3-14

Motoniveladoras Producción

PRODUCCIONLas motoniveladoras se usan en una amplia gama de

aplicaciones en una variedad de industrias. Por lo tanto,hay muchas formas de medir su capacidad de operación,o producción. Un método expresa la producción de lamotoniveladora en función del área cubierta por la ver-tedera.

Fórmula:A = S 3 (Le 2 Lo) 3 1000 3 E (Métrico)A = S 3 (Le 2 Lo) 3 5280 3 E (Inglesas)

Donde: A: Area de operación horaria (m2/h o pie2/h)S: Velocidad de operación (km/h o mph)

Le: Longitud efectiva de la hoja (m o pies)Lo: Ancho de superposición (m o pies)E: Eficiencia del trabajo

Velocidades de operación:Velocidades de operación típicas por aplicación:

Nivelación de acabado: 0-4 km/h (0-2,5 mph)Trabajo pesado con la hoja: 0-9 km/h (0-6 mph)Reparación de zanjas: 0-5 km/h (0-3 mph)Desgarramiento: 0-5 km/h (0-3 mph)Mantenimiento

de carreteras: 5-16 km/h (3-9.5 mph)Mantenimiento de

caminos de acarreo: 5-16 km/h (3-9,5 mph)Movimiento de nieve: 7-21 km/h (4-13 mph)Limpieza de nieve: 15-28 km/h (9-17 mph)

Longitud efectiva de la hoja:Como la vertedera está normalmente formando un

ángulo cuando se está moviendo material, debe calcularsela longitud efectiva de la hoja teniendo en cuenta esteángulo. El resultado es el ancho real de material barridopor la vertedera.

Nota: Los ángulos se miden tal como se muestra en la ilus-tración. La longitud efectiva se reduce a medida queel ángulo aumenta.

Angulo de la vertedera

0°

3-15

3

MotoniveladorasProducción

Longitud efectiva, Longitud efectiva,Longitud de m (pies) m (pies)la vertedera ángulo de la hoja ángulo de la hoja

m (pies) 30 grados 45 grados3,658 (12) 3,17 (10,4) 2,59 (8,5)3,962 (13) 3,43 (11,3) 2,80 (9,2)4,267 (14) 3,70 (12,1) 3,02 (9,9)4,877 (16) 4,22 (13,9) 3,45 (11,3)7,315 (24) 6,33 (20,8) 5,17 (17,0)

Para otras longitudes de hoja y otros ángulos:Longitud efectiva = Longitud de la hoja x seno (ángulo)

Ancho de superposición:El ancho de superposición es generalmente 0,6 m (2,0 pies).

Esta superposición es para mantener los neumáticos fuerade los camellones en la pasada de retorno.

Eficiencia del trabajo:La eficiencia del trabajo varía según las condiciones del

trabajo, la habilidad del operador, etc.Una buena estimación de la eficiencia del trabajo es

aproximadamente de 0,70 a 0,85, pero habrá que tener encuenta las condiciones reales de operación para determi-nar el valor más apropiado.

Ejemplo:

Una motoniveladora 140H con una vertedera de 3,66 m(12 pies) está haciendo trabajo de mantenimiento de unacarretera comarcal. La máquina trabaja a una velocidadmedia de 13 km/h (8 mph) con un ángulo de transporte dela vertedera de 60 grados. ¿Cuál es la producción de lamotoniveladora en función del área cubierta?

Nota: Como en el trabajo de mantenimiento de carreterasse dan pasadas largas (menos vueltas), se ha elegidouna eficiencia de trabajo más alta (0,90).

Solución:De la tabla, la longitud efectiva de la vertedera es de

3,17 m (10,4 pies).

Sistema métrico:Producción, A = 13 km/h 3 (3,17 m 2 0,6 m) 3 1000 3

0,90Production, A = 30.069 m2/hora (3,07 hectárea/hora)

Sistema inglés:Producción, A = 8 mph 3 (10,4 pies 2 2,0 pies) 3 5280

3 0,90Production, A = 3319.334 pies2/hora (7,33 acres/hora)

Tabla 1

COMPARACION DE MOTONIVELADORAS EN MANTENIMIENTO DE CAMINOS Variables – Hoja de trabajo

Moderado Difícil Moderado Difícil Variables de la aplicaciónModelo de motoniveladora Cat Cat Cat Cat Ancho de Angulo Ancho

16H 16H 24H 24H superposición de la delLongitud del camino mantenido (metros) 1000 1000 1000 1000 por pasada (m) vertedera camino (m)Ancho del camino (metros) 35 35 35 35 2 36 35Ancho de la hoja de la motoniveladora (metros) 4,9 4,9 7,3 7,3Angulo de acarreo de la hoja 36 36 36 36Cobertura de la hoja en la primera pasada (metros) 3,9 4,0 5,9 5,9Cobertura de la hoja en las restantes pasadas

(metros) 1,9 2,0 3,9 3,9Pasadas necesarias/Ancho del camino 16 16 7 7Velocidad de la transmisión durante mantenimiento 3 3 3 3Velocidad durante mantenimiento (km/h) 9,0 6,0 10,0 7,0Análisis de tiempo:

Tiempo/pasada (minutos) 6,67 10,00 6,00 8,57Tiempo de maniobra (minutos) 0,50 0,50 0,50 0,50Tiempo total/pasada (minutos) 7,17 10,50 6,50 9,07

Tiempo total para nivelar el camino (horas) 1,91 2,80 0,76 1,06

Tiempo total para nivelar 1 km(hora de cincuenta minutos) 2,29 3,36 0,91 1,27

Requisitos de cobertura del caminoFrecuencia de

Requerimientos de cobertura: mantenimiento PorcentajeTotal de kms de camino 30 30 30 30 Total de kms de caminos 30

% nivelado una vez cada 14 turnos (1 semana) 10% 10% 10% 10% Semanalmente 10%% nivelado una vez cada 4 turnos (2 días) 30% 30% 30% 30% Cada dos días 30%% nivelado una vez cada 2 turnos (1 día) 15% 15% 15% 15% Cada día 15%% nivelado una vez por turno 25% 25% 25% 25% Una vez por turno 25%% nivelado dos veces por turno 20% 20% 20% 20% Dos veces por turno 20%% nivelado tres veces por turno 0% 0% 0% 0% Tres veces por turno 0%

Total de kms de camino por turno de trabajo 24,2 24,2 24,2 24,2 Total — 100%Debe ser igual a 100%

Horas de trabajo por turno 11 11 11 11Kms de camino/motoniveladora/turno 4,79 3,27 12,08 8,66

Requerimientos de flotilla:Motoniveladoras ‘trabajando’ necesarias por turno 5,1 a 7,4 2,0 a 2,8Disponibilidad mecánica de las motoniveladoras 90% 90% 90% 90%Flotilla de motoniveladoras necesaria (unidades) 5,6 a 8,2 2,2 a 3,1

NOTA: Los valores en la tabla se han obtenido de las fórmulas y de la información de la Tabla 2. Estos son los resultadosfinales de la hoja de cálculos cuando se entran los datos indicados en la Tabla 2.

3-16

Motoniveladoras Producción

3-17

3

MotoniveladorasProducción

Tabla 2

COMPARACION DE MOTONIVELADORAS EN MANTENIMIENTO DE CAMINOS Variables – Hoja de trabajo

Moderado Variables de la aplicación

Ancho de AnguloModelo de motoniveladora Cat 16H superposición de la Ancho del Longitud del camino mantenido (metros) 1000 por pasada (m) vertedera camino (m)Ancho del camino (metros) =$M$8 2 36 35Ancho de la hoja de la motoniveladora (metros) 4,88Angulo de acarreo de la hoja =$L$8Cobertura de la hoja en la primera pasada (metros) =COS(RADIANS(B10))*B9Cobertura de la hoja en las restantes pasadas

(metros) =B11-$J$8Pasadas necesarias/Ancho del camino =ROUND((B8-B11)/B12,0)Velocidad de la transmisión durante mantenimiento 3Velocidad durante mantenimiento (km/h) 9Análisis de tiempo:

Tiempo/pasada (minutos) =(+B7/1000)*(60/B15)Tiempo de maniobra (minutos) 0,5Tiempo total/pasada (minutos) =SUM(B18:B19)

Tiempo total para nivelar el camino (horas) =B13*B20/60

Tiempo total para nivelar 1 km(hora de cincuenta minutos) =1000/B7*B22/0,833

Requisitos de cobertura del caminoFrecuencia de

Requerimientos de cobertura: mantenimiento PorcentajeTotal de kms de camino =$M$28 Total de kms de caminos 30

% nivelado una vez cada 14 turnos (1 semana) =$M$29 Semanalmente 0,1% nivelado una vez cada 4 turnos (2 días) =$M$30 Cada dos días 0,3% nivelado una vez cada 2 turnos (1 día) =$M$31 Cada día 0,15% nivelado una vez por turno =$M$32 Una vez por turno 0,25% nivelado dos veces por turno =$M$33 Dos veces por turno 0,2% nivelado tres veces por turno =$M$34 Tres veces por turno 0

Total de kms de camino por turno de trabajo =(B28*B29*0,0714)+(B28*B30*0,25)+ Total — =SUM(M29:M34)(B28*B31*0,5)+(B28*B32*1)+ Debe ser igual a 100%(B28*B33*2)+(B28*B34*3)

Horas de trabajo por turno 11Kms de camino/motoniveladora/turno =B37/B24

Requerimientos de flotilla:Motoniveladoras ‘trabajando’ necesarias por turno =B35/B38Disponibilidad mecánica de las motoniveladoras 0,9Flotilla de motoniveladoras necesaria (unidades) =B41/B42

NOTA: Las fórmulas en la columna “Moderado – Cat 16H” son las mismas fórmulas que deben usarse en las columnas“Difícil – Cat 16H”, “Moderado – Cat 24H” y “Difícil – Cat 24H”.

Entre los datos de esta hoja de cálculo exactamente como están aquí. Esto le permitirá generar la Tabla 1. Si tienepreguntas o encuentra dificultades, comuníquese con el Grupo de Mercadeo de Motoniveladoras, en el teléfono217-475-4638. Si usted puede recibir correo electrónico, el Grupo de Mercadeo de Motoniveladoras le enviará pore-mail un archivo electrónico que contiene la hoja de cálculo.

3-18

Motoniveladoras Fórmulas

TIRO CON LA HOJAEsta especificación se conoce también como tiro con la

barra de tiro. Esta especificación puede calcularse comosigue:Variables:Peso traserode la máquina = WrCoeficiente detracción de losneumáticos = T (Sección 29, Vea la tabla titulada “Coefi-

cientes aproximados de los factores detracción”)

Wr 3 T = Tiro con la hoja

Ejemplo:

Calcule el tiro con la hoja de una Motoniveladora 140HNA trabajando en una cantera …RW = 10.501 kgT = 0,65

10.501 3 0,65 = 6.825,65

PRESION HACIA ABAJO CON LA HOJAEsta especificación puede calcularse como sigue:

Variables:Distancia de la hoja al eje delanteroh = BADistancia entre ejes = WBPeso sobre las ruedas delanteras = FWPresión hacia abajo con la hoja = BD

[WB/(WB–BA)] 3 FW = BD

Ejemplo:

Calcule la presión hacia abajo con la hoja de una Motoniveladora140H NA …

BA = 2.565 mmWB = 6.086 mmFW = 4.223 kgBD = ?

[6.086/(6.086–2.565)] 3 4.223 = 7.299 kg

Esta especificación es solamente un pequeño indicadorde la productividad de una motoniveladora. Por sí sola noda una medida de la productividad total de la máquina.Cuando se considera la producción de una motoniveladora,se necesita un equilibrio óptimo entre el peso de la partedelantera y el peso de la parte trasera de la máquina. Siuna máquina tiene demasiado peso sobre el eje delantero,puede tener un valor alto de presión sobre el suelo con lahoja pero le puede faltar el peso sobre el eje trasero y latracción necesarios para empujar la carga. Si tiene demasi-ado peso en la parte trasera, no tendrá suficiente pesosobre el eje delantero durante cortes profundos para man-tener el control necesario de la dirección.

Las máquinas Caterpillar se fabrican pensando en esteequilibrio óptimo. Las motoniveladoras Cat se diseñan conla distribución correcta de peso para obtener la máximaproductividad.

Longitud efectiva de la hoja*

Vertedera

3,66 m (12') 4,27 m (14') 4,88 m (16') 7,32 m (24')

m pies m pies m pies m pies0° 3,66 12,00 4,27 14,00 4,88 16,00 7,32 24,005° 3,64 11,95 4,25 13,95 4,86 15,94 7,29 23,91

10° 3,60 11,82 4,20 13,79 4,80 15,76 7,21 23,6415° 3,53 11,59 4,12 13,52 4,71 15,45 7,07 23,1820° 3,44 11,28 4,01 13,16 4,58 15,04 6,87 22,5525° 3,32 10,88 3,87 12,69 4,42 14,50 6,63 21,7530° 3,17 10,39 3,69 12,12 4,22 13,86 6,33 20,7835° 3,00 19,83 3,50 11,47 4,00 13,11 5,99 19,6640° 2,80 19,19 3,27 10,72 3,74 12,26 5,61 18,3945° 2,59 18,49 3,02 19,90 3,45 11,31 5,17 16,97

*La longitud efectiva de la hoja es la cobertura de la hoja que se puede obtenercuando la hoja está a un ángulo determinado.

Ang

ulo°

3-19

3

MotoniveladorasHerramientas

Herramienta 120H 135H 12H 140H 143H 160H 163H 14H 16H

Grupo de levantamiento X X X X X X X X XHoja en “V” X X X X X X X XHoja para nieve X X X X X X X XHoja reversible manualmente X X X X X X X XHoja reversible hidráulicamente X X X X X X X XAla para nieve X X X X X X X XEscarificador X X X X X X X X XHoja orientable manualmente X X X X X X X XHoja orientable hidráulicamente X X X X X X X XHoja recta X X X X X X X X X

Esta lista no es completa. Consulte con su distribuidor Caterpillar sobre sus necesidades de accesorios especiales.

NOTA: Los accesorios para Motoniveladoras Cat de la Serie-H requieren hidráulica adicional. Todos los accesoriosdelanteros requieren un grupo de levantamiento paralelo de conexión-desconexión rápida. Para mayor informa-ción consulte con su distribuidor Caterpillar.