Para Que Sirve Tractor de Oruga

MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION

CAPITULO II DESCRIPCION DE EQUIPOS Y CÁLCULO DE PRODUCTIVIDAD 2.1. 2.1.

EQU EQUIPO IPO PAR PARA A COR CORT TE Y DES DESM MON ONTE TE

2.1.1 2.1.1 TRACTO TRACTORES RES 2.1.1.1 DESCRIPCION Y CARACTERISTICAS DEL EQUIPO

Son máquinas que transforman la potencia del motor en energía de tracción, para excavar, empujar o jalar cargas.

Es un equipo fundamental para las construcciones, por su amplia versatilidad es capaz de realizar una infinidad de tareas.

Se fabrican sobre orugas o enllantados:

!


"os tractores sobre orugas desarrollan una ma#or potencia a menor velocidad, los de ruedas trabajan a ma#or velocidad con un menor aprovec$amiento de la energía del motor, su fuerza de tracción es considerablemente menor a la del tractor de orugas.

TRACTORES DE ORUGAS

%ienen la ventaja de trabajar en condiciones adversas, sobre terrenos accidentados o poco resistentes, en lugares donde no existen caminos, #a que es capaz de abrir su propia senda. &uede transitar por laderas escarpadas # con fuertes pendientes.

'eneralmente forma parte del primer contingente de máquinas que inician una obra, #a sea abriendo sendas, efectuando la limpieza # desbosque del terreno o realizando las tareas de excavación.

Se utiliza para una variedad de trabajos, tales como excavación, desbroce de árboles # arbust arbustos, os, remolq remolque ue de traíll traíllas as sobre sobre terren terrenos os inesta inestable bles, s, pantanos pantanosos os # con fuerte fuerte pendie pendiente nte,, remolque de apisonadoras, arados, etc., como pus$er para el movimiento de traíllas. %ambi(n se utilizan para trabajos de ma#or precisión, como ser nivelación de terraplenes, desmonte de los )


"os tractores sobre orugas desarrollan una ma#or potencia a menor velocidad, los de ruedas trabajan a ma#or velocidad con un menor aprovec$amiento de la energía del motor, su fuerza de tracción es considerablemente menor a la del tractor de orugas.

TRACTORES DE ORUGAS

%ienen la ventaja de trabajar en condiciones adversas, sobre terrenos accidentados o poco resistentes, en lugares donde no existen caminos, #a que es capaz de abrir su propia senda. &uede transitar por laderas escarpadas # con fuertes pendientes.

'eneralmente forma parte del primer contingente de máquinas que inician una obra, #a sea abriendo sendas, efectuando la limpieza # desbosque del terreno o realizando las tareas de excavación.

Se utiliza para una variedad de trabajos, tales como excavación, desbroce de árboles # arbust arbustos, os, remolq remolque ue de traíll traíllas as sobre sobre terren terrenos os inesta inestable bles, s, pantanos pantanosos os # con fuerte fuerte pendie pendiente nte,, remolque de apisonadoras, arados, etc., como pus$er para el movimiento de traíllas. %ambi(n se utilizan para trabajos de ma#or precisión, como ser nivelación de terraplenes, desmonte de los )


lugares lugares de corte, corte, empuje empuje # acopio de materiales, materiales, apertura de cunetas, cunetas, peinado inicial de taludes, taludes, etc. Se fabrican tractores con motores cu#a potencia varía de *+ a ++ -& o más.

TRACTORES DE LLANTAS NEUMATICAS

&ueden desarrollar altas velocidades llegando a )+ /0-ora, con la desventaja de que su fuerza tractiva es muc$o menor, debido a que el coeficiente de tracción es menor para los neumáticos. &ara su operación requieren superficies estables # uniformes, con poca pendiente, para evitar $undimientos que disminu#en su tracción.

"os tractores sobre neumáticos pueden recorrer distancias considerables sin daflar los pavimentos, por lo cual se utilizan en el mantenimiento de d e vías asfaltadas # con preferencia en el transporte de materiales a largas distancias, como por ejemplo los tractores que remolcan traíllas.

"os tractores de neumáticos pueden estar montados sobre dos o cuatro ruedas, de acuerdo al trabajo que van a ejecutar.

*


"os tractores de dos ruedas tienen fácil maniobrabilidad, para $acer giros en espacios reducidos. Su fuerza de tracción es ma#or comparada con el de cuatro ruedas, debido a que la resistencia a la rodadura es menor por tener un solo eje. Su costo de mantenimiento es menor por el menor n1mero de llantas.

"os tractores de cuatro ruedas tienen ma#or estabilidad, por lo cual pueden transitar por caminos más accidentados # desarrollar una ma#or velocidad. %ienen la ventaja que pueden desacoplarse de la unidad de remolque # usarse para otros fines.

DOZERS "os dozers se definen como tractores dotados de una $oja topadora montada en la parte delantera # al frente de los mismos.

"a $oja tiene una sección transversal curva para facilitar el trabajo de excavación, en su parte inferior esta provista de piezas cortantes atornilladas denominadas cuc$illas # en ambos extremos una puntera tambi(n atornillada.

"as $ojas están 2unidas al c$asis de la oruga por dos brazos laterales, que tienen accionamiento $idráulico, mediante dos pistones de doble acción que soportan los brazos laterales # son movidos por la presión de una bomba $idráulica de alta presión.

"os dozers se subdividen, de acuerdo al ángulo de trabajo de su $oja en tres tipos principales:






BULLDOZER

Son tractores que tienen la $oja topadora fija, perpendicular a su eje longitudinal, trabajan en línea recta, solo tienen movimiento vertical. "a $oja puede inclinarse girando sobre el eje $orizontal. Su uso es más productivo # económico en el empuje de materiales producto de excavaciones, o para excavaciones # rellenos en línea recta.



ANGLEDOZER

Son tractores equipados con una $oja topadora movible que puede girar $asta un ángulo de 3+ grados, con respecto al eje longitudinal del tractor. Su $oja tambi(n puede inclinarse ligeramente bajando una de sus punteras con respecto al extremo opuesto. Su uso es más eficiente en trabajos a media ladera.

4




TILDOZER

Esta máquina tiene un sistema de giro en la $oja topadora, giro

$orizontal

#

vertical a trav(s de un sistema de mandos $idráulicos.

5tras veces se monta la cuc$illa detrás del tractor, constitu#(ndose así otra rama de máquinas de la misma aplicación de los dozers.

En cada caso existen ventajas # desventajas, espacialmente por el sistema de mantenimiento que se debe efectuar en la máquina, los mandos $idráulicos son más caros para su mantenimiento en tanto que los mandos por cable son fáciles # de menos costo, aunque actualmente el sistema de mandos por cable #a no existe.

TIPOS DE HOJAS TOPADORAS &ara obtener una ma#or productividad los tractores deben ser equipados con la $oja topadora adecuada, considerando los lugares # el tipo de trabajo que realizarán en la ma#or parte de su vida 1til. 6ásicamente se pueden citar los tipos siguientes:

HOJA RECTA "S"

7+


Esta $oja generalmente es más corta # de ma#or altura, puede ser inclinada lateralmente para facilitar su penetración en el suelo. %iene mejor adaptación debido a su dise8o de 99 modificada # a su menor altura con referencia a la $oja universal 99, por lo cual puede maniobrar con ma#or facilidad, logrando penetrar de 3+ a )+ centímetros de acuerdo al modelo # tama8o del tractor, puede excavar suelos densos obteniendo ma#ores cargas en una amplia variedad de materiales. Este tipo de $oja puede ajustarse dándole una inclinación frontal de $asta + grados.

HOJA ANGULABLE E INCLINABLE A POTENCIA “P” "a versatilidad es la característica principal de esta $oja al poder realizar una gran variedad de trabajos desde desarrollos de sitios $asta trabajo general de empuje # aplicaciones de servicio pesado. En algunas máquinas el ángulo # la inclinación se controlan con dos palancas, mientras que en otras máquinas se usa una palanca solamente. "a $oja ;&<% =orientable e inclinable a potencia con cuc$illa variable> puede inclinarse mecánicamente $acia adelante para obtener mejor penetración o para desmenuzar material pegajoso o $acia atrás para conseguir ma#or productividad # facilitar el nivelado de acabado.

7


HOJA DE RADIO VARIABLE “ VR” "a $oja ;? de radio variable combina los beneficios de una $oja S, o sea la $abilidad de corte # penetración del suelo con las características de la $oja  de ma#or retención # menos derrame de material. Esto se obtiene con la vertedera de radio variable. Esta $ace que la tierra se mueva $acia el centro de la $oja # crea por esto una ma#or acción de rodadura del material. "as planc$as laterales extendidas retienen el material # aumentan su capacidad. "a $oja ;? de radio variable es una $erramienta excelente para mejoramiento de terrenos, conservación del suelo, desarrollo urbano o construcción en general.

HOJA ANGULABLE "A" %ienen ma#or longitud # menor altura, pueden situarse en posición recta o girar a derec$a o izquierda ajustándose en diversas posiciones intermedias $asta un ángulo de 3+ grados, con respecto al eje longitudinal del tractor. %ambi(n pueden inclinarse lateralmente para que uno de sus extremos penetre en el terreno en el ámbito inferior del opuesto. Especialmente $an sido dise8adas para efectuar empuje lateral # se utilizan para el equipamiento de los tractores 77


angledozer. Se utilizan para efectuar el corte inicial en los movimientos de tierras, en la apertura de zanjas # cunetas, en el empuje de diferentes tipos de materiales, etc.

HOJA UNIVERSAL "U" "as amplias alas de esta $oja facilitan el empuje de grandes cargas a ma#ores distancias, se utilizan para modelos de tractores de ma#or tama8o, principalmente efect1an trabajos para la $abilitación de tierras, amontonamiento de materiales para los cargadores frontales, para la excavación de suelos livianos de poca densidad, etc. ?elativamente tienen ma#or longitud # altura, # una menor penetración que su equivalente en $oja recta 9S9.

HOJA SEMI UNIVERSAL “SU@ "a $oja AS@combina las mejores características de las $ojas S # . %iene ma#or capacidad por $ab(rsele a8adido alas cortas que inclu#en sólo las cantoneras. "as alas mejoran la retención de la carga # permiten conservar la capacidad de penetrar # cargar con rapidez en materiales mu# compactados # de trabajar con una gran variedad de materiales en aplicaciones de producción. n cilindro de inclinación aumenta la productividad # versatilidad de esta $oja. Equipada con una planc$a de empuje, es buena para cargar traíllas.

73


HOJA PARA TRACTORES TOPADORES TRANSPORTADORES “CD” "a $oja BC está disponible solamente para el tractor topador transportador más grande. Está construida con los mismos requisitos de integridad estructural que las $ojas topadoras A@ # AS@. "a $oja BC tiene una forma de Acuc$arón@ que le ermite transportar varios metros c1bicos de material en la $oja. Este material act1a como contrapeso descartable que permite que el tractor topador transportador empuje más material por pasada. "a $oja BC no es tan eficaz como las $ojas A@ # AS@ en materiales mu# comprimidos o poco dinamitados. Sufre más a causa de material retenido en la $oja al trabajar con materiales pegajosos.

HOJA AMORTIGUADA "C" Se utiliza para el empuje de traíllas, sus muelles de amortiguación suavizan # facilitan esta operación, su menor anc$o permite una mejor visibilidad al operador # una ma#or maniobrabilidad. 7D


HOJA PARA RELLENOS SANITARIOS Están dise8ados para trabajar con basura # materiales livianos de poca densidad, tiene una rejilla en su parte superior que protege el radiador # facilita una buena visibilidad. "a curvatura transversal de la $oja permite que el material ruede uniformemente. &rincipalmente se utilizan para la conformación de rellenos sanitarios.

RASTRILLO Se utilizan en aplicaciones de limpieza de terreno. &ueden trabajar con vegetación de $asta una altura de árboles medianos # ofrecen una buena penetración del suelo para sacar peque8os troncos, rocas # raíces. En la ma#oría de los casos, las puntas de los rastrillos son reemplazables.

7!


CONTROL DE LA HOJA El movimiento de la $oja topadora puede estar controlado por un sistema de cables o por mandos $idráulicos: El control de cable tiene ma#or simplicidad en su operación, su reparación es más sencilla # menos costosa, pero tiene menor precisión.

Bon el control $idráulico se puede ejercer una ma#or presión sobre la cuc$illa consiguiendo una ma#or penetración, además se consigue un ajuste más preciso # uniforme en la posición de la $oja.

LIMITACIONES DE LOS TRACTORES El ma#or empuje en ilogramos que puede proporcionar un tractor es Fgual al peso de la máquina más la fuerza máxima que suministra el tren de fuerza.

%abla D. Boeficientes aproximados de los factores de tracción o agarre en el suelo

Ti! # $%#&!

R%#'$ (!) )#%*+,i(!$

C!) !-%'$

-ormigón

+.4+

+.D!

/agra arcillosa seca =G>

+.!!

+.4+

/arga arcillosa mojada

+.D!

+.*+

/agra arcillosa con surcos

+.D+

+.*+

+.7+

+.3+

+.D+

+.!+

Banteras

+.)!

+.!!

7)


Baminos de grava suelta

+.3)

+.!+

%ierra firme

+.!!

+.4+

%ierra floja

+.D!

+.)+

GHuente: %exto guía A/aquinaria # Equipo de Bonstrucción@ Fng. Iaime <#llon =G> /arga: material compuesto de arcilla # carbonato de calcio, tiene color grisáceo # se utiliza para la fabricación del cemento

"os tractores dozers tienen su mejor aprovec$amiento en movimiento de tierras con recorridos de excavación # empuje menores a ++ metros # con una distancia de excavación menor a ! metros, luego de la cual debe acumularse delante de la cuc$illa una cantidad de material igual a su capacidad máxima.

Si los terrenos son mu# duros deben ser previamente aflojados, utilizando arados roturadores, llamados desgarradores o escarificadores, o en su defecto realizando perforaciones para el uso de explosivos.

DESGARRADOR Es un accesorio opcional que se ubica en la parte trasera de la máquina, está formado por una viga provista de cavidades donde se alojan los vástagos, cu#o n1mero varía de uno a cinco. "os vástagos son una especie de arados pero muc$o más largos, que tienen en su extremo inferior una punta removible.

Se utilizan para la rotura de suelos duros o rocosos, facilitan el trabajo posterior de la $oja topadora, ampliando su campo de acción.

7*


2.1.1.2

CALCULO DE PRODUCTIVIDAD DE TRACTORES CON TOPADORA "a productividad de los tractores depende de las dimensiones de su $oja topadora, de la

potencia del motor, del tipo de suelo =granulometría, forma de las partículas, contenido de roca, $umedad, etc.>, de la velocidad que puede alcanzar la máquina, de la distancia a la que se debe empujar el material excavado, de la $abilidad del operador, etc.

CARACTERISTICAS DEL SUELO QUE IN/LUYEN EN LA PRODUCTIVIDAD DE LOS TRACTORES '0 T'*'!  3!-*' # &'$ '-,4(%&'$.2 /ientras más grandes sean las partículas del suelo presentarán una ma#or dificultad a la penetración de la cuc$illa. "as partículas de bordes cortantes dificultan la acción de volteo que produce la $oja, exigiendo una ma#or potencia.

50 C'),i' # 6'(4!$.7 Buando no $a# vacíos, o son mu# pocos, la ma#or parte de la superficie de cada partícula está en contacto con otras. Esto constitu#e una ligazón que debe romperse. n material bien nivelado carece de vacíos # es generalmente mu# denso, de modo que es difícil extraerlo del banco o tajo.

#0 C!),#)i! # '%'.2 Bontenido de agua. En casi toda materia seca es ma#or la ligazón entre las partículas, # es más difícil la extracción. J si está mu# $1meda, pesa más # se necesita más potencia para moverla. Bon un grado óptimo de $umedad, es mu# bajo el contenido de polvo, resulta mu# fácil empujar # el operador no se fatiga.

El efecto de congelamiento depende del grado de $umedad. Se intensifica la ligazón entre las partículas en función del ma#or contenido de $umedad # del descenso de temperatura. El enfriamiento de una materia completamente seca no altera sus características.

METODO PARA CALCULAR LA PRODUCCION 7


"a productividad de las máquinas de construcción se mide en metros c1bicos por $ora =m30$ora>, o #ardas c1bicas por $ora. Su cálculo está basado en el volumen que es capaz de producir la máquina en cada ciclo de trabajo, lo cual depende principalmente de sus dimensiones, # en el n1mero de ciclos que es capaz de ejecutar por $ora. Q

= q ∗ N = q ∗

)+ T

donde: K L &roducción por $ora =m30$ora> q L &roducción por ciclo =m30ciclo> M L M1mero de ciclos por -ora L )+0% % L %iempo de duración de un ciclo en minutos

&ara calcular la producción por $ora de un tractor excavando #0o empujando tierra, inicialmente se debe obtener los siguientes datos:

D%-'(i8) #& (i(&! 9T0 Es el tiempo necesario para que una $oja topadora complete un ciclo de trabajo, excavación, empuje, retroceso # cambios # se calcula con la siguiente fórmula: T =

D A

+

= D

+ d > R

+ Z

Conde: C L Cistancia de acarreo =m > < L ;elocidad de avance =m0min > ? L ;elocidad de retroceso =m0min > d L Cistancia de corte =m> N L %iempo que dura la operación de corte

Ti#*! # (!-,# 9Z0 74


Este valor representa el tiempo de duración de la operación de corte o excavaciónO para evaluar este tiempo se considera, en condiciones promedio, una distancia que varia de + a ! metros # una velocidad igual al !+P de la velocidad de avance del tractor.

Z =

d 7d =  A  A    7 

donde: < L ;elocidad de avance =m0min> d L Cistancia de corte =m>

&ara determinar las velocidades de avance # retroceso se pueden utilizar los valores que proporciona el fabricante, previa corrección de acuerdo a las características particulares de cada obra, o en su defecto, para condiciones promedio se pueden asumir los valores siguientes:

D',!$ ,#8-i(!$ :*;<-' < L 7 a D ? L D a )

P-!%((i8) !- (i(&! /6

=

"$ "5

=

6!&%*#) #) 5')(! 6!&%*#) $%#&,!

Es un valor teórico que puede ser obtenido de los manuales del fabricante, o de acuerdo a las dimensiones de las $ojas topadoras que utiliza el tractor.

"a productividad de las máquinas de construcción se mide en metros c1bicos por $ora =m30$ora>, o #ardas c1bicas por $ora. Su cálculo está basado en el volumen que es capaz de producir la máquina en cada ciclo de trabajo, lo cual depende principalmente de sus dimensiones, # en el n1mero de ciclos que es capaz de ejecutarTan porα $ora. = +.4+ ∗ a x

a

+.4+a

3+

x

=

*= ( 5) *= ( $)


x

=

+.4+ ∗ a tan α

>

a  = x ∗   +.4+ ∗  ∗ L 7  

Q L varia seg1n el tipo de $oja topadora, para el curso siguiente tomamos D+ R

entonces: >

donde:

=

?.@A ∗'

2

∗

L

a L alto de la $oja topadora " L anc$o de la $oja topadora

P-!%((i8) ,#8-i(' QT

QT

= +.D, ∗ a 7 ∗ L ∗

=q∗

)+ T

)+ T

= 74 ∗ a 7 ∗

L T

/'(,!-#$ >%# I)3&%#) #) &' -!%((i8) # &!$ ,-'(,!-#$ 

/'(,!- # &'
que ofrece para ser empujado. Ce acuerdo a las condiciones en que se realiza el empuje del material puede tener los valores de la %abla !:

3


%abla !. Hactores de $oja

/ACTOR DE CONDICIONES DE EMPUJE

HOJA 9/<0

E/&IE H
+.4+2,+

cuc$illa llena, suelo con grava, arena # roca triturada E/&IE CE CFHFB"%
+,*+2 +,4+

arcilla pegajosa con cascajo, arcilla seca # dura, suelo natural E/&IE CFHFBF" roca dinamitada o fragmentos grandes de rocas GHuente: /anual de espacificaciones # aplicaciones 5/<%S

+,)+2+,*+



+,D+2+,)+

/'(,!- # #)i#),# ?epresenta el ma#or esfuerzo que debe realizar la máquina para trabajar en sentido

contrario a la pendiente, o el menor esfuerzo si lo $ace en el sentido de la pendiente. En condiciones promedio se le asignan los valores siguientes.

) p ( R O T C A F 37

PENDIENTE (%)


&EMCF EM%E CE"

H
%E??

5? =p>

EM5 =P>



!

.7+

+

.D

!

.+*

+

.++

2! 2+ 2!

+.43 +.) +.**

/'(,!- #& ,i! # *',#-i'& ?epresenta los diferentes niveles de dificultad que ofrecen los materiales para ser

extraídos de su lec$o natural. %abla ). Hactor del tipo de material

MATERIAL

/ACTOR "*"

Suelto # amontonado, tierra. Mo compacta, arena, grava, suelo suave ,++ %ierra compacta, arcilla seca, suelos con menos del 7! P de roca +,4+ Suelos duros con un contenido de roca de $asta !+ P +,+ ?oca escarificada o dinamitada, suelos con $asta *! P de roca +,*+ ?ocas areniscas # calic$e +,)+ GHuente: %exto guía A/aquinaria # Equipo de Bonstrucción@ Fng. Iaime <#llon

33




/'(,!- # #3i(i#)(i' #& ,-'5'! ?esulta de la evaluación combinada de los factores correspondientes al

aprovec$amiento del tiempo # a la $abilidad de operador.

%abla *. Hactor de eficiencia de trabajo

CONDICIONES DE TRABAJO

“,”

“!” “E”

Excelentes )+0)+ .+ .+ 6uenas !+0)+ +.4 +.*! ?egulares D!0)+ +. +.)+ Ceficientes D+0)+ +,* +.D* GHuente: %exto guía A/aquinaria # Equipo de Bonstrucción@ Fng. Iaime <#llon



/'(,!- # '&,%-' "a disminución de productividad que ocasiona la p(rdida de un porcentaje de

potencia del motor, debido a la altura sobre el nivel del mar, se eval1a incrementando la duración del ciclo en el mismo porcentaje de la disminución de potencia.

<  9 '&,%-' $!5-# #& )i6#& #& *'- 7 1??? *#,-!$ 0 ; 1???? PRODUCCION REAL DE LOS TRACTORES "Q" &ara encontrar la producción real se debe multiplicar la producción teórica por los factores que influ#en en la producción, además de corregir la duración del ciclo, de acuerdo a la altura del nivel del mar en la que se encuentra la obra:

a 7 ∗ L Q = 74 ∗ T corregido

∗ p ∗ f h ∗ m ∗ E

T corregido

= +

h

PRODUCTIVIDAD DE LOS TRACTORES DE ORUGAS EN LIMPIEZA Y DESBROCE 3D


Ce acuerdo a su experiencia en diferentes trabajos de limpieza de capa vegetal # desbroce de arbustos # árboles, el Servicio Macional de Baminos, en condiciones promedio, adopta las producciones $orarias que se detallan a continuación, multiplicadas la potencia del motor en -&.

%abla . &roducciones $orarias &ara monte alto

+.+++7+ -a0-ora0-&

&ara monte medio

+.+++3! -a0-ora0-&

&ara monte ralo

+.+++D! -a0-ora0-&

GHuente: %exto guía A/aquinaria # Equipo de Bonstrucción@ Fng. Iaime <#llon

2.1.2 TRAILLAS Y MOTOTRAILLAS 2.1.2.1 DESCRIPCION Y CARACTERISTICAS DEL EQUIPO

3!


TRAILLAS "as traíllas o escrepas son máquinas de uso com1n en movimiento de tierras en grandes vol1menes, especialmente en suelos finos o granulares de partículas peque8as con poco o ning1n contenido de roca. Son máquinas transportadoras que tienen capacidad para excavar, auto cargarse, transportar, descargar # desparramar los materiales en capas uniformes. "as traillas pueden ser del tipo arrastrado por un tractor o autopropulsados =mototraillas>.

Son cajas montadas sobre ruedas neumáticas de tama8o considerable # baja presión, dotadas de una cuc$illa frontal que efect1a la excavación del terreno introduciendo el material dentro la caja, a trav(s de una abertura situada sobre la cuc$illa # controlada por una compuerta móvil. "as traíllas pueden ser remolcadas o autopropulsadas, en cu#o caso se denominan mototraíllas. Buando trabajan en suelos duros requieren la a#uda de un tractor, para que las empuje apo#ando su cuc$illa en un aditamento situado en la parte trasera de la máquina.

3)


"as traíllas remolcadas con tractor de orugas son eficientes para distancias de transporte entre 4+ # 3++ metros, en cambio para distancias de 3++ a 7+++ metros son más eficaces las traíllas remolcadas con tractores de neumáticos o las mototraíllas, debido a su ma#or velocidad.

Bomo referencia los tractores de orugas tienen ma#or eficiencia que las traíllas en distancias menores a 4+ metros, # los cargadores frontales trabajando con volquetas, en distancias superiores a 3++ metros, dan igual o ma#or rendimiento que la traíllas remolcadas por tractores, de la misma forma en distancias superiores a +++ metros tienen mejor rendimiento que las mototraíllas.

"as traíllas remolcadas por tractores de orugas son controladas mediante cables desde la cabina del tractor, o mediante un sistema $idráulico. Su uso está especialmente indicado en distancias cortas sobre terrenos adversos que exigen una ma#or fuerza de tracción.

En general las traíllas pueden autocargarse utilizando 1nicamente la potencia del tractor, aunque en algunos casos la dureza de los materiales obligará al uso de un segundo tractor empujador, para aumentar la eficiencia de excavación # del cargado.

MOTOTRAILLAS Son remolques excavadores montados sobre dos ruedas neumáticas # jaladas por un tractor de un solo eje # dos ruedas, que prácticamente se integran para formar una sola unidad. Su capacidad de carga pude ser de + a D+ m3.

"os movimientos de la mototraílla son accionados por pistones $idráulicos que permiten la subida # bajada de la trailla # el giro del remolcador.

Su uso se recomienda principalmente para transporte de materiales a largas distancias sobre caminos de acceso bien conservados. %ienen la desventaja de tener una fuerza tractiva menor a la de las traíllas remolcadas por tractor de orugas, por esta razón requieren frecuentemente la a#uda de un tractor empujador para

3*


su cargado. Sin embargo existen modelos auto cargables que bajo condiciones favorables realizan todo el trabajo sin a#uda de otra máquina, por ejemplo los modelos dotados de fuerza motriz en su eje trasero, a trav(s de un segundo motor instalado en la parte trasera del equipo, denominados por este motivo %TFM /5%5?2SB?<&E? =motores gemelos>.

"as mototraíllas pueden desarrollar velocidades de $asta D+ m0$ra sobre caminos en buenas condiciones de rodadura, situación que difícilmente se encuentra en una obra en construcción, lo que impedirá alcanzar esta velocidad máxima.

"as mototraíllas, están dotadas de los siguientes elementos:



C!),-!&#$ # &' ,-'i&&'.7 Está compuesto por un sistema $idráulico de doble acción, que permite accionar la compuerta, la caja # el expulsor.



C'' # &' ,-'i&&'.7 Esta caja es baja # anc$a para facilitar su llenado, está provista de una cuc$illa perpendicular a su eje longitudinal, que penetra en el suelo para efectuar la excavación.



C!*%#-,'.7 Ce giro conc(ntrico, permanece abierta cuando la máquina realiza la excavación # se cierra cuando la caja se $a llenado con el material excavado.

PROCESO DE CARGADO
En terrenos duros # compactos será necesario realizar el escarificado o roturado previo del suelo utilizando un tractor de orugas, para facilitar el trabajo de las traíllas. 3


CONDICIONES DE TRABAJO &ara obtener un ma#or rendimiento con un menor desgaste de la máquina, las mototraíllas deben trabajar preferentemente:

'0 En la excavación de capas vegetales, de arcilla gredosa seca, de arcilla con poco contenido de $umedad, de greda arenosa # de materiales granulares de grano fino.

50 "a excavación # cargado deben efectuar sobre terreno plano o con pendiente descendente (0 Ceben disponer de una distancia de cargado de por lo menos !+ metros, sin obstáculos, para las maniobras de la máquina.

0 "a superficie de excavación debe ser uniforme libre de $uecos o $uellas profundas. #0 Ceben ser apo#adas por un tractor empujador, cuando sea necesario, de acuerdo al tipo de material # las características de la mototraílla.

2.1.2.2 PRODUCTIVIDAD DE LAS MOTOTRAILLAS "a productividad de las mototraillas depende de las dimensiones de su caja, de la potencia del motor, de la dureza # $umedad del suelo, de la velocidad que puede alcanzar la máquina, de la distancia a la que se debe trasladar el material excavado, de las condiciones en que se encuentra el camino, de la $abilidad del operador, etc.

Q

= q ∗ )+ T

donde: q L Bapacidad colmada nominal de la mototraílla en m3 % L Curación del ciclo en minutos 34




DURACION DEL CICLO "T" "a duración del ciclo comprende los tiempos parciales siguientes:

t L %iempo de carga =depende de la capacidad de la traílla # del tipo de material>

ta L %iempo de acarreo

t A

=

D V C

=

Dis tan cia Velocidad con c arg a

te L %iempo de esparcido # giro =%iempo que demora la traílla en descargar el material, esparcirlo # efectuar las maniobras de viraje para retomar>

tr L %iempo de retomo

t R

=

D V R

=

Dis tan cia Velocidad sin c arg a

tv L %iempo de virajes =representa el tiempo de las maniobras para colocarse en posición de iniciar un nuevo ciclo>

T = t 

+ t a + t e + t r + t v = t  + t e +t v +

D V C

+

D V R

%abla 4: %iempo de carga, de esparcido, de giro # tiempo fijo

C!)i(i!)#$ #

Ti#*! #

Ti#*! #

Ti#*! #

,-'5'!

('-' ,1

#$'-(i! ,#

6i-'#$ ,6

,/  ,1  ,#  ,6

Excelente +.4+ +.)+ +.!+ 7.++ &romedio .+ +.+ +.*+ 7.)+ Cesfavorable .)+ .D+ .++ D.++ GHuente: %exto guía A/aquinaria # Equipo de Bonstrucción@ Fng. Iaime <#llon

D+




/ACTORES

QUE

IN/LUYEN

EN

LA

PRODUCTIVIDAD

DE

LAS

MOTOTRAILLAS &ara obtener la producción real de las mototraíllas, se debe corregir el valor teórico multiplicando por los factores de pendiente, resistencia a la rodadura, de material, de eficiencia del trabajo # por el factor de carga 1til, además de corregir la duración del ciclo de acuerdo a la elevación sobre el mar. "os factores de material, de pendiente # de eficiencia del trabajo tienen la misma valoración que para los tractores de orugas.

/'(,!- # ('-' ,i& 9:(0 ?epresenta la perdida de material durante las operaciones de carga # transporte, es un equivalente del factor de acarreo de los cargadores frontales.

%abla +: Hactores de carga de materiales

TIPO DE MATERIAL

:(

+.*

+.

+.4

+.)!

%ierra /agra

+.++

GHuente A/anual del Fngeniero Bivil@ Hrederic S. /erritt

RESISTENCIA A LA RODADURA Este factor eval1a la resistencia que ofrece el camino al movimiento de las ruedas. Si no se dispone de ma#or información se pueden utilizar los valores siguientes

CONDICIONES DEL CAMINO &lano # firme

/ACTOR +.4

D




/al conservado pero firme

+.4!

Ce arena # grava suelta

+.4+

6lando # sin conservación

+.!

PRODUCCION REAL DE LAS MOTOTRAILLAS

Q=

G? ∗ > ∗ F (

∗∗- ∗* ∗E

T(!--#i"'

donde: K L &roductividad real q L &roducción por ciclo %B5??E'FC< L % G =  U $ > $ L Fncremento del ciclo por altura % L Curación del ciclo c L Hactor de carga 1til m L Hactor de material p L Hactor de pendiente r L ?esistencia a la rodadura E L Hactor de eficiencia de trabajo

2.1.=

ECAVADORAS HIDRAULICAS 9RETROECAVADORAS0

2.1.=.1 DESCRIPCION Y CARACTERISTICAS DEL EQUIPO 2.1.=.1.1RETROECAVADORAS

D7


Son máquinas que se fabrican para ejecutar excavaciones en diferentes tipos de suelos, siempre que (stos no tengan un contenido elevado de rocas, se utilizan para excavación contra frentes de ataque, para el movimiento de tierras, la apertura de zanjas, la excavación para fundaciones de estructuras, demoliciones, excavaciones de bancos de agregados, en el montaje de tuberías de alcantarillas, etc.

Es una máquina dotada de una tornamesa que le permite girar $orizontalmente $asta un ángulo de 3)+V, realiza la excavación $aciendo girar el cuc$arón $acia atrás # $acia arriba en un plano vertical, # en cada operación la pluma sube # baja. &ara obtener un ma#or rendimiento las alturas de corte deben ser superiores a ,!+ metros. "a altura de excavación depende de la capacidad del cuc$arón # la longitud de la pluma.

Están equipadas con diferentes tipos de cuc$arones de acuerdo al trabajo que van a realiz realizar. ar. Bomo Bomo regla regla general general se utili utilizan zan cuc$ar cuc$arone oness anc$os anc$os en suelos suelos fáciles fáciles de excava excavarr # angostos para terrenos más duros. "os de menor radio de giro tienen más fuerza de levante que

D3


los de radio largo.
En algunos casos la capacidad de levantamiento de la excavadora es tan importante que será el factor decisivo en la elección de la máquina para un determinado trabajo.

"a capacidad de levantamiento depende del peso de la máquina, de la ubicación de su centro de gravedad, de la posición del punto de levantamiento # de su capacidad $idráulica. En cada posición del pasador del cuc$arón, la capacidad de levante está limitada por la carga límite de equilibrio estático o por la fuerza $idráulica.

"as excavadoras pueden estar montadas sobre orugas o sobre neumáticos, siendo las de ma#or rendimiento rendimiento las de orugas por sus mejores condiciones condiciones de equilibri equilibrio o # su mejor agarre agarre al suelo.
C'#)'$ 2

Hlotación

2

%racción

2

/aniobrabilidad

2

&ara te terrenos nos mu# mu# dif difíciles

DD


2

Bambio de ubicación de la máquina es más rápido

Estas dimensiones varian seg1n al tama8o de la maquina.

CARACTERISTICAS

DIMENSIONES 9**.0

R%#'$ 2

/ovilidad # velocidad

2

Mo da8an el pavimento D!


2

/ejor estabilidad con

2

Mivelación de la máquina con estabilizadores

2

Bapacidad de trabajo con la $oja


CARACTERISTICAS

DIMENSIONES 9**.0

CARGA LIMITE DE EQUILIBRIO ESTATICO

D)


Seg1n la S.<.E. se define como el peso de la carga del cuc$arón cuc$arón aplicado en el centro de gravedad de la máquina que produce una situación de desequilibrio a un radio determinado. El radio de carga es la distancia $orizontal medida desde el eje de rotación de la superestructura =antes de cargar> $asta la línea vertical del centro de carga. "a altura nominal corresponde a la distancia vertical medida desde el ganc$o del cuc$arón $asta el suelo =dimensión 6>.

< L ?adio desde el centro de giro. 6 L
CARGA DE ELEVACION NOMINAL Esta carga se obtiene considerando una altura nominal # un radio de carga definidos para la posición más desfavorable. "as condiciones para que un determinado accesorio de la máquina levante una carga que cuelga del cuc$arón designado son las siguientes:



"a carga nominal no pasa del *!P de la carga límite de equilibrio estático.



"a carga nominal no debe exceder el *P de la capacidad $idráulica de la excavadora.



"a carga nominal tampoco debe superar la capacidad estructural de la máquina.

&ara &ara obtene obtenerr el ma#or ma#or provec provec$o $o de estas estas máquin máquinas as se deben deben selecc seleccion ionar ar cuc$aro cuc$arones nes adecuados a las condiciones de los suelos en los que van a ser utilizados. "os dos factores que deben considerarse son el anc$o del cuc$arón # el radio de giro medido $asta la punta.

"as excavadoras pueden en muc$os casos, de acuerdo a las condiciones geológicas del terreno # las características de la obra, reemplazar a los tractores con $oja topadora en las tareas de excavación, especialmente si además de excavar $a# que transportar los materiales extraídos, D*


por la ventaja que tienen de efectuar simultáneamente la operación de carga, con el consiguiente a$orr a$orro o del del equi equipo po reque requeri rido do para para esta esta oper operac ació ión. n. &ara &ara un mejo mejorr apro aprove vec$ c$am amie ient nto o de la excavadora el n1mero de volquetas debe estar definido de acuerdo a la distancia de transporte, evitando tiempos de espera para la excavadora, además el volumen de (stas debe ser un m1ltiplo de la capacidad del cuc$arón.

Se fabrican fabrican excavadoras excavadoras con motores motores cu#a potencia potencia varía de !+ a ++ -&, dotados de cuc$arones con vol1menes de +. a  m3

"as peque8as retroexcavadoras acopladas a la parte trasera de los cargadores frontales son accionadas aprovec$ando la potencia de su motor, tienen un alcance reducido, pero una ma#or precisión, son mu# 1tiles para p ara la excavación de zanjas para instalaciones $idráulicas, sanitarias o el(ctricas, para la excavación de cimientos, sótanos, etc.


CARACTERISTICAS D

DIMENSIONES 9**.0


2.1. 2.1.=. =.1. 1.22

ECA ECAV VADOR ADORAS AS CO CON N CUC CUCRA RARO RON N BIV BIVAL ALVA VA 9AL 9ALM MEJA0 EJA0

El modelo de cuc$arón bivalva amplía el campo de acción de las excavadoras, porque permite la ejecución de trabajos que no sean posibles realizar con un cuc$arón normal, tales como como excava excavacio ciones nes verti vertical cales es profun profundas das,, movimi movimient ento o de tierra tierrass alrede alrededor dor de entiba entibacio ciones nes,, demoliciones en lugares de difícil acceso, dragado para la obtención de agregados, etc.

2.1.=.1.= PRODUCTIVIDAD DE LAS LAS ECAVADORAS ECAVADORAS

D4


"a productividad de las excavadoras depende de las dimensiones de su cuc$arón, de la longitud de su pluma, de la profundidad de excavación, de la potencia del motor, del tipo de suelo =dureza, granulometría, forma de partículas, contenido de $umedad>, de la $abilidad del operador, etc.

QT

= q ∗ )+ T

donde: K% L &roducción %eórica de la excavadora q L &roducción por ciclo =;ol. del cuc$arón> % L Curación del ciclo

PRODUCCION POR CICLO 9>0 Es igual a la capacidad colmada del cuc$arón. Este dato se obtiene del manual del fabricante, o directamente de las dimensiones del cuc$arón.

&ara aumentar al máximo la producción por ciclo de una excavadora se puede aplicar:

A&,%-' #& 5')(!  i$,')(i' '& ('*i8) i#'&#$ Buando el material es estable, la altura del banco debe ser aproximadamente igual a la longitud del brazo. Si el

material es inestable, la altura del banco debe ser menor. "a posición ideal del camión es con la pared cercana de la caja del camión situada debajo del pasador de articulación de la pluma con el brazo.

Z!)' # ,-'5'!  +)%&! # i-! 8,i*!$

!+


&ara obtener la máxima producción, la zona de trabajo debe estar limitada a !W a cada lado del centro de la máquina o aproximadamente igual al anc$o del tren de rodaje. "os camiones deben colocarse tan cerca como sea posible de la linea central de la máquina. "a ilustración muestra dos alternativas posibles.

Di$,')(i' i#'& #& 5!-# "a máquina debe colocarse de forma que el brazo est( vertical cuando el cuc$arón alcanza su carga máxima. Si la máquina se encuentra a una distancia ma#or, se reduce la fuerza de desprendimiento. Si se encuentra más cerca del borde, se perderá tiempo al sacar el brazo. El operador debe comenzar a levantar la pluma cuando el cuc$arón $a#a recorrido el *!P de su arco de plegado. En ese momento el brazo estará mu# cerca de la vertical. Este ejemplo representa una situación ideal. En una obra determinada no es posible seguir todos los puntos considerados, pero si se siguen estos conceptos el efecto sobre la producción será mu# positivo.

DURACION DEL CICLO 9T0 Cepende de la dureza del suelo, de la profundidad de excavación, del tama8o del cuc$arón, del ángulo de giro # de la ubicación del equipo de transporte. El ciclo de excavación de la excavadora consta de cuatro partes:

. Barga del cuc$arón 7. 'iro con carga 3. Cescarga del cuc$arón D. 'iro sin carga

En condiciones de trabajo normales tendrá los siguientes valores:

!


%abla . Curación del ciclo

CONDICIONES ANGULO DE GIRO Y TAMAO DEL CUCHARON EN *=

DE A)%&! # @ ' K?

TRABAJO

A)%&! # K? ' 1 SO"

X +,!

+,! a 

a7

7a3

X +,!

+,! a 

a7

7a3

m3

m3

m3

m3

m3

m3

m3

m3

Hácil

+,7*

+,33

+,3

+,DD

+,3)

+,D+

+,DD

+,!!

&romedio

+,3!

+,D3

+,D4

+,!*

+,D*

+,!7

+,!*

+,*7

Cifícil

+,D+

+,!+

+,!*

+,))

+.!D

+,)+

+,))

+.3

GHuente: /anual de rendimiento B<%E?&F""
/ACTORES QUE IN/LUYEN EN LA PRODU?CCION DE LAS ECAVADORAS &ara obtener la producción real de las excavadoras se deberá corregir la producción teórica aplicando los factores de material, de eficiencia del trabajo # de cuc$arón o acarreo. "os dos primeros tienen los mismos valores que los considerados para los tractores:

/ACTOR DE CUCHARON O DE ACARREO ?epresenta la disminución del volumen del material acumulado en el cuc$arón, debido a la p(rdida por derrame en la operación de levante # descarga, varia de acuerdo a la forma # tama8o de las partículas # de las condiciones de $umedad. Se utilizan los mismos valores que los recomendados para los cargadores frontales. Ce acuerdo a las consideraciones anteriores la productividad real de las excavadoras será:

Q

=

> ∗ G? ∗ * ∗ F ∗ E T(!--#i"!

!7


donde: K L &roductividad real q L &roducción por ciclo =;ol. del cuc$arón> %B5??E'FC< L % G =  U $ > $ L Fncremento del ciclo por altura % L Curación del ciclo  L Hactor de cuc$arón m L Hactor de material E L Hactor de eficiencia de trabajo

!3


2.2.

EQUIPO DE CARGA E IZAJE

2.2.1 DESCRIPCION Y CARACTERISTICAS DEL EQUIPO

EQUIPO

DE IZAJE

Bomo equipo de izaje podemos se8alar a las gr1as, constan de una pluma de longitud ma#or que de una pala, un ganc$o # cables de mando en caso necesario, las gr1as pueden estar montados sobre plataformas en camiones o tambi(n sobre orugas, su capacidad varía de un modelo a otro # se mide por el peso que levanta. En este grupo de equipo para izaje tambi(n podemos indicar las cuc$aras de almeja, las dragaminas # las palas retroexcavadoras, que se pueden modificar a un equipo para $incado de pilotes, es decir, aditamentando un dispositivo llamado martinete.

"as cuc$aras de almeja cuentan con un sistema similar al de una gr1a, con la diferencia de que cuenta con una cuc$ara accionada por cables de seguridad.

!D


"as dragaminas, tienen los mismos elementos que los anteriores. El cuc$arón de arrastre, el equipo de palas retroexcavadoras tienen un brazo que permiten excavar zanjas a profundidades inferiores del nivel del suelo.

El martinete, que se utiliza para el $incado de pilotes se adapta al equipo de gr1as contando para ello con dispositivos especiales.

EQUIPO

DE CARGA

Son máquinas compuestas por un c$asis de tractor, que en su parte delantera lleva una pala cargadora formada por un cuc$arón sujetado por dos brazos laterales, los cuales son accionados por dos pistones de elevación de doble efecto, alimentados por una bomba $idráulica de alta presión.

Cisponen de un control automático del cuc$arón, mediante el cual se puede detener el ascenso e iniciar la descarga a la altura prefijada, de acuerdo a la altura que tiene el equipo de transporte.

El cuc$arón está provisto de dientes empernados o cuc$illas, que facilitan la penetración en el suelo o en los materiales previamente excavados.

!!


&ueden ser equipados opcionalmente por diferentes tipos de cuc$arones, lo cual les permite una ma#or versatilidad, el estándar o de uso m1ltiple puede ser cambiado por cuc$arones más reforzados provistos de dientes en su borde de ataque, o con el borde en forma de A;@, se pueden utilizar además cuc$arones de descarga lateral

L'$ '&'$ ('-'!-'$ %##) $#- # !$ ,i!$ 

Bargadores sobre neumáticos



Bargadores sobre orugas

CARGADORES SOBRE NEUMATICOS Se denominan cargadores frontales, tienen tracción en las cuatro ruedas con dos ejes motores # dos diferenciales, que les permiten mejores condiciones de operación # un mejor aprovec$amiento de la potencia del motor. %ienen dirección articulada que les facilita los virajes en espacios reducidos, gracias a su menor radio de giro.

El motor está montado sobre el eje trasero, para equilibrar el peso del cuc$arón cargado # para aumentar la ad$erencia de las ruedas motrices.

El campo de aplicación de los cargadores frontales inclu#e el cargado de materiales sobre ve$ículos de transporte, el traslado de materiales de un lugar a otro. &or ejemplo en las plantas de trituración de asfalto # de $ormigón, siempre que las distancias sean cortas # la superficie del terreno uniforme # libre de protuberancias # $uecos, en el rellenado de zanjas # el revestimiento de taludes. &ueden realizar tambi(n trabajos de excavación en terrenos poco densos # sin contenido de rocas, especialmente en espacios reducidos, como ser fundaciones de edificios, puentes, etc.

Su ma#or rendimiento se obtiene en el cargado de materiales previamente acopiados, para lo cual el equipo de transporte debe ubicarse a la menor distancia posible del cargador frontal =! metros> # de tal forma que su ángulo de giro no sea ma#or a 4+o. !)


Estas dimensiones varian seg1n al tipo de modelo # capacidad de cuc$aron de +.) m3 a 

m3

CARACTERISTICAS

DIMENSIONES

7,)4 m 2 ),D m ,* m 2 D,D m

BL
7,)! m 2 ),* m

CL
33+ mm 2 7! mm 7,3 m 2 !,47 m 3,+7 m 2 ,! m 3,4* m 2 ,3) m

-L &rofundidad máxima de excavación IL Cistancia de centro de maquina al eje

) mm 2 7 mm .+ m 2 3,7 m

L Cistancia entre ejes "L ?adio de las ruedas

7,+ m 2 ),D m DD+ mm 2 7,+ m

/L "ongitud total ML
!,7 m 2 *.3D m *)D mm 2 7,4 m

5L &legado máx. del cuc$arón al levantamiento máximo

)3R 2 )DR

&L &legado máx. del cuc$arón a la altura de acarreo KL &legado máx. del cuc$arón en el suelo GHuente: /anual de rendimiento B<%E?&F""
!+R 2 !R DDR 2 D+R

!*


CARGADORES SOBRE ORUGAS "lamados tambi(n palas mecánicas, se utilizan principalmente en trabajos de cantera # en terrenos inestables, en nivelaciones # movimiento de tierras de gran volumen, #a que su tren de rodaje especialmente dise8ado para trabajos pesados # difíciles les permite una ma#or ad$erencia al terreno # una ma#or estabilidad.

Estas dimensiones varian seg1n al tipo de modelo.

CARACTERISTICAS
DIMENSIONES 7 m Y 7.)m

6 L
7.DD m Y 3.3!* m

BL
7.*3 m Y 3.D73 m

CL
+.D+7m Y +.D47 m

EL &legado a levantamiento máximo

!)R 2 )*.*R

HL &legado a la altura de acarreo

DR 2 !.7R

'L &legado en el suelo

DR 2 D7.R

)R 2 *DR

. m Y 7.! m.

7.+ m Y 7.*) m

GHuente: /anual de rendimiento B<%E?&F""< !


TIPOS DE ZAPATAS PARA PALAS SOBRE ORUGAS

Napatas de dos garras

Napatas con agujero central %rapezoidal

Napatas cortadoras

Napatas de una garra

ESPECI/ICACIONES SAE 9SOCIEDAD DE INGENIEROS DE AUTOMOTORES0 

CARGA LMITE DE EQUILIBRIO ESTATICO Es el peso de la carga en el centro de gravedad del cuc$arón que $ace oscilar el extremo trasero de la máquina, de tal manera que en los cargadores sobre orugas los rodillos delanteros se levantan sobre las cadenas, # en los de ruedas las de atrás empiezan a desprenderse del suelo. El cargador debe estar estacionado sobre una superficie dura # plana



CARGA DE OPERACIN "a carga de operación de los cargadores de ruedas no debe ser ma#or al !+ P de la carga límite de equilibrio estático, considerando la máquina equipada con los accesorios necesarios para el trabajo. En los cargadores sobre orugas =palas mecánicas> no debe ser ma#or al 3! P de la citada carga límite.

!4




CAPACIDAD DE LOS CARGADORES

COLMADO A RAS

'eneralmente se define por el volumen geom(trico del cuc$arón expresado en m3 ó #ardas c1bicas, medidas a ras o colmadas, Sin embargo este volumen debe ser corregido por el factor de acarreo, que es un coeficiente que valora el material que se derrama en la operación de levante # carga.

Bapacidad a ras es el volumen contenido en el cuc$aron despues de nivelar la carga pasando un rasero que se apo#e sobre la cuc$illa # la parte trasera del cuc$aron.

Bapacidad colmada es la capacidad a ras más la cantidad adicional que se acumule sobre la carga a ras a un ángulo de reposo de 7: con el nivel a ras paralelo al suelo.

2.2.2 PRODUCTIVIDAD

DE

CARGADORES

/RONTALES

Y

DE

PALAS

MECANICAS "a productividad de los cargadores frontales depende del volumen del cuc$arón # de la duración de su ciclo de trabajo. Este resultado será un valor teórico de su producción $oraria 9K%9.

QT

=q∗

)+

)+ T


donde: q L &roducción por ciclo =;ol. del cuc$arón> % L Curación del ciclo

PRODUCCION POR CICLO 9>0 Es igual a la capacidad colmada del cuc$arón. Este dato se obtiene de los manuales de los fabricantes o directamente de las dimensiones del cuc $arón.

DURACION DEL CICLO 9T0 Es conveniente cronometrar este valor en la obra, en las condiciones reales de trabajo, en las tablas que siguen se proporcionan las duraciones de los ciclos para condiciones promedio, considerando la forma de cargado, las condiciones de operación # una distancia de recorrido del acopio al equipo de transporte de cinco a siete metros. Si el recorrido es ma#or se deberá incrementar la duración del ciclo en forma proporcional a la distancia que recorre la máquina.

CARGADO EN V

CARGADO EN CRUZ

)


%abla 7. Curación del ciclo para cargadores frontales en minutos

CONDICIONES DE CARGA

/ORMA DE CARGADO Y TAMAO DEL CUCHARON CARGADO EN "V” CARGADO EN CRUZ =.1 '.  =.1 '.  = M=  M= = M=  M= M= M=

H
+,!

+,)

+,*

+,D!

+,!!

+,)!

&?5/ECF5

+,)

+,*

+,*!

+,!!

+,)!

+,*

/5C. CFHFBF"

+,*!

+,*!

+,

+,*

+,*

+,*!

CFHFBF"

+,

+,

+,!

+,*!

+,

+,


%abla 3. Curación del ciclo promedio para palas mecánicas en minutos

CONDICIONES DE CARGA

/ORMA DE CARGADO Y TAMAO DEL CUCHARON CARGADO EN "V” CARGADO EN CRUZ = M= =.1 '.  M= = M= =.1 '.  M=

H
+,)

+,)!

+,)

+,)!

&?5/ECF5

+,)!

+,*!

+,)!

+,*!

/5C. CFHFBF"

+,

+,!

+,

+,!

CFHFBF"

+,!

+,4

+,!

+,4


2.2.= PRODUCCION DE LOS CARGADORES /RONTALES EN CARGA Y ACARREO "os cargadores frontales tambi(n pueden efectuar trabajos de carga # transporte en distancias relativamente cortas, no ma#ores a 3++ metros # sobre plataformas con capas de rodadura compactada # uniforme. Hrecuentemente se utilizan los cargadores para este tipo de trabajo en las plantas de trituración, en las plantas de asfalto, en las plantas de $ormigón, etc.

)7


En este caso en su ciclo de trabajo se tendrá que incluir los tiempos que corresponden al recorrido de ida # de retorno, además de un tiempo fijo para el llenado # descarga de cuc$arón, # los virajes.

Q

= q ∗ )+

T =

T

D V C

+ D + Z V R

donde: C L Cistancia de acarreo en metros N L %iempo fijo ;C L ;elocidad con carga en m0min. ;R L ;elocidad de retorno en m0min.

%abla D. ;elocidades de acarreo en condiciones promedio

C!)i(i!)#$ # !#-'(i8) B%#)'$ acarreo sobre camino lleno bien compactado, con pocas protuberancias

P-!*#i! camino parejo con pocas protuberancias, trabajo auxiliar de carga reducido, peque8o porcentaje de rocas.

M!#-''$ protuberancias en la superficie del camino, muc$o trabajo auxiliar.

D#3i(i#),#$ irregular con grandes protuberancias, trabajo difícil de realizar, trabajo auxiliar intenso.

V#&!(i'

V#&!(i'

(!) ('-'

R#,!-)!

9:*;<-'0

9:*;<-'0

+ a 73

 a 7D

+ a 

 a 4

+ a !

+ a )

4 a 7

4 a 7


)3


TIEMPO /IJO 9 Z 0 &ara $allar el n1mero de cargas por $ora de un cargador, $a# que determinar el tiempo del ciclo. El tiempo total del ciclo inclu#e los segmentos siguientes:



Ti#*! # ('-'! “,1” Este tiempo depende del tipo de material oscila entre +.7 a +.3! min.



Ti#*! # i-! “,2” Este tiempo depende del operador, para un operador competente el tiempo de giro es de +.! min.



Ti#*! # #$('-'

“,=”

Cepende del tama8o # resistencia del ve$iculo o tolva en que se vacía # varia de +.+ a +.+ min. &or tanto el tiempo fijo se expresa con la siguiente formula:

Z = ,1

+ ,2 + ,=

donde:

t L tiempo de cargado

+.7+

a

t7 L tiempo de giro

+.!

min.

+.+

min.

t3 L tiempo de descarga

TIEMPO /IJO 9 Z 0  ?.@

+.3! min.

'

?.? *i).

)D


/ACTORES QUE IN/LUYEN EN LA PRODUCCION DE LOS CARGADORES /RONTALES Y DE LAS PALAS MECANICAS &ara obtener la producción real de los cargadores frontales # las palas mecánicas se deberá corregir la producción teórica aplicando los factores de pendiente, de eficiencia del trabajo # de cuc$arón o acarreo. "os dos primeros tienen los mismos valores que los considerados para los equipos anteriormente descritos. Buando estas máquinas realizan trabajos de carga # transporte se deberá considerar, además, el factor de resistencia a la rodadura.

/ACTOR DE CUCHARON O DE ACARREO ?epresenta la disminución del volumen del material acumulado en el cuc$arón, debido a la p(rdida por derrame en la operación de levante # descarga, varia de acuerdo a la forma # tama8o de las partículas # de las condiciones de $umedad, de acuerdo a las condiciones de operación

)!


%abla !. Hactor 99 de acuerdo a las condiciones de trabajo

C!)i(i!)#$ # O#-'(i8) C'-'! #& (%(<'-8) 3+(i&: cargado desde un acopio de tierra, o desde un montón de roca excavada por otra máquina, el cuc$arón puede llenarse sin necesidad de utilizar la potencia de excavación. se utiliza para arena, suelo

/'(,!- "F"

.++ a

.+

arenoso, suelo arcilloso con buen contenido de agua.

C'-'! #& (%(<'-8) #) (!)i(i!)#$ -!*#i! el cargado de tierra suelta desde el acopio es más difícil, pero se puede llenar el cuc$arón. se utiliza para arena, suelo arenoso, suelo arcilloso, grava a sin cernir, grava compactada #

+.! a +.4!

en excavación # cargado de tierra suave.

C'-'! #& (%(<'-8) *!#-''*#),# i34(i& difícil cargar cuc$arón lleno. se utiliza para roca peque8a acopiada por otra máquina, roca molida, arcilla dura, arena mezclada con grava, suelo arenoso, suelo arcilloso seco.

+.+ a +.!

C'-'! i34(i&: difícil cargar el cuc$arón. se utiliza para rocas grandes de forma irregular que forman grandes espacios de aire, roca excavada con explosivos, piedras grandes, arena mezclada con piedras, etc.

+.*! a +.+

Este factor tambi(n se puede valorar en función del tama8o de las partículas de suelo.

"as siguientes tablas indican las cantidades aproximadas de una materia como porcentaje de la capacidad nominal del cuc$arón, o sea lo que realmente moverá el cuc$arón por ciclo.

MATERIAL SUELTO %abla). Hactor de acarreo

TAMAO

/ACTOR DE ACARREO

4!2++P

4+24!P

4!2++P

!2 4+P

+2 !P


ROCA DE VOLADURA %abla*. Hactor de llenado

TAMAO

/ACTOR DE LLENADO

6ien fragmentado

+24!P

Hragmentación mediana

*!24+P

/al fragmentado con lajas o bloques

)+2*!P

VARIOS %abla. Hactor de llenado

TAMAO

/ACTOR DE LLENADO

/ezcla de tierra # roca

++27+P

"imo $1medo

++27+P

Suelo, piedras, raíces

+2++P

/ateriales cementados

!2 ++P

Ce acuerdo a las consideraciones anteriores la productividad real de los cargadores frontales # de las palas mecánicas se podrá calcular utilizando la siguiente expresión:

Q

=>∗

G? ∗  ∗ F ∗ E

donde: K L &roductividad real q L ;olumen del cuc$arón %B5??E'FC< L % G =  U $ > $ L Fncremento del ciclo por altura

)*

T(!--#i"!


% L Curación del ciclo  L Hactor de cuc$arón p L Hactor de pendiente E L Hactor de eficiencia de trabajo

)


2.=

EQUIPO DE TRANSPORTE O ACARREO

2.=.1 DESCRIPCION Y CARACTERISTICAS DEL EQUIPO Entre el equipo utilizado para el transporte podemos citar a los camiones, camiones volquetes, vagones, remolques, traíllas, mototraíllas, etc. Estas unidades se utilizan en la construcción, para el transporte del cemento, fierro, agregados, etc. En las construcciones viales, para el acarreo de materiales desde los #acimientos o bancos de pr(stamo $asta los rellenos o terraplenes, para el transporte de materiales clasificados con destino a las capas sub 2 base, base # la estabilización de plataformas o caminos de tierra, para el transporte de mezclas asfálticas, etc.

2.=.1.1 CAMIONES DUMPERS

Son camiones de ma#or capacidad # potencia que los volquetes, con una carga 1til superior a 7+ ton. la diferencia con los volquetes es que su c$asis, motor # caja basculante se fabrican como una unidad conjunta.

"os camiones dumpers tienen dos variantes en cuanto a su uso específico, dumpers para movimiento de tierras # dumpers para roca:

)4


"os dumpers para movimiento de tierras están montados siempre sobre tres ejes, son construidos para obras de largo alcance, con la capacidad necesaria para vencer las dificultades de caminos de tierra mal conformados # cargar pesos ente 7+ # 3) %on, para lo cual están provistos de motores con potencias que varían de + a D++ -&.

Su caja de carga generalmente tiene doble o triple fondo para resistir los impactos de la carga.

"os dumpers para roca están montados sobre dos ejes, están construidas especialmente para el transporte de materiales pesados, como ser rocas de gran tama8o de difícil acomodo. &or sus características impresionantes de tama8o # elevado peso no deben circular por carreteras pavimentadas, su ciclo de trabajo debe ser corto para obtener su ma#or rentabilidad. Están equipados con motores diesel de D++ a 7+++ -& de potencia, pueden transportar cargas con pesos entre 3) # 7!+ %on.

Su caja de carga está provista de una visera de protección, para evitar da8os al tec$o de la cabina, además de un refuerzo especial para soportar el impacto de los materiales p(treos.

*+


2.=.1.2 CAMIONES VOLQUETES

Bonocidos tambi(n como volquetas, se utilizan para el transporte de tierra, agregados # otros materiales de construcción. Cebido a las altas velocidades que son capaces de desarrollar requieren de caminos adecuados, para aprovec$ar su gran capacidad de transporte a costos relativamente bajos.

"os volquetes son camiones fabricados en serie, con dos o tres ejes provistos de neumáticos, sobre los cuales en vez de carrocería se $a montado una caja o tolva basculante. &ueden transitar por carretera o terreno llano siempre que tenga la resistencia necesaria para soportar su peso, se fabrican con capacidades entre D # 3+ %on, con motores a diesel o gasolina de )! a 7!+ -&. "a caja de carga o tolva es de fabricación robusta, de acero de alta resistencia, *


dotada de un sistema $idráulico de elevación, formado por uno o dos pistones accionados por la toma de fuerza del motor # un eje de transmisión que está conectado a una bomba $idráulica.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS VOLQUETES DE ACUERDO A SU CAPACIDAD VOLQUETES PEQUEOS 2

Háciles de maniobrar, ventajoso para acarreos a corta distancia.

2

Cesarrollan velocidades más altas.

2

Es más fácil equilibrar el n1mero de camiones con la capacidad del cargador.

2

/a#or costo de operación por el n1mero ma#or de c$óferes que se requiere.

2

/a#or costo de adquisición por el ma#or n1mero de volquetas necesario, para obtener una determinada capacidad.

2

/a#or costo de mantenimiento, porque requieren ma#or cantidad de repuestos # más $oras de mano de obra.

VOLQUETES DE GRAN CAPACIDAD 2

?equieren menor inversión porque se requieren menos unidades.

2

/enor

n1mero

de

camiones

facilita

embotellamiento # los tiempos de espera.

2

?equieren menor n1mero de c$óferes.

*7

el

ciclo

de

trabajo,

evitando

el


2

Su ma#or peso puede da8ar los caminos de acarreo.

2

/a#or dificultad para equilibrar el n1mero de camiones con la capacidad del equipo de carga.

2

?equieren un cargador de ma#or capacidad.

2.=.1.2.1 PRODUCTIVIDAD DE LOS VOLQUETES "a producción de los volquetes depende de la distancia de transporte, de la velocidad que puede desarrollar la máquina, del estado del camino, de las características del equipo de carga, de la $abilidad del c$ofer, etc.

=C∗

QT

G? TV

donde: #

BL %; L

= ) ∗ > C

&roducción por ciclo m30ciclo Curación del ciclo del volquete en min.

n L

M1mero de ciclos necesarios para que el cargador frontal llene el volquete

qB L

Bapacidad del cuc$arón colmado =m3>

L

Hactor del cuc$arón o de acarreo

n

=

Capacidad No min al del Volqete =Ton> qC ∗ " ∗ δ !at .Selto

ESTIMACION DE LA DURACION DEL CICLO *3


"a duración del ciclo de trabajo de un volquete, está compuesta por los siguientes tiempos:



TIEMPO DE CARGA "T1" Es el tiempo necesario par que el cargador llene el volquete =depende de la capacidad # el

ciclo del equipo de carga>. t 

=

n ∗T e

donde: %e L Biclo del equipo de carga



TIEMPO /IJO Esta formado por: t7 L %iempo de descarga más el tiempo de espera para iniciar esta operación

t3 L %iempo usado para las maniobras del volquete # para que el cargador empiece la operación de carga

Ce acuerdo a las condiciones de operación, se puede adoptar los tiempos fijos siguientes:

%abla 4. %iempo fijo

CONDICION DE OPERACION

,2 9*i)0

,= 9*i)0

,3  ,2  ,=

/'6!-'5&#$

+.!2+.*

+.+2+.7+

+.)+2+.4+

P-!*#i!

.+2.3

+.7!2+.3!

.7!2.)!

D#$3'6!-'5&#$

.!27.+

+.D+2+.!+

.4+27.!+




TIEMPO DE ACARREO 9,'0

*D


Es el tiempo necesario para que el volquete cargado recorra la distancia existente $asta el lugar de destino. Cepende de la distancia de acarreo 9C9 # de la velocidad que utiliza el volquete con carga.

t a

=

D V C

donde: C L Cistancia de acarreo =m> ;B L ;el. con carga en m0min.



TIEMPO DE RETORNO 9,R 0 Es el tiempo que la volqueta requiere para regresar al lugar donde se encuentra el equipo

de carga. Cepende de la distancia de acarreo 9C9 # la velocidad que puede desarrollar la volqueta vacía.

t R

=

D V R

donde: ;? L ;el. de la volqueta vacía m0min.

Ce acuerdo a lo anterior la duración de un ciclo de trabajo del volquete será igual:

TV

TV

= , 3 + , 1 + , ' + , R

= ) ∗ TC + , 3 +

D VC

+

D VR

donde: n

L MR de ciclos del equipo de carga necesarios para llenar el volquete

%B L duración del ciclo del equipo de carga =min> tf

L tiempo fijo de la volqueta =min> *!


C ;B

L distancia de acarreo =m> L velocidad con carga =m0min>

;? L velocidad volqueta vacía =m0min>

En caminos medianamente conservados las velocidades que pueden desarrollar los volquetes en condiciones promedio, pueden ser las siguientes:

%abla 7+. %iempo de trabajo

CONDICIONES DE TRABAJO

VELOCIDAD EN :M; HORA D1:M D2K:M D:M

Bamino plano !27+ 7!23+ 3+23) Bon subidas # bajadas +2! 72) 32* Bamino plano 7+27! 3+2D+ D+2!+ SIN CARGA Bon subidas # bajadas !27+ 7!23! 3+2D+ GHuente: %exto guía A/aquinaria # Equipo de Bonstrucción@ Fng. Iaime <#llon

CON CARGA

/ACTORES QUE IN/LUYEN EN LA PRODUCTIVIDAD DE LOS VOLQUETES &ara calcular la productividad real, se deben considerar los factores correspondientes a la resistencia a la rodadura, la pendiente del camino # la eficiencia del trabajoO a los dos 1ltimos se les asigna los mismos valores que a los equipos anteriormente considerados, con la diferencia de que el factor de operación puede tener un valor ma#or, debido a la ma#or oferta de c$óferes calificados.

RESISTENCIA A LA RODADURA Este factor eval1a la resistencia que ofrece el camino al movimiento de las ruedas. Si no se dispone de ma#or información se pueden utilizar los valores siguientes:

%abla 7. Hactor de rodado

CONDICIONES DEL CAMINO &lano # firme

/ACTOR "-" +.4

*)


/al conservado pero firme

+.4!

Ce arena # grava suelta

+.4+

6lando # sin conservación

+.!

GHuente: %exto guía A/aquinaria # Equipo de Bonstrucción@ Fng. Iaime <#llon Ce acuerdo a lo escrito anteriormente, la productividad real de los volquetes se calculará utilizando la siguiente expresión.

Q

=

C ∗ G? ∗  ∗ - ∗ E T(!--#i"!

TRABAJO COMBINADO DE VOLQUETES CON CARGADORES /RONTALES Y ECAVADORAS

En el trabajo combinado que normalmente realizan los volquetes # los cargadores frontales o excavadora, es deseable que la capacidad de operación de los volquetes sea igual al de los cargadores, para evitar los tiempos de espera, esto ocurrirá si se encuentran las condiciones que satisfagan la siguiente ecuación:

QVOLQUETA  M  QCARG. O EC.  N **


910

920

donde: M L M1mero de cargadores o excavadores / L M1mero de volquetes

Si => Z =7> "os volquetes tienen una capacidad excedente. Si => X =7> "os cargadores tienen una capacidad excedente.

2.=.1.= CAMIONES AGUATEROS

Son tanques de agua cilíndricos, montados sobre c$asis de camión, que se utilizan para el regado de terraplenes, con el fin de conseguir la $umedad óptima especificada para una obra # facilitar el trabajo de compactación. "os tanques de acuerdo a la potencia del motor # el n1mero de ejes del camión, pueden tener una capacidad que varía entre 7.+++ a 3+.+++ lts.

Están equipados con un regador $orizontal en la parte trasera # debajo del tanque, el sistema de vaciado del agua puede ser por gravedad o a presión, en cu#o caso estará equipado con una bomba de agua, comparativamente el vaciado a presión ofrece ma#ores ventajas.

2.=.1.=.1 PRODUCTIVIDAD DE LOS CAMIONES AGUATEROS

*


"a 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.

QT

=

C ∗

)+

T A

donde: B L Bapacidad del tanque en litros %< L Curación del ciclo del camión aguatero en minutos

D%-'(i8) #& Ci(&! 9 TA 9 El ciclo del camión aguatero está determinado por la suma de los tiempos parciales siguientes:



TIEMPO DE CARGA ",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 2 entrega de I lts0/in. :



t L B0I

&ara una bomba de 79

I L 7! "ts0/in

&ara una bomba de 39

I L D+ "ts0/in

&ara una bomba de D9

I L !+ "ts0/in

TIEMPO /IJO ",/" ?epresenta el tiempo que demandan las maniobras para que el camión se ubique en el lugar de carga # para que la bomba de agua empiece a funcionar. En condiciones promedio se puede asignar valores que varían de  a .! min.



TIEMPO DE DESCARGA ",2" Es el tiempo que demora el camión en vaciar el agua, a trav(s del regador, en la superficie del relleno. En promedio se puede considerar un caudal de vaciado de D++ a )++ "ts0/in, por lo cual:

*4


t 7

=

C # V

donde: Iv L D++ a )++ lt0min Iv L caudal de vaciado



TIEMPO DE ACARREO ",'" Es el tiempo necesario para que el camión aguatero cargado recorra desde la fuente de agua $asta el sector de trabajo. t a

=

D V C

donde: C L Cistancia de acarreo en metros ;B L ;elocidad del camión cargado en m0min.



TIEMPO DE RETORNO ",-" Es el tiempo que el camión utiliza para retomar a la fuente de agua. t r

=

D V r

donde: ;r L ;elocidad del camión vacío en m0min.

Ce acuerdo a lo anteriormente expuesto, la duración del ciclo de un camión aguatero será igual a: T A

= t  + t f + t 7 + t a + t r = T A

=

C C + # !++

+

C #

+ .7! min +

D V C

+

D V r

C !++

+

D V C

+

D V r

+.7! min

"as velocidades que pueden desarrollar los camiones aguateros son similares a las velocidades sugeridas para la productividad de los volquetes. +


PRODUCTIVIDAD EN /UNCION DEL MATERIAL HIDRATADO &ara materiales en condiciones de $umedad promedio se $a establecido la necesidad de agregar agua, antes de ejecutar su compactación, en un porcentaje equivalente al +P de su peso, por ejemplo para un suelo con una densidad de .!++ g0m3, la cantidad requerida de agua será de !+ litros por cada metro c1bico de material. "a productividad del camión aguatero en función de los metros c1bicos de material que se pueden $idratar por $ora estará determinada por:

Q

=

G? ∗ C ?.1? ∗  M',

∗ TA

=

G?? ∗ C  M',

∗ TA

/ACTORES QUE IN/LUYEN EN LA PRODUCTIVIDAD DE LOS CAMIONES AGUATEROS &ara calcular su productividad real, se deben considerar los factores correspondientes a la resistencia a la rodadura, la pendiente del camino # la eficiencia del trabajo. "os valores de estos factores serán iguales a los considerados para la p roductividad de los volquetes.

Ce acuerdo a lo anterior la producción ?eal de los camiones aguateros se calculará utilizando la expresión siguiente:

Q

=

)++ ∗ C ∗ r ∗ p ∗ E

∗ T A Corregido

δ !at

donde: K L &roductividad %< B5??E'FC5 L %< G =  U $ > %< L Curación del ciclo B L Bapacidad del tanque r L ?esistencia a la rodadura 


d/<% L Censidad del material suelto p L Hactor de pendiente E L Hactor de eficiencia de trabajo

2.@.

EQUIPO PARA LA CONSTRUCCION DE TERRAPLENES

[email protected]. MOTONIVELADORAS [email protected] DESCRIPCION Y CARACTERISTICAS DEL EQUIPO

7


Están compuestas de un tractor de cuatro ruedas, que en su parte delantera tiene un brazo largo o bastidor apo#ado en un tren delantero de dos ruedas, las cuales son de dirección. "a motoniveladora está equipada con una $oja de corte dotada de movimientos vertical # $orizontal, # de rotación # de translación en su propio plano, la misma está montada entre su eje delantero # sus ejes traseros de tracción. El movimiento $orizontal de la $oja varía de +W a +W en relación al eje longitudinal de la máquina. En el plano vertical su inclinación puede llegar a 4+W en relación al suelo.

Esta gran movilidad de la $oja de corte le permite situarse con precisión en diversas posiciones, puede girar $orizontalmente mediante la rotación del círculo de giro, e inclinarse lateralmente con relación a su eje vertical, tambi(n puede inclinarse con relación a su eje $orizontal, además puede desplazarse vertical # lateralmente, lo cual le permite cortar, mezclar, nivelar # botar los materiales de exceso.

"as motoniveladoras tienen amplia maniobrabilidad # radio corto de viraje, debido a su bastidor articulado # a las ruedas delanteras de viraje cerrado. Sus ruedas delanteras tienen

3


inclinación lateral con respecto a sus propios ejes, lo que les permite adaptarse fácilmente a los desniveles del terreno, # soportar empujes laterales cuando trabaja con la cuc$illa inclinada.

Están dotadas de un escarificador frontal que opcionalmente se acomoda en la parte delantera o trasera del equipo. Este aditamento se utiliza para aflojar el suelo cuando el material a ser cortado se presenta mu# duro. El escarificador normalmente está compuesto de  dientes removibles que pueden ser ajustados $asta una profundidad de 3+ cm. Si el esfuerzo del escarificador fuera demasiado, se puede reducir el n1mero de dientes.

D


E$('-i3i('!- *!),'! #) &' '-,# #&'),#-'

Estas dimensiones varian seg1n el tipo de modelo.

CARACTERISTICAS
DIMENSIONES 9*0 +.+ Y .7+ +.7Y .3!

ALCANCE DEL ESCARI/ICADOR
E$('-i3i('!- *!),'! #) &' '-,# ,-'$#-'

Estas dimensiones varian seg1n el tipo de modelo. !

D4R 2 *DR +.7+ 2 +.)+ +.7+ 2 +.3!


CARACTERISTICAS
DIMENSIONES 9*0 7.!) Y 3.D4

ALCANCE DEL ESCARI/ICADOR
3R 2 +R +.!!Y +.)*! +.3+ Y +.D

"a potencia de su motor varía de ! a 3++ -& # son capaces de alcanzar velocidades de $asta D! m0$ora, cuando se desplazan de un lugar a otro sobre caminos bien conformados.

"as motoniveladoras tienen uno o dos ejes de tracción, pudiendo ser de eje trasero sencillo o de eje trasero en tandem. "as de eje simple se denominan motoconformadoras # se utilizan para el mantenimiento de carreteras pavimentadas. "as de ma#or uso son las de tres ejes, uno delantero articulado al brazo del bastidor # dos traseros en tandem, esta disposición ofrece ma#ores ventajas que le permiten nivelar con ma#or precisión, gracias a que el eje tandem absorbe las oscilaciones de la máquina producidas por los desniveles del terreno.



E# ,-'$#-! $#)(i&&! 7 %racción en el eje trasero

)



CARACTERISTICAS

DIMENSIONES

.3) m.

6 L Cistancia entre ejes.

3.) m.

BL
7.7* m.

CL
7.*3! m.

EL altura total al instalar la cubierta de acero o lona.

7.4+! m.

3+R

.477 m.

%raseras

.4D m.

Cistancia al suelo GHuente: /anual de Especificaciones #
E#

,-'$#-! #) ,')#*

*

+.7! m.


%racción en el eje trasero 2 %racción en los dos ejes principales


CARACTERISTICAS

DIMENSIONES

7. m. Y 7.4+ m.

BL Cistancia entre ejes.

D.4+ m. Y ).D! m.

CL Cistancia entre los centros de las ruedas traseras en tanden.

.4 m. Y .*3 m. 7.* m. Y 3.3)! m.

EL
3.7+ m. Y 3.3) m. 7)R 2 3+R

7.+D m. 7.+ m. 7.+! m. Y 7.+ m. +.3D m. Y +.D+ m.

GHuente: /anual de Especificaciones #
&or ser una máquina de comandos sensibles, usada en operaciones de acabado, su rendimiento operacional depende en gran manera de la buena planificación de las operaciones a ser ejecutadas, # de la $abilidad del operador.




Son máquinas especialmente construidas para efectuar trabajos de mezclado, conformación, nivelación # afinado, entre los cuales se pueden citar los siguientes:

[email protected]

2

Bonformación # nivelación de &lataformas # de terraplenes

2

/ezclado, revoltura # extendido de materiales

2

Extendido de ripio # de mezclas asfálticas

2

?eperfilado # afinado del movimiento de tierras

2

2

?emoción # desbroce de vegetación

2

Bonformación # mantenimiento de taludes de corte

2

?egularización de capas que serán compactadas en los terraplenes

2

/antenimiento de caminos en general

PRODUCTIV1DAD DE LAS MOTONIVELADORAS

"a productividad de las motoniveladoras depende de las dimensiones de su $oja de corte, del tipo de suelo, de la velocidad que puede alcanzar la máquina, del n1mero de pasadas necesario para ejecutar el trabajo, del espesor o profundidad de la capa, de la $abilidad del operador, etc.

Q AT

=

G? ∗ " ∗ 9L #

−L! 0

N ∗T

QT

=

G? ∗ " ∗ # ∗ 9L # N ∗T

donde: K<% L &roductividad teórica en área [m70$ra

4

 * 2      <-'.  −L! 0

 * =     <-'.  


K%

L &roductividad teórica en volumen [m30$ra

d L distancia de trabajo recorrida por el equipo [metros e L espesor de la capa, definida en función de la especificación que rige la obra [metros "e L anc$o 1til en cada pasada, =depende del ángulo de trabajo elegido para la $oja de corte>[m "o L anc$o de traslape [m M L n1mero de pasadas necesarias para ejecutar el trabajo % L tiempo de duración del ciclo de trabajo para a ejecutar una pasada [minutos

LONGITUD E/ECTIVA DE LA HOJA 9L#0 ;aría de acuerdo al ángulo de trabajo de la $oja de corte, su valor depende del tipo de trabajo, de las características del material, el tama8o de la máquina, etc., en general se eligen ángulos en el rango de \ L ! a !+ grados.

= ∗ C!$ &ara un ángulo de !R

= ∗ (!$ 1J ! = ?.K ∗

 L

L#

&ara un ángulo de !+R

= ∗ (!$ J? ! = ?.G@ ∗ " L "ongitud de la $oja

1 ' ? ANCHO DE TRASLAPE ?epresenta el anc$o de la faja que la máquina repasa entre la pasada anterior # la 4+


siguiente, en condiciones normales tiene un valor promedio de 7+ cm.

&?F/E? < H

%abla 77. ;elocidades de trabajo Mivelación

!,+ Y ),+ m0$ra 4


Escarificado

D,+ Y !,+ m0$ra

&erfilado

D,! Y ),! m0$ra

"impieza de maleza

),! Y ,! m0$ra

Bonformación de subrasantes

DW+ Y ),+ m0$ra

/ezcla de materiales

D,+ Y ),+ m0$ra

?eparación de caminos

7,+ Y !,+ m0$ra

Excavación de zanjas

,! Y 3,+ m0$ra

%erminación de orillas

,+ Y 7,+ m0$ra

Explanación de campo

,! Y D,+ m0$ra

;elocidad de retorno

!,+

m0$ra


NUMERO DE PASADAS Cepende del tipo de trabajo que ejecutará la motoniveladora, de las características del material # del espesor de la capa, por ejemplo: &ara conformación de subrasantes

%abla 73. M1mero de pasadas &ara nivelación ML !a * &ara limpieza de maleza ML 3a! &ara escarificado de suelos ML a 7 &ara mezcla de materiales M L  a + &ara conformación de subrasantes M L ! a * GHuente: %exto guía A/aquinaria # Equipo de Bonstrucción@ Fng. Iaime <#llon

DURACIN DEL CICLO DE TRABAJO El tiempo total del ciclo de trabajo será la sumatoria de los tiempos utilizados en las operaciones de corte, revoltura, nivelación #0o escarificado, # en las maniobras de viraje. "a 47


duración del ciclo depende de la longitud del tramo de tramo de trabajo [d en metros # de la velocidad que la máquina puede imprimir en las diferentes operaciones:

=

+

+,

Conde:

d L distancia de trabajo [m va L velocidad de avance [m0min vr L velocidad de retroceso [m0min tf L tiempo fijo [tf L + a  minuto

&or ejemplo para una motoniveladora Baterpillar 7+', en la tabla siguiente, se muestran los diversos factores # características que influ#en en las varias operaciones necesarias para realizar un determinado servicio =longitud de la $ oja de corte " L 3,)) m>.

T-'5'!$ >%# -#'&iX' &' *!,!)i6#&'!-' Ni6#&'(i8) E$('-i3i(' Li*i#X' 90 P#-3i&'! 90

C'-'(,#-4$,i(' V#&!(i' *;*i)

i'

!

!

6%#&,'

3+

4+

+,)D"2+,7

+,4*"2+,7

D

D

7!+ +,4*"2+,7

, )

GHuente: /anual CMF%26rasil

/ACTORES

QUE

IN/LUYEN

EN

LA

PRODUCTIVIDAD

DE

LAS

MOTONIVELADORAS &ara corregir la producción teórica de las motoniveladoras se deben considerar los factores: de $oja, de pendiente del terreno # el factor de eficiencia del trabajo, cu#os valores 43


serán iguales a los utilizados para los tractores de orugas. El factor de altura influ#e incrementando el ciclo de trabajo en la misma proporción a la disminución de potencia ocasionada por la elevación sobre el nivel del mar:

Q

=

QA

G? ∗ " ∗ # ∗ 9L #

− L ! 0 ∗ /< ∗ E ∗  N ∗ T91 + <0

=

G? ∗ " ∗ 9L #

− L ! 0 ∗ /< ∗ E ∗  N ∗ T91 + <0

 * =     <-'.  

 * 2      <-'. 

donde: K< L &roductividades área H$ L Hactor de $oja p L Hactor de pendiente E L Hactor de eficiencia de trabajo "e L anc$o 1til en cada pasada, =depende del ángulo de trabajo elegido para la $oja de corte> [m "o L anc$o de traslape [m M L n1mero de pasadas necesarias para ejecutar el trabajo % L tiempo de duración del ciclo de trabajo para a ejecutar una pasada [minutos d L distancia de trabajo [m

4D


[email protected] COMPACTADORES

[email protected] CONCEPTOS BASICOS 

COMPACTACION Es la operación mecánica que se ejecuta para elevar la densidad del suelo, o sea su peso

por unidad de volumen, con el fin de aumentar su resistencia. %odo relleno para obras viales, $idráulicas o de fundación de estructuras debe ser construido mediante capas de suelo, las que deben ser sometidas a un proceso de compactación, para conseguir la resistencia especificada. Bon el fin de conseguir una buena compactación, se deben controlar tres factores importantes:

Bon el fin de conseguir una buena compactación, se deben controlar tres factores importantes: •

'ranulometría del material

•

Bontenido de agua del material

4!


•



Esfuerzo de compactación

G-')%&!*#,-4' #& M',#-i'& ?epresenta la distribución de las partículas en porcentajes de acuerdo a su tama8o. n

suelo tiene buena granulometría si el tama8o de las partículas es variado # su distribución uniforme. Si la ma#or parte tiene igual tama8o, su granulometría es inadecuada, por lo cual es difícil compactarlo. /ientras ma#or sea la diversidad de tama8os, los vacíos existentes entre las partículas grandes se llenarán fácilmente con las partículas de menor tama8o, dando como resultado una ma#or densidad.

FM


6EM5

C!),#)i! # A%' ! -'! # <%*#' #& $%#&! &ara un suelo # un esfuerzo de compactación dado, existe un contenido óptimo de

$umedad, expresado en porcentaje de peso del suelo seco, que permita el máximo grado de compactación.

Se sabe por experiencia que es mu# difícil o tal vez imposible conseguir una compactación adecuada sí los materiales están mu# secos o mu# $1medos, para cada tipo de suelo corresponde cierto contenido de agua, el cual se denomina 9$umedad 5ptima9.

4)


"a $umedad óptima se determina en laboratorio, mediante la obtención de densidades para diferentes contenidos de $umedad, $asta alcanzar la densidad máxima. Este ensa#o se denomina &roctor # muestra la relación entre la densidad # el contenido de $umedad.

HUMEDAD OPTIMA
El grado de compactación especificado es, en general, más alto para las capas superiores del terrapl(n que para las capas inferiores. n requerimiento de compactación de 4!P significa que el material, #a compactado, debe tener una densidad del 4!P de la densidad máxima del terreno, el cual se obtiene cuando el material se $a llegado a su contenido óptimo de su $umedad. "a densidad máxima para el material de relleno en particular, puede encontrarse por las pruebas de laboratorio. Ceben $acerse frecuentes pruebas del terreno en la medida que prosigue la compactación, a fin de obtener la compactación mínima especificada.

Buando es necesario, el relleno se $umedece con el equipo de riego. El contenido de agua del material del relleno es menos crítico en los granulares que en los materiales finos como limos o arcillas. %ales rellenos pueden rec$azarse cuando el contenido de agua no puede llevarse $asta el nivel óptimo especificado a causa de factores no sujetos a control, como el clima $1medo.



E$3%#-X! # C!*'(,'(i8)

4*


Es la energía mecánica que se aplica al suelo, utilizando una máquina, con el objeto de apisonarlo para aumentar su densidad. El proceso de compactación se realiza utilizando uno de los siguientes m(todos:

2

&or peso estático o compresión

2

&or acción de amasado o manipulación

2

&or percusión o impacto =golpes fuertes>

2

&or vibración o sacudimiento

E& #$! #$,+,i(!W consiste en aplicar un peso sobre la superficie del suelo, esto produce la ruptura de las fuerzas que enlazan las partículas entre si # su acomodo en nuevos enlaces más estables dentro del material. Este procedimiento es el que se aplica cuando se utilizan máquinas sin vibración del tipo de rodillos lisos, pisones, patas de cabra, etc.

El efecto que produce un peso aplicado sobre el material se traduce en una presión sobre su superficie que se transmite $acia el interior # se distribu#e en forma de bulbo cu#o valor disminu#e de forma exponencial con la profundidad. Cebido a esto solamente se aplica la compactación estática en capas de poca profundidad, como sellado de capas o cuando es posible romper la compactación #a conseguida si se aplican cargas ma#ores.

"a fuerza lineal indica la capacidad de compactación del rulo estático =rodillo liso>, # constitu#e la fuerza vertical situada directamente por debajo # a lo anc$o del rulo o ruedas que crea los esfuerzos cortantes de la compactación. &ara calcularla basta dividir el peso del rulo por eje entre la anc$ura del mismo. ;iene indicada en g.0cm, cuanto mas grande sea, ma#or será el potencial de compactación estática del rulo.

"a compactación por peso estático se obtiene utilizando apisonadoras de rodillo liso estáticas. "a acción de amasado produce los rodillos pata de cabra o los compactadores neumáticos con ruedas oscilantes. El esfuerzo de vibración se consigue usando vibro compactadores de rodillo liso o pata de cabra. "a compactación por percusión se utiliza

4


generalmente en peque8as obras, como ser instalación de tuberías de agua, alcantarillado, electricidad, etc.

L' '((i8) # *')i%&'(i8)W tambi(n llamado efecto de amasado, es el producido por tensiones tangenciales que redistribu#en las partículas para de esta manera aumentar su densidad. ?esulta mu# eficaz para compactar la capa final de base para un firme asfáltico. "as maquinas que mejor aprovec$an esta fuerza de compactación son los rulos de pata de cabra o pisones # los compactadores de neumáticos de ruedas alternadas.

44


E& i*'(,!W tambi(n llamada compactación dinámica. tiliza una fuerza de impacto repetido sobre la superficie a compactar. Cepende del peso que se utilice # la altura desde la que se le deja caer. &ueden ser de baja energía como los producidos por los compactadores de mano, ranas, etc $asta los )++ golpes por minuto o de alta energía entre .D++ # 3.!++ golpes por minuto como los utilizados en los rodillos vibratorios.

P!- 6i5-'(i8)W la compactación es la más utilizada en la actualidad para la ma#oría de las aplicaciones. Se basa en utilizar una masa exc(ntrica que gira dentro de un rodillo liso, dic$a masa produce una fuerza centrifuga que se suma o se resta al peso de la máquina, para producir una presión sobre el suelo que depende de varios factores como el peso de los contrapesos, distancia al centro de rotación # al centro de gravedad # la velocidad de rotación.

&ara conocer como funcionan los compactadores de vibración, tenemos que conocer los valores de la fuerza centrifuga, amplitud # frecuencia.

++


[email protected] MAQUINARIA DE COMPACTACION Entre los compactadores que se usan con ma#or frecuencia en los trabajos de compactación de plataformas # terraplenes en carreteras, aeropuertos, vías urbanas, presas de tierra, etc., se puede citar los siguientes:

2Bompactadores con rodillo pata de cabra 2Bompactadores con rodillo liso vibratorio 2Bompactadores de ruedas neumáticas 2Bompactadores combinados 2
COMPACTADORES



CABRA

+

PATA

DE


Están formados por rodillos cilíndricos $uecos, en cu#a superficie van montados pisones de sección prismática que se asemejan en su forma a las patas de cabra, con un alto de 7+ a 7! centímetros. Estos rodillos están montados en un bastidor, que se acopla a un tractor para su remolque, los mismos vienen acoplados en pares, en tandem o simples. "a energía de compactación se obtiene por la presión de contacto de una $ilera de pisones, sobre la cual se distribu#e el peso total de la máquina. Estos rodillos pueden ser remolcados o autopropulsados, ambos pueden ser apisonadores o vibratorios. El n1mero de rodillos depende de la potencia del tractor de remolque. Cebido a que estos rodillos son $uecos deben ser lastrados con arena u otro material, para aumentar su peso.

Se usan preferentemente en la compactación de suelos co$esivos, formados por partículas finas. El espesor de la capa compactada debe ser igual a la altura de los pisones o patas, para obtener una compactación óptima.

COMPACTADORES DE RODILLOS



VIBRATORIOS

+7


Son rodillos vibrantes que se utilizan especialmente en terrenos pedregosos, en conglomerados granulares, en cantos rodados # en mezclas asfálticas. Ce acuerdo al tipo de material se debe graduar la amplitud # frecuencia de vibración. &ueden ser remolcados o autopropulsados:

?odillos vibratorios remolcados: Se usan preferentemente en lugares donde los autopropulsados tienen dificultades de tracción.

?odillos vibratorios autopropulsados: Se fabrican en diversidad de tama8os # modelos, con pesos que varían de  a  %onO anc$os de rodillo de  a 7,7+ 2metrosO frecuencias de vibración de ++ a 3)++ r.p.m., amplitudes de vibración de +,3 a 7 mmO # velocidades de trabajo de 7 a 3 m0$ra. na misma máquina trabajando a baja velocidad compactará ma#ores espesores de capa, aumentando la velocidad disminuirá su capacidad de compactación, lo cual reducirá su alcance en profundidad.

+3


COMPACTADORES



PATA

DE

CABRA

DE

ALTA VELOCIDAD

"os compactadores &ata de Babra de alta velocidad, están formados por cuatro ruedas o tambores de acero, provistos de patas o pisones, tienen propulsión propia a trav(s de un motor diesel de *+ a 3++ -& de potencia, tienen anc$os de compactación que varían de 3 a 3,+ metrosO desarrollan velocidades entre ! # 3! m0$ora.
COMPACTADORES NEUMATICOS



+D


El ma#or uso de estos equipos se realiza en la construcción de carpetas asfálticas, capas base # sub base estabilizadas, capas granulares, etc., donde su efecto resulta superior al de otro tipo de compactadores, #a que puede conseguir un perfecto cierre de poros # superficies uniformes libres de defectos. Son unidades de marc$a rápida que disponen de un n1mero impar de llantas que puede ser *, 4 1  montadas en dos ejes, sin son de siete, 3 en el eje delantero # D en el eje trasero. "as llantas están colocadas de tal manera que las traseras cubren los espacios no compactados por las delanteras. %ienen pesos que varían de ) a 7D toneladas, o más.

El tipo de compactación que utilizan es el apisonamiento estático, sus ruedas pueden tener suspensión oscilante. &ara aumentar su peso se pueden utilizar pesos de lastre, colocados sobre su bastidor rectangular, este incremento de peso tiene la desventaja de aumentar la resistencia a la rodadura, disminu#endo la velocidad de trabajo.

"a compactación de los suelos depende de la presión de contacto de los neumáticos, la que a su vez depende de la presión de infladoO por esta razón los compactadores con neumáticos de alta presión serán los más eficientes, (stos conseguirán la densidad requerida en menos pasadas # en capas de ma#or espesor.

COMPACTADORES COMBINADOS



+!


Están formados por un rodillo vibratorio liso montado en su eje delantero, # en su eje trasero están provistos de ruedas neumáticas generalmente en un n1mero cuatro, para mejorar las condiciones de compactación, dándole ma#or uniformidad a la superficie. Se fabrican en una amplia variedad de pesos # modelos.

APISONADORES ESTATICOS



Son máquinas compactadoras que comprimen el material por efecto de su elevado peso. El efecto de compactación es muc$o menos profundo que el de los rodillos vibratorios. Se utilizan principalmente para el acabado de capas granulares # excepcionalmente en la compactación de carpetas asfálticas. Se fabrican con pesos de 7 a 3+ toneladas, de dos o tres ejes, cada eje lleva un rodillo de acero liso.

[email protected].= SELECCION DEL EQUIPO DE COMPACTACION &ara determinar más o menos el tipo de máquina que se debe utilizar en distintos tipos de suelos se muestra la siguiente figura.

+)


"a elección del equipo de compactación se debe efectuar considerando la diversidad de los suelos # la variedad de modelos disponibles. &ara este fin es conveniente agrupar los suelos en dos grupos:

2

S%#&!$ C!<#$i6!$ %ienen un ma#or porcentaje de partículas finas # mu# finas =materiales

arcillosos>, las fuerzas internas de co$esión tienen un papel preponderante.

2

S%#&!$ G-')%&'-#$ Hormado por partículas de ma#or tama8o, en las cuales no existe

co$esión, en cambio presentan fuerzas de rozamiento interno.

&ara los suelos co$esivos la acción de amasado es la 1nica capaz de producir esfuerzos internos para vencer la resistencia opuesta por las fuerzas de co$esión, por lo cual los más recomendados son los equipos tipo pata de cabra o combinados.

&ara los suelos granulares o arenosos el m(todo más adecuado es la vibración, que anula las fuerzas de rozamiento para conseguir el acomodo de las partículas, reduciendo la cantidad de vacíos # aumentado la densidad del suelo. El ma#or rendimiento se consigue cuando la vibración producida por el rodillo entra en resonancia con la oscilación del material que se está

+*


compactando, a una frecuencia que depende del tipo de suelo # de las características del rodillo # que se denomina 9Hrecuencia de ?esonancia9.

En la ma#oría de los suelos se encuentran materiales co$esivos # granulares en diferentes proporciones, para los cuales es difícil determinar el equipo más adecuado. "os fabricantes ofrecen modelos que se adaptan a la ma#oría de los suelos, mediante la combinación de diferentes esfuerzos de compactación, por ejemplo los vibro compactadores con rodillo pata de cabra que combinan la vibración # el amasado, consiguen una rápida compactación de mezclas de suelos que específicamente no son co$esivos ni granulares.

"os rodillos neumáticos de gran diámetro # anc$ura, con alta presión interna, pueden compactar una variedad de suelos, de igual manera los compactadores neumáticos de ruedas oscilantes tienen su campo de aplicación en suelos constituidos por mezclas de arcilla, limo # arena. En general es necesario considerar los siguientes aspectos referentes al equipo de compactación: 2

El peso estático tiende a dar ma#or compactación cerca de la superficie.

2

"a vibración profundiza la compactación en los materiales granulares.

2

na leve acción de amasado aumenta la densidad.

2

"a presión de inflado # la superficie de contacto de los neumáticos son los factores que determinan la capacidad compactadora de los compactadores de neumáticos.

2

"a vibración aumenta la eficacia a medida que disminu#e la co$esión # aumenta el carácter granular del material, alcanzando su valor máximo en las arenas # su mínimo en las arcillas.

2

Ce las consideraciones anteriores se deduce que la compactación requerida se obtiene con ma#or facilidad con la adecuada combinación de carga por rueda, presión de contacto, acción de amasado # vibración.

Hinalmente para evitar errores en la selección del equipo de compactación, por la amplia variedad de factores que intervienen en ella, los cuales serán diferentes para cada obra # para cada sector de la misma, es necesario efectuar pruebas de compactación al inicio de cada obra,

+


para elegir el equipo, el espesor de la capa suelta, n1mero de pasa das, velocidad de trabajo, $umedad del material, etc.

[email protected].@ SECUENCIA DE LA CONSTRUCCION DE TERRAPLENES &ara construir un terrapl(n o relleno, inicialmente se eligen los materiales que serán utilizados, de acuerdo a las especificaciones de la obra, con los cuales se realizan ensa#os de laboratorio, para determinar la densidad máxima # la $umedad óptima. &osteriormente se cumplen los siguientes pasos:

a. %ransporte # desparramado del material, utilizando cargadores frontales # volquetas o mototraíllas, $asta obtener el espesor de capa deseado.

b. -umedecimiento del material utilizando camiones aguateros, si su $umedad natural es menor a la óptima. En cambio si la $umedad natural es superior a la óptima será necesario disminuir la misma, por aireación del material, $asta conseguir un valor próximo al de la $umedad óptima. c. /ezclado por revoltura del material, para conformar una capa $omog(nea # de espesor uniforme, utilizando una motoniveladora o varias. d. Bompactación de la capa utilizando el equipo adecuado, la máquina realizará el n1mero de pasadas necesario para alcanzar la densidad especificada.

e. Bontrol de compactación, mediante la determinación en sitio de la densidad obtenida, la cual es comparada con la densidad máxima de laboratorio # el porcentaje establecido por las especificaciones del pro#ecto. Si la densidad es inferior a la especificada se deberá repetir el proceso de compactación.

[email protected]. PRODUCTIVIDAD DEL EQUIPO DE COMPACTACION "a productividad del equipo de compactación depende del anc$o # el peso de sus rodillos, del tipo de suelo, de la velocidad que puede alcanzar la máquina, del n1mero de pasadas

+4


necesario para obtener la densidad especificada, del espesor de la capa, de la $abilidad del operador, etc.

Q AT

=

Y ∗V N

=

*2
donde: K<% L &roducción por $ora L m7 compactados0$ora



;

L ;elocidad de operación =m0$ora>

T

L

M

L M1mero de pasadas de compactador por capa

VELOCIDAD DE OPERACIN

En condiciones normales se sugiere utilizar los valores siguientes:



Bompactador Meumático

7,+ a D,+ m0$ora

?odillo ;ibratorio =liso o pata de cabra>

7,! a D,! m0$ora

ANCHO E/ECTIVO DE COMPACTACION

Es el anc$o del rodillo menos el anc$o de traslape 9"o9:

&ara Bompactadores neumáticos

"o L +.3+ m

&ara ?odillos ;ibratorios

"o L +.7+ m

&ara ?odillos ;ibratorios peque8os

"o L +. + m

+


&?F/E?< H

 a 7 pasadas

ESPESOR COMPACTADO POR CAPA

El espesor de compactación se determina de acuerdo a las especificaciones que rigen en la obra, o de acuerdo a los resultados de las pruebas. Bomo regla general este espesor varía de +.! a +.!+ metros considerando volumen suelto.

/ACTORES QUE IN/LUYEN EN LA PRODUCTIVIDAD DE LOS COMPACTADORES /ACTOR DE E/ICIENCIA DEL TRABAJO Se considera 1nicamente los factores de altura # de eficiencia del trabajo, con un operador de $abilidad oLl # un tiempo efectivo de trabajo de !+.minutos por cada $ora transcurrida, por lo cual E L +.3. "a influencia de la altura determinará el incremento del n1mero de pasadas: 


PRODUCTIVIDAD REAL DE LOS COMPACTADORES

QA

=

$ ∗ V ∗ E N

=

m7 hora

PRODUCTIVIDAD DE LOS COMPACTADORES EN VOLUMEN 9*= ;<-'0 &ara obtener la productividad en volumen 1nicamente se deberá multiplicar la producción en superficie 9K<9 por el espesor de la capa 9-9. El tipo de volumen dependerá de las condiciones en que se mide el espesor de la capa, por ejemplo si el espesor se refiere al de la capa suelta, la producción estará dada en m3 sueltosO si se mide el espesor de la capa compactada el volumen será compactado.

Q

=

$ ∗ V ∗ E ∗ % N Corregido

=

m3 hora

donde: K L &roductividad real T L M L M1mero de pasadas - L Espesor de una capa E L Hactor de eficiencia de trabajo

2.

EQUIPO PARA PAVIMENTACION DE AS/ALTOS 7


2..1 DESCRIPCION Y CARACTERISTICAS DEL EQUIPO 2..1.1 PLANTAS DE AS/ALTO

"as plantas asfálticas, son instalaciones complejas, que se utilizan para la mezcla de los materiales que forman el concreto asfáltico =cemento asfáltico # agregados> $asta obtener un material $omog(neo, que despu(s de ser compactado, tendrá la resistencia suficiente para soportar las cargas del tráfico.

Estas instalaciones responden a la demanda de producción de grandes vol1menes de mezclas asfálticas, para la construcción de pavimentos urbanos # viales, cumpliendo las exigencias de las especificaciones t(cnicas que rigen estas obras.

PARTES DE UNA PLANTA DE AS/ALTO 

A&i*#),'!- # '-#'!$ #) 3-4!W compuesto por tolvas, donde están

almacenados los distintos tipos de áridos que se precisan para efectuar las mezclas.

3




S#('!- # +-i!$W encargado de eliminar la $umedad # elevar la temperatura de

los agregados, $asta obtener la temperatura especificada, antes de que ingresen al mezclador.



G-%! # (&'$i3i('(i8)  !$'#W compuesto por una criba vibrante de tres a

cuatro bandejas, una tolva # una báscula acumulativa, encargada de regular la alimentación de los agregados desde los buzones.

D




M#X(&'!-, formado por una $ormigonera asfáltica, encargada de producir un

concreto $omog(neo, mediante la combinación de agregados, filler # cemento asfáltico.


Di$!$i,i6!$ '-' #%-'(i8) # '$#$  -#(%#-'(i8) # 3i&&#-, tienen por

objeto disminuir la contaminación atmosf(rica, # recuperar el filler contenido en el polvo

!


que arrastran dic$os gases. El dispositivo más utilizado esta formado por una batería de ciclones con el que puede recuperarse de un 4+ a un 4) P del total de polvo arrastrado.



T')>%# '-' &' '&i*#),'(i8)  ('&#),'*i#),! #& (#*#),! '$3+&,i(!, su utiliza

para el suministro del bet1n asfáltico. "a dosificación de este material puede efectuarse en peso # en volumenO en el primer caso será necesaria una báscula especial, cu#a exactitud será independiente de la temperatura del asfalto. El control por volumen, mediante una bomba de asfalto, puede alcanzar id(ntica exactitud, si se garantiza una densidad constante del asfalto.

)




Si$,#*' (''(,!-, constituido por quemadores de fuel2oil, o de serpentines de

aceite caliente. Su acción alcanza al elemento secador, a los circuitos del ligante, a los dosificadores # a la tolva acumulativa. Su función principal es calentar los agregados $asta la temperatura especificada # mantener una temperatura constante en todos los elementos de almacenamiento # preparación de la mezcla.

TIPOS DE PLANTAS AS/ALTICAS Ce acuerdo a la forma de suministro de los agregados # el tipo de mezclador, las plantas de asfalto pueden ser de producción continua o discontinua.

2..1.1.1 INSTALACIONES MEZCLADORAS CONTINUAS *


El mezclador se alimenta desde un extremo con un flujo de agregado caliente en proporciones convenientes. "os ingredientes a medida que se mezclan, se desplazan $acia el extremo de descarga del mezclador.
L'$ (!*%#-,'$ # i)-#$! '& *#X(&'!-W son regulables # cada una está calibrada para dejar pasar la cantidad necesaria de material, de acuerdo a la velocidad de mezclado.

Se considera que el material depositado durante un ciclo del mecanismo de transmisión del alimentador, o en un

intervalo de tiempo elegido, es una unidadO # se calculan las

proporciones de cada componente exactamente como en una planta discontinua.

S%*i)i$,-! # '$3'&,! "as plantas mezcladoras continuas están equipadas con bombas de asfalto de desplazamiento positivo de dos tipos. "a primera es una bomba de volumen fijo que se regula cambiando los engranajes de mando o ajustando la cavidad interna, se conecta automáticamente a los alimentadores de agregados. "a otra es una bomba de volumen regulable, controlada por un volante de regulación.

M#X(&'!


"a función de un mezclador de paletas del tipo continuo es similar al de una instalación discontinua. "a diferencia es que en lugar de mezclar por bac$adas, los materiales son mezclados en forma continua a medida que van siendo impulsados al compartimiento de descarga.

INSTALACIONES AUTOMATICAS "a automatización de una planta continua puede lograrse por la adición de distintos dispositivos automáticos que inclu#en:

a>

Bontroles automáticos de los quemadores

b>

Cescarga automática de la mezcla

c>

Borte automático del mezclado # de la graduación

d>

Enclavamientos el(ctricos que detienen la instalación en caso de falla en cualquier parte del sistema

2..1.1.2 INSTALACIONES MEZCLADORAS DISCONTINUAS 4


Suelen utilizarse en la producción de concretos asfálticos de gran calidad. Bomo #a se $a establecido, la diferencia esencial entre ambos tipos, reside en la forma de amasado, por lo que exteriormente, la instalación no ofrece otra característica singular, como no sea la derivada del modelo o marca.

En este tipo de planta el agregado caliente es extraído de su depósito en cantidades predeterminadas para una bac$ada, en el mezclador se incorpora la cantidad correcta de asfalto # se realiza el mezclado. El concreto asfáltico preparado se vuelca en un camión para su traslado a obra.

"as partes más importantes de esta planta son: balanza tolva para agregados, cubeta # medidor de asfalto # silo de almacenamiento de mezcla.

B'&')X' ,!&6' '-' '-#'!$ El vertido de los agregados en los depósitos de agregado caliente a la tolva de pesaje debe comenzar por los de ma#or tama8o, disminu#endo progresivamente $asta el tama8o más fino, a8adiendo el filler mineral en 1ltimo lugar. "a cantidad que debe aportar cada tolva es determinada por el volumen de la amasada # la proporción en la que participa cada tipo de agregado. "a tolva de pesado se cuelga de una báscula de balacin # se pesan acumulativamente las cantidades de agregados.

7+


En las tolvas en caliente debe $aber siempre material suficiente para completar una amasada antes de que empiece la descarga. Si una tolva se esta vaciando o esta demasiado llena, es posible que se deba ajustar la alimentación en frío.

C%5#,'  *#i!- # '$3'&,! El asfalto puede pesarse en un recipiente especial o puede medirse con un medidor para cada amasada. Buando se pesa para cada amasada, se bombea el asfalto a una cubeta de tara conocida # se pesa en una báscula.

Si se usan dispositivos medidores, la medición es por volumen. &ero como (ste cambia con la temperatura, algunos medidores tienen dispositivos compensadores que corrigen el flujo de asfalto de acuerdo a la temperatura.

Se debe pesar el volumen de asfalto bombeado entre dos lecturas del medidor, para poder calibrarlo.

M#X(&'!En las plantas asfálticas modernas se emplean mezcladoras de paletas de ejes gemelos. En las plantas discontinuas esta unidad se monta directamente debajo de la caja de pesado # de la cubeta de asfalto, pero lo suficientemente alto para descargar la mezcla en un camión o en otra unidad de transporte.

Si&! # '&*'(#)'*i#),! # *#X(&' Este silo se usa para almacenar temporalmente la producción de mezcla caliente antes de que se la transporte. Es una estructura cilíndrica cu#o extremo inferior tiene forma de cono. "a mezcla caliente entra al silo por su parte superior # la descarga en camiones desde su base.

MEZCLADO

7


"a película de asfalto depositada sobre los agregados se endurece por efecto del calor # la exposición al aire, por este motivo el tiempo de mezclado debe ser el más corto posible, compatible con una distribución uniforme de los tama8os de los áridos # un revestimiento uniforme de sus partículas con el asfalto. "a velocidad de los ejes del mezclador, la disposición # el ángulo de las paletas son factores que influ#en en el rendimiento del mezclador.

Cespu(s de completar el tiempo de mezclado, se abre el fondo del mezclador descargándose su contenido en el silo de almacenamiento o directamente en el camión.

INSTALACIONES AUTOMATICAS "as plantas modernas se clasifican en tres categorías seg1n el grado de su automatización:

a>

/anuales

b>

Semiautomáticas

c>

"as plantas manuales tienen en com1n el control mecánico de los procedimientos de pesado # mezclado. En las plantas semiautomáticas todas las operaciones, desde la descarga de agregados de la caja de pesado, $asta la descarga del concreto del mezclador, tienen un ciclo automático de control. Este inclu#e la operación de la compuerta de descarga de la tolva de pesaje, del mezclador en seco, del recipiente de pesaje de asfalto, del mezclado $1medo # de la operación de la compuerta de descarga del mezclador. &or medio de una consola de control se asegura que todas las funciones tengan la secuencia adecuada. "as

plantas

automáticas

tienen

controladores

computarizados

que,

fiscalizan

automáticamente todas las funciones de la planta asfáltica # mantienen un registro # un inventario

77


continuo de materiales # producción. "os sistemas modernos computarizados tambi(n inclu#en un control automático del quemador # mando a distancia para la alimentación en frío, total # en proporciones. Este sistema permite que un operador competente pueda controlar a distancia toda la operación de la planta.

"as plantas de asfalto pueden ser móviles =de menor tama8o> o fijas =de gran tama8o>.

El mercado ofrece varios de tipos de automatismo aplicado a plantas asfálticas, como los basados en sistemas el(ctricos, fotoel(ctricos # electrónicos. Sin duda alguna, la más avanzada tecnología se basa en componentes electrónicos, que superan los otros automatismos utilizados anteriormente.

2..1.1.= RENDIMIENTO DE UNA PLANTA AS/ALTICA El mercado ofrece una amplia gama de modelos con una capacidad de producción comprendida entre + # D!+

ton0$ra. Bomo es natural, la relación costo de operación Y

producción favorece a las grandes plantas, cu#o funcionamiento exige casi el mismo personal que en las instalaciones de tipo mediano # aun peque8o, cu#a inversión por unidad de producción es muc$o menor.

Sin embargo la capacidad de la planta dependerá de la magnitud de las obras # de la oferta de trabajo prevista durante su vida 1til.

El orden de las distintas fases que componen el ciclo de trabajo de una planta de asfalto es el siguiente: 2

Cescarga de áridos

2

Fn#ección de asfalto

2

Cescarga de filler

2

Bierre tolva filler

2

Bierre tolva áridos

2

Bierre tolva asfalto

73


2

2

Bierre compuerta $ormigonera

&or lo general, las pesadas de los áridos clasificados por separado, se efect1an simultáneamente. "o mismo ocurre con la dosificación del asfalto.

2..1.1.@ PRODUCTIVIDAD DE LAS PLANTAS DE AS/ALTO "a productividad de las plantas de concreto asfáltico está definida por la capacidad teórica de la planta en %n0$ora establecida por el fabricante, la cual debe ser convertida a m 30$ora # corregida por un factor de eficiencia =E>.

El factor de conversión es igual a la densidad del concreto asfáltico compactado f c L ]B.<.=c>

Q=

C∗ E δ CA

 * = = >     <-'.   c

Conde:

K L productividad de la planta de asfalto en =m3=c>0$ra> B L capacidad nominal de la planta en =%on0 $ora> f c L factor de conversión [f c L ]B.<.^ =%on0 /3> E L factor de eficiencia =E L +,)! a +,+>

&ara elegir el factor de eficiencia =E> se debe considerar el estado de funcionamiento # de conservación de la planta # la altura sobre el nivel del mar a la que se encuentra la obra.

&ara obtener realmente la productividad determinada con la fórmula anterior, el equipo complementario de carga =cargador frontal> que provee de material p(treo de los acopios a los buzones de la máquina, # el de transporte =volquetas> que se encarga de transportar la mezcla

7D


asfáltica de la planta a la obra, deben tener una capacidad de producción igual o ma#or al de la planta de concreto asfáltico.

2..1.2 PAVIMENTADORAS

Ce un modo gen(rico, se designa con el nombre de pavimentadoras o terminadoras de concreto asfáltico, a aquellas máquinas pro#ectadas especialmente para extender el concreto asfáltico en capas de espesor uniforme, cu#a superficie debe quedar $omog(nea # de contextura uniforme, de manera que necesite un mínimo de labores complementarias de acabado.

Estas máquinas están provistas en su parte delantera, de una tolva, cu#a capacidad es variable seg1n los modelos, en un rango de 4 a + ton. "a tolva es alimentada por un camión de caja basculante, que precede la marc$a de esta máquina. El material es descargado automáticamente sobre la capa base, el flujo de alimentación es proporcional a la velocidad de pavimentación, regulada por un sistema de control automático.

7!


El material descargado por el volquete es repartido inmediatamente sobre la base por la acción de un tornillo sin fin provisto de paletas esparcidoras, que esta situado detrás de las bocas de salida. &osteriormente el concreto asfáltico es nivelado por una barra enrrazadora, que determina el espesor de la capa, la cual es compactada por un apisonador $idráulico, o vibratorio. &or 1ltimo, las maestras autonivelantes se encargaran de conformar el nivel # el acabado superficial de la carpeta asfáltica.

"as pavimentadoras pueden estar montadas sobre trenes de rodaje =orugas> o sobre ruedas neumáticas. "as ruedas neumáticas pueden desplazarse con más ventaja de un punto a otro a velocidades cercanas a los 37 p$. %ienen un anc$o de pavimentación menor a 7.DD metros, con el acoplamiento de extensores pueden alcanzar los D.3+ metros. "as pavimentadoras de orugas, tienen una velocidad de desplazamiento menor a los D p$, su capacidad de producción depende del espesor de la carpeta # del anc$o de la faja de pavimentación.

"as velocidades de trabajo de las pavimentadoras varia, de acuerdo al modelo, de 7.! a  metros0minuto.

7)


2..1.2 .1 PRODUCTIVIDAD DE LAS PAVIMENTADORAS DE AS/ALTO "a productividad de las pavimentadoras de concreto asfáltico depende de las dimensiones de la máquina, del espesor de la carpeta, de la distancia # velocidad de trabajo, de las condiciones de la obra, etc.. Q=

G? ∗ " ∗ # ∗ L #

∗E

T( 1 + <0 )

 * =      <-'. 

Conde: K L &roductividad de la pavimentadora en [/30$ra d L distancia de trabajo recorrida por el equipo [metros e L espesor de la carpeta [metros "e L anc$o 1til [metros % L tiempo de duración del ciclo de trabajo [minutos ; L velocidad promedio de trabajo [m0min E L factor de eficiencia del trabajo $ L factor de corrección por altura s.n.m.

VELOCIDAD DE TRABAJO En condiciones normales de pavimentación, para espesores de carpeta de ! a + centímetros, la velocidad promedio de trabajo estará en el rango de ; L 7!+ a 3!+ metros0$ora.

DURACIN DEL CICLO DE TRABAJO El tiempo total del ciclo de trabajo será la sumatoria de los tiempos utilizados en las operaciones de pavimentación # en las maniobras de carga del concreto asfáltico. "a duración del ciclo depende de la longitud del tramo de trabajo =d> en metros # de la velocidad promedio de trabajo:

T =

7*

d v

+ t f


Conde: d L distancia de trabajo [m

6 L velocidad de trabajo [m0min ,3 L tiempo fijo [,3 L  a ,! minuto 2..1.= CAMIONES IMPRIMADORES O DISTRIBUIDORES DE AS/ALTO

Es un equipo que se utiliza en la aplicación de tratamientos superficiales, en la imprimación de capas base antes de colocar la carpeta asfáltica, en los riegos de liga, etc. Bonsiste en un camión sobre el que se monta un termo tanque provisto de un sistema de calentamiento, formando por un quemador de fuel2oil que calienta el tanque $aciendo pasar los gases a trav(s de tuberías situadas en su interior. Buenta, además, con una motobomba que permite expulsar el material ligante a la presión especificada. En el extremo del tanque está ubicada la barra de riego provista de boquillas, a trav(s de las cuales se riega el asfalto sobre la superficie del terreno. "a barra debe estar conectada al tanque de tal manera que el asfalto circule a trav(s de ella cuando no se est( regando. "a longitud de esta barra varía entre 3 a  metros en los modelos más grandes. En el tanque debe existir un termómetro adecuado para medir la temperatura del asfalto. %ambi(n debe existir una conexión para una manguera con barra de riego # boquilla sencilla o doble para regar zonas del camino que no puedan alcanzarse con la barra regadora. Se fabrican camiones imprimadores con capacidades de 37++ a )+++ litros, existen modelos peque8os para mantenimiento de )++ litros.

7


"a función del imprimador es aplicar asfalto sobre una superficie previamente conformada a una tasa especificada =por ejemplo .! lt0m7>, formando una capa ligante uniforme # $omog(nea. &ara asegurar una aplicación uniforme de asfalto es necesario que:

2

"a viscosidad # la temperatura del asfalto sean las adecuadas.

2

"a presión ejercida por la bomba sea uniforme en toda la longitud de la barra regadora.

2

Se debe calentar la barra regadora # las boquillas antes de comenzar a regar, para eliminar los residuos de asfalto de la jornada anterior.

2

"as boquillas est(n fijadas sobre la barra regadora con un ángulo adecuado, usualmente ! a 3+ grados, para evitar que los c$orros se mezclen o interfieran unos con otros.

2

"as boquillas deben fijarse a una altura conveniente de la superficie del camino, para asegurar el adecuado solape de los abanicos de distribución.
2

"a velocidad de trabajo del camión debe ser constante.

74


2..1.=.1 PRODUCTIVIDAD DE LOS CAMIONES IMPRIMADORES "os servicios de Fmprimación, ?iego de "iga # %ratamientos Superficiales se ejecutan utilizando un camión distribuidor de asfalto, siendo esta máquina la que determina la productividad del equipo en su conjunto.

El trabajo del camión distribuidor de asfalto se inicia con el cargado del asfalto del depósito o planta de calentamiento, continua con los procedimientos necesarios para el calentamiento # circulación del asfalto entre el tanque # la barra de distribución.

Buando se trabaja con B.<.& =cemento asfáltico>, estos procedimientos demandan un tiempo ma#or, porque el asfalto necesita alcanzar una temperatura cercana a los D+ RB, # la circulación de este material por la barra de distribución suele ocasionar la obstrucción de las boquillas de los esparcidores, por lo cual necesitan estar constantemente calentados con un soplete auxiliar.

&osteriormente el camión imprimador descarga el asfalto en la superficie de la plataforma, a una tasa previamente establecida.

3+


El tiempo que demanda el trabajo preliminar de carga, el tiempo de descarga # el correspondiente a las maniobras se considera en un tiempo fijo, que tendrá un rango amplio de variación, de acuerdo a las características de cada obra.

"a producción del camión imprimador, en =m7> de superficie imprimada, será una función de la capacidad del tanque, de la tasa de aplicación por unidad de área, de la distancia a la que se encuentra el depósito # la planta de calentamiento de asfalto.

&ara el cálculo de producción, es conveniente utilizar un factor de eficiencia de +,)+, debido a que el trabajo del camión se realiza sobre las áreas liberadas para su aplicación con riego de asfalto, las que generalmente son menores que la capacidad de su tanque.

Ce acuerdo a las consideraciones anteriores la productividad de los camiones imprimadores será la siguiente:

Q

=

G? ∗ C ∗ - ∗ E i ∗ T ∗ 91 + <0

 * 2     <-'.  

Conde: K L productividad del camión imprimador en =m70$ra> B L capacidad del tanque del camión imprimador =["itros> i L tasa de aplicación del asfalto ="itros0 m7> % L tiempo de duración del ciclo de trabajo =minutos> ; L velocidad promedio de trabajo =m0min> r L resistencia a la rodadura E L factor de eficiencia del trabajo $ L factor de corrección por altura s.n.m.

DURACIN DEL CICLO DE TRABAJO El tiempo total del ciclo de trabajo será la sumatoria de los tiempos utilizados en las operaciones de carga del asfalto, en la descarga del asfalto por riego, en lo recorridos de ida # 3


vuelta # en las maniobras de viraje. "a duración del ciclo depende de la distancia de la planta a la obra =d > en metros # de la velocidad promedio del camión T=

" va

+

d v r

+ t f

Conde: d L distancia de recorrido [m

6' L velocidad de ida [m0min 6- L velocidad de retorno [m0min ,3 L tiempo fijo L tiempo de carga U tiempo de descarga U maniobras =,3 L )+ a 7+ minutos>

EJEMPLO En la tabla siguiente se muestra la producción de un camión distribuidor de asfalto en diferentes tipos de servicios:

%abla 7D. ;alores Estimados para la &roductividad de un Bamión Cistribuidor de
Ti! # $#-6i(i!

D%-'(i8) #&

T'$' #

P-!%((i8)

(i(&! [*i)\

'&i('(i8)

H!-'-i' [M2;
[L,$;M2\ Fmprimación

++

,7

7!

?iego de liga ++ %.S.S. con B<& 7++ %.S.S. con emulsión ++ %.S.C. con B<& 7)+ %.S.C. con emulsión !+ %.S.%. con B<& 37+ %.S.%. con emulsión 7++ Huente: /anual CMF%26rasil

+, ,+ ,D 7,+ 7,3 7,D 3,)

)* 3+ 4)! 33* 3D3 73) 73+

37


2.

EQUIPO PARA PAVIMENTOS RIGIDOS

2..1 PLANTA DE HORMIGON 9CONCRETO0 Son instalaciones que se utilizan para la fabricación de vol1menes importantes de $ormigón con un riguroso control de calidad, en el proceso de dosificación # mezclado de los materiales que constitu#en el concreto =cemento, áridos, agua # aditivos>.

Estas plantas están compuestas en su ma#oría por los siguientes elementos:

C'5i)' # (!),-!&, su funcionamiento requiere la presencia de un solo operario por su grado de automatismo, que permite al operario, mediante un panel de mando centralizado, dirigir # controlar todas las fases de dosificación. El panel de mando esta compuesto por una consola, desde la cual, mediante el uso de un soft_are especial regula el ingreso de material, desde la dosificación $asta la obtención de la resistencia característica especificada.

33


D!$i3i('!-#$ # +-i!$ ! T!&6'$W donde se almacenan los distintos tipos de áridos se necesitan para la preparación del concreto, estas pueden estar formadas por de 7, 3 ó D unidades. "os áridos son vaciados, de acuerdo a la dosificación, por compuertas que ubican en la parte inferior de las tolvas, para ser llevadas a la mezcladora utilizando cintas transportadoras.

B!*5' # '%'W sirve para almacenar el agua que se utiliza en la mezcla, la cual está dotada de un flujómetro para controlar la cantidad de agua en litros. El agua flu#e a trav(s de mangueras $acia la mezcladora.

Si&! # '&*'(#)'*i#),!W es el lugar donde se conserva el cemento antes de llevarlo a la balanza.

3D


B'&')X' # (#*#),!W es el lugar donde llega el cemento para ser pesado antes de entrar al mezclador por medio de cintas transportadoras. Cado que el cemento es el elemento más caro en la elabor elaboraci ación ón del concret concreto, o, para para manten mantener er un costo costo rentab rentable le sin perdid perdidaa de calida calidad, d, será será necesar necesario io un riguro riguroso so control control en la dosifi dosificaci cación ón de este este mater material ial,, garant garantiza izando ndo precis precisión ión # velocidad en las pesadas.

3!


M#X(&'!-W es un elemento donde llega el material #a dosificado para ser mezclado con el agua, este componente, está dotado de paletas en su interior, las cuales mezclan los materiales con movimientos rotativos.

2..1.1 PRODUCTIVIDAD DE LAS PLANTAS DE HORMIGN "a productividad de las plantas de concreto de cemento &órtland está definida por la 3)


capacidad teórica de la planta en =%oneladas0$ora> establecida por el fabricante, la cual debe ser convertida a metros c1bicos0$ora # corregida p or un factor de eficiencia =E>.

El factor de conversión es igual al peso específico del $ormigón vibrado f c L ]-or.=c>

Q

=

B∗ E δ %or = c >

 * = >     <-'.   =

c

Conde:

K L productividad de la planta planta de concreto en =m30$ra> B L capacidad nominal de la planta en =%on0 $ora> f c L factor de conversión =f c L ]-or=c>> =%on0 m3> E L factor de eficiencia =E =E L +,)! a +,+>

&ara elegir el factor de eficiencia =E> se debe considerar el estado de funcionamiento # de conservación de la planta # la altura sobre el nivel del mar a la que se encuentra la obra.

&ara obtener realmente la productividad determinada con la fórmula anterior, el equipo complementario de carga =cargador frontal> que provee de agregados de los acopios a los buzones de la máquin máquina, a, el de transp transport ortee =cami =camiones ones $ormi $ormigone goneras ras>> que se encarg encargaa de transp transport ortar ar el $ormigón producido por la planta a la obra, # el equipo de suministro de agua, deben tener una capacidad de producción igual o ma#or al de la planta de $ormigón.

2.. 2..22 PAVIM AVIMEN ENTA TADO DORA RAS S

3*


"a pavimentadora de concreto es una máquina pro#ectada especialmente para extender el concreto en capas de espesor uniforme, cu#a superficie debe quedar $omog(nea # de contextura uniforme. Estas máquinas están provistas de una tolva, cu#a capacidad es variable seg1n los modelos. "a tolva es alimentada por un camión volquete. El material es descargado automáticamente sobre la capa base, con un flujo de alimentación que es proporcional a la velocidad de pavimentación.

2..2.1 PRODUCTIVIDAD DE LAS PAVIMENTADORAS DE HORMIGN "a productividad de las pavimentadoras de concreto de cemento &órtland depende de las dimensiones de la máquina, del espesor de las losas de $ormigón, de la distancia # velocidad de trabajo, de las condiciones de la obra, etc.. 3


Q

=

G? ∗ " ∗ # ∗ L # ∗ E T ∗ 91 + <0

 * =     <-'.  

Conde: K L &roductividad de la pavimentadora en =m30$ra> d L distancia de trabajo recorrida por el equipo =metros> e L espesor de la carpeta =metros> "e L anc$o 1til =metros> % L tiempo de duración del ciclo de trabajo =minutos> ; L velocidad promedio de trabajo =m0min> E L factor de eficiencia del trabajo $ L factor de corrección por altura s.n.m.

VELOCIDAD DE TRABAJO En condiciones normales de pavimentación, para espesores de $ormigón de 7+ a 7! centímetros, la velocidad promedio de trabajo estará en el rango de ; L 7+ a 7++ metros0$ora.

DURACIN DEL CICLO DE TRABAJO El tiempo total del ciclo de trabajo será la sumatoria de los tiempos utilizados en las operaciones de pavimentación # en las maniobras de carga del $ormigón preparado. "a duración del ciclo depende de la longitud del tramo de trabajo =d> en metros # de la velocidad promedio de la máquina, además se incluirá un tiempo fijo que representa la demora ocasionada por el reaprovisionamiento de $ormigón, por el montaje de los elementos de transferencia de cargas # por los ajustes en la cimbra deslizante del equipo pavimentador:

T=

"

v

+ t f

d L distancia de trabajo =m>

6 L velocidad de trabajo =m0min> tf L tiempo fijo =t f L 3 a * minutos> 34


2..= CAMION MIER

El camión mixer =conocido tambi(n como camión2$ormigonera, camión mezclador #0o agitador>, consiste en un camión equipado con una $ormigonera. Cebido a esta disposición, le es posible transportar $ormigón premezclado al mismo tiempo que contin1a su amasado. Es el m(todo más seguro # más utilizado para transportar $ormigón en tra#ectos largos, debido a que retarda el inicio del proceso de fraguado del $ormigón. El mixer posee una capacidad que oscila entre 7 #  m3 =actualmente $a# equipos de ma#or volumen>, son más frecuentes los de capacidad mas cercana a  m3. D+


2..=.1 DESCRIPCION Y /UNCIONAMIENTO DE UN CAMION MIER Existen Bamiones /ixer de diferentes marcas, modelos # tama8os, pero básicamente funcionan de manera similar: El motor del camión se encuentra trabajando entre .++ a 7.++ revoluciones por minuto. "a bomba $idráulica situada en la parte delantera, toma de dic$o motor la fuerza necesaria =a trav(s de un cardan> para generar un caudal de aceite a una alta presión, la cual $ace trabajar el motor $idráulico, generando en (ste una energía de tipo rotacional a una cierta cantidad de revoluciones por minuto. El reductor planetario, reduce la cantidad de revoluciones en el motor $idráulico, transmitiendo finalmente al tambor una cantidad de ! a 7+ revoluciones por minuto. "os camiones agitadores # los mezcladores son prácticamente iguales en cuanto a modelo # sistema de funcionamiento, diferenciándose solamente en la configuración de las paletas $elicoidales internas del tambor. "a cuba amasadora dispone de paletas con una cierta inclinación # con Apesta8as@ de ataque, con el objeto de evitar que el $ormigón pase de largo en el ciclo rotatorio del tambor, impulsándolo $acia abajo, como la paleta está levemente inclinada, el $ormigón se mezclará uniformemente. "as cubas agitadoras, como no tienen la función de amasar, puesto que reciben la mezcla preparada, disponen de paletas $elicoidales con poca o ninguna inclinación # sin Apesta8as@ de ataque, prácticamente lisas con el objeto de permitir que el $ormigón pase de largo, en la rotación del tambor, agitándose solamente a una velocidad de 7 a ) revoluciones por minuto.

2..=.2 PARTES DE UN CAMION MIER 

CONJUNTO DE CARGA Y DESCARGA Bonstruido en c$apas de acero de alta resistencia de la misma calidad # espesor del

tambor. Cimensionado para una rápida carga # descarga. &osee un sistema de traba tipo Amorsa@ para posicionamiento en cualquier ángulo de giro de la canaleta de descarga. %raba de seguridad para posicionamiento rápido # seguro durante el transporte. Sistema de levantamiento de la canaleta de descarga por medio de un robusto # eficiente tornillo

D


mecánico de accionamiento manual. Banaletas de fondo plano que tienen una vida 1til más prolongada.

TAMBOR



El tambor es uno de los componentes que más sufre la acción de la abrasión # corrosión. Existen c$apas con certificados de análisis químico # ensa#os mecánicos. Estas c$apas poseen como característica principal una alta resistencia a la abrasión, corrosión # fatiga. "a soldadura es $ec$a externa e internamente por máquinas semi2automáticas, garantizando un perfecto acabado # gran resistencia mecánica.

TANQUE DE AGUA



&resurizado por el propio sistema de aire del camión. &rotegido por dos válvulas de alivio reguladas a una presión menor que la válvula del camión. Bonstruido de acuerdo a las normas de seguridad para vasos de presión, con una capacidad de )!+ litros =++P utilizable>. "a c$apa utilizada en la fabricación del tanque tiene la misma calidad del tambor. 

COMANDO TRASERO El comando de la $ormigonera podrá ser mecánico o electrónico. El comando de

acción mecánica es de concepto simple, robusto # seguro. &osee 3 palancas, siendo una de traba, la segunda para el control de la rotación del motor diesel # la tercera para la bomba $idráulica.

2..=.= PRODUCTIVIDAD DE LOS CAMIONES HORMIGONEROS El trabajo del camión $ormigonero se inicia con el cargado del concreto preparado en planta, posteriormente el camión traslada esta material $a sta la obra, donde realizará el trabajo de descarga en forma directa a la superficie de la vía, o mediante el uso de una bomba de $ormigón, finalmente el camión retorna a la planta de producción, para iniciar un nuevo ciclo de trabajo.

D7


"a productividad del camión $ormigonero dependerá de su capacidad, de la distancia a la que se encuentra la planta de concreto, de la velocidad que puede imprimir # del tiempo que se demora en las operaciones de carga # descarga.

"os tiempos que demandan las operaciones de carga, de descarga # las maniobras de viraje se consideran en un tiempo fijo, #a que no tendrán variaciones significativas en la ejecución de una obra.

Ce acuerdo a las consideraciones anteriores, la productividad de los camiones $ormigoneros será la siguiente:

Q

=

 * =      <-'. 

G? ∗ C ∗ - ∗ E T ∗ 91 + <0

Conde: K L productividad del camión imprimador en =m30$ra> B L capacidad del camión $ormigonero =m3> % L tiempo de duración del ciclo de trabajo =minutos> ; L velocidad promedio de trabajo =m0min> E L factor de eficiencia del trabajo r L resistencia a la rodadura $ L factor de corrección por altura s.n.m.

DURACIN DEL CICLO DE TRABAJO El tiempo total del ciclo de trabajo será la sumatoria de los tiempos utilizados en las operaciones de carga # descarga del $ormigón, en lo recorridos de ida # vuelta # en las maniobras de viraje. "a duración del ciclo depende de la distancia de la planta a la obra =d> en metros # de la velocidad promedio del camión:

T=

D3

" va

+

d v r

+ t f

Para Que Sirve Tractor de Oruga

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