirección desplazada; la posición de la hoja es similar a la que se adopta en la

nivelación normal, dela que se diferencia, únicamente, en que el bastidor posterior se desplaza

alejándose del lado de proyección de la máquina. Con esta posición, los tándems contrarrestan el mayor

empuje lateral que antes solo era absorbido por la inclinación de las ruedas delanteras.

6.2 Limpieza de zanjas:

La dirección desplazada es particularmente interesante en este trabajo sobre todo cuando las zanjas se

encuentran embarradas. Entonces, colocando el pasador en el primer agujero, se hace que la rueda

delantera derecha vaya por el fondo de la zanja, los tándems, van por fuera de esta, pisando terreno

firme, y el extremo delantero de la hoja por fuera del borde exterior del neumático delantero derecho;

el cordón queda entre los tándems, para sacarlo de ellos en las pasadas sucesivas.

6.3. Corte de taludes en inclinaciones suaves y pronunciadas (3:1):

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Puede cortarse sin sacar el circulo por fuera del bastidor; para ello basta situar la hoja como en una

nivelación normal y disponer que los tándems vayan por la parte inferior del talud, con lo cual la

estabilidad de la máquina aumenta, mientras que el eje direccional va por la parte superior del corte; las

ruedas delanteras llevan el corte en el centro dela y su inclinación depende de la del propio talud,

siendo normal que vallan rectas; como es lógico, el cordón queda por fuera de los tándems.

6.4. Extendido de montones:

Hasta que la articulación se incorporó a las niveladoras, una máquina no podía, (teóricamente) extender

montones cuya altura fuera mayor que la altura libre sobre el suelo de su eje delantero. Utilizando la

dirección desplazada, puede hacerse este trabajo, con independencia de la altura de los montones, de la

siguiente forma:

Pasador en el segundo agujero, el más cerco al montón.

Desplazamientos laterales de la hoja y del círculo extendido totalmente hacia el lado del pasador.

Con esta posición, se debe articular la máquina colocando el eje delantero por fuera de los montones y

los tándems lo más cerca de ellos que se pueda; el montón entonces no se ataca por su parte superior

sino que se hace de lado.

6.5. Otras situaciones en las que debe usarse la articulación:

Además de los trabajos citados anteriormente, puede y debe usarse en trabajos peligrosos, para salir de

situaciones apuradas y para reducir las pérdidas de tiempo en los trabajos normales. Veremos

continuación algunos casos a particulares:

6.5.1 Nivelaciones peligrosas.

Cuando un terraplén va ganado altura, y hay que nivelar sus bordes, siempre existe un riesgo debido a la

poca compactación de la capa que se está nivelando; una situación análoga se produce si hay que

limpiar el borde de un desmonte o de un banco de altura elevada.

La articulación permite resolver el problema de la siguiente forma:

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1. Colocar el pasador en el agujero más cercano al borde del banco.

2. Extender totalmente los cilindros y el del desplazamiento lateral del círculo. Nivelar la hoja.

3. Desplazar lateralmente la hoja hasta el tope.

4. Articular la máquina, colocando los tándems lo más lejos posible del borde del talud.

De esta forma las ruedas motrices, sobre las que recae la mayor parte del peso de la máquina pueden ir

por terreno firme aumentando así la seguridad en la realización del trabajo. Nivelaciones sinuosas.

Cuando la linde a seguir tiene curvas, líneas quebradas, recovecos, etc. como sucede en jardinería por

ejemplo, la nivelación se realiza combinando los movimientos de los desplazamientos laterales de la

hoja y el circulo con los de la articulación derecha o izquierda según convenga el pedal modulador

mejora las condiciones de trabajo al conseguir velocidades graduables sin mover la palanca de cambio.

6.5.2 Maniobras

La incomodidad que presentan las niveladoras convencionales a la horade maniobrar con ellas, debido

fundamentalmente a la necesidad de espacio para su giro, hizo que se prefiera dar una pasada en falso

marcha atrás antes de cambiar el sentido de marcha de la máquina; salvo algún caso excepcional de

maquinistas que aprovechan la marcha atrás para hacer una nueva pasada de nivelación, este tiempo

era perdido a la horade controlar las producciones.

Con las modernas niveladoras articuladas, ya no se justifica la pasada en falso; lo normal es que el

maquinista, aprovechando la articulación haga la maniobra al finalizar la pasada, con lo que se evita la

pérdida de tiempo.

Durante la maniobra, el palista tiene tiempo suficiente para cambiar la orientación de la hoja de

nivelación pasando de nivelar de izquierdas a hacerlo a derechas en la siguiente pasada.

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6.5.3 Salida de Atascos

En múltiples ocasiones, sobre todo cuando la máquina realiza limpieza de zanjas, se encuentra con

terraplenes embarrados que dificultan su marcha y que a veces la dejan enfangada siendo necesaria la

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ayuda de otra máquina para sacarla del apuro; con la articulación combinada deleje delantero, se puede

salir de situaciones en que una máquina rígida tendría que ser remolcada.

Se debe mantener en estas situaciones el diferencial bloqueado, una vez que los bastidores se han

articulado, la máquina sale con los tándems y las ruedas direccionales situados oblicuamente con

relación a la zanja, y el diferencial evita que patine un neumático al limitar el movimiento que se

produce en la rueda que tiene menos agarre.

7.-RECOMENDACIONES DE OPERACIÓN

La nivelación de superficies es quizás la forma más común de aplicación de la motoniveladora. La

motoniveladora corta el material de las salientes y lo empuja para usarlo en el relleno en las

hondonadas. Esto se aplica en la nivelación de subrasante.

Cuando el material es suave o fino, se humedece con cisterna y se pasa la cuchilla, 1.5 a 2 centímetros

por encima del nivel final. Esto se recomienda para permitir que la compactación posterior no deje los

niveles por debajo de lo indicado. De manera similar para las actividades de refine. Cuando se está

colocando el material de subbase o base, los camiones lo descargan en pilas y es la motoniveladora la

encargada de extenderlas. La cuchilla se trabaja un poco girada, empezando desde los extremos hacia el

centro, para evitar desparramar el material más allá del área de colocación. En este trabajo se tienen

eficiencias de 50 min/h.

Algunas veces el contenido de humedad del material para la compactación se realiza en la cantera, pero

por lo general se realiza en obra. Esta operación llamada .batido., se realiza con cuchilla girada e

inclinada. Los rendimientos promedio oscilan alrededor de300 m2/h.

En labores de conformación o limpieza de cunetas, la producción se mide en unidades de longitud por

hora. La motoniveladora se trabaja en segunda, con la cuchilla extendida verticalmente al lado de su eje.

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En una primera pasada se realiza un corte de 7.5 a 10 cm en el trazo de la cuneta. Este corte constituye

la marca de referencia para las operaciones posteriores. Las pasadas siguientes serán más profundas o

inclinadas, manteniendo siempre el diente de la cuchilla alineado con la llanta para garantizar el

alineamiento de la cuneta. Cuando se tienen trabajos de mantenimiento de caminos, especialmente

trochas, la finalidad es corregir las corrugaciones. Primero se escarifica la superficie. Luego se pasa la

cuchilla para distribuir el material y luego se pasa un rodillo para prolongar el beneficio de los resultados

8.-CONCLUSIONES

Las motoniveladoras representan una de las máquinas más completas que satisfacen

adecuadamente los requerimientos a cumplir, siendo su principal aplicación en nivelaciones,

acabados y en la formación de taludes de hasta 3:1.

Existen dos formas de trabajo: Con la maquina recta y con la dirección desplazada, cada una es

especialmente utilizada según las características del trabajo a realizar, explicadas en el informe

detalladamente.

Siempre existe el riesgo de que la máquina quede enfangada en el terreno, es por esto que se

debe tener un cuidado especial y un control adecuado en cuanto al nivel de compactación del

suelo y de la cantidad de pluviosidad de la zona.

Las especificaciones de las Maquinas Motoniveladoras deben adaptarse a las exigencias

específicas de fabricación. Para la construcción de carreteras, se debe utilizar una Maquina

Motoniveladora con hoja larga y nivelación de alta precisión. Para la construcción de minas por

carretera, puede elegir una motoniveladora con la hoja ligeramente cortos, de alta potencia, alta

resistencia y precisión de nivelación relativamente bajo.

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Para un amplio sitio de construcción, una Maquina Motoniveladora con un sistema de nivelación

automática es el producto más adecuado.

9.-BIBLIOGRAFÍA

Como Trabajar con motoniveladoras. Página Revisada el día 10/06/2011

http://members.fortunecity.es/100pies/trabajos/Trabajos1.htm

Capítulo 7. Motoniveladoras. Programa de Titulación 2006 Ingeniería Civil. Universidad de Piura.

Motoniveladoras. Maquinaria para la Construcción de Obras Públicas. Juan de Cusa. CEAC.

Páginas 36-40.