FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE ING. CIVIL
TEMA
: Camión Cisterna
Ciclo
: 07-01 : 07-01
Integrantes
: ACHAHUANCO : ACHAHUANCO FLORES, Fredy INFA REYMUNDEZ, Wadson MUÑOZ CURO, Eliot RIVERA LOPE, Isaac Jorge.
Curso
: Caminos II : Caminos
Profesor
: Ing. : Ing. Edison Palma Vañez
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Ayacucho – Ayacucho – Perú Perú 2017
DEDICATORIA El presente trabajo de Hidrología Superficial y Subterráneo dedicamos a nuestros progenitores por
innumerables
motivos
hayan
logrado
encaminarnos por el buen camino y así lograr nuestros objetivos deseados. Dedicamos también al profesor de Metodología por la guía y la l a orientación prestada y así lograr el presente trabajo.
DEDICATORIA El presente trabajo de Hidrología Superficial y Subterráneo dedicamos a nuestros progenitores por
innumerables
motivos
hayan
logrado
encaminarnos por el buen camino y así lograr nuestros objetivos deseados. Dedicamos también al profesor de Metodología por la guía y la l a orientación prestada y así lograr el presente trabajo.
AGRADECIMIENTO Este presente trabajo agradecemos a nuestros padres y familiares porque nos brindaron su apoyo moral para seguir estudiando y lograr el objetivo trazado para un futuro mejor y ser orgullosos para ellos. Al Profesor de Metodología pues él fue quien nos guio para hacer el presente trabajo.
Índice 1 CAMIONES CISTERNAS.................................................................................................................. 1 1.
DEFINICION ................................................................................................................................. 1
2.
CARACTERÍSTICAS ....................................................................................................................... 1 2.1.
LA CABINA Y EL DISEÑO DEL CAMIÓN ........................................................................................ 1
2.2.
EL TANQUE DE CARGA ............................................................................................................. 2
3.
CLASIFICACIÓN DE LOS CAMIONES CISTERNAS ......................................................................... 3 3.1.
REMOLQUES ........................................................................................................................ 3
3.2.
SEMIRREMOLQUES ............................................................................................................. 3
3.3.
DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD EN LAS CISTERNAS ............................................................ 4
4.
OTROS COMPONENTES DE SEGURIDAD EN LAS CISTERNAS ..................................................... 7 4.1.
PLATAFORMAS SUPERIORES .............................................................................................. 7
4.2.
ESCALERAS DE ACCESO A CISTERNAS ................................................................................. 8
5.
PRODUCTIVIDAD DE LOS CAMIONES AGUATEROS ................................................................... 9
6.
DURACIÓN DEL CICLO "TA " ....................................................................................................... 9
7.
RENDIMIENTO DE UN CAMION CISTERNA MARCA DODGE 1-500 .......................................... 11
8.
CÁLCULO DEL TIEMPO QUE DURA UN CICLO DE TRABAJO ..................................................... 11
9.
PRODUCTIVIDAD EN FUNCIÓN DEL MATERIAL HIDRATADO .................................................. 11
10.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PRODUCTIVIDAD DE LOS CAMIONES AGUATEROS ....... 12
CONCLUSIONES .......................................................................................................................... 21 RECOMENDACIONES .................................................................................................................. 22 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................ 23
INTRODUCCIÓN Los camiones cisterna pueden ser un medio rápido de transporte de agua a las zonas que requieran de suministro de agua segura. Sin embargo, las operaciones de camiones cisternas son costosas y requiere de mucha dedicación de tiempo para organizar y administrar este tipo de distribución, además que las cantidades de agua que se pueden distribuir son limitadas. Es una de las muchas variedades de camión que sirve tanto para el transporte de líquidos como para su mantenimiento por tiempo prolongado según sus características. Coloquialmente también se le ha llamado «zeppelín» o «pipa». Por ejemplo, un camión cisterna que transporta agua a alguna comunidad, es conocido como la «pipa de agua», puede tener una capacidad que varía entre 2.000 a 30.000 lts. Los camiones cisterna cumplen dos funciones: almacenar y transportar, tareas que exigen de los fabricantes altas especificaciones de construcción para garantizar en todo momento la seguridad.
RESUMEN Los camiones cisterna pueden ser un medio rápido de transporte de agua a las zonas que requieran de suministro de agua segura. Sin embargo, las operaciones de camiones cisternas son costosas y requiere de mucha dedicación de tiempo para organizar y administrar este tipo de distribución, además que las cantidades de agua que se pueden distribuir son limitadas. Es una de las muchas variedades de camión que sirve tanto para el transporte de líquidos como para su mantenimiento por tiempo prolongado según sus características. Coloquialmente también se le ha llamado «zeppelín» o «pipa». Por ejemplo, un camión cisterna que transporta agua a alguna comunidad, es conocido como la «pipa de agua», puede tener una capacidad que varía entre 2.000 a 30.000 lts. Los camiones cisterna cumplen dos funciones: almacenar y transportar, tareas que exigen de los fabricantes altas especificaciones de construcción para garantizar en todo momento la seguridad. Están equipados con un regador horizontal en la parte trasera y debajo del tanque, el sistema de vaciado del agua puede ser por gravedad o a presión, en cuyo caso estará equipado con una bomba de agua, comparativamente el vaciado a presión ofrece mayores ventajas. Lo más importante es su rendimiento que tiene los camiones cisternas en la construcción de carreteras y otros, desde entonces su utilidad primordial, para ello se tocó algunas fórmulas que nos ayudara a determinar su rendimiento de carga y descarga. De esta manera damos por concluir su importancia para poder administrar y controlar su avance, utilidad y funcionalidad en las obras requeridas de los camiones cisternas.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL: La programación de un Rendimiento de Camión Cisterna en una Hoja de Excel facilita el trabajo para tener valores exactos y saber el rendimiento en un menor tiempo.
CAMIONES CISTERNAS 1. DEFINICION Se describe una cisterna como un depósito especial dedicado al transporte, normalmente de sección cilíndrica o más o menos elipsoidal, de eje horizontal, con casquetes o fondos abombados en sus extremos y provisto de valvuiería, conducciones y dispositivos de carga y descarga. Estas cisternas, como elemento portante, situado en la zona posterior de una cabeza tractoran, unidas de forma fija (rígida), constituye un camión cisterna. El camión cisterna es una de las muchas variedades de camión que sirve tanto para el transporte de líquidos como para su mantenimiento por tiempo prolongado según sus características. La mercancía se transporta en estado líquido ya que los fluidos tienen un menor volumen en estado líquido que gaseoso, pudiendo transportar mayor cantidad de este, pero a mayor presión. Entre estos se destacan por su mayor uso los de agua para regadío y trasvase, los de transportes de combustibles líquidos como gasolina, querosene, glp y otros, o los de productos químicos líquidos, estando el transporte de éstos regulado en casi todo el mundo por su peligrosidad.
2. CARACTERÍSTICAS 2.1. LA CABINA Y EL DISEÑO DEL CAMIÓN La cabina y el diseño general de un camión cisterna es similar a la mayoría de otros semi remolques, y algunos (pero no todos) son semi camiones que simplemente han sido añadidos a una cisterna en lugar de un remolque estándar. La cabina está ubicada sobre un solo eje, y el remolque que contiene el tanque de carga generalmente tiene dos o tres ejes que ayudan a distribuir el peso del tanque de manera más uniforme y proporciona así una mejor amortiguación cuando transita sobre carreteras irregulares. Los camiones más pequeños pueden tener todo el cuerpo del camión (incluyendo el tanque de carga) como una sola pieza, los camiones cisterna más grandes tienen una cabina separada del remolque. Los
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camiones más grandes son capaces de transportar varios remolques de carga conect ados a la vez, permitiendo el transporte de grandes cantidades de carga de manera similar al transporte que se realiza en tren.
2.2. EL TANQUE DE CARGA Los tanques de carga de los camiones cisterna están generalmente bien aislados y reforzados con el fin de evitar fugas accidentales o contaminación de la carga mientras ésta es transportada. El tamaño del tanque puede variar dependiendo del tipo de camión cisterna, existiendo grandes camiones. Los materiales que componen el tanque de carga y el recubrimiento varía dependiendo del uso que se le dará al tanque; se utilizan diferentes materiales para garantizar el cumplimiento de las normas de seguridad de alimentos, proporcionar resistencia a la corrosión o reacciones químicas, permitir que el tanque de carga sea presurizado o refrigerado, e incluso para resistir el daño de materiales en bruto o pesados que pueden ser transportadas dentro del tanque de carga. Todos los tanques de carga de los camiones cisterna deben estar equipados con señales con forma de diamante que indican cualquier peligro que pueda producir la carga, tales como la inflamabilidad, el riesgo de explosión debido a la presurización o el peligro de naturaleza altamente corrosiva de la carga. a).- LOS USOS DE LOS CAMIONES CISTERNA.- Aunque los camiones cisterna son los más comúnmente utilizados para transportar líquidos, también pueden ser utilizados para transportar gases y algunos materiales sólidos. Los líquidos pueden incluir leche, gasolina, aceites, disolventes y una variedad de otros productos químicos. Una cantidad de productos químicos en estado gaseoso se transporta también de manera presurizada por los camiones cisterna, debido a que un tanque de carga reforzado puede contener una gran cantidad de gas. Los sólidos transportados por un camión cisterna pueden ser hormigón, tierra, minerales y una variedad de otras cargas secas a granel. Los camiones cisterna más pequeños también pueden transportar mezclas de materiales sólidos y líquidos, tales como materiales de desecho que se transportan para su eliminación. b).- CRITERIOS DE FABRICACIÓN DE CAMIONES CISTERNAS.- La construcción de estos vehículos se realiza generalmente en aluminio y esto se debe a dos importantes razones: peso y seguridad. La elasticidad que ofrece el aluminio permite construir un envase de 38.000 a 45.000litros de capacidad para que en caso de impacto o vuelco se arrugue y se deforme, pero difícilmente se corte; además, el roce del aluminio contra el asfalto u otro elemento no produce chispa, evitando la detonación y el incendio de la carga que sí podría producirse con el uso de materiales como el acero. A esto sumemos el hecho de que el aluminio pesa la tercera parte de lo que pesa el acero, pudiendo aumentar la capacidad de carga, algo muy bien visto
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por los transportistas. Esto convierte al aluminio como el material predilecto para construir este tipo de vehículos. El tanque principal que vemos interiormente se encuentra dividido por paredes de aluminio soldadas que conforman las distintas cisternas, permitiendo transportar distintos tipos de sustancias, como también reducir el movimiento del líquido dentro del tanque principal. Éste tipo de vehículos está equipado con sistemas de seguridad estándar y otro s opcionales según lo requiera el cliente, y estos van desde complejos mecanismos electrónicos a simples piezas plásticas ubicadas con cierto ingenio. 3. CLASIFICACIÓN DE LOS CAMIONES CISTERNAS A efectos de clasificación, las cisternas pueden constituirse en remolques y semirremolques. 3.1.REMOLQUES Son elementos de transporte integrados por una cisterna sobre unos bastidores soportados por ejes de ruedas delanteros y traseros, unidos a una parte tractora o camión cisterna por un enganche reglamentario, pudiendo ambas partes quedar separadas.
Camión cisterna con remolque
3.2.SEMIRREMOLQUES Al igual que los remolques, no pueden moverse por sí mismos, precisando de un elemento motriz. Carecen de ejes de rueda delanteros, materializándose la unión a la parte tractora a través de una articulación especial donde queda fijado el pivote de sujeción (pivote real) de 2 pulgadas de diámetro del que va provisto todo semirremolque. A la parte de esta unión que va fija al tractor se le denomina la quinta rueda y se localiza a unos 300 mm por delante del último eje del tractor. Tienen un número par de ejes de ruedas (2 - 4 ejes) pudiendo sostenerse apoyados por sí mismos, aunque estén desenganchados de la cabeza motriz que los remolca. Con independencia del sistema de tracción, los semirremolques pueden ser: con chasis, en los que la cisterna va apoyada en toda su longitud sobre un bastidor y altoparlantes, sin bastidor, estando la propia cisterna calculada para resistir mecánicamente apoyada, por un lado en una placa giratoria y por otro, en los ejes traseros por medio del carretón trasero, falso bastidor auxiliar en la zona trasera. Tiene la gran ventaja de su reducido peso muerto y la de permitir
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la libre dilatación con productos a temperaturas distintas a la atmosférica. Mecánicamente trabaja como una viga simplemente apoyada en sus extremos. Son casi cilíndricas co n fondos o casquetes semiesféricos.
Semirremolque-cisterna soportado sobre bastidor
Fig. 3: Semirremolque-cisterna autoportante
Existen otras clasificaciones de cisternas según materiales constructivos (acero, aluminio y plástico); compartimentaje (compartimentadas y sin compartimentar); aislamiento térmico (con y sin aislamiento) y con aislamiento de vacío; energía de aportación (calentadas y refrigeradas), etc. 3.3.DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD EN LAS CISTERNAS Con independencia de las válvulas y elementos propios de llenado y vaciado, las cisternas suelen ir provistas de otros dispositivos, cuya misión es conferir seguridad intrínseca a las operaciones de carga y descarga. A título simplemente de reseña, los más importantes son los siguientes. a).- Sistema de ventilación.- Cada compartimento del camión cisterna dispone en su parte superior de un sistema de ventilación mecánico, de accionamiento en sobrepresión y depresión, a fin de evitar las deformaciones en las paredes de la cisterna en caso de carga o descarga al máximo régimen. La válvula de ventilación actúa tanto durante el transporte como durante la carga y descarga. Como función transporte, la válvula responde con apertura automática a las variaciones de presión y temperatura entre el interior y el exterior de la cisterna, cuando la presión interior
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supera un determinado valor (±10 milibares). Como función servicio evita las sobrepresiones que puedan producirse sobre una presión máxima de tarado en sobrepresión (±20 milibares). Con independencia de los valores de presión establecidos en la función transporte, responde a las pequeñas variaciones que se producen por presión y temperatura entre el interior y el exterior de la cisterna. Simultáneamente, sobre los valores de presión correspondientes a la función de servicio, tienen una capacidad de ventilación en sobrepresión y depresión de 3.000 y 1.500 l/min respectivamente. Una doble protección, finalmente, incorporan estas válvulas: contra la propagación de la llama y contra el vertido de producto cuando la inclinación del vehículo supera un determinado valor (27 ºC). Actualmente, la moderna tecnología incorpora gran parte de estas prestaciones, concurriendo en un único elemento, en las denominadas válvulas de aireación de cinco efectos. Las nuevas condiciones de funcionamiento de estas válvulas, están definidas por: 1.- Contribuir a la protección del medio ambiente ante los casos de caída o vuelco del vehículo-cisterna. 2.- Evitar que la presión interna alcance un valor demasiado elevado. 3.- Permitir las operaciones de carga en origen con la boca de hombre cerrada. 4.- Permitir las operaciones de descarga mediante bomba. Los valores correspondientes a cada una de estas funciones son: 1.- En caso de caída o vuelco, la válvula de ventilación deberá permanecer hermética hasta que el vehículo haya tomado un ángulo de inclinación de 27º (tolerancia + 101). 2.- La presión máxima de tarado de la válvula cuando está en funciones de servicio será de 90 mbar. 3.- La presión máxima de tarado de la válvula cuando está en funciones de seguridad será de 250 mbars (según TPC). 4.- La presión de tarado de la válvula de depresión para la descarga por gravedad o mediante bomba será de 5 mbars. 5.- La capacidad de ventilación de las válvulas deberá permitir respetar la presión máxima de 90 mbar durante la carga con la boca de hombre cerrada, si bien asegurando las otras funciones descritas.
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Existen otros tipos de válvulas: de seguridad propiamente dicho frente a sobrepresiones detallado, con zona de fractura frágil (válvula Phoenix) etc., concebidas con criterios cualitativos (gases licuados, tóxicos, etc.) y que tienen una funcionalidad específica en el transporte en sí. b).- Adaptador normalizado de recuperación de vapores El acoplamiento o adaptador macho para carga y descarga API (American PetroleumInstitute), de 4 pulgadas de diámetro (101.6 mm) situado en el vehículo, cumple con lo establecido en las normas API "Recuperación de Vapores", para camiones cisternas. Este adaptador está diseñado para presiones de trabajo de 5.27 Kg/cm2.
Conexión de carga inferior provisto de adaptador de recuperación de vapores API en su extremo, acoplado a una boca de carga
En el momento de la conexión de los brazos de carga provistos del adaptador API, éste ejerce presión sobre un mando de accionamiento neumático, común para las válvulas de fondo y de recuperación de vapores. De esta forma, abren simultáneamente ambas, permitiendo, por un lado, la entrada de producto en el compartimento y por otro, canalizando los vapores, a través del colector general que discurre a lo largo del domo de la cisterna hacia una boca lateral, desde la cual son conducidos a un tanque de almacenamiento de la instalación de carga. c).- Apaga llamas para tubos de escape de camiones cisterna. Se entiende por apaga llamas o cortafuegos, un dispositivo montado al final del tubo de escape del motor que, sin modificación apreciable del rendimiento del mismo, consiga recoger o apagar en su caso las partículas sólidas en ignición de carbonilla o cualquier llama que pudiera despedir el tubo de escape del vehículo cisterna en combustiones incompletas del motor. A tal efecto y como medida preventiva, en el registro control de entrada de acceso a la instalación, se le proveerá de tal dispositivo, el cual será retirado y reintegrado al abandonar la misma.
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4. OTROS COMPONENTES DE SEGURIDAD EN LAS CISTERNAS 4.1.PLATAFORMAS SUPERIORES Consisten en un pasillo metálico formado por un entramado a lo largo de la parte superior de la cisterna y cuya funcionalidad reside en el tránsito y en la operatividad precisa para efectuar con seguridad las maniobras de apertura y cierre de bocas de carga, controles e inspección del interior de los compartimentos.
Dispositivos en cúpula de cisterna correspondientes a bocas de hombre, bocas de carga y pasarela con plataforma de desembarco desde la escala de acceso. Su disposición relativa es la de un pasillo central de anchura constante a lo largo de la generatriz superior de la cisterna, de longitud comprendida entre el último peldaño de la escala o desde la plataforma de desembarque hasta un mínimo de 40 cm aproximadamente, sobrepasada la última boca de carga. La anchura de la pasarela a ambos lados de las bocas de carga debería ser como mínimo de 40 cm. Las plataformas estarán exentas de obstáculos que emerjan a lo largo de su recorrido y su diseño posibilitará la operatividad de las bocas de carga, de forma que éstas cierren en sentido contrario al de la marcha. Estas plataformas carecerán de plintos en sus laterales, debiendo estar fuertemente ancladas, firmes y perfectamente asentadas. Todos estos elementos están formados por trama antideslizante (ver fig. 6), constituyendo su ausencia circunstancia propicia a todo un cúmulo de situaciones de riesgo por deslizamientos, torceduras, esguinces y caídas, llegando a poder revestir caracteres de gravedad, si la caída se produce desde el C/C, dado el carácter resbaladizo de gran número de productos.
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4.2.ESCALERAS DE ACCESO A CISTERNAS Consiste en una escalera vertical de peldaños antideslizantes situada en la parte posterior de la cisterna y que permite el acceso a la plataforma de ésta.
Escala antideslizante de acceso al domo de la cisterna, provista de barandillas en la plataforma de desembarco a la pasarela. La altura máxima desde el suelo al primer peldaño de la escala debería ser como máximo de 50 cm, a vehículo vacío y en orden de marcha. Como primer peldaño podrá utilizarse, previo acondicionamiento, la parte superior del dispositivo de protección contra empotramientos (parachoques trasero). El nivel del último peldaño debe coincidir con el de la plataforma superior de desembarque. La separación mínima de cualquier punto de la escala a la cisterna no debería ser inferior a 16 cm La pletina antideslizante soldada a cada peldaño de la escala debería tener una anchura mínima de 6 cm. Para facilitar el acceso a la plataforma es recomendable que las barandillas laterales de la escala se eleven un mínimo de 50 cm sobre aquella. Ningún elemento de la escala debe obstaculizar la introducción o retirada de las mangueras en los porta mangueras laterales correspondientes. Desde un punto de vista preventivo, en el acceso a cisternas se deben adoptar las precauciones siguientes:
El acceso a los domos de las cisternas debe hacerse únicamente por las escalas fijas antideslizantes o por las pasarelas abatibles de acceso que deben disponer las plataformas elevadas de los cargaderos.
El desplazamiento en los domos se circunscribirá exclusivamente a las pasarelas antideslizantes, poniendo especial cuidado y atención a fin de evitar caídas, tropiezos, resbalones etc. Sería recomendable en tales desplazamientos, el uso de
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dispositivos de sujeción personal homologados (cinturones de seguridad), sujetos a cable-guía.
Los brazos o elementos de carga, deben poder manejarse de forma totalmente controlada, evitando golpes y previendo las reacciones violentas que puedan deparar las presiones de bombeo.
Si en el acceso al domo resulta preciso portar instrumentos de control y medición (toma de muestras, temperatura, densidad, etc.), se irá provisto del correspondiente maletín porta instrumentos, adosado en bandolera, de forma que, en todo momento, se disponga de manos libres.
5. PRODUCTIVIDAD DE LOS CAMIONES AGUATEROS La producción de los camiones aguateros depende de la distancia de transporte, de la velocidad que puede desarrollar la máquina, del estado del camino, de la capacidad de las bombas de agua, de las condiciones de descarga, etc.
Donde: C = Capacidad del tanque en litros TA = Duración del ciclo del camión aguatero en minutos 6. DURACIÓN DEL CICLO "TA " El ciclo del camión aguatero está determinado por la suma de los tiempos parciales siguientes:
TIEMPO DE CARGA "t 1": Es el tiempo necesario para llenar de agua el tanque del camión, utilizando bombas o por gravedad. Si se utiliza una bomba con un rendimiento de absorción - entrega de J lts/Min. :
t1 = C/J
Para una bomba de 2"
J = 215 Lts/Min
Para una bomba de 3"
J = 480 Lts/Min
Para una bomba de 4"
J = 850 Lts/Min
TIEMPO FIJO "tF": Representa el tiempo que demandan las maniobras para que el camión se ubique en el lugar de carga y para que la bomba de agua empiece a funcionar. En condiciones promedio se puede asignar valores que varían de 1 a 1.5 min.
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TIEMPO DE DESCARGA "t2": Es el tiempo que demora el camión en vaciar el agua, a través del regador, en la superficie del relleno. En promedio se puede considerar un caudal de vaciado de 400 a 600 Lts/Min, por lo cual:
Donde: Jv = 400 a 600 lt/min Jv = caudal de vaciado
TIEMPO DE ACARREO "tc": Es el tiempo necesario para que el camión aguatero cargado recorra desde la fuente de agua hasta el sector de trabajo.
donde: D = Distancia de acarreo en metros Vr = Velocidad del camión cargado en m/min.
TIEMPO DE RETORNO "tr": Es el tiempo que el camión utiliza para retomar a la fuente de agua.
Donde: Vr = Velocidad del camión vacío en m/min. De acuerdo a lo anteriormente expuesto, la duración del ciclo de un camión aguatero será igual a:
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Las velocidades que pueden desarrollar los camiones aguateros son similares a las velocidades sugeridas para la productividad de los volquetes. 7. RENDIMIENTO DE UN CAMION CISTERNA MARCA DODGE 1-500 Potencia
:
190HP
Capacidad
:
2,000 galones
Distancia media de transporte = 2.00 Km. 8. CÁLCULO DEL TIEMPO QUE DURA UN CICLO DE TRABAJO Tiempo de llenado de vaciado
= 30 mín.
Tiempo de recorrido cargado (V = 30 Km. / h)
= 4 mín.
Tiempo de recorrido descargado (V = 40 Km. / h)
= 3 mín.
Tiempo total por ciclo
= 37 mín.
Tiempo por día de trabajo
= 480 mín. / día
Tiempo útil por día de trabajo
= 480 x 0.9
Número de viajes por día
=
Volumen transportado por día
= 2,000 GAL x 12 = 24,000 GAL / día
Volumen en m 3 por día
=
432 37
= 11.68 = 12 viajes / día
24,000(3.875) 1,000
=93 m 3 /día
9. PRODUCTIVIDAD EN FUNCIÓN DEL MATERIAL HIDRATADO Para materiales en condiciones de humedad promedio se ha establecido la necesidad de agregar agua, antes de ejecutar su compactación, en un porcentaje equivalente al 10% de su peso, por ejemplo para un suelo con una densidad de 1.500 kg/m 3, la cantidad requerida de agua será de 150 litros por cada metro cúbico de material.
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La productividad del camión aguatero en función de los metros cúbicos de material que se pueden hidratar por hora estará determinada por:
Q
60 C 0.10 δ Mat
TA
600 C δ Mat
TA
10. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PRODUCTIVIDAD DE LOS CAMIONES AGUATEROS Para calcular su productividad real, se deben considerar los factores correspondientes a la resistencia a la rodadura, la pendiente del camino y la eficiencia del trabajo. Los valores de estos factores serán iguales a los considerados para la productividad de los volquetes. De acuerdo a lo anterior la producción Real de los camiones aguateros se calculará utilizando la expresión siguiente:
donde: Q = Productividad TA CORREGIDO = TA * ( 1 + h ) TA = Duración del ciclo C = Capacidad del tanque r = Resistencia a la rodadura dMAT = Densidad del material suelto p = Factor de pendiente E = Factor de eficiencia de trabajo FACTOR DE PENDIENTE PENDIENTE DE TERRENO
FACTOR (p)
(%) 15
1.20
10
1.14
12
5
1.07
0
1.00
-5
0.93
-10
0.86
-15
0.77
FACTOR DE EFICIENCIA DE TRABAJO CONDICIONES DE TRABAJO
“t”
“o”
“E”
Excelentes
60/60
1.0
1.0
Buenas
50/60
0.9
0.75
Regulares
45/60
0.8
0.60
Deficientes
40/60
0.7
0.47
FACTOR DE ALTURA h = (altura sobre el nivel del mar - 1000 metros) / 10000
FACTOR DE RESISTENCIA A LA RODADURA CONDICIONES DEL CAMINO
FACTOR
Plano y firme
0.98
Mal conservado pero firme
0.95
De arena y grava suelta
0.90
Blando sin conservación
0.85
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EJEMPLO DE APLICACIÓN
En un proyecto de carretera en el departamento de Huancavelica que está a una altura de 2800 msnm, para mejorar la subrasante de la carretera es necesario el humedecimiento de esta, para ello tenemos un camión cisterna de 10000 lts de capacidad. Las características del terreno y del camión cisterna son: -Caudal de entrega: 480 lts/min -Caudal de vaciado: 420 lts/min - Tiempo fijo: 1.3 min -Distancia de acarreo: 900 m -Velocidad del camión cargado: 23km/h= 383 m/min -Velocidad del camión vacío: 27km/h=450 m/min -El material es arena natural suelta -Pendiente del terreno de un 5% -Camino mal conservado pero firme -Condiciones de trabajos buenas Determine la productividad del camión cisterna.
SOLUCION: Ingresando todos los datos a nuestra hoja de calculo
Ingresando los factores de corrección:
14
Tenemos los siguientes resultados:
Finalmente obtenemos el rendimiento de nuestro camión cisterna:
15
En un proyecto de carretera en el departamento de Ayacucho que está a una altura de 2830 msnm, se sabe que para mejorar la compactación del terraplén para una distancia de 1km, se necesita 23m3 /h de agua, si tenemos un camión cisterna de 15000 lts de capacidad. Determine cuantos camiones cisterna serán necesarios para la compactación: Detalles de la carretera y del camión cisterna: -Caudal de entrega: 850 lts/min -Caudal de vaciado: 600 lts/min - Tiempo fijo: 1.5 min -Velocidad del camión cargado: 24km/h= 400 m/min -Velocidad del camión vacío: 28km/h=467 m/min -El material es de tierra seca suelta -Pendiente del terreno de un 5% -Camino mal conservado pero firme -Condiciones de trabajos buenas
SOLUCION: Ingresando todos los datos a nuestra hoja de calculo
Ingresando los factores de corrección:
16
Tenemos los siguientes resultados:
Finalmente El número necesario de camiones cisterna serán n
V T QT
23
7.925
2.90
Aproximadamente serán 3 camiones cisterna de la misma capacidad para poder mejorar el terraplén.
17
En un proyecto de carretera en el departamento de Ayacucho que está a una altura de 3300 msnm, se sabe que para mejorar la compactación del terraplén para una distancia de 6km, se necesita en promedio 200m3 de agua, si tenemos un camión cisterna de 15000 lts de capacidad. Determine cuantos camiones cisterna serán necesarios para la compactación si los camiones cisternas solo deben trabajar 8 horas: Detalles de la carretera y del camión cisterna: -Caudal de entrega: 850 lts/min -Caudal de vaciado: 600 lts/min - Tiempo fijo: 1.5 min -Velocidad del camión cargado: 36km/h= 600 m/min -Velocidad del camión vacío: 42km/h=700 m/min -El material es de tierra seca suelta -Pendiente del terreno de un -5% -Camino mal conservado pero firme -Condiciones de trabajos buenas
SOLUCION: Ingresando todos los datos a nuestra hoja de calculo
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Ingresando los factores de corrección:
19
El rendimiento del camión cisterna en 8 horas será QT
8 5.930
3
47 m
El número de camión cisterna necesario es: n
V T QT
240
47
5
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CONCLUSIONES 1. Se concluye que el trabajo sobre Camiones Cisterna debe realizarse con una programación para facilitar el trabajo. 2. Tener conocimientos básicos sobre Excel y Formulas sobre Camión Cisterna para poder desarrollar dicha programación con el debido cuidado, porque si llega a realizar una falla tendremos costos excesivos y/o costos faltantes.
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1. Se recomienda tener conocimientos básicos de Excel para una buena programación.
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