Diapositivas Maquinaria Pesada 275136

ÍNDICE

Introducción Objetivo Tipos de maquinaria pesada y su Descripción Conclusiones

INTRODUCCIÓN Las máquinas para movimiento de tierra se caracterizan por ser, robustas y resistentes y son en general equipos autopropulsados utilizados en construcción de: caminos, carreteras, ferrocarriles, túneles, aeropuertos, obras hidráulicas, y edificaciones. Están construidos para varias funcionas como son: soltar y remover la tierra, elevar y cargar la tierra en vehículos que han de transportarla, distribuir la tierra en camadas de espesores controlados, y compactar la tierra. Algunas máquinas pueden efectuar más de una de estas operaciones.

OBJETIVO En el presente trabajo se conocerá conceptos básicos del conocimiento de maquinaria pesada el uso recomendable para un buen rendimiento, conocimiento de medidas básicas dentro de estas y sobre todo tener conocimiento en saber los diferentes tipos de maquinaria pesada.

Tipos de Maquinaria Pesada Algunas de las maquinarias de las que se hará mención a continuación son: Tractor Motoniveladora Rodillo Cisterna de Agua Volquetes Cargador Frontal Retroexcavadora Excavadora

TRACTOR O BULDOZER

Un tractor es un vehículo especial autopropulsado que se usa para arrastrar o empujar remolques, aperos u otra maquinaria o cargas pesadas. Hay tractores destinados a diferentes tareas, como la agricultura, la construcción, el movimiento de tierras o para tareas especializadas como los utilizados en estaciones ferroviarias. Se caracterizan principalmente por su buena capacidad adherencia al terreno.

Tractor de Orugas Máquina autopropulsada sobre cadenas, diseñada para ejercer una fuerza de empuje o tracción.

Características de algunos modelos de tractores a Orugas MODELO

CARACTERISTICAS Potencia neta del motor

50 kW 67 hp 96" a 110"

Ancho de la Lámina

550H

2438 a 2794 mm

1.65 a 1.9 yd3 Capacidad de la Lámina

1.26 a 1.45 m3

6622 a 6786 lb Peso en Orden de Trabajo 14600 a 14960 kg

MODELO

CARACTERISTICAS Potencia neta del motor

Ancho de la Lámina

1550H

88.7 kW 119 hp 110" a 124" 2794 a 3150 mm 3.4 a 3.9 yd3

Capacidad de la Lámina 2.6 a 2.98 m3

Peso en Orden de Trabajo

25300 a 27060 lb 11474 a 12274 kg

MODELO

CARACTERISTICAS Potencia neta del motor

Ancho de la Lámina

650K

56 kW 75 hp 98" a 124" 2489 a 3150 mm 2.00 a 2.60 yd3

Capacidad de la Lámina 1.53 a 1.99 m3

Peso en Orden de Trabajo

18200 a 19400 lb 8244 a 8813 kg

Rendimiento de los tractores-niveladores (de orugas) El rendimiento de un tractor se expresa en metros cúbicos por hora y depende de varios factores: habilidad del conductor, naturaleza del terreno, humedad y estado de los materiales y organización de las obras. A título indicativo se dan en el siguiente Cuadro algunas cifras. Corresponderá al capataz de las obras interpretarlas y traducirlas en función de las condiciones locales.

TRANSPORTE A 30 M. POTENCIA DEL TRACTOR

TRANSPORTE A 60 M.

Regreso a 4 Km/hora

Regreso a 8 Km/hora

Regreso a 4 Km/hora

Regreso a 8 Km/hora

150/180

95

175

50

60

100/125

80

150

45

50

75/85

60

105

35

40

-El rendimiento con cuchilla inclinable es de un 15 a un 25 por ciento mayor que con cuchilla recta.

Algunos ejemplos de maquinaria pesada • Se ejecuta un trabajo de excavación con buldózer en un terreno arcillo – arenoso y cuya distancia de trabajo es de 30 metros con una capacidad de lampon de 2.5 m3 cuya maquina trabaja con una eficiencia de 80% y la velocidades de carga y vacío son de 2.4 y 4 k/h respectivamente, determinar el rendimiento de la maquina. Solución Formula de rendimiento Q x E x F x 60 R= Cm • Donde: R = rendimiento de la maquina m3/h Q = capacidad del lampon m3 F = factor de conversión de materiales (depende de la naturaleza del terreno) E = eficiencia Cm = tiempo que demora un ciclo de trabajo (min.) 60 = min. X hora de trabajo

En el problema tenemos Q = 2.5 m3 E = 80% De la distancia y velocidad sacamos el tiempo que demora un ciclo = 1.53 min. F = 1.25 según cuadro de conversión Reemplazando: 2.5 x 0.8 x 1.25 x 60 R= 1.53 R= 98 m3/h

MOTONIVELADORA

Máquina autopropulsada sobre ruedas, con una hoja ajustable situada entre los ejes delantero y trasero que corta, mueve y extiende materiales con fines generalmente de nivelación. -Motoniveladora - Moto niveladora, también conocida por "Grader". Se utiliza para mezclar los terrenos, cuando provienen de canteras diferentes, para darle una granulometría uniforme, y disponer las camadas en un espesor conveniente para ser compactadas, y para perfilar los taludes tanto de rellenos como de cortes.

Son máquinas de usos múltiples usadas para dar acabado, conformar la pendiente de un banco o de una cuneta. Se usan también para mezclar, esparcir, desplegar, nivelar y seleccionar material, en operaciones de desbroce ligero, construcción general y el mantenimiento de caminos de tierra. El principal propósito de una motoniveladora es cortar y lo hace con una cuchilla, limitadas a hacer cortes laterales en materiales medios a duros, ya que no pueden usarse para excavación pesada. Una motoniveladora puede mover pequeñas cantidades de material pero no puede realizar el trabajo de un tractor debido a la resistencia de su estructura y la posición de la cuchilla.

POSICION ANGULAR DE LA CUCHILLA

Los modelos más sofisticados pueden mover la cuchilla en diversas posiciones por debajo de la niveladora o a los lados También puede desplazarse horizontalmente para incrementar su alcance más allá del ancho del equipo.

DESPLAZAMIENTO LATERAL DE LA CUCHILLA

Cuando la cuchilla se inclina más, la velocidad lateral se incrementa, de modo que el material no se empuja hacia delante tan rápido y se puede hacer un corte más profundo. La forma y el mantenimiento de la mayoría de las vías, requiere un ángulo de 25° a 30°. El ángulo debe disminuir para el esparcido e incrementarse para cortes y cunetas. Este ángulo de la cuchilla influirá luego en la producción.

Estimación de la producción La producción de una motoniveladora depende mucho del tipo de trabajo en la que se use. Por ejemplo, para nivelar superficies, cortando el material de las salientes y usándolo para rellenar las hondonadas el volumen de material no es significativo, de modo que la producción se mide en unidades de área por hora. De manera similar para las actividades de refine, esparcido y batido de material en obra, aunque para estas dos operaciones se puede usar algunas veces unidades de volumen por hora. En labores de formación o limpieza de canaletas, la producción se mide en unidades de longitud por hora.

Schexnayder (2002) recomienda una fórmula para estimar el tiempo que le toma a la motoniveladora realizar un trabajo. La expresión recomendada se expresa en la siguiente ecuación. pD T total = SE Donde: p es el número de pasadas requeridas. D es la distancia de viaje en cada pasada. S es la velocidad de la niveladora en cada pasada. E es el factor de eficiencia del trabajo.

-El número de pasadas depende de los requerimientos del proyecto y se estima antes de iniciar el trabajo. La distancia por pasada también debe establecerse con anterioridad. Conociendo además el ancho efectivo de la cuchilla (Bef) es posible determinar la producción, dividiendo el producto de la distancia y el ancho entre el tiempo hallado anteriormente, como se expresa en la siguiente ecuación. D Bef P= T total

El ancho efectivo se considera como la proyección del ancho de la cuchilla en un plano perpendicular al eje longitudinal de la motoniveladora. Conociendo el ángulo con que se coloca la cuchilla para hacer el trabajo se puede estimar con la siguiente ecuación. Bef = B cos a Al reemplazar en la ecuación de la producción el valor de Ttotal se obtiene la producción en función del ancho, la velocidad y el número de pasadas, según la ecuación siguiente. Bef S E

P= p

La velocidad es el factor más difícil de estimar. Conforme el trabajo avanza, las condiciones pueden requerir que la velocidad estimada se incremente o disminuya. Se debería registrar la velocidad de trabajo cada vez, porque depende mucho de la habilidad del operador y el tipo de material. Siempre debería trabajarse a la máxima velocidad que el operador y las condiciones del terreno lo permitan. Si se requiere una menor velocidad, es mucho mejor usar un cambio menor que correr a menos de la máxima velocidad. En el siguiente cuadro se muestran los rangos más apropiados de los cambios a usar en las diferentes operaciones, bajo condiciones normales.

Rango de cambios adecuados operaciones de la motoniveladora.

para

las

OPERACIÓN

CAMBIO

Mantenimiento de caminos

Segunda a tercera

Preparación de solares

Tercera a cuarta

Mezcla o batido de material

Cuarta a sexta

Trabajos en pendientes laterales

Primera

Construcción y limpieza de zanjas

Primera a segunda

Nivelación de acabado

Segunda a cuarta

-En cuanto a la eficiencia, un valor aceptable para las niveladoras es de 60% ó 36 min. /h. Este valor considera la variación en el número de pasadas durante el trabajo en el campo. La habilidad del operador junto con el planeamiento es lo más importante para eliminar las pasadas innecesarias. Por ejemplo, si se requiere de 4 pasadas para completar un proyecto, cada pasada adicional implica un incremento de tiempo y dinero. Cuando se hace un número de pasadas sobre una distancia relativamente corta (menos de 300 m.), es más eficiente mover en reversa la niveladora hasta el punto de inicio que girar y continuar el trabajo a partir del punto final. El giro puede dañar la superficie, especialmente si se trata de trabajos de acabado y nunca debe girarse sobre una capa bituminosa.

Por otro lado, una presión excesiva de las llantas puede causar una pérdida de o con la superficie del camino, produciendo una pérdida de tracción. Una diferencia de presión de aire entre las llantas posteriores produce deslizamiento y el colapso de la niveladora. Es necesario mantener las llantas infladas a la presión correcta para obtener buenos resultados. Otra posible fórmula para el cálculo de la producción de manera muy rápida está en función de la potencia, con la expresión de siguiente.

P [m3 / h] = 2.3HP Esta fórmula considera una eficiencia de 50 min. /h. Para valores de eficiencia distintos, será necesario aplicar un factor de corrección equivalente a E/50, siendo E el nuevo valor de eficiencia en min./h.

CARGADOR FRONTAL

-Los cargadores son tractores equipados con un cucharón excavador montado sobre brazos articulados sujetos al tractor y que son accionados por medio de dispositivos hidráulicos.

-Estas máquinas están diseñadas especialmente para trabajos ligeros de excavación de materiales suaves o previamente aflojados.

UTILIZACIÓN DEL CARGADOR FRONTAL. Muy ligera de empleo, la pala cargadora es utilizada para: La carga de todos los materiales, con la cuchara apropiada. a excavación, en terreno llano, de materiales sueltos o disgregados. El desmonte de terrenos blandos. la limpieza. El extendido y la nivelación de materiales. El ripado de vía férrea, etc.

DETERMINACION DEL RENDIMIENTO DE UN CARGADOR. La producción en este tipo de equipo se calcula multiplicando la cantidad de material que mueve el cucharón en cada ciclo por el número de ciclos/hora, siendo la capacidad nominal del cucharón afectado por un determinado factor de carga.

Factores de carga para diversos materiales MATERIAL SUELTO

FACTOR

Material húmedo

0.95

Agregado de concreto

0.95

de 1/8" - 7/8"

0.90

de 3/8 - 3/4"

0.92

de 3/4 - 1½

9.87

mayores de

1½

0.60 - 0.85

Factores de Excavación MATERIAL EN BANCO Clase I Clase II Clase II-A

FACTOR 0.85 0.78 0.71

El tiempo de ciclo se compone de Tiempo de carga

básica (fijo)

Tiempo de ida

traslación (variable)

Tiempo de descarga

básica

Tiempo de regreso

traslación

Tiempo de acomodo

básico

EJEMPLO DE RENDIMIENTO DE UN CARGADOR FRONTAL CATERPILLAR CAT 922 – B Capacidad : 1.15 m Potencia : 80HP Peso : 7,530 Kilos

El rendimiento es: 3.600x Q x F x E x K R= (m3 /h) Cm Donde : Q = Capacidad del cucharón = 1.15 m3 F = Factor de conversión = 1.3 E = Factor de eficiencia de la máquina = 0.8 K = Factor de eficiencia del cucharón = 0.8 Cm= Tiempo que dura un ciclo de trabajo = 20 seg.

Reemplazando estos valores:

3,600 x 1.15 x 0.8 x 0.8 x 1.3

R=

=172 m3 /h 20

R= 172 x 8 R= 1,376 m3 /día

EXCAVADORA

-Se denomina pala excavadora a una máquina utilizada en construcción para excavar. -Aunque no es preceptivo, las excavadoras modernas tienden a ser del tipo retroexcavadora, las cuales son en esencia un tractor que en su parte delantera lleva una pala cargadora y en la trasera un brazo excavador, por lo cual excavan zanjas mientras avanzan. Esa disposición permite que la máquina se desplace por un terreno todavía no excavado, y permite que el brazo tenga buena movilidad hacia los costados. -Las excavadoras más potentes son las giratorias sobre ruedas. Las máquinas giratorias también se pueden desplazar sobre orugas, con lo cual pueden aumentar substancialmente su potencia, también se incrementa su versatilidad para desplazarse por terrenos abruptos.

RETROEXCAVADORA

RETRO EXCAVADORA

Es una pieza de maquinaria pesada que tiene una cabina cerrada, donde el operador se sienta. Una pala o cuchara adjunto se agrega a la parte delantera • En la parte posterior de la máquina es un brazo articulado con una excavadora pequeña al final

La sede de una retroexcavadora está diseñado para moverse de manera que el operador puede utilizar los controles para los archivos adjuntos cuando sea necesario .

Si la máquina tiene una retroexcavadora extraíble, la sede asociados al control de la retroexcavadora por lo general va de la pala retroexcavadora cuando se lo desprendieron.

RETROEXCAVADORA

DIFERENCIA PALA ESCAVADORA Y RETROEXCAVADORA Se denomina pala excavadora a una máquina autopropulsada, sobre neumáticos uorugas, con una estructura capaz de girar al menos 360º (en un sentido y en otro y de forma ininterrumpida) que excava terrenos, o carga, eleva, gira y descarga materiales por la acción de la cuchara, fijada a un conjunto formada por pluma y brazo o balancín sin que la estructura portante o chasis se desplace.

Existen dos tipos de excavadoras diferenciadas por el diseño del conjunto cuchara-brazo-pluma y que condiciona su forma de trabajo:

• Excavadora frontal o pala de empuje: con la cuchara hacia arriba. Tiene mayor altura de descarga. Útil en trabajos de minería, cuando se cargan materiales por encima de la cota de trabajo.

• Retroexcavadora: tiene la cuchara hacia abajo. Permite llegar a cotas más bajas. Utilizada sobre todo en construcción para zanjas, cimentaciones, desmontes, etc. • Normalmente se suele referir de forma errónea a la pala mixta como retroexcavadora.

La retroexcavadora es una máquina que se utiliza para realizar excavaciones en terrenos. Es una variante de la excavadora Se utiliza habitualmente en obras para el movimiento de tierras, para realizar rampas en solares, o para abrir surcos destinados al pasaje de tuberías, cables, drenajes, etc, así como también para preparar los sitios donde se asientan los cimientos de los edificios. La máquina hunde sobre el terreno una cuchara con la que arranca los materiales que arrastra y deposita en su interior.

RETROEXCAVADORA

PALA EXCAVADORA lLa excavadora, incide sobre el terreno excavando de arriba hacia abajo. Es utilizada para trabajar el movimiento de tierras a nivel inferior al plano de apoyo, o un poco superior a éste.

Diferencias entre excavadora y retroexcavadora: RETROEXCAVADORA • RUEDAS. • MAYOR MOVILIDAD. • NO DAÑAN EL PAVIMENTO • MEJOR ESTAVILIDAD CON ESTAVILIZADORES. • NIVEL DE LA MAQUINA CON ESTABILIZADORES. • MAYOR CAPACIDAD DE TRABAJO CON LA HOJA.

EXCAVADORA • • • •

CADENAS(ORUGAS). MAYOR FLOTACION. MAYOR TRACCION. MAYOR MANIOBRABILIDAD PARA TERRENOS DIFICILES. • REUBICACION MAS RAPIDA DE LA MAQUINA.

TIPOS DE EXCAVADORAS EXCAVADORA FRONTAL

RETROEXCAVADORA

MARCAS DE RETROEXCAVADORAS

Caterpillar excavadoras

Neuson excavadoras

Komatsu excavadoras

Terex excavadoras

Volvoe xcavadoras

O&K excavadoras

Hitachi excavadoras

Fiat-Hitachi excavadoras

JCB excavadoras Liebherr excavadoras

Daewoo excavadoras

Case excavadoras

[Other] excavadoras

Yanmar excavadoras

Åkerman excavadoras

Hyundai excavadoras

FUCHS excavadoras Hanix excavadoras

Kubota excavadoras Takeuchi excavadoras Bobcat excavadoras

Schaeff excavadoras

Kobelco excavadoras

IHI excavadoras

DOOSAN excavadoras

Mecalac excavadoras

New Holland excavadoras

Fiat-Kobelco excavadoras

ATLAS excavadoras John Deere excavadoras

CARACTERISTICAS ESPECIFICACIONES

RETROEXCAVADORA SERIE M 3 580 M I 580 Super M I 580 Super M+ I 590 Super M I 590 Silenciosa, cómoda y con espacio de sobra Tan pronto se cierra la puerta de la cabina desaparecen los ruidos del exterior. La cabina de Case, con tan sólo 72 dBA, es la más silenciosa del mercado. Sume a esto los asientos cómodos, una amplitud total y los controles pilotos de ajuste infinito, y tendrá un ambiente de trabajo que se asemeja a un automóvil de lujo. Visibilidad superior Otro elemento clave de la productividad es disponer de una visibilidad excelente hacia los cucharones y el área de trabajo. La cabina de Case cuenta con un cristal curvo que va del piso al techo y ofrece una vista panorámica hacia la cargadora, la retroexcavadora y hacia los lados.

Herramientas para retroexcavadoras La gran selección de herramientas para retroexcavadoras (incluyendo una nueva tenaza hidráulica) le proporciona flexibilidad para atender más clientes, de manera más rentable. Cucharones de servicio estándar, de servicio pesado, de servicio pesado para roca, con pasador de traba, de excavación de suelo, para coral y para limpieza de zanjas Perfiladora de pavimento en frío Martillo hidráulico Sinfín Desgarrador Tenazas mecánicas e hidráulicas Acoplador rápido Compactador de placas vibratorias Herramientas de cargadora La línea de herramientas para el cargador incluye lo siguiente: Cucharón de uso general Cucharón de uso múltiple Cucharón de descarga lateral Cucharón de material ligero Horquillas de cargador

PARTES ,PESOS Y DIMENSIONES

CONCLUSIONES La tendencia actual en el diseño de la maquinaria pesada es: -Aumento del rendimiento sin aumentar considerablemente el tamaño de la máquina, incidiendo en la mayor rapidez del trabajo. -Ejecución de operaciones diversas con una misma máquina. -Mandos reguladores en controles más precisos y fáciles de maniobrar. -Aumento de la potencia de motores y de capacidades de las máquinas. -Mejores materiales y detalles de construcción mejor concebidos y realizados.