L03b Palas Cargadoras Frontales

Asignatura: Construcción. 5º Curso Plan99. Curso 2012-2013

L3. Excavadoras Hidráulicas: Equipos frontales y retros. Palas cargadoras frontales.

Guía de la Asignatura Construcción. Curso 2012-2013 página

1

- LECCIÓN 3 -

EXCAVADORAS HIDRÁULICAS: EQUIPOS FRONTALES Y RETROS. PALAS CARGADORAS FRONTALES

2ª PARTE. PALAS CARGADORAS FRONTALES

Guión:

3.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LAS PALAS CARGADORAS FRONTALES.

BASTIDOR.

MOTOR. SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE POTENCIA

SISTEMAS HIDRÁULICOS.

ARTICULACIÓN CENTRAL .CARGA EN Z

TRENES DE RODAJE. 3.2 DIFERENCIAS ENTRE CARGADORAS POR SU TREN DE RODAJE.

DIFERENCIAS FUNCIONALES.

CRITERIOS DE SELECCIÓN. 3.3 ÍNDICES OPERATIVOS DE LAS PALAS CARGADORAS.

POTENCIA.

PESO DE OPERACIÓN.

CARGA DE VUELCO.

CARGA DE TRABAJO.

CAPACIDAD DE ELEVACIÓN DEL SISTEMA HIDRÁULICO.

FUERZA DE ARRANQUE.

3.4 EVALUACION DE LOS RENDIMIENTOS EN LA CARGA.

CICLOS DE LAS PALAS CARGADORAS

PRODUCCIÓN PARA LA CARGA DE DÚMPERES Y CAMIONES




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PALAS CARGADORAS

Las palas cargadoras son máquinas autopropulsadas sobre ruedas o cadenas, equipadas con una

cuchara frontal, su estructura soporte y un sistema de brazos articulados, las hacen capaces de cargar y

excavar, elevar, transportar y descargar materiales mediante su desplazamiento y el movimiento de los

brazos. (NORMA UNE 115-405-88).

La denominación de estas máquinas como “cargadoras” define la función principal para la que

están diseñadas que indudablemente es la carga de camiones o dúmperes en instalaciones o tajos de obra.

Existen básicamente dos tipologías de palas cargadoras frontales diferenciadas por el tipo de tracción

PALA CARGADORA. TREN DE RODAJE DE NEUMÁTICOS

PALA CARGADORA. TREN DE RODAJE DE ORUGAS




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ALGUNAS APLICACIONES DE LAS PALAS CARGADORAS

PARA CARGA DE CAMIONES EN TERRENOS CORTANTES EN LOS QUE LOS NEUMÁTICOS

SE DETERIORAN EN EXCESO. (Escasa durabilidad de los neumáticos. Alternativa: palas

cargadoras frontales con neumáticos protegidos por cadenas).

PARA AMONTONAMIENTO O TRANSLACIÓN DE LOS MATERIALES A PÍE DE CARGA EN

TAJOS AMPLIOS Y CON SUPERFICIES LISAS Y DURAS.

EN TAJOS CON DISTINTOS FRENTES DE CARGA QUE EXIJA CIERTA MOVILIDAD.

PARA LABORES AUXILIARES COMO CARGA DE ARIDOS EN INSTALACIONES DE OBRA




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FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA SELECCIÓN DEL TREN DE RODAJE DE

UNA CARGADORA FRONTAL

- Superficie de rodadura

NECESIDAD DE TRACCIÓN

- Adherencia suelo/rodaje

- Efectos de la abrasión

DESGASTE DEL TREN DE RODAJE

- Efectos de corte

- Presión uniforme y moderada

PRESIÓN SOBRE EL TERRENO

- Presión alta

- Producción continua

TRABAJO A REALIZAR - Movilidad

- Versatilidad

VENTAJAS DE LAS CARGADORAS FRONTALES DE NEUMÁTICOS FRENTE

A LAS DE ORUGAS

- Chasis articulado.

(Radios de giro pequeños).

FACILIDAD DE MANIOBRA DE CARGA.

- Tracción a las 4 ruedas.

(Máximo aprovechamiento de tracción )

- Oscilación de eje trasero.

(Adaptación al terreno).

- Capacidad para amontonar los materiales a distancia MOVILIDAD EN EL TAJO

- Capacidad para cargar al camión situado a distancia

- Adaptación a instalaciones (acopios de áridos en las

plantas de hormigón o de mezclas asfálticas.) MOVILIDAD EN LA OBRA

- Cambio de tajo en la obra moviéndose por si misma




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PALA CARGADORA DE NEUMÁTICOS: BASTIDOR




6

PALAS DE NEUMÁTICOS .TRANSMISIÓN DE POTENCIA. SERVOTRANSMISIÓN




7

SISTEMAS HIDRÁULICOS

BOMBA DE PISTONES .ACCIONAMIENTO DE ALTA PRESIÓN

DOBLE SISTEMA HIDRÁULICIO PARA IMPLEMENTOS Y DIRECCIÓN DE LA 990.CAT




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CILINDROS DE LEVANTAMIENTO DE LOS BRAZOS Y ACCIONAMIENTO DEL

CUCAHARÓN

ESQUEMA CIRCUITOS HIDRÁULICOS Y CILINDROS




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ARTICULACIÓN CENTRAL Y SISTEMA DE CARGA EN Z DE LA PALA 992




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TRENES DE RODAJE DE NEUMÁTICOS

Sistema Diferencial para Giros

Sistema de oscilación para adaptarse al terreno




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Neumáticos de Grandes Cargadoras:

SISTEMAS DE PROTECCIÓN DE TRENES DE RODAJE DE NEUMÁTICOS




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PALA CARGADORA DE ORUGAS. ESTRUCTURA DE DISEÑO




15

TRANSMISIÓN DE POTENCIA. TRANSMISIÓN HIDROSTÁTICABOMBA DE PISTONES

DE PLATO OSCILANTE. PALA 973 CAT

La transmisión hidrostática permite la modificación continua de velocidad entre 0 y 10 Km./h.

Cada cadena es accionada por un motor hidráulico independiente en un circuito hidráulico

accionado por una bomba de pistones de caudal variable

El motor hidráulico de caudal variable del sistema de tracción se monta directamente sobre la

reducción final




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MECANISMO DE CARGA EN Z DE LAS PALAS DE ORUGAS




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TRENES DE RODAJE DE ORUGAS




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CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE UN TIPO DE CARGADORA

LAS MAQUINAS DE TREN DE RODAJE DE ORUGAS SE USAN:

1. PARA LABORES AUXILIARES DE OBRA, DESBROCE y SANEO DE FONDOS DE TERRAPLÉN,

CAJEO LATERAL EN AMPLIACIONES DE CALZADA., EXTENDIDO EN VERTEDEROS. CAMINOS

DE ACCESO A CIMENTACIONES O INICIOS DE TERRAPLENES…….

2. PARA CARGA DE CAMIONES EN TERRENOS CORTANTES EN LOS QUE LOS NEUMÁTICOS SE

DETERIORAN EN EXCESO.

(Escasa durabilidad de los neumáticos.

Alternativa: palas cargadoras frontales con neumáticos protegidos por cadenas).

3. PARA EXCAVACIONES Y AMONTONAMIENTO DE MATERIALES EN TERRENOS FANGOSOS O

DE POCA RESISTENCIA.

(Se necesita una presión muy moderada a sobre el suelo.)

4. PARA CARGA MUY ESTÁTICA. EMPLAZAMIENTO FIJO.

(Han sido desplazadas por las retroexcavadoras)

LAS MAQUINAS DE TREN DE RODAJE DE NEUMÁTICOS SE USAN:

1. CARGANDO DÚMPERES EXTRAVIALES (> 35 Tm ) CUANDO SE TRATA DE PALAS DE GRAN

CAPACIDAD (> 3 /3,5 m ³) o PARA LA CARGA DE TIERRAS EN OBRAS CON TAJOS DE

PRODUCCIÓN LIMITADA CUANDO SE TRATA DE PALAS DE CAPACIDAD DE CARGA MEDIA (<3

/3,5m ³) Y DUMPERES ARTICULADOS o CAMIONES CONVENCIONALES DE OBRA (DE 20 A 35 Tm).

2. PARA CARGA DE CAMIONES EN SUPERFICIES LISAS Y DURAS NO CORTANTES Y CON UN BUEN

MANTENIMIENTO.

3. PARA AMONTONAMIENTO O TRANSLACIÓN DE LOS MATERIALES A PÍE DE CARGA EN TAJOS

AMPLIOS Y CON SUPERFICIES LISAS Y DURAS.

4. PARA LABORES AUXILIARES COMO CARGA DE ARIDOS EN INSTALACIONES DE OBRA, CARGA

DE MATERIALES EN CAMIONES PEQUEÑOS EN TAJOS EN CONTACTO CON SUPERFICIES QUE

HAY QUE CONSERVAR, LABORES DE MANTENIMIENTO EN OBRAS LINEALES QUE EXIGEN

TRANSLACIÓN………… CARGAS EN UN TAJO CON DISTINTOS FRENTES DE CARGA QUE EXIJA

CIERTA MOVILIDAD DE POSICIONAMIENTO.




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ESPECIFICACIONES: PALAS CARGADORAS DE NEUMÁTICOS: CATERPILLAR (I)

PALAS CARGADORAS DE NEUMÁTICOS (PEQUEÑAS)

PALAS CARGADORAS DE NEUMÁTICOS (MEDIANAS)




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ESPECIFICACIONES: PALAS CARGADORAS DE NEUMÁTICOS: CATERPILLAR (II)

PALAS CARGADORAS DE NEUMÁTICOS (GRANDES)

PALAS CARGADORAS DE NEUMÁTICOS (MUY GRANDES)




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ESPECIFICACIONES: PALAS CARGADORAS DE CADENAS SERIE CATERPILLAR




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COMPARACIÓN DE CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

DISTINTOS MODELOS (CAT)

NEUMÁTICOS ORUGAS

(962 G/IT62G-SII) (973-C)

_____________ ______________

POTENCIAS AL VOLANTE: 204 HP 225 HP

PESOS DE OPERACIÓN: 18,6 Tms. 27,0Tm.

MOTOR: 3126 DITA 3306 T

2200 r. p.m. 2200 r. p m

6cilindros / 7,2 litros 6cilindros / 10,5 litros

VELOCIDADES: A. R.

7,6 4,7

13,9 8,7 Kms/hora 1ª,2ª, 3ª: 0-9,0 Kms/hora

24,5 15,2 avance- retroceso

40,0 24,9

CICLO HIDRÁULICO:

Ascenso c....................... 6,1 6,4

Vuelco............................ 2,1 1,7

Descenso (v)................... 2,8 2,5

________ ________

11,0 sg. 10,6 sg.

PRESIÓN SOBRE EL SUELO: 3,6 kg/cm2 0,85 kg/cm

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CAPACIDAD CUCHARÓN COLMADO: 3,3 m³ 3,2 m3

ALTURAS: Total: 5,490 m. 5,785 m.

Descarga a 45º: 2,920 m. 3,266 m.

Alcance máximo Descarga a 45º 1,195 m 2,029 m.

CARGA LÍMITE

EQUILIBRIO ESTÁTICO: Recta: 12.650 kg 19.470 kg

Girada: 11.042 kg

FUERZA DE DESPRENDIMIENTO: 140,7 kN 198 kN.




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RESUMEN COMPARATIVO SELECCIÓN DE CARGADORAS

POR SU TREN DE RODAJE

EN GENERAL ES POSIBLE ENCONTRAR (HASTA UNA DETERMINADA POTENCIA) PALAS

CARGADORAS CON TRACCIÓN DE CADENAS O NEUMÁTICOS Y POTENCIA SIMILAR.

PARA POTENCIAS SIMILARES LA FUERZA DE DEPRENDIMIENTO ES MAYOR EN LA MAQUINA DE

CADENAS QUE EN LA DE NEUMÁTICOS.

LAS VELOCIDADES DE DESPLAZAMIENTO SON SENSIBLEMENTE MAYORES EN LAS PALAS DE

NEUMÁTICOS QUE EN LAS DE CADENAS.

EL DESPEJE AL VUELCO Y EL ALCANCE MÁXIMO ES MAYOR PARA LAS CARGADORAS DE

CADENAS.

LA ESTABILIDAD ESTÁTICA BAJO CARGA EN POSICIÓN DE GIRO Y EN MARCHA HACIA ADELANTE

LIMITA MAS LA CARGA MÁXIMA DE LAS PALAS DE NEUMÁTICOS QUE LAS DE ORUGAS

COMPARACIÓN DE FUNCIONALIDAD PALAS CARGADORAS

TIPO ORUGAS NEUMÁTICOS

SUPERFICIE APOYO SOBRE TERRENO GRANDE PEQUEÑA

CARGA SOBRE EL TERRENO (Kgs/cm2) PEQUEÑA MAYOR

RIESGO DE FALTA DE ADHERENCIA ESCASO MAYOR

TRABAJO SOBRE AFIRMADOS LOS DESTROZA NO LOS PERJUDICA

SUPERFICIE DE RODADURA TODO TERRENO EXPLANACIÓN

SOBRE TERRENO ABRASIVO GRAN DESGASTE MENOR DESGASTE

TERRENO ROCOSO CON ARISTAS RESISTE BIEN GRAN DESGASTE, CORTES

GIRO EN SUELOS ROCOSOS PELIGRO ROTURAS NO

COMPLEJIDAD MECÁNICA MAYOR MENOR

PESO Y PRECIO DE COMPRA MAYOR MENOR

COSTO Y MANTENIMIENTO MÁS CARO MAS BARATO

CAPACIDADES CUCHARAS 1 A 4,5 M3 HASTA 12 M

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POTENCIAS 70/250 HP. HASTA 800 HP.

TRANSPORTE REQUIERE

PLATAFORMA

-------------------------------




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ÍNDICES OPERATIVOS DE LAS PALAS CARGADORAS

1.- POTENCIA

2.- PESO DE OPERACIÓN

3.- CAPACIDAD DEL CUCHARÓN

4.- ESTABILIDAD ESTÁTICA BAJO CARGA/ CARGA DE VUELCO

5.- CARGA MÁXIMA DE OPERACION - CARGA DE TRABAJO

6.- CAPACIDAD DE ELEVACIÓN DEL SISTEMA HIDRÁULICO

7.- FUERZA DE ARRANQUE

1.- POTENCIA

POTENCIA (Uds)................. 1 Kw. = 1,34 HP = 1,36 CV

EJEMPLO MOTOR CAT 3306 de cuatro tiempos turboalimentado, con seis cilindros de 120 mm de

diámetro, 152 mm de carrera y 10,5 litros de cilindrada:

Corresponde a la PALA 966-F de 3,5 m³ de capacidad colmada.

POTENCIA BRUTA A 2200 R. P. M…………………………………...175 Kw.

POTENCIA NETA AL VOLANTE A 2200 R. P. M (S. A. E J1349)........164 Kw.

Al hablar de la potencia de una máquina es importante observar la normativa que se ha seguido para

la medición de esta potencia:

a) Normativa: Temperatura y presión ambiental. Tipo de combustible, temperatura y densidad.

b) ¿Qué está incluido en la medición? La potencia absorbida por el ventilador, el filtro de aire, las

bombas de agua, combustible y aceite, y el silenciador (Potencia Bruta/Potencia Neta al

Volante)

c) ¿Se trata de medición de potencia continua?

La medición de la Potencia puede ser intermitente: utilizable durante un periodo corto próximo a

una hora o continua utilizable durante un tiempo largo sin interrupciones.




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Curvas Características del Motor 3306 de la pala 966F :Potencia al Volante y 164 K w y 3,6 m³

2.- PESO DE OPERACIÓN

PESO TOTAL DE LA MAQUINA CON SU EQUIPO NORMAL DE TRABAJO

(Incluye: cabina, maquinista, deposito de combustible lleno...)

Puede variar si la maquina está contrapesada o si se lastran los neumáticos.

Tiene influencia sobre la tracción efectiva y sobre la fuerza de arranque.

La relación peso/potencia es un claro indicador de la movilidad de la maquina, cuanto más bajo sea

su valor mayor rapidez podrá desarrollar en sus ciclos de carga y en sus desplazamientos.




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3.- CAPACIDAD DE LOS CUCHARONES

CAPACIDAD AL RAS

CAPACIDAD NOMINAL (COLMADA)

CAPACIDAD REAL = CAPACIDAD COLMADA x FACTOR DE ACARREO O LLENADO

FACTORES USUALES DE LLENADO DEL CUCHARÓN: CARGADORAS FRONTALES

(Ordenes de magnitud)

Áridos homogéneos......................... 85 - 90 %

Áridos húmedos............................... 95 - 100 %

Materiales arcillosos..........................100 -110 %

Tierras, cantos, raíces....................... 80 - 100 %

Materiales cementados.................... 85 - 95 %

Piedra y tierra, mezclada (50%)........ 75 - 80 %

Piedra grande, suelta....................... 65 - 75 %




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TIPOS DE CUCHARONES HABITUALES EN LAS PALAS CARGADORAS

Son cucharones utilizados para trabajo de

carga de tierras, áridos homogéneos y otros

tipos de materiales habituales.

Las cuchillas y los dientes son sustituibles.

Se usan para materiales que requieren un

esfuerzo moderado de arranque para

penetración en montones o acopios compactos.

El fondo plano favorece la carga en montón y

la explanación de la plaza de carga.

Son cucharones preparados para la carga de

roca o material duros en los que el llenado del

cucharón necesita aplicar una fuerza de

impacto y penetración alta.




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4.- ESTABILIDAD ESTÁTICA BAJO CARGA. CARGA DE VUELCO

Mínima carga que repartida uniformemente en la cuchara produce el levantamiento de las

ruedas traseras.

- tipo de cuchara

- Normalización - peso de operación

- posición de elevación para volteo

5.- CARGA MÁXIMA DE OPERACIÓN

Carga máxima que puede ser elevada en cualquier posición que la pala ocupe en su ciclo de

trabajo, (por ejemplo, girada 40º en su articulación central). Es un índice muy adecuado para

comparar maquinas porque define sus máximas capacidades de trabajo y por tanto el mayor

cucharón utilizable). Está limitada al 50% de la carga máxima que permite la estabilidad

estática bajo carga

6.- CAPACIDAD DE ELEVACIÓN DEL SISTEMA HIDRÁULICO

Peso máximo que los cilindros pueden elevar a una determinada altura. La medida se realiza

con la maquina anclada lo cual implica que el valor de la capacidad de elevación del sistema

hidráulico sea mayor que la carga de vuelco




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7.- FUERZAS DESPRENDIMIENTO Y DE LEVANTAMIENTO: Nomenclatura CAT

Fuerza de elevación vertical, medida en el borde de la cuchilla del cucharón. Es un claro

indicador de la capacidad de arranque de la maquina




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DIMENSIONES. CARACTERÍSTICAS

Palas Cargadoras Frontales de 3 a 3,5 m³ de Capacidad y Potencias de ≈ 225 CV




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CICLO DE UNA CARGADORA

1. CARGA DE UN MONTÓN .

1-2. INVERSIÓN DE MARCHA.

RETROCESO CARGADA EN GIRO.

(Cucharón bajo)


AVANCE HACIA LA CARGA.

3. VUELCO.


RETROCESO DESCARGADA EN GIRO.

(Descenso del Cucharón).

2-1. INVERSIÓN DE MARCHA

AVANCE GIRANDO. COLOCACIÓN

ORDEN DE MAGNITUD

DE LOS CICLOS

BÁSICOS

(I)...... 25/30 sg

(II)..... 30/35 sg

(III)...... 35/45sg




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TIEMPOS DEL CICLO PARA CARGADORAS DE RUEDAS, CARGANDO CAMIONES CON

MATERIAL AMONTONADO

El tamaño de la cargadora es un factor que influye en su ciclo básico de tal manera que una pala

pequeña de 1,0 a 2,5 m³ tendrá ciclos básicos de 25/30 segundos, una pala media de 3,0 a 4,5 m³

obtendrá ciclos de 30 a 35 segundos y palas con grandes capacidades, de 5,0 a 10 m3, obtendrán

ciclos de 35 a 45 segundos.

A estos ciclos básicos habrá de sumarse de 1 a 3 segundos según el tamaño de los materiales

cargados desde montón, ya sean uniformes y de pequeño tamaño o fracturados y con poca

uniformidad.

También puede influir en 1 o 2 segundos en la duración del ciclo el mejor o peor amontonamiento

de material si procede del empuje de un tractor o de la descarga directa de camión.

I.Valores entre los que se encuentran los tiempos de duración de los

ciclos de carga en camión para una pala pequeña, con materiales

amontonados........................................................................25/35 segundos.

II. Valores entre los que se encuentran los tiempos de duración de los

ciclos de carga en camión para una pala mediana-grande, con materiales

amontonados........................................................................30/40 segundos.

III.Valores entre los que se encuentran los tiempos de duración de los

ciclos de carga en camión para una pala grande, con materiales

amontonados....................................................................... 35/50 segundos.

Si la operación de carga es siempre constante, o intermitente, si la plaza de carga es amplia o

escasa y si en el proceso de carga de camiones el equipo pala/camiones tiene o no el mismo

interés en la producción......los ciclos básicos indicados pueden modificarse hasta los casos mas

desfavorables, en los que aumentarán hasta 5-10 segundos.




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EVALUACION DEL RENDIMIENTO

R (m³ banco) = 3600/t x C x fa x fv x fe x

t : Duración media del ciclo de la pala.

(duración del ciclo básico corregido)

C : Capacidad nominal del cucharón o capacidad colmada.

fa : Factor de llenado del cucharón.

fv : Factor de conversión volumétrica:

Densidad del material suelto

----------------------------------------------

Densidad del material en banco

fe : Factor de estabilidad para el transporte del material a distancia

(fe =1 si la pala carga camiones)

r : Factor de rendimiento de la pala en el proceso continuo de carga, en el que influirá:

Planificación

- coeficiente horario............................................... 5/6

(pérdidas de rendimiento en la carga debidas al operador/tajo,...)

- coeficiente de gestión.......................................... 0,9

(pérdidas en el rendimiento de la carga debidas a pequeñas incidencias,averías /,...)

- coeficiente de adaptación al tajo......................... 1,0

(Idoneidad de maquina/equipamiento,...)

- coeficiente de acoplamiento a otras maquinas... 1,0

(La maquina principal del equipo no depende del rendimiento de otras)




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FACTOR DE ESTABILIDAD (si hubiera transporte)

Si se transporta material con cargadora de ruedas siempre con el cucharón bajo.

Es impensable el transporte de material con pala de cadenas.

TIPO DE TERRENO 0 KMS/H 15 KMS/H 25 KMS/H

- SUPERFICIE REGULAR /NIVELADA 1,000 0,875 0,750

- SUPERFICIE IRREGULAR 0,875 0,750 0,625

- SUPERFICIE MUY IRREGULAR 0,750 0,625 0,500

FACTOR DE ACARREO O LLENADO (Fa)

FACTOR DE LLENADO PARA DISTINTOS MATERIALES EN % DE LA CAPACIDAD COLMADA

MATERIAL FACTOR DE LLENADO*

PALAS CARGADORAS

- AGREGADOS HÚMEDOS MEZCLADOS …………………….. 95 - 100 %

- AGREGADOS UNIFORMES:

HASTA 3 MM. ................................................................

3 - 9 MM. ......................................................…..............

12 - 20 MM. ....................................................…............

24 MM. Y MÁS...............................................................

95 - 100 %

85 - 90 %

90 - 95 %

85 - 90 %

- MARGA O ARCILLA HÚMEDA................................….............. 100 - 110 %

- TIERRA, PIEDRAS, RAICES……………………………………. 80 - 100 %

- MATERIALES CEMENTADOS ………………………………… 85 - 95 %

- ROCA VOLADA:

MUY BIEN......................................................................

NORMAL........................................................................

DEFICIENTE (CON LAJAS O BLOQUES)……………

80 - 95 %

75 - 80 %

60 - 65 %

RETROEXCAVADORAS HIDRÁULICAS

- MARGA MOJADA O ARCILLA ARENOSA…………………….. 100 -110 %

- ARENA Y GRAVA....................................................................... 90 - 100 %

- ARCILLA DURA Y TENAZ…………...………………………….. 75 - 85 %

- ROCA VOLADA BIEN FRAGMENTADA ………………………. 60 - 75 %

- ROCA VOLADA MAL FRAGMENTADA ……………………….. 40 - 50 %




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Ejemplo 6

Para la explotación de una cantera caliza de densidad en banco 2’5 Tms/m3 se dispone de un equipo de

perforación, voladuras y machaqueo primario que permite asegurar una producción continua de 600

Tms/h.

Para la carga de la piedra a pie de cantera se dispone de una excavadora frontal, con capacidad

nominal de cuchara de 3’8 m3, que realiza ciclos de 25 segundos de duración para la carga de

dúmperes.

La limpieza de la plaza de carga, los tiempos que dedica a la selección del material, a los cambios de

emplazamientos, o a la limpieza de zonas de repié, hacen que el coeficiente de rendimiento total para

la carga sea de 0’675. La piedra volada tiene una densidad suelta de 1’75 Tms/m3 y el factor de

llenado para la carga con pala puede estimarse en 0’85.

El transporte está organizado con tres dúmperes de 35 Tms de carga máxima y 31’1 Tms de peso

vacío, que se cargan con seis ciclos de pala. Desde la plaza de carga han de recorrer un trayecto

con un primer tramo de 1.000 m con pendiente favorable del 10% e inmediatamente un segundo

tramo ascendente hacia la machacadora primaria con 500 m de rampa del 13%. La vuelta de los

dúmperes se realiza por el mismo trazado, pudiendo suponer que las velocidades de trayecto

tanto para la ida como para la vuelta son, en cada caso el 80% de las máximas posibles.

El coeficiente de resistencia a la rodadura de las pistas tiene un valor de 20 Kgs/Tm. Los tiempos

fijos para los dúmperes, incluyendo las maniobras de acoplamiento a la carga y el vertido en la

tolva de alimentación del machaqueo primario son 1’25 minutos.

En las condiciones descritas para la explotación se pide:

1. ¿Cuál es la producción máxima que puede obtenerse en función de los medios disponibles?

2. ¿Se pude aumentar la producción incorporando un nuevo dumper al tajo de carga? ¿En cuantas

Tms/h?.




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A. Curva de Tracción– Velocidad– Resistencia. Pendiente desfavorable:

B. Curva usando retardador cuando la pendiente es favorable:




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Ejemplo 7

Se quiere valorar la adecuación de un equipo de movimiento de tierras destinado a la

ejecución de 250.000 m3 de desmonte de material ripable. Las tierras de este desmonte se utilizarán

para al ejecución de terraplenes.

El equipo estará formado por un tractor con equipo de empuje y ripado, una o varias palas

cargadoras de ruedas y un número a determinar de dúmperes articulados.

La densidad del material en banco es 2,28 Tm/m3 y la del material suelto para carga con pala

o transporte con dumper es 1,72 Tm/m3. La densidad a obtener en los terraplenes es 2,00 Tm/m

3.

Las condiciones geométricas y de compactación en los terraplenes permiten hacer una

producción media de 3.775 m3 de terraplén al día. Se pide:

1. ¿Cuáles son los coeficientes de rendimientos mínimos que habrá que obtener con el

tractor de arranque y con la pala o palas de carga, si se quiere asegurar la producción de

3.775 m3/día de terraplén trabajando 8 horas al día?

2. Supuesto que se dan estos coeficientes de rendimiento: Dimensionar el equipo de

transporte para poder asegurar la producción de terraplén, y explicar el funcionamiento

del tajo de carga en cuanto a tiempos de espera y acoplamiento de los dúmperes.

3. ¿Qué plazo de ejecución podría proponerse en un programa de trabajo para la ejecución

de los 250.000 m3 de desmonte, con el equipo de arranque, carga y transporte definidos?

CARACTERÍSTICAS DEL TRACTOR CON EQUIPO DE EMPUJE Y RIPADO

Potencia al volante.....................................................………......... 375 CV.

Peso en orden de trabajo, incluso riper........................…………... 47 Tm.

Rendimiento teórico en ripado y empuje para carga con pala...... 500 m3

b/h.

CARACTERÍSTICAS DE LAS PALAS CARGADORAS

Potencia al volante.....................................................…………..... 275 CV.

Capacidad colmada..................................................……………… 4 m3

Factor de llenado para la carga con pala del material………….. 0.8.

Tiempo teórico del ciclo de carga de montón a dumper. ………... 35 sg.

CARACTERÍSTICAS DE LOS DÚMPERES ARTICULADOS. TIEMPOS DE CICLOS.

Potencia al volante........................……..................……………... 290 CV.

Peso de operación vacío.......................……....................………. 21.9 Tm.

Peso bruto...................................................…….............………. 49.4 Tm.

Capacidad al ras .................................................……......………. 12.6 m3

Capacidad colmada..................................................…….………. 17.2 m3

Tiempo de trayecto de ida y vuelta ........................………………….5' 30''

Tiempos de descarga y maniobras en terraplén.......………………….….1'

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