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MAQUINARIA PESADA EN CARRETERAS

NDICEIntroduccin ObjetivoTipos de maquinaria pesada y su DescripcinConclusiones

INTRODUCCINLas mquinas para movimiento de tierra se caracterizan por ser, robustas y resistentes y son en general equipos autopropulsados utilizados en construccin de: caminos, carreteras, ferrocarriles, tneles, aeropuertos, obras hidrulicas, y edificaciones. Estn construidos para varias funcionas como son: soltar y remover la tierra, elevar y cargar la tierra en vehculos que han de transportarla, distribuir la tierra en camadas de espesores controlados, y compactar la tierra. Algunas mquinas pueden efectuar ms de una de estas operaciones.

OBJETIVOEn el presente trabajo se conocer conceptos bsicos del conocimiento de maquinaria pesada el uso recomendable para un buen rendimiento, conocimiento de medidas bsicas 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 har mencin a continuacin son: Tractor Motoniveladora Rodillo Cisterna de Agua Volquetes Cargador Frontal Retroexcavadora Excavadora

TRACTOR O BULDOZER

Un tractor es un vehculo 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 construccin, 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 Mquina autopropulsada sobre cadenas, diseada para ejercer una fuerza de empuje o traccin.

Caractersticas de algunos modelos de tractores a OrugasMODELOCARACTERISTICAS550HPotencia neta del motor50 kW67 hpAncho de la Lmina96" a 110"2438 a 2794 mmCapacidad de la Lmina1.65 a 1.9 yd31.26 a 1.45 m3Peso en Orden de Trabajo6622 a 6786 lb14600 a 14960 kg

MODELOCARACTERISTICAS1550HPotencia neta del motor88.7 kW119 hpAncho de la Lmina110" a 124"2794 a 3150 mmCapacidad de la Lmina3.4 a 3.9 yd32.6 a 2.98 m3Peso en Orden de Trabajo25300 a 27060 lb11474 a 12274 kg

MODELOCARACTERISTICAS650KPotencia neta del motor56 kW75 hpAncho de la Lmina98" a 124"2489 a 3150 mmCapacidad de la Lmina2.00 a 2.60 yd31.53 a 1.99 m3Peso en Orden de Trabajo18200 a 19400 lb8244 a 8813 kg

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

POTENCIA DEL TRACTORTRANSPORTE A 30 M.TRANSPORTE A 60 M.Regreso a 4 Km/horaRegreso a 8 Km/horaRegreso a 4 Km/horaRegreso a 8 Km/hora150/180951755060100/12580150455075/85601053540-El rendimiento con cuchilla inclinable es de un 15 a un 25 por ciento mayor que con cuchilla recta. Algunos ejemplos de maquinaria pesadaSe ejecuta un trabajo de excavacin con buldzer 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 vaco son de 2.4 y 4 k/h respectivamente, determinar el rendimiento de la maquina.SolucinFormula de rendimiento Q x E x F x 60 R= CmDonde: R = rendimiento de la maquina m3/hQ = capacidad del lampon m3F = factor de conversin de materiales (depende de la naturaleza del terreno)E = eficienciaCm = tiempo que demora un ciclo de trabajo (min.)60 = min. X hora de trabajo

En el problema tenemosQ = 2.5 m3E = 80%De la distancia y velocidad sacamos el tiempo que demora un ciclo = 1.53 min.F = 1.25 segn cuadro de conversinReemplazando:

2.5 x 0.8 x 1.25 x 60 R= 1.53R= 98 m3/h

MOTONIVELADORA

Mquina autopropulsada sobre ruedas, con una hoja ajustable situada entre los ejes delantero y trasero que corta, mueve y extiende materiales con fines generalmente de nivelacin.

-Motoniveladora - Moto niveladora, tambin conocida por "Grader". Se utiliza para mezclar los terrenos, cuando provienen de canteras diferentes, para darle una granulometra uniforme, y disponer las camadas en un espesor conveniente para ser compactadas, y para perfilar los taludes tanto de rellenos como de cortes.

Son mquinas de usos mltiples usadas para dar acabado, conformar la pendiente de un banco o de una cuneta. Se usan tambin para mezclar, esparcir, desplegar, nivelar y seleccionar material, en operaciones de desbroce ligero, construccin general y el mantenimiento de caminos de tierra. El principal propsito 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 excavacin pesada. Una motoniveladora puede mover pequeas cantidades de material pero no puede realizar el trabajo de un tractor debido a la resistencia de su estructura y la posicin de la cuchilla.

POSICION ANGULAR DE LA CUCHILLA

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

DESPLAZAMIENTO LATERAL DE LA CUCHILLA

Cuando la cuchilla se inclina ms, la velocidad lateral se incrementa, de modo que el material no se empuja hacia delante tan rpido y se puede hacer un corte ms profundo. La forma y el mantenimiento de la mayora de las vas, requiere un ngulo de 25 a 30. El ngulo debe disminuir para el esparcido e incrementarse para cortes y cunetas. Este ngulo de la cuchilla influir luego en la produccin.

Estimacin de la produccin La produccin 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 usndolo para rellenar las hondonadas el volumen de material no es significativo, de modo que la produccin se mide en unidades de rea 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 formacin o limpieza de canaletas, la produccin se mide en unidades de longitud por hora.

Schexnayder (2002) recomienda una frmula para estimar el tiempo que le toma a la motoniveladora realizar un trabajo. La expresin recomendada se expresa en la siguiente ecuacin.

p DT total = S EDonde: p es el nmero 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 nmero de pasadas depende de los requerimientos del proyecto y se estima antes de iniciar el trabajo. La distancia por pasada tambin debe establecerse con anterioridad. Conociendo adems el ancho efectivo de la cuchilla (Bef) es posible determinar la produccin, dividiendo el producto de la distancia y el ancho entre el tiempo hallado anteriormente, como se expresa en la siguiente ecuacin.

D Bef P =T total

El ancho efectivo se considera como la proyeccin del ancho de la cuchilla en un plano perpendicular al eje longitudinal de la motoniveladora. Conociendo el ngulo con que se coloca la cuchilla para hacer el trabajo se puede estimar con la siguiente ecuacin. Bef = B cos aAl reemplazar en la ecuacin de la produccin el valor de Ttotal se obtiene la produccin en funcin del ancho, la velocidad y el nmero de pasadas, segn la ecuacin siguiente.

Bef S E P = p

La velocidad es el factor ms difcil de estimar. Conforme el trabajo avanza, las condiciones pueden requerir que la velocidad estimada se incremente o disminuya. Se debera registrar la velocidad de trabajo cada vez, porque depende mucho de la habilidad del operador y el tipo de material. Siempre debera trabajarse a la mxima 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 mxima velocidad. En el siguiente cuadro se muestran los rangos ms apropiados de los cambios a usar en las diferentes operaciones, bajo condiciones normales.

OPERACINCAMBIOMantenimiento de caminosSegunda a terceraPreparacin de solaresTercera a cuartaMezcla o batido de materialCuarta a sextaTrabajos en pendientes lateralesPrimeraConstruccin y limpieza de zanjasPrimera a segundaNivelacin de acabadoSegunda a cuartaRango de cambios adecuados para las operaciones de la motoniveladora.

-En cuanto a la eficiencia, un valor aceptable para las niveladoras es de 60% 36 min. /h. Este valor considera la variacin en el nmero de pasadas durante el trabajo en el campo. La habilidad del operador junto con el planeamiento es lo ms 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 nmero de pasadas sobre una distancia relativamente corta (menos de 300 m.), es ms 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 daar la superficie, especialmente si se trata de trabajos de acabado y nunca debe girarse sobre una capa bituminosa.

Por otro lado, una presin excesiva de las llantas puede causar una prdida de contacto con la superficie del camino, produciendo una prdida de traccin. Una diferencia de presin de aire entre las llantas posteriores produce deslizamiento y el colapso de la niveladora. Es necesario mantener las llantas infladas a la presin correcta para obtener buenos resultados. Otra posible frmula para el clculo de la produccin de manera muy rpida est en funcin de la potencia, con la expresin de siguiente. P [m3 / h] = 2.3HPEsta frmula considera una eficiencia de 50 min. /h. Para valores de eficiencia distintos, ser necesario aplicar un factor de correccin equivalente a E/50, siendo E el nuevo valor de eficiencia en min./h.

CARGADOR FRONTAL

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

-Estas mquinas estn diseadas especialmente para trabajos ligeros de excavacin de materiales suaves o previamente aflojados.

UTILIZACIN DEL CARGADOR FRONTAL.Muy ligera de empleo, la pala cargadora es utilizada para:La carga de todos los materiales, con la cuchara apropiada.a excavacin, en terreno llano, de materiales sueltos o disgregados.El desmonte de terrenos blandos.la limpieza.El extendido y la nivelacin de materiales.El ripado de va frrea, etc.

DETERMINACION DEL RENDIMIENTO DE UN CARGADOR.La produccin en este tipo de equipo se calcula multiplicando la cantidad de material que mueve el cucharn en cada ciclo por el nmero de ciclos/hora, siendo la capacidad nominal del cucharn afectado por un determinado factor de carga.Factores de carga para diversos materialesMATERIAL SUELTOFACTORMaterial hmedo0.95Agregado de concreto0.95de 1/8" - 7/8"0.90de 3/8 - 3/4"0.92de 3/4 - 19.87mayores de 10.60 - 0.85

MATERIAL EN BANCOFACTORClase I0.85Clase II0.78Clase II-A0.71Factores de ExcavacinEl tiempo de ciclo se compone deTiempo de cargabsica (fijo)Tiempo de idatraslacin (variable)Tiempo de descargabsicaTiempo de regresotraslacinTiempo de acomodobsico

EJEMPLO DE RENDIMIENTO DE UN CARGADOR FRONTAL CATERPILLAR CAT 922 BCapacidad:1.15 m Potencia:80HPPeso:7,530 Kilos

El rendimiento es:3.600x Q x F x E x K R= (m3 /h)CmDonde:Q = Capacidad del cucharn = 1.15 m3 F = Factor de conversin = 1.3E = Factor de eficiencia de la mquina = 0.8K = Factor de eficiencia del cucharn = 0.8Cm= 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 /h20R= 172 x 8 R= 1,376 m3 /da

EXCAVADORA

-Se denomina pala excavadora a una mquina utilizada en construccin 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 disposicin permite que la mquina se desplace por un terreno todava no excavado, y permite que el brazo tenga buena movilidad hacia los costados.-Las excavadoras ms potentes son las giratorias sobre ruedas. Las mquinas giratorias tambin se pueden desplazar sobre orugas, con lo cual pueden aumentar substancialmente su potencia, tambin se incrementa su versatilidad para desplazarse por terrenos abruptos.RETROEXCAVADORA

RETRO EXCAVADORA

Es una pieza de maquinaria pesada que tiene una cabina cerrada, donde eloperadorse sienta.Una pala o cuchara adjunto se agrega a la parte delanteraEn la parte posterior de la mquina es un brazo articulado con unaexcavadorapequea al final

RETROEXCAVADORA

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

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

DIFERENCIA PALA ESCAVADORA Y RETROEXCAVADORA

Se denominapala excavadoraa unamquinaautopropulsada, sobreneumticosuorugas, con una estructura capaz de girar al menos 360 (en un sentido y en otro y de forma ininterrumpida) que excava terrenos, o carga, eleva, gira y descarga materiales por la accin de la cuchara, fijada a un conjunto formada por pluma y brazo o balancn sin que la estructura portante ochasisse desplace.43Existen dos tipos de excavadoras diferenciadas por el diseo 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. til en trabajos de minera, cuando se cargan materiales por encima de la cota de trabajo.

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

RETROEXCAVADORA

La retroexcavadora es una mquina que se utiliza para realizar excavaciones en terrenos. Es unavariante de la excavadoraSe utiliza habitualmente en obras para el movimiento de tierras, para realizar rampas en solares, opara abrir surcos destinados al pasaje de tuberas, cables, drenajes, etc, as como tambin parapreparar los sitios donde se asientan los cimientos de los edificios.La mquina hunde sobre el terreno una cuchara con la que arranca los materiales que arrastra ydeposita en su interior.

PALA EXCAVADORA

lLa excavadora, incide sobre el terreno excavando de arribahacia abajo. Es utilizada para trabajar el movimiento de tierras a nivel inferior al plano de apoyo, oun poco superior a ste.

Diferencias entre excavadora y retroexcavadora:

RETROEXCAVADORARUEDAS.MAYOR MOVILIDAD.NO DAAN EL PAVIMENTOMEJOR 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 EXCAVADORASEXCAVADORA FRONTAL

RETROEXCAVADORA

MARCAS DE RETROEXCAVADORASCaterpillar excavadorasKomatsu excavadorasVolvoe xcavadorasHitachi excavadorasJCB excavadorasLiebherr excavadorasCase excavadorasYanmar excavadorasHyundai excavadorasKubota excavadorasTakeuchi excavadorasBobcat excavadorasKobelco excavadorasDOOSAN excavadorasNew Holland excavadorasATLAS excavadorasJohn Deere excavadorasNeuson excavadorasTerex excavadorasO&K excavadorasFiat-Hitachi excavadorasDaewoo excavadoras[Other] excavadoraskerman excavadorasFUCHS excavadorasHanix excavadorasSchaeff excavadorasIHI excavadorasMecalac excavadorasFiat-Kobelco excavadorasCARACTERISTICAS ESPECIFICACIONES

RETROEXCAVADORA SERIE M 3580 M I 580 Super M I 580 Super M+ I 590 Super M I 590

Silenciosa, cmoda y conespacio de sobraTan pronto se cierra la puerta de la cabinadesaparecen los ruidos del exterior. La cabina deCase, con tan slo 72 dBA, es la ms silenciosa delmercado. Sume a esto los asientos cmodos, unaamplitud total y los controles pilotos de ajuste innito, y tendr un ambiente de trabajo que se asemeja a un automvil de lujo.Visibilidad superiorOtro elemento clave de la productividad es disponer de una visibilidad excelente hacia los cucharones y el rea de trabajo. La cabina de Case cuenta con un cristal curvo que va del piso al techo y ofrece una vista panormica hacia la cargadora, la retroexcavadora y hacia los lados.Herramientas para retroexcavadoras

La gran seleccin de herramientas para retroexcavadoras(incluyendo una nueva tenaza hidrulica) le proporciona flexibilidad para atender ms clientes, de manera ms rentable.

Cucharones de servicio estndar, de servicio pesado, de servicio pesado para roca, con pasador de traba, de excavacin de suelo, para coral y para limpieza de zanjas Perfiladora de pavimento en froMartillo hidrulicoSinfnDesgarradorTenazas mecnicas e hidrulicasAcoplador rpidoCompactador de placas vibratorias

Herramientas de cargadoraLa lnea de herramientas para el cargador incluye lo siguiente:

Cucharn de uso generalCucharn de uso mltipleCucharn de descarga lateralCucharn de material ligeroHorquillas de cargador

PARTES ,PESOS Y DIMENSIONES

CONCLUSIONESLa tendencia actual en el diseo de la maquinaria pesada es: -Aumento del rendimiento sin aumentar considerablemente el tamao de la mquina, incidiendo en la mayor rapidez del trabajo.-Ejecucin de operaciones diversas con una misma mquina.-Mandos reguladores en controles ms precisos y fciles de maniobrar.-Aumento de la potencia de motores y de capacidades de las mquinas.-Mejores materiales y detalles de construccin mejor concebidos y realizados.