PREFACIO

PREFACIO

En la actualidad el movimiento de tierras es una especialidad en el campo de la Ingeniera Civil, de la Ingeniera Agrcola, de la Ingeniera de Conservacin de Suelos y Agua, y es el rubro que representa el porcentaje ms alto de presupuesto de costo en la construccin de carreteras, aeropuertos, infraestructura de riego, obras de defensa, etc; es por ello que me permito poner a disposicin de los seores ingenieros, estudiantes de ingeniera y personas dedicadas a la construccin, estos apuntes con un pequeo nmero de problemas de aplicacin del equipo mecnico en el movimiento de tierras.

Se ha tratado de enfocar los casos tpicos que se presentan en la aplicacin de la maquinaria, con la finalidad de estimar, en forma aproximada, el rendimiento de ellas en el movimiento de tierras, lo cual espero, servir para aclarar algunas dudas acerca del empleo adecuado del equipo mecnico.

En esta primera parte se presenta los tpicos referentes a la extraccin y carguo de material a travs de tractores, trallas y mototrillas, cargadores frontales, palas mecnicas, volquetes y camiones. Para mayor conocimiento, acerca de los factores que determinan los costos de posesin y de operacin del equipo mecnico, se sugiere consultar las obras de costos y presupuestos en la construccin.

Julio 2,013

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------

DEFINICIONES Y FRMULAS A EMPLEARSE

Estado de los materiales

Para el clculo del movimiento de tierras es necesario conocer los estados en que se encuentran los materiales. Estos son:

Estado natural (E.N.) Estado suelto (E.S.) Estado compactado (E.C.)

Estado natural

Llamado tambin "banco" o "in situ", es el estado tal como se encuentra en la naturaleza, es decir que no ha sufrido ningn cambio.

Estado suelto

Es aquel que ha sido removido y por lo tanto ha aumentado de volumen.

Estado compactado

Se llama as, cuando el suelo ha sido compactado o apisonado por algn procedimiento artificial.Para hacer la conversin de un suelo de un estado a otro se hace uso de frmulas simples que se dan a continuacin, o mediante la Tabla N 1.

ESPONJAMIENTO:

Llamado tambin "Expansin volumtrica" o "Abundamiento", es el aumento de volumen del material (suelo) al excavarlo. Se expresa como porcentaje del volumen original inalterado.

E: Esponjamiento.

Pb:Densidad (peso) del suelo en banco.Ps:Densidad del suelo en estado suelto.

Tambin se halla el esponjamiento, a partir de los volmenes:

Vb:Volumen del material en banco

Vs:Volumen del material suelto

CONTRACCION:

Llamado tambin "enjutamiento" es la disminucin de volumen del material del estado natural (en banco), cuando es compactado. Se expresa como porcentaje del volumen original inalterado.

C:Contraccin

Pb:Densidad del suelo en bancoPc:Densidad del suelo compactado

METROS PAGADOS:

En la construccin, un trmino muy usado es de "metros pagados" que son metros cbicos pagados y pueden ser en estado natural (en banco), suelto o compactado. Al contratista se le paga de acuerdo al contrato.

POTENCIA:

Definicin.- Es el trabajo realizado en la unidad de tiempo. As mismo, se define como la capacidad para ejecutar trabajo a una velocidad determinada. Para la utilizacin de la maquinaria en el movimiento de tierras se considera los tres tipos de potencia siguientes:

Potencia necesaria(Pn) Potencia disponible(Pd) Potencia utilizada(Pu)

Potencia necesaria

Es la requerida para jalar o empujar un peso o carga. Est condicionada por 2 factores:

a. Resistencia a la rodadura (Rr)b. Resistencia a la pendiente(Rp)

Resistencia a la rodadura (Rr)

Es la fuerza que se opone el terreno al giro de las ruedas del vehculo, debido a la accin de los siguientes factores: la friccin interna, la flexin de los neumticos, la penetracin en el suelo y el peso sobre las ruedas. Esta resistencia se mide en kilogramos; y la fuerza necesaria para vencerla se expresa en kilogramos de traccin. La frmula emprica para calcular la resistencia a la rodadura es:

Rr:Resistencia al rodado en kilogramos

P:Peso total en toneladasfr:Factor de resistencia al rodado en kg/ton. (ver Tabla N 2

El factor de resistencia fr, depende del tipo y condiciones del terreno. En los vehculos de orugas, la resistencia al rodado se considera nicamente para terrenos sin afirmar y en tierra fangosa o arena.

Resistencia en las pendientes (Rp)

Es la fuerza de gravedad que debe vencerse cuando el vehculo marcha cuesta arriba. Para el clculo se emplea una frmula emprica que indica que por cada uno por ciento (1%) de desnivel, se produce una fuerza adversa o favorable de 10 kilogramos por tonelada mtrica de peso bruto del vehculo.

Rp:Resistencia a la pendiente en Kilogramos

P:Peso total bruto del vehculo en toneladasi%:Porcentaje de inclinacin del camino

De acuerdo a lo manifestado en la potencia necesaria, sta es igual a la resistencia total: Pn = Rt = Rr + Rp

Segn se trata de ascenso o bajada se tiene:

Cuesta arriba:Resistencia total =Rr + RpTerreno plano:Resistencia total=RrCuesta abajo:Resistencia total=Rr - Rp

Potencia disponible (Pd)Es la que posee la mquina de acuerdo a su fabricacin y tipo. Depende de:

a. Potencia neta del motor.b. La combinacin de los engranajes, o sea la marcha de acuerdo a la caja de cambios.

En los tractores de orugas, la traccin disponible que puede ejercer sobre el peso o carga que est jalando o empujando se conoce como "traccin en la barra tiro" del tractor. Se expresa en kilogramos o en libras. Los datos correspondientes a cada mquina se indican en los catlogos de las especificaciones tcnicas de los fabricantes.

La traccin en la barra de un tractor de orugas ser inversamente proporcional a la velocidad de cada una de las marchas de la caja de cambios.

En los vehculos sobre ruedas, la fuerza disponible llamada tambin RIMPULL, es la fuerza de traccin entre las llantas de las ruedas matrices y la superficie de rodadura. Se mide en kilogramos o en libras. El clculo para el movimiento de tierras mediante el empleo de tractores sobre llantas y camiones se efecta a travs de las siguientes frmulas:

Pd:Potencia disponible en kilogramos.

HP:Potencia del motor en HP.r:Rendimiento o eficiencia de la mquina (0.8 - 0.85).V:Velocidad en km/h.

En unidades inglesas:

Pd:Potencia disponible en librasV:Velocidad en lillas /hora

Potencia a utilizarse (Pu)

Es la fuerza que se puede aprovechar de la potencia disponible de la mquina, teniendo en cuenta los factores que la afectan en su rendimiento. Los factores que afectan o limitan la potencia disponible son:

a. La "traccin efectiva" o "agarre", que es la capacidad que tienen las ruedas o la oruga de agarrarse a la superficie del terreno, sin patinar.b. La altitud, el efecto de la altitud se manifiesta en los motores de combustin interna de 4 y de 2 tiempos.

En forma prctica se considera para los motores diesel y a gasolina de 4 tiempos que la disminucin de la traccin disponible es del uno (1) por ciento pro cada cien (100) metros que se asciende, sobre los primeros mil metros.

De acuerdo a lo manifestado, la potencia utilizable, sin considerar la altitud queda expresada por la siguiente frmula.

Pu:Potencia utilizable.

P:Peso en las ruedas motrices o peso del Tractor.ft:Coeficiente de traccin.El coeficiente de traccin (ft) representa la fuerza mxima de traccin que la unidad puede ejercer sobre un determinado tipo de superficie, expresada como un porcentaje del peso que acta sobre las ruedas motrices o del peso total del tractor. El ft se presenta en la Tabla N 3.

RESUMEN

Haciendo resumen de lo tratado acerca de los tres tipos de potencias a las fuerzas que se consideran para el trabajo de movimiento de tierras, para seleccionar el tipo de maquinaria se deben seguir los siguientes pasos:

1. Calcular la fuerza de tiro necesaria, la que es igual a la suma de la resistencia a la rodadura y la resistencia a la pendiente.2. Seleccionar la fuerza de tiro disponible de la mquina, la que se halla en las especificaciones tcnicas de los fabricantes respectivos.3. Igualar la fuerza de tiro necesaria y la fuerza de tiro disponible, y tomar la velocidad ms alta que sea conveniente usar.4. Calcular la traccin que permite el terreno y determinar la fuerza utilizable.5. Cuando el trabajo se ejecuta a ms de mil metros sobre el nivel del mar, se calcula la prdida de potencia y se deduce de la traccin disponible para luego hacer la seleccin de las marcas que debern emplearse.

El tiempo de ciclo

El tiempo de ciclo es la cantidad de tiempo que requiere una mquina para realizar todas las operaciones que constituyen su forma tpica de trabajo. Consta del tiempo fijo y el tiempo variable.

TC:Tiempo de ciclo

TF:Tiempo fijoTV:Tiempo variable

Tiempo fijo

Es el que emplea la mquina en colocarse en posicin de carga, carga, descarga. Maniobras y acelerar y desacelerar. Los tiempos fijos se consideran constantes para cada tipo de mquina.

Tiempo variable

Es el que emplea la mquina en cubrir la distancia a la que debe transportar el material y regresar vaca. Vara con la distancia y la velocidad.

TABLA N 1FACTORES DE CONVERSION DE SUELOS

CLASE DE SUELOCONDICION ACTUALEST. NATURALSUELTOCOMPACTADO

ARENAEstado naturalSueltoCompactado1.000.901.051.111.001.170.950.861.00

TIERRA COMUNEstado naturalSueltoCompactado1.000.801.111.251.001.390.900.721.00

ARCILLASEstado naturalSueltoCompactado1.000.701.111.431.001.590.900.631.00

ROCA DINAMITADAEstado naturalSueltoCompactado1.000.670.771.501.001.151.300.871.00

TABLA N 2FACTOR DE RESISTENCIA AL RODADO Fr (Kg/Tn)Tipo de superficieVehculo de ruedas; llantas de baja presinVehculos de orugas

1.Duro y llano (concreto o asfalto) no cede bajo el peso.

20-

2.Firme, llano y que cede un poco bajo la carga (grava o macadn).33-

3.Arcilla dura con baches y surcos, cede bajo el peso (penetracin: 2-3 cm)..50-

4.Tierra sin afirmar, cede mucho bajo el peso (penetracin: 10-15 cm).

7535

5.Tierra blanda, fangosa o arena100 - 20045 - 145

TABLA N 3COEFICIENTES DE TRACCION: ft

Tipo de superficieNeumticosOrugas

1.Concreto 0.80 - 10.45

2.Arcilla y marga seca, tierra firme0.50 - 0.600.90

3.Arcilla y marga mojada, tierra suelta0.40 - 0.500.70

4.Arcilla y marga en superficies irregulares0.40 - 0.450.60

5.Arena mojada y grava0.30 - 0.400.35

6.Arena seca y suelta0.20 - 0.300.30

7.Camino con gravilla suelta0.45

8.Camino con gravilla compacta0.200.40

9.Hielo0.120.12

CURSO:CONSTRUCCION DE OBRAS HIDRAULICAS

TABLA N 4

FACTOR DE EFICIENCIA K DE LAS CUCHARAS USADAS EN PALAS MECNICAS

Tipo de Trabajo

Tipo de Implementos

Cucharon en puntas (Shovel)Cucharon en arras (Dragline)

EXCAVACION LIVIANAMaterial movido, suave, libre de elementos escurridizos. Materiales con aglomerantes que no solo llenen fcilmente la cuchara sino que con frecuencia la colmen. La sobrecarga compensa la prdida. Arena seca o grava menuda, tierra movida. Arena- arcilla, escorias o cenizas. Roca o materiales bien removidos con explosivos.

95% a 100%

95% a 100%

EXCAVACION DE TIPO MEDIOMateriales duros que no necesiten explosivos, pero sin ser rotos con las uas y que causan vacos en las cucharas.Arcilla seca o hmeda - grava, gruesa - terrones

85% a 90%

80% a 90%

EXCAVACIONES DE TIPO DUROMateriales que requieren algo de explosivos, poco poderosos (plvora), pero que pueden recogerse, causando vacos en las cucharas.Caliza bien triturada, arenisca y otras rocas trituradas por explosivos.Arcillas pesadas, mojadas y gravas con cantos grandes.Gravas cementadas.

70% a 80%

65% a 75%

EXCAVACION DURARocas trituradas con explosivos, terrones duros y otros materiales aglomerados que son difciles de penetrar y dejan grandes vacos en las cucharas.Calizas.Graniscos, areniscos. Conglomerados - caliches. Todos aquellos que al moverse con explosivos producen trozos grandes mezclados con pequeos y con polvo - arcillas rojas que estn con estratos.

50% a 70%

40% a 65%

CONDICIONES:Fase de excavacin suficiente para conseguir carga completa del cucharn. Tambin puede hacerse por cargas pequeas, cuando la excavacin es en bancos, especialmente con cucharas de gran capacidad. Las cifras son slo aproximadas.

CURSO:CONSTRUCCION DE OBRAS HIDRAULICAS

TABLA N 5

CICLO DE TIEMPO PARA PALAS MECNICAS (Cs)

Capacidad en:M3Yardas3CICLO DE TIEMPO EN SEGUNDOS

Excavacin LivianaExcavacin MedianaExcavacin Dura

Pala con cuchara de puntas 90 de rotacin (Shovel)0.389.570.760.951.151.521.912.293.051/23/411 1/41 1/222 1/234151818181818202224182020202020222426

242626262626283032

Cucharn de arrastre 110 de rotacin (Dragline)0.380.570.760.951.151.521.522.293.051/23/411 1/41 1/222 1/234

202224242428283032242628282833333538303235353540404245

NOTA: Para el incremento de 10 en el movimiento debe aumentarse 2 segundos en el ciclo; por cada 10 de disminucin debe descontarse 2 segundos en el ciclo.

ars

CURSO:CONSTRUCCION DE OBRAS HIDRAULICAS

TABLA N 6TABLAS DE RENDIMIENTO DE PALAS POR HORA (Para la ShoveL)

MATERIAL3/80.291/20.383/40.5710.761 1/40.961 1/21.151 3/41.3421.532 1/21.91Yd3M3

MARCAS HMEDAS1.12651.37881.601261.831571.961912.132182.242452.342712.54310MM3

ARENAS Y GRAVA1.12611.37841.601191.831531.961762.132062.242292.342532.54293MM3

TIERRA COMUN1.35541.70732.031032.341342.571612.791832.922063.102293.40268MM3

ARCILLA DURA1.83382.13572.44842.741112.951383.231613.481803.712033.04237MM3

ROCA BIEN QUEBRANT.31467396119138157176210M3

NOTA: La cifra superior es la altura ideal de corte.La cifra inferior es el rendimiento en m3/hora

.TABLA N 7OPTIMA PROFUNDIDAD DE EXCAVACION

Capacidad del cucharnPalas mecnicas

Materias livianas y muy sueltas, como marga, arena, grava, etc.Materias medianas como tierra comnMaterias difciles como arcilla dura, o mojada o pegada

M30.290.380.580.770.961.151.351.51.9M1.151.401.621.831.982.132.252.382.56M1.371.432.072.382.602.802.963.113.41M1.832.132.442.742.993.263.513.724.05

Ars/ sec.

EQUIPO MECNICO EMPLEADO EN EL MOVIMIENTO DE TIERRAS

En la actualidad existe gran variedad de maquinaria para el movimiento de tierras; algunas muy sofisticadas, pero de una manera general se puede agrupar de la siguiente forma:

1. Tractores y empujadores2. Cargadores frontales3. Trallas y mototrillas4. Palas mecnicas5. Equipo para transporte: volquetes, camiones, vagones, etc.6. Niveladoras7. Rasgadores, arados, cultivadoras8. Compresoras de aire y herramientas neumticas9. Compactadoras y rodillos10. Otros equipos: zanjadoras, fajas transportadoras, etc.

TRACTORES

El tractor es la mquina ms verstil y de mltiples aplicaciones, se usa para jalar o empujar. Pueden ser de llantas o de orugas (carriles). El motor, en la generalidad de los casos es diesel, excepto algunos pequeos que pueden ser a gasolina.

Los tractores de llantas operan mejor sobres superficies de tierra firme o en obras de conservacin y mantenimiento. Los tractores montados sobre orugas trabajan bien sobre superficies de tierra suelta, barro y bajo agua.

En el mercado existen diversidad de marcas y tipos. Algunos se presentan en el cuadro de la pgina siguiente, en donde se dan algunas caractersticas de ellos.

En la columna relativa al peso, no se ha considerado el peso del lampn u hoja de las marcas: Caterpillar, Allis Chaillmers e International Harvester.

EMPUJADORES

Los empujadores llamados tambin "Dozers" son implementos que se acoplan a los tractores para cortar, empujar y extender materiales. Los empujadores toman diferentes nombres como: Lampn, hoja o simplemente chuchilla; sin embargo, es necesario hacer la diferenciacin que las partes del empujador son la cuchilla que es la que est en la parte inferior y las cantoneras, situadas a los extremos de la cuchilla; todo esto unido a la hoja propiamente dicha.

La capacidad de la hoja o lampn depende segn se trate de empujador recto o angulable (las angulables son de mayor dimensin). Tambin depende del tipo de hoja, ya sea recta, en semi U o en U.

En el cuadro de la pg. 10 se dan las dimensiones de las hojas, con las que se puede calcular en forma aproximada la capacidad del empujador; pero es necesario aclarar que la capacidad del lampn depende del tipo de suelo que se tenga ya ..

CARACTERSTICAS DE ALGUNAS MARCAS DE TRACTORES

MarcaTipoPotenciaHPPesoKgDimensiones de la hoja en metrosLong. X Altura (Bulldozer)

Caterpillar

D4D686,2002.40 x 0.69

D5938,7002.90 x 0.96

D6C12510,5003.05 x 1.13

D7E18015,5003.65 x 1.27

D8H27022,7004.00 x 1.36

D9G38530,4004.35 x 1.82

Fiatallis

FD5FD77-D8-B10-C14-CFD20FD30FD4041-B

66828693128158235315478550

6,5007,8008,9009,60012,60016,10028,00038,70060,20069,500

3.29 x 0.85

3.15 x 1.20

Komatsu

D30A-BD50A-11D60A-3D80A-BD120A-B

5286125165235

4,80010,30013,75018,70025,850

2.53 x 0.633.21 x 0.853.65 x 0.903.91 x 1.064.22 x 1.16

Allis Challmers

HD-5HD-9HD-15HD-305,1008,39012,47018,960

2.40 x 0.752.87 x 0.873.00 x 1.063.30 x 1.17

International Harvaster

TD-9TD-14TD-18TD-24

4,6007,51010,70017,143

2.40 x 0.752.92 x 0.903.04 x 1.003.27 x 1.20

que la cohesin, humedad, granulometra, etc. del material har que el ngulo de reposo sea diferente.

RENDIMIENTO DE TRACTORES CON EMPUJADOR

El rendimiento de los tractores con empujador depende de la capacidad terica de la hoja y segn la clase de suelos.

La capacidad terica de la hoja se calcula en forma aproximada conociendo las dimensiones de ella y bajo el supuesto de que la carga que empuja; en una trinchera con una altura igual a la de la hoja, ser igual a un volumen equivalente al largo por alto de la hoja por un ancho que vara de 0.75 a 1.00 veces la altura de la hoja, dependiendo de la pendiente frontal del material que se est empujando.

Adems, de acuerdo a lo que se ha indicado en la pg. 9, el rendimiento del tractor ser segn la prosicin del dozer.

El dozer o lampn tiene las siguientes caractersticas:

Bulldozer o empujador recto, es cuando el lampn est en forma de perpendicular al eje longitudinal del tractor.

Angledozer o empujador angular, es cuando el lampn forma un ngulo con el eje longitudinal del tractor y los extremos de la cuchilla estn a la misma altura.

Tiltdozer o empujador inclinable, es cuando el lampn tiene un extremo de la cuchilla ms alto que el otro y adems es perpendicular al eje longitudinal del tractor.

CALCULO DEL RENDIMIENTO DE TRACTORES CON EMPUJADOR

Se emplea la siguiente frmula:

R:Rendimiento en m3/hora

60:Nmero de minutos de la horaQ:Capacidad de la hoja en m3, en estado sueltoE:Factor de eficiencia del tractor = 0.8f:Factor de conversin de los suelosCm:Tiempo del ciclo en minutos

CICLO DEL TRACTOR (Cm)

Cm = TF + TV

El tiempo fijo se considera constante e igual a 0.33 minutos.

TIEMPO VARIABLE (TV) Es el sistema mtrico:Cm:Tiempo del ciclo en minutos

TF:Tiempo fijo en minutosTV:Tiempo variable en minutosD:Distancia en metrosV:Velocidad en km/h.

En el sistema ingls:TV:Tiempo variable en minutos

D:Distancia en piesV:Velocidad en millas/h.

Ejemplo de aplicacin:

Calcular el rendimiento horario de un tractor D6C para trabajar en un terreno limo arenoso con un ngulo de reposo de 1.5 que tiene un coeficiente de esponjamiento de 1.25. la distancia de acarreo es de 30 metros. Las velocidades cargado = 2.5 km/h y en contramarcha (retorno vaco) de 6 km/h.

Resolucin:

La capacidad Q del lampn se halla aplicando las dimensiones dadas en el cuadro de la pg. 10. Segn ello se tiene:Hoja

Largo = 3.05 mAlto= 1.13 mAncho = 1.13 x 1.15Aplicando la frmula del rendimiento:

Q = 2.92 m3E = 0.8f = 1.0 ( E.S.)

El tiempo fijo (TF) es 0.33 minutos

Tiempo variable:

En (2) Cm = 0.33 + 1.02 = 1.35 minutos

En (1):

Respuesta:El rendimiento por hora e de 103.8 m3

CARGADORES FRONTALES

El cargador frontal es una versin modificada del tractor en donde el lampn ha sido reemplazado por un cucharn que tiene una capacidad variable. El cargador frontal se utiliza para cargar el material sobre volquetes, camiones o vagones. Pueden ser montados sobre llantas o sobre orugas. El cucharn es accionado mediante sistema hidrulico.

Capacidad del cargador frontal

Para calcular la capacidad del cucharn en la prctica, es decir ver la cantidad de material suelto que puede cargar, se tiene que analizar el factor de llenado que se indica a continuacin.

Cargadores con orugas

Material Factor de llenadoAgregados uniformes85 - 90%Agregados hmedos mezclados95 - 100 %Marga hmeda100 - 110 %Tierra, piedras, races80 - 100 %Materiales cementados85 - 95%

La frmula para determinar la cantidad de material en m3 sueltos es:

Mtros cbicos sueltos= capacidad del cucharn x factor de llenado.El rendimiento o produccin de un cargador frontal se halla multiplicando la cantidad de material que mueve el cucharn por el nmero de veces de carga en una hora.

Cargadores de llantas

El rendimiento de un cargador de llantas depende de su capacidad de trabajo, de la capacidad del cucharn, de la densidad del material y de la duracin del ciclo.

Tiempo de ciclo

El tiempo de ciclo est constituido por los tiempos parciales de las operaciones de: carga, maniobras, recorrido y descarga.

Tiempo de carga

Segn el tipo de material se tiene:

Material Tiempo (minutos)Agregados uniformes0.03 - 0.05Agregados hmedos mezclados0.04 - 0.06Marga hmeda0.05 - 0.07Tierra, piedra, races0.05 - 0.20Materiales cementados0.10 - 0.20

Tiempo de maniobras: Se considera de 0.22 a 0.25 minutos.

Tiempo de descarga: Depende del tamao y resistencia de la unidad en la que se descarga. Vara de 0.04 a 0.07 minutos.

Tiempo de recorrido: Se considera como el tiempo variable del tractor.

Capacidad de los cucharones

Capacidad al ras: El volumen del material retenido en el cucharn colmado despus de pasarle un rasero.

Capacidad colmada o nominal: Es la capacidad a ras ms la cantidad adicional que se acumule con un ngulo de reposo de 2:1, con el nivel a ras al suelo.

TRAILLAS Y MOTOTRAILLAS

Rendimiento ( R )

La produccin o rendimiento se calcula por la frmula que se aplica en el caso de los tractores:

F:Rendimiento en m3/h.

Q:Capacidad de la caja de la tralla en estado suelto. Cm:Tiempo del ciclo en minutos.

Tiempo de ciclo:

Tiempo Fijo (TF)De acuerdo a las condiciones de trabajo y segn se trate de trillas ayudadas por empujador o sin l y tambin segn la capacidad de la caja, se estima un tiempo constante de 2 a 5 minutos. Sin embargo, a manera de ilustracin, para mayor detalle se pueden considerar las siguientes tablas:

a. Tiempo para colocacin en posicin de carga (en minutos)

CondicionesTrallas conempujadorTrallas sin empujador

FavorablesPromedio0.250.500.100.15

Desfavorables1.500.20

b.Tiempo de carga (en minutos)

Mototrallas y trallas con tractor de ruedas u orugas y empje.

CondicionesCapacidad de la caja (tolva) en m3

4 - 88-1213-1617-24

FavorablesPromedioDesfavorables0.60.81.00.81.01.21.01.21.51.21.51.8 - 2.0

Cuando son de carga automtica y sin empuje el tiempo de carga aumenta de 0.2 a 0.5 minutos, segn las condiciones y capacidad de la caja.

Condicionesc. Tiempo de descargad. Tiempo de vuelta

FavorablesPromedio0.30.50.30.5

Desfavorables0.80.7

e. Tiempo de aceleracin y desaceleracin

Se considera un tiempo que vara de 0.4 a 0.6 minutos

Tiempo variable (TV)

Al igual que los tractores, el tiempo variable depende de la distancia de transporte y la velocidad.TV: Tiempo variable en minutos

60:Nmero de minutos de la horaD:Distancia en metrosV:Velocidad en km/h.

En el sistema ingls:

Donde:D:Distancia en piesV:Velocidad en millas/hora

DISTANCIAS ECONMICAS DE TRANSPORTE

La mejor produccin o rendimiento de las mquinas destinadas a transportar material, sin considerar las condiciones del terreno y la habilidad del operador, se obtiene segn la distancia de recorrido. Estas distancias son las siguientes:

MaquinariaDistancia de recorrido (en metros)

Tractores de orugaTractores de llantasTrallasMototrallasVolquetes y camionesHasta 4545 - 9090 - 450450 - 1500ms de 1500

PALAS MECNICAS

Son mquinas que excavan y cargan el material en volquetes, camiones, vagones. Pueden estar montadas, sobre orugas, llantas o sobre un camin. Se designa el tamao de la pala segn la capacidad del cucharn.

Clases de palas mecnicas

1. Pala con cucharn de puntas (Shovel)2. Pala con cucharn de arrastre o draga (Draligne)3. Pala con cucharn de almeja (Clamshell)4. Retroexcavadora (Trench hos, Pull Shovel)5. Gra (Lifting Crane)

El rendimiento de las palas mecnicas estn acondicionadas por el tamao del cucharn, el ngulo de giro del aguiln, la profundidad ptima de corte, la eficiencia del operador, las condiciones de obra y el tamao de las unidades de acarreo, para calcular en rendimiento de las palas se utilizan tablas que han confeccionado los fabricantes, de acuerdo a experiencias realizadas.

Clculo del rendimientoR: Rendimiento en m3/h

3,600:Nmero de segundos de una horaE:Factor de eficiencia de la pala = 0.8Q:Capacidad del cucharnf:Factor de conversin de suelosk:Factor de eficiencia del cucharn (Tabla N 4) Cs:Tiempo del ciclo en segundos (Tabla N5)

En la Tabla N6 se indica el rendimiento en m3/hora (medidos en banco) de la pala Shovel para diferentes tamaos del cucharn y la profundidad ptima de corte, con un ngulo de giro del aguiln de 90.

NMERO DE VOLQUETES NECESARIO / PARA EL TRABAJO EFICIENTE DE UNA PALA MECNICA.

Para clculos aproximados se utiliza la siguiente frmula:

En donde:

N:Nmero de volquetes necesarios60:Nmero de segundos en un minutoD:Distancia de transporte, por los volquetes, en metrosV1:Velocidad del volquete cargado en metros por minuto (*)T1:Tiempo de descarga del volquete, en minutosV2:Velocidad del volquete descargado en metros por minutoT2:Tiempo que demora el volquete en cuadrarse bajo la palan:Nmero de ciclos de la pala para llenar el volqueteCs:Tiempo del ciclo de la pala, en segundos (Tabla N 5)