Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE

    BOLVAR

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    PRODUCCIN DE EQUIPOS PARA

    EXCAVACIN Y CARGUE

    Es uno de los factores mas importantes para

    tener en cuenta en un proyecto al momento

    de planificar y administrar equipos de

    construccin para las diferentes actividades arealizar. Se trabaja inicialmente con una

    productividad teorica calculada y luego se

    ajusta de acuerdo a los factores que influyen

    en el rendimiento en obra.

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    PRODUCCIN DE EQUIPOS PARA

    EXCAVACIN Y CARGUE

    Datos reales obtenidos en otros proyectos

    Experiencias en obras similares

    Conocimientos del comportamiento de las maquinas

    Conocimiento de la eficiencia de los operadores

    Conocimiento de los materiales

    Conocimiento del terreno

    Conocimiento del clima

    Conocimiento del medio donde se desarrolla el proyecto

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    Basndonos en estos datos se puede lograr una aproximacin derendimientos que mas se ajusten al proyecto, manejando valoresoptimistas, pesimistas y promedios, los cuales quedan adisponibilidad del gerente del proyecto para organizar y planificarel proyecto y su ejecucin.

    La produccin se da normalmente en m3/h o Ton/h. existe una

    formula general para calcular la produccin de equipos mvilesque es la siguiente:

    Q=q x N x E

    Donde: Q: Produccin por hora

    q: Produccin por ciclo

    N: numero de ciclos por hora

    E: factor de eficiencia

    PRODUCCIN DE EQUIPOS PARA

    EXCAVACIN Y CARGUE

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    PROPIEDADES FSICAS DE LOS

    MATERIALES (VOLUMEN Y PESO)

    Siempre se debe tener muy claro el concepto de cantidad

    de material sea para calcular produccin, cantidades totales

    movidas o cantidades a cobrar. Existen 4 maneras de medir

    la cantidad de material, 3 de volumen y 1 de peso:

    Volumen en banco (m3 B): cuando el material se encuentra

    en su estado natural (in situ).

    Volumen suelto (m3 S): una vez removido o excavado de su

    estado natural, suelto o expandido. El incremento depende

    de la naturaleza del mismo o como fue removido.

    Volumen compactado (m3 C): cuando ha sido colocado y

    compactado mecnicamente, siempre es menor que el

    suelto, pero puede ser mayor o menor que el de banco.

    Peso (Kg. o T): es la medida en kilogramos o toneladas del

    material trabajado. Este da la medida mas exacta.

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    PROPIEDADES FSICAS DE LOS

    MATERIALES (VOLUMEN Y PESO)

    Se puede pesar el material en bsculas fijas o

    porttiles. Debido a la dinmica de las obras demovimientos de tierra, lo mejor es que se

    trabajen con fijas en los puntos de disposicin

    final o despacho, debido a que las porttiles son

    muy susceptibles a su ubicacin, posicin ymantenimiento, lo cual las puede descalibrar, sin

    mencionar que el proceso de calibracin es

    tedioso.

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    EXPANSIN O DILATACIN

    (SWELL

    )

    Es el porcentaje de volumen que aumenta una vez el

    material es removido de su estado original o natural.

    Volumen Suelto de material de un peso dado

    1+Dilatacion = --------------------------------------------------------------------------- (1)

    Volumen en el banco del material del mismo peso dado

    Por lo tanto:

    Volumen Suelto

    Volumen en el banco = ------------------------------ (2)

    1 + Dilatacin

    Volumen Suelto = Volumen en el banco x (1 + Dilatacin) (3)

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    FACTOR DE CARGA

    Con el factor de carga se puede determinar los volmenes suelto

    y en banco conociendo el porcentaje de dilatacin:

    100% 1

    Factor de carga = ----------------------------- = ---------------------- (4)

    100% + Dilatacin 1 + Dilatacin

    Reemplazndola en la (2):

    Volumen en Banco = Factor de Carga x Volumen suelto (5)

    Tambin se puede obtener la carga til de una maquinautilizando la siguiente frmula:

    Carga (m3 B) = Carga (m3 S) x Factor de Carga (6)

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    CONTRACCIN

    Se refiere al cambio en el porcentaje de volumen de un

    material de su estado original o natural a cuando escompactado. Esta relacin se le llama factor de

    contraccin el cual est dado por la siguiente formula:

    Volumen de material compactadoFactor de Contraccin= ------------------------------------------------- (7)Volumen en material en banco

    El factor de contraccin se obtiene generalmente de

    pruebas realizadas en obra. A continuacin encontraranuna tabla que describe el comportamiento de algunos

    materiales.

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    CONTRACCIN

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    CONTRACCIN

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    CONTRACCIN

    Ejercicio de ejemplo:

    Si se tienen 1000m3 B de roca y la

    dinamitamos, Cul es el volumen suelto?

    Cul es el volumen compactado?

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    DENSIDAD

    La densidad es un concepto bsico de masa por

    unidad de volumen, sin embargo cuando hablamosde materiales de construcciones se debe tomar encuenta que esta vara de acuerdo al estado delmaterial, si est hmedo, tamao de partculas, etc.

    PesoDensidad = ------------------ (8)

    Volumen

    Peso = Densidad x Volumen (9)

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    DENSIDAD

    Esta caracterstica del material varia si este

    est en banco o suelto, debido a la

    presencia de bolsas de aires y espacios

    entre las partculas, por lo cual una misma

    cantidad de volumen del mismo material

    pesa ms en banco que suelto.

    Densidad en banco (kg/m3 B)1 + Dilatacin = ------------------------------------------- (10)

    Densidad suelto (kg/m3 S)

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    DENSIDAD

    Existen tablas que indican las densidades de los materiales

    ms comunes sin embargo para medirla en sitio se puedenemplear los siguientes mtodos:

    Medidor nuclear de densidad y humedad del suelo.

    Cono de arena

    Aceite

    Balones

    Cilindro

    Todos estos mtodos, exceptuando el primero emplean elsiguiente procedimiento:

    Obtener una muestra del material del banco.

    Determinar el volumen del hueco.

    Pesar la muestra del material.

    Calcular la densidad en banco.

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    DENSIDAD

    El medidor nuclear o densmetro nuclear es uno de los

    mtodos ms modernos para determinar la densidad yhumedad del suelo. Se basa en un emisor comn deradiacin que emite neutrones y rayos gamma en elmaterial. La cantidad de rayos gamma que absorbe ydispersa el material esta en proporcin inversa con la

    densidad del material. Cuando se mide el contenido dehumedad, la cantidad de neutrones moderados que sereflejan del suelo al detector, despus de chocar con laspartculas de hidrogeno del material, es directamenteproporcional al contenido de humedad del material.

    Todos estos procedimientos son satisfactorios yproporcionan densidades precisas siempre y cuando sehagan correctamente, y se debe repetir varias vecespara utilizar un promedio.

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    DENSIDAD

    Ejemplo:

    Si se tiene una excavadora con un cucharon de 2m3 de capacidad colmada (2:1) para cargarvolquetas con grava seca. Determinar:

    1. Cul es la densidad del material suelto.2. Cul es el volumen que se utiliza del cucharon.

    3. Cul es la carga u tila del cucharon en m3 B.

    Datos:

    Densidad del material en banco 1690 kg/m3

    Factor de llenado 1.2

    Dilatacin 10%

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    OTROS FACTORES

    Adems de la capacidad de produccin de la

    maquina es importante saber si el equipo

    tiene la capacidad intrnseca para realizar el

    trabajo, es decir si cuenta con la potencia,

    fuerza de traccin o empuje suficiente.

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    ELEMENTOS QUE CONFORMAN EL TREN

    DE POTENCIA DE UNA MAQUINA

    Motor. Suministra la primera fuerza esencial para el

    funcionamiento de la mquina, se expresa en trminode potencia (HP), tiene relacin directa con el torque ylas RPM, y el primero est relacionado con la fuerza detraccin de la mquina.

    Velocidad de translacin es inversamente proporcional ala fuerza de traccin en la barra de tiro (drawbar pull) ollantas propulsoras (Rimpull).

    Potencia bruta se da cuando se le adicionan al motor elsilenciador, filtro de aire, bomba del agua y decombustible. Potencia al volante es la que resultadespus de deducir las perdidas por el ventilador y elalternador. Una vez este puesto a punto nunca se puedeincrementar su potencia con algn otro elemento.

  • 7/23/2019 Produ