TRABAJO DE INVESTIGACIÓN MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCIÓN M IKAELA AVILA DIEGO PATIÑO JENNY PATIÑO FELIPE REDROVÁN
Contenido PLANTAS DE ASAFALTO.......................................................................................................................................... 1 I.- GENERALIDADES .......................... ......................................... ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ...................... ........ 3
1.1- Antecedentes: ........................... ......................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ................. ... 3 1.2- Objetivos: ........................... ......................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ........................ ..........3 1.3.- Descripción:............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................. .................... ..... 4 1.4.- Marcas y Modelos:............................... ............................................. ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ............................ ................... .....6 1. 5.- Proveedores: ........................... ......................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ................. ... 8 1. 7.- Características: ............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ......................... ...........11 II.- SISTEMAS DE PROPULSION .......................... ........................................ ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ............................ ................. ... 15
2.1.- Conceptos Generales: .......................... ........................................ ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ............................ ................. ... 15 2.2.- Tipos de propulsión: ........................... ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ........................... ................... ......19 2.3.- Características principales: ........................... .......................................... ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ...................... ........20 2.4.- Medidas de uso y mantenimiento: ........................... ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ......................... ..........21 2.5.- Distribuidores y precios:..................................... ................................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ................. ...22 III.- MOTORES.............. MOTORES............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ........................... .............23
3.1.- Conceptos generales: ........................... ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ............................ ................. ... 23 3.2.- Modelos y características: .......................... ........................................ ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ........................ ..........25 IV.- FUNCIONAMIENTO ........................... .......................................... ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ........................... .............26
4.1.- Principales partes:........................... ......................................... ............................ ............................. ............................. ............................ ............................ ............................ ...................... ........ 26 4.2.- Funcionamiento y utilización: ............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ................. ...31 4.3.- Principales aplicaciones: ........................... ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................ .......................... .............32 4.4.- Mantenimiento de la planta: ....................................... ..................................................... ............................ ............................ ............................ ............................ ...................... ........ 33 V.- RENDIMIENTOS .......................... ......................................... ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ .................... ...... 34
5.1.- Rendimiento teórico........................... ......................................... ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ........................... ................... ...... 34 5.2.- Rendimiento Práctico: .......................... ........................................ ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ............................ ................. ... 34 VI.- OTROS:............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................. ............................. ................. ... 35
6.1.- Fotografías:............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................. .................. ... 35 6.2.- Videos: ............................ .......................................... ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................. ......................... ..........38 VII.- BIBLIOGRAFIA ........................... .......................................... ............................. ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ .................... ...... 41
PLANTAS DE ASAFALTO I.- GENERALIDADES
1.1- Antecede Antecedentes: ntes: Una planta de asfalto es un conjunto de equipos mecánicos y electrónicos en donde los agregados los agregados son combinados, calentados, secados y mezclados con asfalto para producir una mezcla asfáltica en caliente, que debe cumplir con ciertas especificaciones y que se utilizan para la construcción la construcción de superficies de rodamiento como lo son las vías de tráfico urbano y rural. En este proyecto se hará hincapié a la empresa ASFALTAR EP, empresa pública de la prefectura del Azuay que labora desde el año 2010. La empresa utiliza una planta estacionaria de asfalto, discontinua semejante al modelo CIBER UAB 18 SP; acompañada de una máquina asfáltica de marca FINISHER. Se hablará de este tipo de máquina, ya que nos resulta útil el conocimiento de una planta que se desarrolla en nuestro medio. El trabajo de curso, se realiza con el fin de reforzar técnicas de aprendizaje desarrolladas en el curso, además de los criterios dados en clase para el conocimiento de las características físicas y técnicas de una máquina. Finalmente, con este informe se obtendrá una calificación dentro de la asignatura “Maquinaria y Eq uipo de Construcción”.
1.2- Objetivos: El siguiente trabajo tiene como propósitos, entre otros los explicados a continuación: El conocimiento de un nuevo tipo de maquinaria, diferente a los dados en el curso.
El mejor entendimiento del funcionamiento de una maquinaria que se nos hará común en la vida profesional. El enfoque que se tomará en cuenta es la investigación en casa y en campo; en el primer caso se usarán recursos re cursos como internet, libros y folletos, y en el segundo caso, se irá a lugares que proporcionen información útil para este trabajo.
1.3.- Descripci Descripción: ón: A continuación se tratará de la planta de asfalto discontinua, conocida también como planta por barcada. La diferencia entre esta y la planta continua, radica en el método de dosificación, la planta discontinua pesa los materiales cada vez que se vaya iniciar la producción; en cambio, la continua mantiene una dosificación volumétrica continua de los materiales. Las partes básicas que componen esta maquinaria son:
Tolva fría Elevador de material en frío. Compuerta de alimentación en frío Secador. Chimenea de escape. Cuba de pesado de asfalto. Silos alimentadores. Elevador de material en caliente. Unidad de cribado. Colector de polvo. Unidad de mezclado o amasadero. Depósito de cemento asfáltico caliente. Depósito de relleno mineral. Tolvas calientes. Caja pesadora.
FIGURA 1. Partes de una planta asfáltica
En este tipo de plantas, los agregados son combinados, calentados, secados, dosificados, y mezclados con el cemento asfáltico, produciendo finalmente una mezcla asfáltica caliente. El proceso de producción es el siguiente: 1. Las volquetas traen el material desde la mina de explotación de La Virginia y los colocan en las respectivas tolvas. 2. Los elementos finos almacenados en la tolva son alimentados en las bandas transportadoras por medio de compuertas de alimentación. 3. Las bandas transportadoras descargan los agregados en el secador. 4. Los colectores de polvo remueven el polvo del escape del secador. Los gases restantes son eliminados a través de la chimenea de escape. 5. Los agregados ya secados y calientes son llevados hacia la unidad de cribado, que separa el material y los deposita en tolvas calientes para un almacenaje temporal. 6. Los agregados son descargados dentro la cámara mezcladora o amasadora. 7. El cemento asfáltico caliente, viene desde un tanque de almacenamiento y es bombeado hacia la cubeta pesadora de asfalto, en donde es combinado con los agregados. 8. Una vez realizada la mezcla, este es descargada en el camión o almacenada en silos, según la necesidad de la obra.
FIGURA 2. A. Mapa conceptual del proceso en la planta. B. Representación esquemática de procesos básicos en una planta asfáltica.
De este tipo de máquina se tienen dos modelos, el que estamos presentando es el fijo, pero existen también el modelo móvil dispuesto con un sistema de propulsión de llantas, el cual permite al equipo desplazarse según la obra lo requiera.
1.4.- Marcas y Modelos: En el siguiente cuadro se indican marcas y modelos que se pueden encontrar en Ecuador, estas máquinas, al no ser tan comerciales, no se encuentran fácilmente a la venta, por lo que no se han encontrado más tipos que los siguientes:
MARCA
MARINI FAYAT
CIBER
MODELO Roadbatch
Planta de asfalto móvil tipo discontinuo
DESCRIPCIÓN
Ermont
Planta de asfalto móvil tipo discontinuo de pequeñas y medianas producciones de asfalto
Ermont TSM 28
Planta de asfalto, concreto con asfalto caliente capacidad de 100-650 ton/hora.
Kompakt 500
El mezclador externo garantiza eficiente recubrimiento de los áridos, que aliado al secador contraflujo suministra mezclas de alta calidad, el sistema de control simple y compacto permite eficiente operación con mandos automáticos y manuales, así como el posicionamiento de la cabina permite amplia visión del proceso, reduciendo la necesidad de grandes equipos para la operación.
UACF 15 Advanced
P El betún no es expuesto a altas temperaturas, garantiza así una mayor vida útil de la mezcla, lo que
UACF 19 Advanced
P Une portabilidad total obtenida con tecnología de producción continua. El betún no es expuesto a
resulta en más calidad. Posee 72 filtros de mangas.
altas temperaturas, garantizando así una mayor vida útil de la mezcla, lo que resulta en más calidad. Posee 216 filtros de mangas
UAB 18 SP
Alta producción en régimen discontinuo con precisa dosificación de los áridos y betún, propiciando mejor calidad de la mezcla.
UAB 18 Advanced
E Alta producción en régimen discontinuo con precisa dosificación de los áridos y betún, propiciando mejor calidad de la mezcla entre todos los tipos de plantas.
IMAGEN
1. 5.- Proveedores: En Ecuador, algunos de los distribuidores de plantas asfálticas son los que se nombran a continuación: S.T.E. ELECTRONICA AUTOMATIZACION
Dirección: URDENOR 2 MZ 235 V 17 Localidad: Guayaquil, Guayas Teléfono: 59342385993 Teléfonos 2: 5935111333 Fax: 59342385993 Celular: 097226429
Av. Simón Bolívar km 4 y Av. Interoceánica a 300 metros del Intercambiador del túnel Guayasamín Quito / Ecuador Teléfonos: 593-2-2898651 / 593-2-2898019/ 593-2-2897768 Telefax: 593-2-2898106 Móvil: 593-9-9552908
Dirección: Calle del Establo, Lote 50 Sta. Lucía Alta, Edif. Site Center Torre I Ofic. 3. Cumbayá Quito, Ecuador Correo:
[email protected] [email protected] Teléfonos: + (593-2) 380 1153 | + (593-2) 380 1152
Quito: Av. De los Granados E14-947 y Las Azucenas. (Esq)
[email protected] (593) 2 3341873 Fax:ext.114/128 1800 222 777
Guayaquil: Av.Juan Tanca Marengo GN-0 y Calle 18 Km 5 1/2 (593) 4 3082679 Fax: ext.102 Loja: Orillas del Zamora entre Chone y Sta. Rosa. (593) 7 2613746 / 2614609 En el caso de los repuestos, se los pueden encontrar en los mismos lugares antes mencionados y además:
1.6.- Precios de adquisición: El equipo para asfalto que adquirió el Gobierno Provincial de Bolívar, con crédito del Banco del Estado, el fin de semana pasado llegó a los talleres, de la Institución La Escoba Autopropulsada y el tanquero. ESCOBA AUTOPROPULSADA EMPRESA A LA QUE SE ADQUIRIO FIZAMAQ CÍA LTDA. Marca: SUPERIOR BROOM Modelo: DT80CT - 2010 Procedencia: ESTADOS UNIDOS Precio Referencial: $ 43,000.oo USD Valor de Adquisición: $ 40,420.oo USD Valor Ahorro: $ 2,580.oo USD TANQUERO DE AGUA DE 2.500 GALONES EMPRESA A LA QUE SE ADQUIRIO H FATOSLA C.A. MAQUINARIA Y VEHÍCULOS Marca: CHASIS VOLKSWAGEN Modelo: CHASIS 17220 - 2010 Procedencia: CHASIS BRASIL – TANQUE NACIONAL Precio Referencial: $ 85.000 USD Valor de Adjudicación: $ 79.900 USD Valor Ahorro: $ 5.100 USD 120t/h planta asfáltica en venta
Precio FOB:
$ 200000-600000
Puerto:
Qingdao
Cantidad de pedido mínima:
1 Set/s
Capacidad de suministro:
500 Set/s por Año
Plazo de entrega:
20-30 días laborables
Condiciones de pago: Nombre de Empresa: Dirección de contacto: Ciudad: Provincia/Estado: País/Región: Código postal:
L/C,D/A,D/P,T/T,Western Union,MoneyGram Zhengzhou Dayu Machinery Co., Ltd. No.18, Dongfeng Road Zhengzhou Henan China Mainland
450008
Teléfono:
86-371-55635088
Teléfono móvil:
86-18703815557
Fax:
86-371-55635099
Sitio web:
http://www.lyroad.com http://www.asphalt-plant.cn http://www.chinaasphaltplants.com
Asfalto planta de mezcla de precio
Precio FOB:
$ 100000-150000Obtenga el Último Precio
Puerto:
Qingdao
Cantidad de pedido mínima:
1 Unidad/es conjunto
Capacidad de suministro:
20 Unidad/es por Mes conjunto
Plazo de entrega:
30 días
Condiciones de pago:
L/C,T/T
Nombre de Empresa:
Taian Yueshou Road Building Machinery Co., Ltd.
Dirección de contacto:
taishan district
Ciudad:
taian
Provincia/Estado:
Shandong
País/Región:
China Mainland
Código postal:
271000
Teléfono:
86-538-8625806
Teléfono móvil:
15805385087
Fax:
86-538-8625806
Sitio web:
http://www.ta-yueshougroup.com
Planta mezcladora de asfalto LB1500
Precio FOB:
$ 390000-490000Obtenga el Último Precio
Puerto:
Xiamen,China
Cantidad de pedido mínima:
1 Set/s
Capacidad de suministro:
40 Set/s por Mes
Plazo de entrega:
40 days after receive deposit
Condiciones de pago:
L/C,D/A,D/P,T/T,Western Union,MoneyGram
Nombre de Empresa:
Quanzhou City Sanlian Machinery Manufacture Co., Ltd.
Dirección de contacto:
Binjiang Inudstrial Base,Xiamei Town,Nanan
Ciudad:
Quanzhou
Provincia/Estado:
Fujian
País/Región:
China Mainland
Código postal:
362333
Teléfono:
0086-595-86787182
Teléfono móvil:
008615959522989
Fax:
0086-595-86786132
Sitio web:
http://sl-machine.com/
1. 7.- Características: Silos Alimentadores
En los silos de alimentación la dosificación de los materiales se controla automáticamente por medio de motorreductores eléctricos, y variadores de velocidad, en cada una de las cintas dosificadoras. Cada silo tiene una cinta individual. El control de dosificación independiente, se realiza por medio de conversores de frecuencia en forma automática.
Secador
El secador del tipo contraflujo tiene características que garantizan una producción efectiva de mezcla asfáltica homogénea con secado extremadamente eficiente. Esto evita que la humedad residual llegue al mezclador oxidando el asfalto y perjudicando sus propiedades. El calor se aplica gradualmente a los áridos, resultando en alta eficiencia de cambio térmico. El secado en contraflujo genera mejor aprovechamiento de energía, economizando combustible Quemador
El quemador puede ser abastecido con aceites livianos o pesados y/o gas (GLP o Gas Natural). Utiliza un eficiente control de mezcla, en la cual la relación de la mezcla aire y combustible se puede ajustar automáticamente o manualmente. Tiene ignición controlada por el operador con llama piloto y control de purga y presión, en los casos de utilización de GLP o gas natural. Con dosificación de combustible precisa, por control microprocesado, el quemador tiene atomización eficiente y puede ser alcanzado fácilmente para mantenimiento y regulado. Sistema de cribas
Además de los controles de inicio de la dosificación de materiales a la entrada, las plantas tipo discontinuas tienen un sistema compuesto por zarandas vibradoras para clasificación granulométrica, que clasifican y separan los áridos en diferentes tamaños. Con vibración
variable, el proceso permite se deseche el material fuera del estándar y puede contener sistema de adición de filler, polímeros y fibras, además de pesaje y separación de finos. Pre colector de finos®
El pre colector de finos® cumple la función de prefiltro colectando el material particulado con eficiencia aproximada del 80% considerando todos los tamaños, y de 100% para partículas con tamaño superior a 200 micrones. Esto aumenta la vida útil de los elementos filtrantes, pues las partículas más grandes son las más abrasivas y tienen mayor temperatura que los gases. El material colectado en el pre colector de finos® se devuelve directamente al proceso de mezcla. Filtro de mangas
Para calificar la purificación de gases de extracción de sus plantas y atender a los más rígidos estándares mundiales de protección ambiental, Ciber desarrolló un sistema exclusivo con filtro de mangas plegables. Construidas en forma de cartucho, las mangas plegables tienen un área filtrante cinco veces superior a las mangas lisas tradicionales, posibilitando la construcción de una planta móvil con alta eficiencia en la retención de material particulado y de gran estabilidad operacional inclusive en alta producción. Las mangas de Ciber filtran en la superficie (no permiten la contaminación del tejido) lo que las hace totalmente lavables. Es posible lavarlas en caso de necesidad como, por ejemplo, en el caso de la utilización de combustible contaminado. Además de todas estas ventajas, las mangas plegadas de filtrado por superficie facilitan la operación de autolimpieza consumiendo menor cantidad de aire comprimido, así como generando menor pérdida de carga en el filtro. El material colectado en el filtro de mangas se devuelve directamente al proceso de mezcla.
Tolvas calientes
Dispuestos en línea y con aislamiento térmico, sensores de carga y puertas de inspección, los silos calientes son responsables por almacenar (por corto tiempo, solamente para dosificación) los áridos previamente separados. Tienen compuertas controladas por la balanza de áridos, por medio de válvulas neumáticas. Balanza de áridos
La balanza recibe los áridos que vienen de los silos calientes, dosificados por las compuertas. La balanza controla las compuertas de los silos calientes y recibe los áridos. El sistema, con sus sensores electrónicos trabaja de forma a integrar (sumar a+b+c+d) las cantidades necesarias de cada material. La cantidad está completa, todo el árido se descarga en el mezclador. Mezclador Pug- Mill
Con control total de tiempo, el mezclador del tipo Pug-Mill, realiza la mezcla de los áridos con el CAP. El mezclador externo del tipo Pug-Mill está constituido por una gran caja metálica con tapas superiores móviles, calentadas a través de la circulación de aceite térmico que mantiene la temperatura de la mezcla durante el proceso, otros dos ejes paralelos, que giran en sentido opuesto, con brazos, aletas y protecciones internas construidos de acero de alta resistencia. El funcionamiento se realiza directamente a través de los motorreductores, sincronizados por dos cajas de reducción angulares.
II.- SISTEMAS DE PROPULSION
2.1.- Conceptos Generales: Propulsión: la propulsión es el movimiento generado a partir de una fuerza que da impulso. La propulsión puede ser creada en cualquier acto de empuje hacia el frente de una fuente en relación a un cuerpo. Un sistema de propulsión consiste en el proceso de cambiar el estado de movimiento o reposo de un cuerpo en relación con un sistema de referencia dado. Este proceso puede realizarse por diferentes medios y utilizando distintas fuentes de energía, como la energía molecular de los enlaces químicos, la energía almacenada en baterías o también de las reacciones nucleares solares y la energía de fisión nuclear. Un cuerpo puede ser acelerado por las fuentes de energía locales (las lleva junto con él), por ejemplo el combustible almacenado en los tanques, o fuentes externas como la presión de la radiación solar. La fuerza motriz se utiliza para mover vehículos, aeronaves, automóviles, trenes, barcos, submarinos, etc. Pulsorreactor : es un tipo de reactor nacido en Alemania creado por Paul Schmidt alrededor de 1920. Fue el primer reactor fabricado en serie para fines bélicos de la historia. Concretamente el modelo Argus I diseñado para propulsar la bomba voladora V1, el motor Argus I tenía un empuje máximo de unos 400 kg y su autonomía era de unos 35 minutos de funcionamiento, equivalente a la vida útil del sistema de válvulas empleadas en la admisión. Existen dos clases de pulsorreactores: el pulsorreactor de válvulas y el pulsorreactor sin válvula. Reactores de válvulas: Su estructura consta de tres partes fundamentales: 1. Sistema de válvulas. 2. Cámara de combustión. 3. Tubo de salida de gases. Funcionamiento de un pulsorreactor: Su funcionamiento depende de un flujo de aire (1) que entra a través de las válvulas situadas en la parte frontal del reactor donde se mezcla con el combustible (2) que sale de un conjunto de inyectores situados en el sistema de válvulas. Una bujía hace explotar la mezcla (3), haciendo que la fuerza de la explosión acelere los gases en ambas direcciones lo cual provoca que las válvulas de admisión de aire se cierren haciendo que el gas se vea forzosamente obligado a salir por el tubo de salida de gases (4), produciendo el empuje, y luego crea un vacío haciendo que las válvulas de admisión vuelvan a abrirse para posteriormente repetir la operación. Reactores sin válvulas: Estos pulsoreactores son el máximo exponente de la evolución del pulsoreactor. Los primeros modelos empezaron a aparecer pasada la Segunda Guerra Mundial.
Las naciones aliadas empezaron a investigar el potencial de estos reactores para diversos fines, y empezaron a desarrollar pulsorreactores sin válvulas para poder alargar su vida útil y así poder aprovechar las posibilidades que podían ofrecerles, aunque la llegada del turborreactor ahogó a esta tecnología por completo Existen multitud de modelos, pero el más eficiente y el más conocido es el denominado Lockwood Hiller que aunaba en su diseño la sencillez y una magnífica relación peso/empuje, también siendo estos reactores de gran fiabilidad al no poseer ninguna pieza móvil. El funcionamiento de estos reactores a grandes rasgos es similar, sólo que al no poseer sensibles juegos de válvulas, estas han sido sustituidas por un método de retorno de gases calientes. Ventajas y desventajas: Los pulsorreactores de hoy no tienen casi ninguna función destacable en el mundo aeronáutico y han quedado relegados al puesto de hobby doméstico, al producirse manualmente para aplicaciones de aeromodelismo o como curiosidad científica. Los pulsorreactores poseen características como: su construcción es muy sencilla, no requieren de grandes equipos ni tampoco de materiales inusuales para su construcción, muchos modelos valveless pueden desarrollar grandes potencias sin ser excesivamente caros de realizar, además de que un pulsoreactor puede quemar casi cualquier tipo de combustible (petroderivados, gases, alcoholes etc ). También son reactores de gran sencillez de reparación y se pueden producir en tiempos muy pequeños. Sin embargo también presentan graves inconvenientes: • Elevados consumos incapacidad para alcanzar cotas supersónicas. • Gran tamaño imposibilidad de implementarles post quemadores. • Escaso margen de aceleración debido a su funcionamiento por resonancia. Estatorreactor (Ramjet): es una especie de motor a reacción que carece de compresores y turbinas, pues la compresión se efectúa debido a la alta velocidad a la que ha de funcionar. El aire ya comprimido, se somete a un proceso de combustión en la cámara de combustión y una expansión en la tobera de escape. El régimen de trabajo de este motor es continuo. Es el más sencillo de los motores a reacción, ya que no contiene ninguna pieza móvil, a excepción de la bomba de combustible. Éste está abierto por ambos extremos y sólo tiene toberas de combustible en la parte central. Los componentes principales de los estatorreactores desde la entrada hasta el escape son: • Difusor de entrada. • Cámara de combustión. • Tobera de escape.
Funcionamiento: posee un diagrama esquemático mostrando los elementos simples de un estatorreactor en operación. Funcionan de la siguiente manera: (1) el aire que se dirige hacia la entrada del reactor, que esta en movimiento a gran velocidad, donde resulta parcialmente comprimido y aumenta su temperatura por el efecto de presión dinámica. Si la velocidad a la que entra el aire en el motor es lo bastante alta, esta compresión puede ser suficiente y el reactor podría funcionar sin compresor ni turbina. (2) la combustión del aire, este proceso se realiza en la cámara de combustión, donde hay una serie de inyectores que pulverizan el combustible de manera continua, cuando el combustible y el aire se mezclan en la cámara de combustión una serie de bujías encienden la mezcla entonces comienza la combustión como en la mayoría de motores desprende una gran cantidad de calor (unos 700º C), por lo que es necesario aislar la cámara de combustión con un recubrimiento cerámico especial. Finalmente, los gases resultantes de la combustión salen a gran velocidad por la tobera de escape, la cual puede tener dos formas: convergente o divergente. La principal diferencia está en su utilización el primero es utilizado para la propulsión subsónica y el segundo para velocidades supersónicas. Pueden funcionar a partir de velocidades de unos 300 Km/h. Por lo tanto la principal aplicación del estatorreactor es la de propulsión adicional, después de haber adquirido la velocidad que necesita para su funcionamiento. Un estatorreactor debe tener una sección de difusión de entrada con la forma apropiada para que el aire entre a baja velocidad y alta presión en la sección de combustión; su tobera de escape también debe tener la forma adecuada. Como el funcionamiento del estatorreactor depende de la velocidad del aire al entrar en él, un vehículo propulsado por este sistema debe ser acelerado primero por otros medios hasta alcanzar una velocidad suficientemente elevada. Turbofan: son una generación de motores a reacción que reemplazó a los motores turbojet. Caracterizados por disponer un ventilador o fan en la parte frontal del motor, el aire entrante se divide en dos caminos: aire de bypass o secundario y aire primario. Tienen varias ventajas: consumen menos combustible,1 lo que los hace más económicos, producen menor contaminación y reducen el ruido ambiental. Suele interesar mantener grados de bypass altos ya que disminuyen el ruido, la contaminación, el consumo especifico de combustible y aumenta el rendimiento. Sin embargo, un aumento en el bypass reduce el empuje específico a velocidades cercanas o superiores a las del sonido, por lo que para aeronaves militares supersónicas se utilizan motores turbofan de bajo bypass.
Clasificación: • Turbofan de bajo índice de derivación: Posee entre uno y tres ventiladores en la parte frontal
que producen parte del empuje de la aeronave. Su índice de bypass (desviación del flujo secundario de fluido) tiene un valor entre el diez y sesenta y cinco por ciento del flujo primario, que es igual al cociente entre las áreas de paso. Es normal que exista un carenado a lo largo de todo el conducto del flujo secundario hasta la tobera del motor. • Turbofan de alto índice de derivación: Estos motores representan una generación más moderna; la mayor parte del empuje motor proviene de un único ventilador situado en la parte delantera del motor y movido por un eje conectado a la última etapa de la turbina del motor. Al utilizarse sólo un gran ventilador para producir empuje se origina un menor consumo específico de combustible y un menor ruido.2 Lo que le hace muy útil para velocidades de crucero entre 600 y 900 km/h. Algunas aeronaves comerciales siguen utilizando motores de bajo bypass (como el JT8D). • Propfan, unducted fan y turbofan de índice de ultra-elevado de derivación (ultra high bypass turbofan): Son la generación de motores turbofan que se está experimentando. El Propfan resulta básicamente una mezcla entre un turbofan y un turbohélice, siendo muy parecido al unducted fan que es un turbofan sin el carenado externo y con mayor índice de derivación. El turbofan con índice de derivación ultra-elevado es un proyecto similar con índices de derivación mayores de 20 lo que permitirá menor consumo específico de combustible y gran reducción de gases contaminantes. Turborreactor: el turborreactor, es un tipo de turbina de gas, que a diferencia de los motores de ciclo alternativo que tienen un funcionamiento discontinuo (explosiones), tiene un funcionamiento continuo. Consta de las mismas fases que un motor alternativo: admisión, compresión, expansión y escape. Funcionamiento: para la fase de compresión, se usan compresores axiales o centrífugos que comprimen grandes volúmenes de aire a una presión de entre 4 y 32 atmósferas. Una vez comprimido el aire, se introduce en las cámaras de combustión donde el combustible es quemado en forma continua. El aire a alta presión y alta temperatura (o sea, con más energía que a la entrada) es llevado a la turbina, donde se expande parcialmente para obtener la energía que permite mover el compresor. Después el aire pasa por una tobera, en la que es acelerado hasta la presión de salida, proceso que transforma la presión en velocidad. En este tipo de motores la fuerza impulsora o empuje se obtiene por una parte por la cantidad de movimiento. Al lanzar grandes volúmenes de aire hacia atrás a gran velocidad, se produce una reacción que impulsa la aeronave hacia adelante. En el caso de los aviones militares, el empuje proviene prácticamente en su totalidad de los gases de escape. En el caso de aviones comerciales (como los Boeing y Airbus), una parte del aire que absorben los alabes es desviado por los
costados de la turbina, generando parte del empuje de manera similar a un avión con turbohélice. Ventajas frente a los motores alternativos: • Es más eficiente en términos de consumo de combustible. • Es más sencillo y tiene menos partes móviles. • Tiene una mejor relación peso/potencia. • Requiere menor mantenimiento. • La vida útil es más larga.
2.2.- Tipos de propulsión: La máquina que opera en la empresa ASFALTAR EP es fija, por lo que no posee un sistema de propulsión de ningún tipo. El enfoque de este trabajo va hacia esa máquina por lo que no se puede brindar ningún tipo de información pero para complementar este trabajo se hablará de la máquina terminadora de asfalto (FINISHER). Este tipo de máquina tiene, entre los más importantes los siguientes tipos de propulsión: Mando hidráulico independiente instalado en cada extremo de la máquina: Los elementos que son necesarios para que un sistema hidráulico funcione son los siguientes: Tanque de almacenamiento de aceite Fluido hidráulico (aceite) Líneas de conexión Válvulas Bombas Actuadores Filtros hidráulicos Los actuadores son lineales y rotativos: Dentro de los lineales están los cilindros hidráulicos Los rotativos son los motores hidráulico Tren de rodaje: los componentes del tren de rodaje trabajan como un sistema integrado para mover la máquina en cualquier terreno. La piezas del tren de rodaje, siendo las piezas de más uso en la máquina, constituyen un costo muy alto de reparación. Los componentes del tren de rodaje trabajan como un sistema integrado para mover la máquina en cualquier terreno. Las piezas del tren de rodaje, siendo las piezas de más uso en la máquina, constituyen un costo muy alto de reparación. Las ruedas motrices, de toda la cadena pueden estar compuestas de una sola pieza o tratarse simplemente de una rueda con agujeros en su periferia, en donde es atornillada en distintos segmentos con forma de piñón sobre los que se desliza la cadena. La rueda quía está compuesta normalmente de chapa soldada y tiene también gran resistencia a la abrasión, y es, como la rueda motriz endurecida por inducción o por tratamiento térmico en su superficie.
Los eslabones forman las piezas elementales de la cadena y aunque los de una cadena son similares a los de otra, no son idénticos, éstos se unen entre sí por los casquillos, que entran suficientemente ajustados en ambos eslabones, derecho e izquierdo, del mismo lado de la cadena, constituyendo el núcleo elemental de la misma. Los bulones pasan por el interior de los casquillos con una cierta holgura que permite su giro, quedando fijados también a presión, por elementos protectores, en la parte exterior de los eslabones; el sellado de la cavidad entre casquillos y bulón se consigue por medio de ingeniosos dispositivos de arandelas, a presión, en la mayoría de los casos.
2.3.- Características principales: La línea trenes de rodaje cuenta con una vasta gama de componentes que incluye cadenas, patines, rodillos, ruedas motrices, ruedas tensa-orugas y sectores de serie que se produce completamente en los establecimientos del grupo. Los trenes de rodaje ITR se estudian y proyectan en las oficinas técnicas e I&D del Grupo con el uso de sistemas CAD y gracias a la colaboración con la universidad partner. Una de las características fundamentales de la línea de productos trenes de rodaje es la completa gestión interna de la producción: de la proyección del componente, a la elección del material, a la producción. Son numerosos los controles de calidad efectuados, a partir de la adquisición de las materias primas, gracias al know-how y a las competencias en el ámbito de los procesos metalúrgicos y de los materiales metálicos. Amplias competencias en toda la complejidad del proceso de producción, desde el estampado o fusión, a los tratamientos térmicos, hasta la línea de montaje y la pintura. Los productos trenes de rodaje ITR representan la gama más completa disponible en el mercado que además de incluir las aplicaciones más estándar excavadora/dozer, incluye desde máquinas asfaltadoras y perforadoras, hasta máquinas para la deforestación. La flexibilidad de producción y la capacidad proyectiva permiten además la realización de productos "a medida" para aplicaciones especiales. Todos los artículos de la gama trenes de rodaje ITR pueden solicitarse on-line en la sección dedicada del e-commerce. Los rodillos de apoyo inferiores, en número que oscila de 4 a 7, son metálicos construidos con un rodamiento interior o asquillos de bronce o de oro metal, con gran facilidad de deslizamiento, y sumergidos en un baño de aceite, protegidos por un sello eficaz. Los rodillos superiores tienen una constitución similar aunque su trabajo es menor y se dispone en número de 1 o 2 en los más usuales. Las tejas o zapatas son el elemento de contacto del tren de rodaje de orugas con la tierra, roca o elemento de sustentación; tiene diversas formas, según sea para fuerte penetración, gran flotabilidad, hielo, palas, cargadoras frontales, etc. Las zapatas van fijas a los eslabones mediante tornillos de alta resistencia (estampados en la mayor parte de los casos) que no necesitan reapretado especial durante toda la vida de la maquinaria.
Segmentos de rueda rodillo
zapata
2.4.- Medidas de uso y mantenimiento: Los factores que determinan la vida útil del tren de rodaje y desgaste equilibrado entre componentes se puede dividir entre los siguientes grupos: El 1ero son aquellos factores que pueden ser controlados, tales como: ajuste de la tensión de las cadenas (controlado por el operador y/o personal de mantenimiento), ancho de zapata (controlado por el operador y personal de compras) y en algunos modelos, alineación (controlada por el usuario y/o personal del distribuidor). El 2do grupo principal son los factores parcialmente controlables. Dentro del ajuste de las cadenas, si éstas no se encuentran bien ajustadas, se pueden producir desgaste de los bujes y de la rueda motriz. Una cadena demasiado tensa aumenta las cargas, lo cual aumenta el desgaste, ya que el desgaste se produce a medida que el buje gire y/o se deslice en la rueda motriz; también puede darse desgaste de los eslabones, rodillos de cadena y la rueda guía. Se debe utilizar siempre la zapata más angosta posible; usar zapatas angostas que aún proporcionan flotación adecuada para su aplicación. El uso de zapatas más anchas que lo exija la
aplicación puede conducir a que se aumente la resistencia a la rodadura, las cargas, el peso, especialmente en condiciones de terreno difíciles. Estos esfuerzos de tensión adicionales aceleran el régimen de desgaste de los bujes y las ruedas motrices; mayor desgaste de los eslabones, los rodillos de cadena la llanta de las ruedas guías y las pestañas, el uso de zapata demasiado anchas aumenta la interferencia entre estas superficies, acelerando su desgaste. Puede producirse también el aflojamiento de pasadores, bujes y tornillería de zapatas, el par de fuerzas aumenta con el uso de zapatas más anchas, en condiciones de altos impactos o terrenos muy escabrosos, los mayores pares de fuerza pueden conducir al aflojamiento prematuro de los componentes empernados y ajustados a presión. La reducción de vida útil de las juntas de las cadenas, las fuerzas de torsión se aumentan al usar zapatas anchas en condiciones de altos impactos, haciendo que se abran las juntas de las cadenas. Esto puede conducir a la pérdida de lubricante, a mayor desgaste interno y al reemplazo o reacondicionamiento de las juntas de cadenas más pronto que lo esperado. La rotura de zapatas también puede suceder, una resistencia excesiva a la rodadura en condiciones extrema puede resultar en la rotura de zapatas anchas. Dentro de los factores parcialmente controlables, tenemos el control de la operación de la máquina, una de las maneras de que su vida útil sea mayor y de aprovechar más su producción, su utilización y su capacidad, se debe tratar de cumplir y tener en cuenta lo siguiente: Deslizamiento de la cadena, que acelera el desgaste de las garras y reduce la producción. Operación innecesaria en retroceso, esto aumentará más el desgaste de los bujes y las ruedas motrices. Hacer funcionar la máquina a velocidades demasiado altas puede producir el desgaste de los eslabones, los rodillos de cadena y la llanta de las ruedas guías, el desgaste está relacionado con la distancia que se mueve la maquinaria, dicho desgaste aumenta proporcionalmente según la velocidad. Se debe hacer girar la máquina siempre en un solo sentido, puede conducir al desgaste de la pestaña de la rueda guía. El desgaste aumenta en el lado de la máquina que se use más durante el trabajo o al hacer giros, debido a que l mayor potencia y a la menor distancia de desplazamiento.
2.5.- Distribuidores y precios: Se debe indicar en donde se puede adquirir, el sistema de propulsión o sus partes, de la máquina específica de estudio y cuál es el precio de los mismos, de ser el caso por separado de cada accesorio, identificando la marca y características de los mismos, así como la dirección del proveedor.
III.- MOTORES
3.1.- Conceptos generales: Motores Un motor es una máquina capaz de transformar cualquier tipo de energía (eléctrica, de combustibles fósiles, etc), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo. En losautomóviles este efecto es una fuerza que produce el movimiento. Existen diversos tipos, siendo los más comunes: Motores térmicos: cuando el trabajo se obtiene a partir de energía térmica, éstos a su vez pueden ser: a) Motores de combustión interna: son motores térmicos en los cuales se produce una combustión del fluido motor, transformando su energía química en energía térmica, a partir de la cual se obtiene energía mecánica. El fluido motor antes de iniciar la combustión es una mezcla de un comburente (como el aire) y un combustible, como los derivados del petróleo, los del gas natural o los biocombustibles.
b) Motores de combustión externa: son motores térmicos en los cuales se produce una combustión en un fluido distinto al fluido motor. El fluido motor alcanza un estado térmico de mayor energía mediante la transmisión de energía a través de una pared.
Motores eléctricos: cuando el trabajo se obtiene a partir de una corriente eléctrica.
En las plantas de asfalto se usa una combinación de motores diesel (horno) y eléctricos (bandas, tambor, etc) El motor diesel.- es un motor térmico de combustión interna cuyo encendido se logra por la temperatura elevada que produce la compresión del aire en el interior del cilindro
Ventajas y desventajas de los motores diesel La principal ventaja de los motores diesel, comparados con los motores a gasolina, estriba en su menor consumo de combustible. En automoción, las desventajas iniciales de estos motores (principalmente precio, costos de mantenimiento y prestaciones) se están reduciendo debido a mejoras como la inyección electrónica y el turbocompresor. No obstante, la adopción de la pre cámara para los motores de automoción, con la que se consiguen prestaciones semejantes a los motores de gasolina, presenta el inconveniente de incrementar el consumo, con lo que la principal ventaja de estos motores prácticamente desaparece.
Tomando como referencia a la compañía Caterpillar los motores se pueden dividir en 3categorías o niveles; motores nivel I, nivel II y nivel III; que deriva del trabajo que la máquina realizará. A continuación se enlistan las partes de cada motor: M otor ni vel I
•Anillos de pistón •Cojinetes de bancada, cojinetes de vástago •Guías de válvula •Cojinetes de turbo •Sellos de turbo •Empaquetaduras/sellos
Motor nivel II •Pistones •Camisas •Válvulas • Árboles de levas
Motores nivel III •Bloques •Culatas •Cigüeñales •Bielas
Los motores eléctricos.- son máquinas utilizadas en transformar energía eléctrica en mecánica.
Ventajas y desventajas de los motores eléctricos Son motores utilizados en la industria, pues combinan las ventajas del uso de la energía eléctrica (bajo costo, facilidad de transporte, limpieza, simplicidad de la puesta en marcha, etc.) con una construcción relativamente simple, costo reducido y buena adaptación a los más diversos tipos de carga. De acuerdo a la fuente de tensión que alimente al motor, podemos realizar la siguiente clasificación:
- Motores de corriente directa (DC) - Motores de corriente alterna (AC) - Otros motores En este caso los motores de corriente alterna asíncrono tipo jaula de ardilla que son los utilizados.
3.2.- Modelos y características: Los motores utilizados se distribuyen en toda la planta de acuerdo a la casa fabricante; por ejemplo: PLANTA PORTABLE DMI 45 Motor Tipo Potencia Tambor secador Eléctrico 20 HP Mezclador Eléctrico 21 HP Quemador Diesel 7,5 HP Ventilador Eléctrico 20 HP PLANTA DMI 100 Motor Tipo Potencia Tambor secador Eléctrico 40 HP Mezclador Eléctrico 40 HP Quemador Diesel 15 HP Ventilador Eléctrico 30 HP Cinta Transportadora Eléctrico 7,5 HP Cribas (limpieza) Eléctrico 1 HP
3.3.- Funcionamiento: Motores Tipo Jaula De Ardilla.- Estos motores provienen de los motores polifásicos de inducción. Suponiendo que un motor de inducción comercial de jaula de ardilla se haga arrancar con el voltaje nominal de las terminales de línea de su estator desarrollará un par de arranque que hará que aumente la velocidad. Al aumentar la velocidad a partir del reposo (100% de deslizamiento) disminuye su deslizamiento y su par disminuye hasta que se desarrolla un par máximo. Esto hace que la velocidad aumente todavía más, reduciéndose en forma simultánea el deslizamiento y el par que desarrolla el motor de inducción. Los pares desarrollados al arranque y al valor de desplazamiento que produce el par máximo, en ambos exceden el par de la carga, por lo tanto la velocidad del motor aumentará hasta que el valor de desplazamiento sea tan pequeño que el par que se desarrolla se reduzca a un valor igual al aplicado por la carga. El motor continuará trabajando a esa velocidad y el valor de equilibrio del desplazamiento, hasta que aumente o disminuya el par aplicado. La característica esencial que distingue a una máquina
de inducción de los demás motores eléctricos es que las corrientes secundarias son creadas únicamente por inducción. Cuando se desarrolló por primera vez el rotor de doble jaula de ardilla se creó tal variedad y adaptabilidad en el diseño de rotores para motores de inducción que ha llevado a diversas características de curva deslizamiento - par. Al dar la proporción correcta al devanado de doble jaula de ardilla, los fabricantes han desarrollado numerosas variaciones del diseño del rotor de vaciado o normal único. Estas variaciones tienen por consecuencia pares de arranque mayores o menores que el diseño normal y también menores corrientes de arranque.
IV.- FUNCIONAMIENTO
4.1.- Principales partes: Una pavimentadora de asfalto consiste en varios componentes que se hacen casi completamente de acero.
Las plantas de asfalto vienen completas con tolvas de agregados, secador/mezclador, colector de polvos, tanque portátil de asfalto, transportador de mezclas, silo de almacenamiento y una caseta de control, que cuenta con aire acondicionado y calefacción.
Tolva de alimentación fría de agregados
Están montadas en un chasis para facilitar su portabilidad y rápida colocación. Son los componentes responsables por el almacenamiento temporal y dosificación de los áridos. Tienen abertura superior y suficientemente grande para recibir alimentación a través de palas cargadoras sin que un tipo de árido contamine al otro, facilitando la operación y garantizando la calidad. La dosificación de áridos es individual a través del pesaje dinámico con celdas de carga, sensores de rotación y moto-reductores de velocidad variable. El sistema de pesaje es totalmente
automatizado, opera con lógica de auto monitoreo, garantizando el perfecto control de dosificación de cada uno de los componentes. El concepto de proyecto modular permite la ampliación del número de silos y/o a la utilización de componentes accesorios (como un sistema para producción de mezclas en frío) en cualquier tiempo, con agilidad y sencillez de montaje.
Tambor Mezclador
Seca el agregado y lo cubre con una capa de cemento asfáltico para producir asfalto de mezcla caliente (HMA). Los componentes principales son un tambor, quemador, ventilador de escape, tolvas para agregado, sistema de alimentación de agregado y un sistema recolector de polvo. Todos están montados en un bastidor simple de remolque. Un tractor con un accesorio de quinta rueda puede transportar la unidad. El tambor funciona como una combinación de secador y mezclador. Rayos de acero unen el tambor a dos aros de acero. Los aros están montados en cuatro muñones impulsados por motor que hacen girar al tambor. El quemador se encuentra en el extremo elevado del tambor y produce gases calientes para secar el agregado. El ventilador de escape en el otro extremo succiona los gases calientes por el tambor. El sistema de agregado tiene dos tolvas de agregado, dos bandas alimentadoras y un transportador alimentador de eslinga. Cada tolva tiene un divisor y dos compuertas ajustables que controlan el paso del material hacia la banda alimentadora Se puede utilizar un máximo de hasta cuatro tipos de agregado simultáneamente, cada uno con su propia velocidad de alimentación. Las bandas alimentadoras depositan el agregado en el transportador de eslinga, el cual a su vez lo descarga en un extremo del tambor, justo debajo del quemador. El agregado viaja en el mismo sentido que los gases del quemador.
Paletas alimentan el agregado por el tambor giratorio y lo hacen pasar a través de la corriente de gases calientes. A medida que el agregado caliente y seco llega al otro extremo del tambor, se le inyecta asfalto líquido. Las paletas mezcladoras aseguran que el asfalto cubra al agregado de modo uniforme. La mezcla final sale del tambor por una rampa, cerca de su extremo. El sistema recolector de polvo está montado en el extremo de descarga del tambor. Limita la cantidad de polvo que se escapa a la atmósfera. Los componentes principales del sistema son un ventilador motorizado, una caja separadora de polvo grueso de sobre tamaño, un sistema lavador de agua, un separador ciclónico y un conducto de escape. El sistema recolector de polvo está diseñado para impedir la descarga de gotas de agua del conducto de escape. Este es un problema inherente de los sistemas de polvo de las unidades de la competencia, pues ellos carecen de un separador ciclónico. Nuestro separador ciclónico no sólo elimina el agua del proceso de humedecimiento de polvo, sino que también elimina el agua que se origina cuando el ventilador de escape comprime y condensa el flujo de gases. El ventilador envía el flujo de gases, incluyendo el polvo que se produce cuando se seca el agregado, por el tambor y hacia la caja separadora. La caja retarda el flujo de gases haciendo que las partículas más grandes de polvo caigan de la corriente. Una pantalla perforada en la caja aumenta significativamente la eficiencia del retiro de polvo al redirigir el flujo de gases. Las partículas de polvo más grandes se depositan en el fondo de la caja y un tornillo sinfín de polvo las transporta nuevamente a la mezcla calienta. A medida que el flujo de gases continúa su viaje por la caja separadora, pasa por un compartimiento lavador de agua en un extremo de la caja. Las partículas de polvo que quedan suspendidas son mojadas y atrapadas por el agua. El agua sucia puede ser vaciada en un estanque de retención. Los gases de escape y las partículas de polvo fino que no son atrapadas por la caja separadora pasan por el ventilador y hacia el separador ciclónico. Los gases y las gotas de agua cargadas de polvo giran dentro del ciclón y la fuerza centrífuga separa el agua y las partículas de polvo de los gases antes de que salgan por el conducto de escape. Las gotas de agua y las partículas de polvo fino se depositan en el cono, en el fondo del ciclón, desde donde pueden ser descargadas
.
Tanque Portátil
Calienta y almacena el cemento asfáltico líquido. También provee aceite caliente para calentar otros componentes de la planta. Los componentes principales son una bomba de descarga, tanque de asfalto, quemador y tubo de calentamiento, bomba dosificadora y un sistema de aceite caliente. Un tractor con un accesorio de quinta rueda puede transportar la unidad. El tanque de asfalto tiene una capacidad de dad de 56.780 litros (15.000 gal). Una bomba descargadora en el cuello de cisne del remolque bombea el cemento asfáltico desde los camiones al tanque. El quemador y tubo de calentamiento mantienen la temperatura del cemento asfáltico en el tanque. Una bomba dosificadora montada en el otro extremo del remolque bombea y dosifica el cemento asfáltico desde el tanque al tambor mezclador. El sistema de aceite térmico está compuesto por serpentines de calentamiento en el tanque y una Bomba de aceite caliente con un tanque de expansión montado en la parte delantera del tanque. Los serpentines de calentamiento, que están sumergidos en el cemento asfáltico caliente, transfieren parte del calor del asfalto al aceite mientras es bombeado por los serpentines. El aceite térmico calienta los conductos y otros componentes de la planta.
Caseta de Control Portátil
Los controles de funcionamiento de la planta están en una consola, la que está instalada en una caseta de control portátil. La caseta está montada sobre un remolque y puede ser transportada por una camioneta con un enganche de remolque. La caseta tiene calefacción, acondicionador de aire y luces temperatura Honeywell, un controlador de proceso programable y tres MBU. El controlador controla el amalgamiento automático de la mezcla y tiene incorporado un PLC (controlador de circuitos lógicos programables) y una pantalla de cristal líquido iluminada.
Controles de tolva de arrastre. Permiten al operador controlar las señales al camionero y la descarga de la tolva. También hacen sonar una alarma cuando la tolva llega a un nivel alto.
Controles de bomba de asfalto. Permiten al operador controlar manualmente la velocidad de la bomba de cemento asfáltico y anular el control de mezcla automático. Control de paralización de emergencia de la planta. Permite al operador paralizar toda la planta .Alarma de arranque de la planta. Permite al operador controlar la alarma de arranque. Control de registro. Permite al operador controlar el registro del ventilador de escape. Controles del motor. Permiten al operador encender y apagar los motores que accionan el compresor de aire, ventilador de escape, soplador de quemador de tambor mezclador, transportador de arrastre, alimentador de eslinga, bomba de agua, tornillo sinfín de polvo y bomba de combustible. También permiten al operador controlar el encendido y apagado de flujo intermedio. Controles de quemador. Permiten al operador r elegir un control automático o manual de proceso, fijar de antemano la temperatura del proceso de mezclado, fijar el límite de la temperatura de la mezcla y el límite de la temperatura del escape, ver el estado del quemador reposicionar el control protector de llamas, encender el piloto del quemador encender la llama principal del quemador, ver el estado de los límites, ver el estado de falla de llama o silenciar la alarma del quemador. Conectores. Los conectores de los cables de la planta son compatibles con los conectores en la parte inferior de la consola. Se puede lograr acceso a ellos por la parte de abajo de la caseta de control.
4.2.- Funcionamiento y utilización: Rango de trabajo y principales movimientos con que cuenta la máquina y las formas de trabajo, que le permitan desarrollar sus actividades y las recomendaciones para su mejor utilización.
Funcionamiento El material se alimenta a la planta, por medio de tractor cargador, o bandas transportadoras, depositándose en las tolvas para materiales fríos. Estas tolvas están equipadas con compuertas ajustables para regular la caída del material al alimentador de fríos para que caiga al depósito con una primera graduación granulométrica. De este depósito es llevado hasta la tolva de entrada al secador. Al entrar al secador el polvo puede ser reincorporado, en caso necesario, en el recipiente, en donde se une al material que sale del secador. De ahí es llevado a las cribas vibratorias, para ser separados por tamaños, depositándose en las tolvas de material caliente. Por las compuertas de estas tolvas se extrae de cada una la cantidad en peso que fijan las granulometrías del proyecto. Se bombea el cemento asfáltico, pasan al mezclador, en donde se homogeniza la mezcla y se descarga al camión que la ha de transportar. Recomendaciones para la mejor utilización Uno de los aspectos esenciales en la operación de la Pavimentación es que se cuente con uniformidad y continuidad, es decir que la planta y los demás equipos de construcción deben estar en perfecto balance. Una de las partes principales en una planta es el sistema de secado y es este sistema el que generalmente controla a la capacidad de la máquina, pues como se puede entender el por ciento de humedad que contenga el agregado hará que la operación de secado sea más rápida o mas lenta. En el sistema de cribado hay que tener la precaución de no sobrecargarlo de agregado, so pena de que las partículas más pequeñas se trasladen sobre el agregado grueso cayendo por consecuencia en tolvas a las que no corresponden Cuando se tenga el problema de la humedad en los agregados se pueden tomar una o ambas de las dos medidas siguientes: 1) Aumentar el calor quemando más combustible. 2) Reducir el flujo de agregado. Conviene revisar periódicamente las mallas del sistema de cribado para reponerlas o repararlas cuando se encuentren muy dañadas, pues de no hacer esto, los alambres pueden encontrarse rotos y dejar pasar agregados con tamaños más grandes de lo supuesto. En cuanto a la temperatura para la manipulación del cemento asfáltico, el proveedor debe proveer tablas o gráficas en donde se indique la variación de la viscosidad con la temperatura. Inspección de la mezcla asfáltica en los camiones. Deberá primero checarse que la caja del camión no presente orificios o depresiones fuertes que puedan ocasionar que la mezcla asfáltica se pegue en esa zona. También debe revisarse que el camión no contenga material nocivo para la mezcla asfáltica. Existen algunos medios para impedir que la mezcla se pegue a la caja; uno consiste en aplicar una solución de una parte de cal en tres parte de agua; otra alternativa consiste en aplicar agua con jabón. Ambas soluciones son nocivas para la mezcla si se aplica en exceso por consiguiente debe de drenarse la solución excedente antes de colocar la mezcla asfáltica.
Inspección de la mezcla Deberá observarse constantemente a la mezcla pues ningún dispositivo o método de prueba es más conveniente que el ojo humano. El principal factor que hay que controlar es la temperatura, la cual con un poco de experiencia puede controlarse simplemente observando la apariencia de la mezcla, o bien utilizando termómetros con vástagos de acero. El sobrecalentamiento de la mezcla ocasiona que el asfalto se envejezca rápidamente por lo cual hay qué evitar que esto suceda. Si se nota que la mezcla desprende un humo azul esto será un indicio de sobrecalentamiento Si la mezcla no presenta una fluidez que se pudo haber estimado en el laboratorio o en la planta, si no que presenta una fluidez más lenta, esto será indicio de que la mezcla se encuentra menos caliente de lo requerido; lo anterior también se puede deducir si la mezcla presenta picos al encontrase colocada en el camión. Es muy importante que el muestreo que se efectué sea representativo, pues esta es una de las mayores fuentes de error al checar la mezcla. Las especificaciones de la SOP en su parte novena indican los procedimientos de muestreo. La granulometría debe checarse con el mayor cuidado. Si se notará deficiencia o exceso de asfalto esto podría ser un indicio de cambio en la granulometría y deberá por consiguiente checarse esta. Los cambios en la textura de la mezcla compactada también pueden ser indicios de una granulometría variable. Deben efectuarse pruebas en corazones extraídos de pavimento compactado con el fin de determinar su compactación y calidad, así como contenido de asfalto. Las pruebas de extracción además de servir para determinar el contenido de asfalto proveen el agregado para determinar la granulometría.
4.3.- Principales aplicaciones: El asfalto se fabrica para la industria de la construcción y la construcción de carreteras en plantas de producción de asfalto. Está principalmente compuesto por betún y grava de distintas granulometrías, y también se le añaden otros materiales como aglutinantes, arena, rocalla y aditivos especiales. Según la temperatura y la proporción de la mezcla, el material final será un líquido bituminoso o quedará en un estado relativamente sólido. La composición y las propiedades pueden variar según el uso previsto del asfalto. La fabricación de la mezcla se lleva a cabo en un proceso controlado electrónicamente, en el que cada uno de los componentes se añade y se mezcla con un fin concreto. Las temperaturas de hasta 180 ºC, la generación de vapor, un fuerte ruido en el llenado, distintos tipos de pilas cónicas, así como un material extremadamente adherente, pegajoso y muy abrasivo imponen unos requisitos muy exigentes a la medición de nivel. Para poder mantener la calidad de la mezcla de asfalto durante un largo periodo de tiempo, el asfalto se almacena en depósitos a una temperatura alta. Los sensores radar como el VEGAPULS
68 monitorizan el nivel de forma continua y sin contacto, y se encargan de que la producción transcurra sin incidentes.
4.4.- Mantenimiento de la planta: Las máquinas y los equipos de una planta industrial deben mantener un funcionamiento confiable que permita garantizar el nivel de producción. El mantenimiento cumple un rol fundamental para mantener el nivel de producción previsto. Las interrupciones repentinas y la suspensión de la producción deben ser sustituidas por una planificación del mantenimiento de las máquinas para ejecutar las diversas actividades y de esta manera minimizar los tiempos no productivos. Estas actividades deben ser realizadas por personal calificado para garantizar el adecuado funcionamiento de los equipos El mantenimiento representa una inversión que a mediano y largo plazo acarreará ganancias no sólo para el empresario quien a quien esta inversión se le revertirá en mejoras en su producción, sino también el ahorro que representa tener unos trabajadores sanos e índices de accidentalidad bajos. El mantenimiento representa un arma importante en seguridad laboral, ya que un gran porcentaje de accidentes son causados por desperfectos en los equipos que pueden ser prevenidos. Finalidad del Mantenimiento es conservar la planta industrial con el equipo, los edificios, los servicios y las instalaciones en condiciones de cumplir con la función para la cual fueron proyectados con la capacidad y la calidad especificadas, pudiendo ser utilizados en condiciones de seguridad y economía de acuerdo a un nivel de ocupación y a un programa de uso definidos por los requerimientos de Producción. Prevenir la ocurrencia de fallas. Se conoce como Mantenimiento Preventivo Directo o Periódico -FTM (Fixed Time Maintenance) por cuanto sus actividades están controladas por el tiempo. Se basa en la Confiabilidad de los Equipos (MTTF) sin considerar las peculiaridades de una instalación dada. Ejemplos: limpieza, lubricación, recambios programados. Detectar las fallas antes de que se desarrollen en una rotura u otras interferencias en producción. Está basado en inspecciones, medidas y control del nivel de condición de los equipos. También conocido como Mantenimiento Predictivo, Preventivo Indirecto o Mantenimiento por Condición -CBM (Condition Based Maintenance). A diferencia del Mantenimiento Preventivo Directo, que asume que los equipos e instalaciones siguen cierta clase de comportamiento estadístico, el Mantenimiento Predictivo verifica muy de cerca la operación de cada máquina operando en su entorno real. Sus beneficios son difíciles de cuantificar ya que no se dispone de métodos tipo para el cálculo de los beneficios o del valor derivado de su aplicación. Por ello, muchas empresas
usan sistemas informales basados en los costos evitados, indicándose que por cada dólar gastado en su empleo, se economizan 10 dólares en costos de mantenimiento. En realidad, ambos Mantenimientos Preventivos no están en competencia, por el contrario, el Mantenimiento Predictivo permite decidir cuándo hacer el Preventivo. En los casos en que el equipo se dañe en cualquier momento, el encargado del mismo reportará el daño en el registro Reporte de Daños o Fallas en maquinaria, equipo e infraestructura y solicitará la aprobación a través del "visto bueno" a su jefe jerárquico inmediato superior, con lo cual se autoriza como orden de reparación para que el Jefe de Centro, Delegado o Jefe de la Unidad Administrativa o Jefe de Departamento de Apoyo a la Gerencia realice los trámites pertinentes, debiendo poner en funcionamiento el bien. B. El Jefe de Centro ó Jefe Técnico Pedagógico supervisa la ejecución de la actividad programada y verifica que la misma se haya registrado en el registro Bitácora de Mantenimiento y / o Reparaciones de Maquinaria y Equipo, ó en Bitácora de Mantenimiento de Infraestructura, según sea el caso. Para las Delegaciones Departamentales, son realizadas por el Delegado Departamental y para las Unidades Administrativas, será el jefe del área.
V.- RENDIMIENTOS
5.1.- Rendimiento teórico El mercado ofrece una amplia gama de modelos con una capacidad de producción comprendida entre 10 y 450 ton/hra. Como es natural, la relación costo de operación – producción favorece a las grandes plantas, cuyo funcionamiento exige casi el mismo personal que en las instalaciones de tipo mediano y aun pequeño, cuya inversión por unidad de producción es mucho menor. Sin embargo la capacidad de la planta dependerá de la magnitud de las obras y de la oferta de trabajo prevista durante su vida útil. Sin embargo la capacidad de la planta dependerá de la magnitud de las obras y de la oferta de trabajo prevista durante su vida útil. El orden de las distintas fases que componen el ciclo de trabajo de una planta de asfalto es el siguiente: Descarga de áridos-Inyección de asfalto-Descarga de filler -Cierre tolva filler -Cierre tolva áridos-Cierre tolva asfalto-Abertura compuerta hormigonera-Cierre compuerta hormigonera Por lo general, las pesadas de los áridos clasificados por separado, se efectúan simultáneamente. Lo mismo ocurre con la dosificación del asfalto
5.2.- Rendimiento Práctico: La productividad o rendimiento práctico de las plantas de concreto asfáltico está definida por la capacidad teórica de la planta en Tn/hora establecida por el fabricante, la cual debe ser convertida a m3/hora y corregida por un factor de eficiencia (E).El factor de conversión es igual a la densidad del concreto asfáltico compactado
fc= δC.A.c
Donde: Q = productividad de la planta de asfalto en (m3/hra) C = capacidad nominal de la planta en (Ton/hora) fc= factor de conversión [fc= δC.A.©] (Ton/M3) E = factor de eficiencia (E = 0,65 a 0,80) La tabla muestra la distribucion del tiempo de un ciclo medio de funcionamiento de una planta en segundos:
VI.- OTROS:
6.1.- Fotografías: PLANTA DE ASFALTO DE LA PREFECTURA DEL AZUAY Está ubicada en………………………………
Fotografía 1.- Plantas de Asfalto “Asfaltar Azuay”
Fotografía 2.- Plantas de Asfalto vista lateral
Fotografía 3.- Tolvas
Fotografía 4.- Tambor mezclador
PLANTA DE ASFALTO LLACAO Está ubicado en el sector de Llacao………………………………
Fotografía 5.- Planta perteneciente al Ing. Ochoa
Fotografía 6 – Tolvas y sus compuertas ajustables
Fotografía 7.- Tambor mezclador y bandas transportadoras de material
Fotografía 8.- Unidad Secadora / Mezcladora
Fotografía 9.- Motor de Ventilador de Escape
Fotografía 10.- conexión de línea de asfalto
