Estudio De Tiempos Y Estimación De La Producción Programacion De Equipos

ESTUDIO DE TIEMPOS Y ESTIMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN PROGRAMACION DE EQUIPOS EJEMPLO 01 Asumiendo una capacidad del equipo a

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ESTUDIO DE TIEMPOS Y ESTIMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN PROGRAMACION DE EQUIPOS EJEMPLO 01 Asumiendo una capacidad del equipo a usar de 15m3 en una jornada de trabajo de 8h con 20 ciclos. Cuanto es la producción del equipo? DATOS Capacidad de equipo / ciclo Horas/Jornada Ciclos/Jornada

15 m3 8h 20

SOLUCIÓN 1. Calculamos la producción por hora según formula: Produccion por hora = capacidad de equipo m3/ciclo x ciclos de jornada /horas por jornada Produccion por hora = 37.5 m3 2. Calcular la produccion por jornada aplicamos la siguiente formula: Produccion por jornada = (produccion por hora) (horas por jornada) Produccion por jornada = 300 m3

CIÓN CION

de 8h con 20 ciclos.

EJEMPLO 02

Cálcule el volumen que puede desgarrar un tractor. DATOS 1 Cat D9H. 2 Equipo con desgarradores de 1 diente. 3 penetración de 60 cm. 0.60 m 4 Distancia entre pasadas 90 cm. 0.90 m 5 Velocidad en primera 1.6 km/hr. 1000 m. 6 Longitud 150 m. 7 Tiempo muerto en cada cabecera al maniobrar 0.25 min. 8 Eficiencia en el trabajo 45 (min.)/hr. SOLUCIÓN 1. Cálculo de la velocidad m/hr. V= (1.6km/hr) = (1000m) (1/60min) V= 1600 m. 2. Cálculo del tiempo del ciclo. V = /t, t = d/v, t = tc = 5.875 min/por cada ciclo.

26.6666667 m/min.

5.875 min

3. Cálculo del número de ciclo o pasadas por 1 hora. N = 45min/hr/5.86min/ciclo. N= 7.65957447 ciclo/hr. 4. Cálculo del volumen desgarrado por ciclo V = (150M) (0.60M) (0.90M) V= 81 m3/por ciclo 5. Cálculo de la producción o rendimiento. P = (81m3/ciclos) (7.6595745ciclos/hra) P= 620.425532 m3/por hora.

EJEMPLO 03 Determinar la eficiencia de un tractor por el método de formulas. DATOS 1 Eficiencia 50 min/h. 2 tiempo de ciclo, ida y vuelta 3 Capacid de la hoja SOLUCIÓN 1. Formula a usar. P = C x E /tc Donde: P = producción C = capacidad de la hoja tc= tiempo de ciclo. P = (1.5m3) x (50min/h)/4min P= 18.75 m3/h

4 min. 1.5 m3

EJEMPLO 04 Obtener la producción de la siguiente. Maquina mediante la fórmula general. DATOS 1 Longitud de la hoja 4.17 m. 2 Altura de la hoja 1.73 m. 3 Considerando con un ángulo de reposo de 2:01 4 Pesp del material excavado d= 1.650 kg/m3 5 Coeficiente de resistencia de rodamiento Cr = 0.04 6 Coeficiente de resistencia a la pendiente Crp = 0.04 7 Puede regresar a la velocidad máxina al bajar sin carga a razón de pero los fabricantes recomiendan que en reversa el tractor opere en 2da velocidad a razón de esto para mo dañar el transito (diferencial ó talabazo) por lo que se considera esto como Vmedia. 8 Peso del tractor 37.417 kg. 9 Potencia del motor 268 Hp 10 Distancia del tiro 90 m. 11 Tiempos fijos 0.90 min. 12 Eficiencia del trabajo E= 50 min/h. SOLUCIÓN 1. Cálculo de capacidad de la hoja x = H2 x L /2tanX

H2 x L/2(1/2)

V = H2 x L….. Sustituyendo valores. V= 12.48 m3 1. cálculo del peso del material. Pm = (12.48 m3) x (1650kg/m3) Pm = 20.592 kg. 2. Cálculo de la resistencia al rodamiento Rr = (37.417) x (0.04) Rr = 1.49668 3. Cálculo de la resistencia a la pendiente. Rp = (37.417) x (0.04) Rp = 1.49668 4. Resistencia por la carga.

Rc =

20.592

5. Resistencia al rodamiento por la carga. R.C.R = 0.82368 R.C.R = 823.68 kg 6. Resistencia total Rt = Rr + RRm + peso del material. Rt = (1.496.68) + (1.496.68) + (823.68) + (20.592) Rt = 847.26536 Rt = 21.418.673 7. Cálculo de la velocidad de ida. F.T= 375 x Hp x o.8 / V V = 375 x 268 x0.8/21.418.673kg x 2.2Lb/kg V= 1706.24 km/

FALTA TERMINAR

13 km/h 2da velocidad a razón de considera esto como Vmedia.

8.4 km/h

EJEMPLO Cálcular la producción de una motoconformadora. DATOS 1 Transita a una velocidad de 10.000 m/hr. 2 Para tender y nivelar un terraplén necesita dar las siguientes pasadas: a. Tendido del material acamellonado para incorporarle agua. b. Revoltura del material para impregnarle agua. c. Tendido del material para extenderlo. d. Nivelación del material para compactarlo. 3 Ancho de la corona 8m 4 Espesor de las capas 20 cm 5 Eficiencia 45 min/hr 6 Ancho de la cuchilla 3.5 m 7 Por norma o especificación cuando tengamos que utilizar la cuchilla más de una vez en el ancho de la corona, los traslapes que ahí se presentan, deberan ser el 20% del ancho de la cuchilla (minimo) SOLUCIÓN

1. Traslape mínimo Ancho de la cuchilla Acu =

0.7

2. Ancho efectivo de la cuchilla Ancho de la corona Aco = 8/3 Aco = 2.6666666667 Ancho de la cuchilla Acu = 3.50 x 0.80 Acu = 2.8 3.50 - 2.6666 0.8333333333

0.20 % m

=

3 veces

= m

3 >

3.50 - 070

2.80

En porcentaje 0.70/3.50 0.2

=

20%

Ancho efentivo de la cuchilla 0.23809524 =

0.24

=

3. Cálculo del numero de veces que la cuchiila cabe en la corona 2.85714286

24%

m

4. Cá{cuo del numero de veces que pasara la cuchilla sobre la corona Como no es posible que la maquina pase 2.86 veces, para el cálculo de producción consideramos que la maquina pasa 3 veces en el ancho de la corona 5. Número de pasadas

1x

tendido ……. 3 pasadas revolver ……. 3 pasadas tender ……….3 pasadas nivelar ……….3 pasadas n = 12 como minimo

Para calular el numero de pasadores depende del tipo de material con el que se va a efectuar el trabajo 6. Calculo de la producción P = VAeE/N P= =

60.000000 m3/hr 10000 m3/hr

EJEMPLO 06 Sea un trabajo tractor d-7 en tierra comun, distancia de transporte 30m con empujador angular. Q = 2.5m3 E = 80% F = 1.25 Determinar el numero de metros cubicos movidos por hora. Calculamos el valor de calculo del ciclo de trabajo Cm: Tiempo Fijo: En una ida y una vuelta hay dos veces cambio de engranaje 10 seg x 2 = 20 seg x ( 1min/60seg) = 0.33 min. Tiempo Variable: Tiempo de ida consideramos una velocidad de 2.4 km por hora Tv = 30 x 60/2.4 x 1000 = 0.75 min Tiempo de retorno consideramos una velocidad de 4 km por hora Tv = 30 x 60/4 x 1000 = 0.45 min El ciclo total: Cm = 0.33+ 0.75+0.45 =

1.53 min

Aplicamos la formula: Rendimiento = Q x f x 60 x E/Cm Rendimiento = 25 x 1.25 x 60 x 0.8/1.53 = Rendimiento = 98 m3/h

98

EJEMPLO 07 Se tiene 8 km de camino con material de grava que debe de ser nivelado y reperfilado con una motoniveladora, Se requiere 5 pasadas para hacer la nivelacion y perfilado. La clase del material de grava permite las siguientes velocidades. Para la primera y segunda pasada: 2.06 km/h Para la tercera y cuarta pasada: 4 km/h Para la quinta pasada: 4.83 km/h Factor Eficiencia 0.80 % Tiempo Total = 2 x 8 / 2.06 x 0.8 + 2 x 8 /4.00 x 0.8 + 1x 8/4.83 x 0.8 Tiempo Total = 9.69 + 5 + 2.07 Tiempo Total = 16.76 horas

EJEMPLO 08 Longitud por perfilar en metros Ancho de la calzada mas bermas Motoniveladora modelo Numero de pasadas Velocidad en primera pasada Velocidad en segunda pasada Velocidad en tercera pasada Velocidad en cuarta pasada Velocidad en quinta pasada Velocidad en sexta pasada Eficiencia

312 m 6m 120 G 6 2 km/h 2 km/h 4 km/h 4 km/h 5 km/h 5 km/h 0.75 %

SOLUCIÓN Calculo del tiempo total: t = 2 x 0.312/0.75 x 2 + 2 x 0.312/0.75 x 4 + 2 x 0.312/0.75 x 5 t= 0.416 0.208 0.1664 t= 0.7904 h Calculo del rendimiento R = 312 x 6 /0.7904 R= 2368.42105 m3/h

0.312

EJEMPLO 09 Calculo de rendimiento de maquinarias Cargador Frontal Cargador frontal modelo 930 H E = Eficiencia 50/60 0.83 F = Factor de esponjamiento Q = Capacidad del cucharon en m3 Cm = Tiempo del ciclo de trabajo SOLUCION Calculo del Rendimiento Reemplazando valores R = Q x F x E x 60/Cm R=

87.5161765 m3/h

1.195 2.5 m3 1.7 min

EJEMPLO 10 Cargador Frontal Cargador frontal modelo FR 140 Eficiencia 50/60 0.83 Factor de esponjamiento 1.1 Distancia a transportar 50 m Velocidad de vuelta 10 km/h Velocidad de ida 5 km/h El tiempo de ascenso descarga descenso Capacidad del cucharon en m3 2.5 m3 SOLUCION Calculo del ciclo de trabajo Cm = tf + tv tf = 20seg x 1min/60seg tf = 0.33 min tv = (50 x60/5 x 1000) + (50 x 60/10 x 1000) tv = 0.9 min Cm=

1.23 min

Calculo del rendimiento Reemplazando valores R = Q x F x E x 60/1.23 R = 2.5 x 0.83 x 1.10 x 60/1.23 R= 111.341463 m3/h

20 min

EJEMPLO 11 VOLQUETE Factor de eficiencia E= 50/60 Capacidad Distancia de transporte Factor de esponjamiento Velocidad del recorrido cargado Velocidad del recorrido descargado SOLUCION Calculo del ciclo de trabajo Cm = tf + tv tf = 1 min + 3 min tf = 4 min tv = (1 x 60/10) + (1x60/15) tv = 10 min Cm = 14 min Calculo del rendimiento Reemplazando valores R = Q x G x 60/Cm x F R = 10 x 0.83 x 60/14 x 1.10 R= 32.34 m3/h

0.83 10 m3 1.00 km 1.10 10 km7h 15 km/h

EJEMPLO 12 Y 0 229.5 m3 por hora movido por un tractor Velocidad de recorrido vacio = Velocidad de recorrido cargado = C: Capacidad de cada camion L: Tiempo de carga D: Tiempo de descarga E: Factor de eficiencia Distancia de recorrido =

32 km/h 16 km/h 1.91 m3 2 min 1 min 0.8 800 m

SOLUCION Calculo del tiempo de viaje: T = 800/(32 x 1000)/60 + 800/(16 x 1000)/60 T= T=

1.5 4.5 min

3

Calculamos el numero de camiones: Numero de Camiones = 229.5(4.5 + 1 + 2)/60 x 1.91 x 0.80 Numero de camiones =

19 camiones

EJEMPLO 13

Asumiendo una capacidad del equipo a usar de 15 m3 en una jornada de trabajo de 8h con 20 ciclos. Cuanto es l DATOS Capacidad de equip/ciclo Hora /jornada Ciclo/jornada

15 m3 8h 20

SOLUCION 1. Calculamos la produccion por hora según formula: Produccion por hora = capacidad de equipo m3/ciclo x ciclos por jornada/horas por jornada Produccion por hora = 37.5 m3 2. Para calcular la produccion por jornada aplicamos la siguiente formula: Produccion por jornada = ( produccion por hora) (horas por jornada) Produccion por jornada = 300 m3

o de 8h con 20 ciclos. Cuanto es la produccion del equipo?

por jornada

EJEMPLO 14 Asumiendo una capacidad del equipo a usar de 15m3 en una jornada de trabajo de 8h con un tiempo total del ciclo de 38min. Cuanto es la producción del equipo? DATOS Capacidad de equipo/ciclo Horas/Jornada Tiempo / Ciclo

15 m3 8h 38 min

SOLUCION 1. Calculamos la produccion por hora según formula: Produccion por hora = capacidad de equipo m3/ciclo x ciclos de jornada/horas por jornada Produccion por hora = 15m3/ciclo x ciclo por jornada Para poder resolver esta ecuacion primero tendremos que hallar la cantidad de ciclos por jornada Esta sera la ecuacion …..(1) Reemplazando Produccion por hora = 15m3/ciclo x 13ciclos/8horas Porduccion por hora = 24.375 m3/hora Calculamos la cantidad de ciclos por jornada haciendo el siguiente procedimiento: Primero: Como vamos a trabajar en "horas" pasamos los 38 min por ciclo a horas por ciclo: 38 min x 1hora/60min 0.63333333 horas por ciclo Segundo: Cantidad de ciclo por jornada = horas por jornada/horas por ciclo Cantidad de ciclo por jornada = 12.6315789 Cantidad de ciclo por jornada = 13 ciclos Tercero: Reemplazamos la cantidad de ciclos por jornada en la ecuacion….(1) 3. Calculamos la produccion por jornada

Produccion por jornada = (Produccion por hora) (Horas por jornada) Produccion por jornada = 195 m3

ciclos por jornada

EJEMPLO 15

Asumiendo una capacidad del equipo a usar de 20m3 en una jornada de trabajo de 12h con un tiempo total d Cuanto es la producción del equipo? (considerando una disponibilidad típica de 80%). DATOS Capacidad de equipo/ciclo Horas/jornada Tiempo/ciclo Disponibilidad Tipica

20 m3 12 h 24 min 80 %

SOLUCION Primero: Convertimos los 24 min a horas por ciclo: 24min x 1hora/60min 0.4 horas por ciclo Segundo: Calculamos la cantidad de ciclo que van a haber en una jornada Cantidad de ciclos por jornada = horas por trabajo/horas por ciclo Cantidad de ciclos por jornada = 30 ciclos Tercero:

La maquina solo a a estar disponible el 80% en una jornada de 30 ciclos, entonces tenemos que calcular cuan realmente va a estar la maquina producionedo, para ello hacemos los siguientes calculos: Cantidad de ciclos de la maquina = (cantidad de ciclos por jornada) (disponibilidad de la maquina) Cantidad de ciclos de la maquina = (30 ciclos) (80%) Cantidad de ciclos de la maquina = 24 ciclos

"Esto quiere decir de los 30 ciclos la maquina solo va a trabajar 24, en los otros 6 ciclos la maquina puede esta o recibiendo alguna reparacion" Cuarto: Hallamos la cantidad de horas totales en que la maquina es laborando: Cantidad de horas laboradas = (cantidad de ciclos de la maquina) (horas por ciclo) Cantidad de horas laboradas = (24 ciclos) (0.4h/ciclo) Cantidad de horas laboradas = 9.6 horas

2. Calculamos la produccion por hora:

Producccion por hora = capacidad de equipo m3/ciclo x (cantidad de ciclos por jornada) (80%)/cantidad de ho Produccion por hora = 20m3/ciclo x 24ciclos/9.6 horas Produccion por hora = 50 m3 3. Calculamos la produccion por jornada Produccion por jornada = ( Produccion por jornada) (cantidad de horas laboradas) Produccion por jornada = (50 m3) (9.6) Produccion por jornada = 480 m3

de 12h con un tiempo total del ciclo de 24 min

es tenemos que calcular cuantos ciclos

ad de la maquina)

6 ciclos la maquina puede estar en mantenimiento

ornada) (80%)/cantidad de horas laboradas

EJEMPLO 16

Asumiendo una capacidad del equipo a usar de 20m3 en una jornada de trabajo doble turno de 12h con un tiemp de 18min. Cuanto es la producción del equipo? (considerando una disponibilidad típica de 90%). DATOS Capacidad de equipo / ciclo Horas7jornada Tiempo/ciclo Disponibilidad tipica

20 m3 24 h 18 min 90 %

0.9

SOLUCION 1. Calculamos la cantidad de ciclos y horas que trabaj la maquina: Primero: Convertimos los minutos por ciclo a horas por ciclo 0.3 horas por ciclo Segundo: Otra forma en la que podemos calcular los ciclos en que la maquina labora es la siguiente: Cantidad de ciclos de la maquina =

72 ciclos

Tercero: Hallamos la cantidad de horas totales en que la maquina esta laborando: Cantidad de horas laboradas =

21.6 horas

2. Calculamos la produccion por hora:

Produccion por hora = capacidad de equipo m3/ciclo x (cantidad de ciclos de la maquina/ cantidad de horas labor Produccion por hora = 66.6666667 m3 3. Calculamos la produccion por jornada Produccion por jornada = (Produccioin por jornada) (cantidad de horas laboradas) Produccion por jornada = 1440 m3

doble turno de 12h con un tiempo total del ciclo d típica de 90%).

maquina/ cantidad de horas laboradas)

EJEMPLO 17 Asumiendo una tasa de producción de 5 en una jornada de trabajo de 8h con un tiempo total del ciclo de 32min. Cuanto es la producción del equipo? (considerando una disponibilidad típica de 95%). DATOS Tasa de produccion/jornada Horas/jornada Tiempo/ciclo Disponibilidad tipica

5 8h 32 min 95 %

0.95

SOLUCION 1. Calculamos la cantidad de ciclos y horas que trabajara la maquina Primero: Convertimos los 32 min por ciclo a horas por ciclo 0.53333333 horas por ciclo Segundo: Calculamos la cantidad de ciclos que van a haber en una jornada Cantidad de ciclos por jornada = 15 ciclos Tercero: Calculamos cantidad de ciclos de la maquina = (cantidad de ciclos por jornada) (disponibilidad de la maquina) Cantidad de ciclos de la maquina = 14.25 ciclos Cuarto: Hallamos la cantidad de horas totales en que la maquina esta laborando Cantidad de horas laboradas = 7.6 horas 2. Calculamos la produccion por hora: Produccion por jornada = tasa de produccion por jornada/cantidad de horas laboradas Produccion por jornada = 0.65789474 m3 Produccion por jornada = 5 m3 (Dando como dato, la tasa de produccion por jornada es de 5 m3 con una disponibilidad de maquina de 95 %) Disponibilidad de la maquina es de =

4.75

tiempo total del ciclo de 32min.

disponibilidad de la maquina)

nibilidad de maquina de 95 %)

EJEMPLO 18 Asumiendo una tasa de producción de 3 en una jornada de trabajo de 12h con un tiempo total del ciclo de 40min. Cuanto es la producción del equipo? (considerando una disponibilidad típica de 95%). DATOS Tasa de produccion/jornada Horas/jornada Tiempo/ciclo Disponibilidad tipica

3 12 h 40 min 95 %

0.95

1. Calculamos la cantidad de ciclos y horas que trabaja la maquina Primero: Convertimos los 40 min por ciclo a horas por ciclo 0.66666667 horas por ciclo Segundo: Calculamos la cantidad de ciclos que van a haber en una jornada Cantidad de ciclos por jornada = 18 ciclos Tercero: Cantidad de ciclos de la maquina = (cantidad de ciclos por jornada) (disponibilidad de la maquina) Cantidad de ciclos de la maquina = 18.9473684 Cantidad de ciclos de la maquina = 19 ciclos Cuarto: Hallamos la cantidad de horas totales en que la maquina esta laborando Cantidad de horas laboradas = (cantidad de ciclos de la maquina) (horas por ciclo) Cantidad de horas laboradas = 12.6666667 horas 2. Calculamos la produccion por horas Produccion por Hora = tasa de produccion por jornada/cantidad de horas laboradas Produccion por Hora = 0.23684211 m3 Produccion por jornada = 3 m3 (Dado como dato la tasa de produccion por jornada es de 3m3 con una disponibilidad de maquina de 95%) Disponibilidad de la maquina =

0.0285

n tiempo total del ciclo d típica de 95%).

ad de la maquina)

ilidad de maquina de 95%)

EJEMPLO 19

En la construccion de una carretera la distancia de transporte que realiza es de 1.00 km y sus velocidades del reco y recorrido descargado son 10 km/h y 15 km/h representativamente. Ademas se indica que el terreno extraido se por un factor de esponjamiento igual al 25% si la capacidad de carga del volquete es de 10m3 y su factor de eficie Calcular el numero de volquetes que requiere un cargador frontal y el rendimiento de estos suponiendo que es el SOLUCION En primer lugar calculamos el ciclo de trabajo de un volquete C = tf + tv tf = tiempo de descarga + tiempo de carga tv = tiempo de ida + tiempo de retorno tf = 1min + 3min tf = C=

4 min

tv = 1 x 60 /10 + 1 x 60/15 tv = 10 min

14 min

Calculo del rendimiento R = Q x C x 60/Cm x F R = 10 x 0.83 x60/14 x 1.25 R= 28.5 m3/día Calculamos el numero de volquetes que requiere un cargador frontal: N = Y (T + D + L)/ 60 x C x E D = Tiempo de carga: 3 minutos Y = Coeficiente del material de carga: 35 para arcillas C = Capacidad de carga del volquete N= Numero de volquetes L = Tiempo de carga: 10 min T = Tiempo de viaje: 60 min. E = Eficiencia: 0.83 N = 35 ( 60 + 10 + 3)/60 x 15 x 0.83 N= 3.42 N= 4 volquetes

.00 km y sus velocidades del recorrido cargado indica que el terreno extraido se ve influenciado e es de 10m3 y su factor de eficiencia de 0.83. to de estos suponiendo que es el mismo para cada uno de ellos.

EJEMPLO 20

Se esta trabajando con un cargador frontal modelo 930H para la cantera "La Victoria" en Chiclayo, se se le conoce las suguientes caracteristicas: DATOS Eficiencia = 930 H Factor de esponjamiento = Capacidad del cucharon en m3 = Tiempo del ciclo de trabajo =

0.25 1.25 m3 1.7 min

Se pide determinar el rendimiento de dicho cargador frontal SOLUCION Aplicamos la formula Rendimiento = Q x F x 60 x E/Cm Rendimiento = 25 x 1.25 x 60 x0.83/1.53 Rendimiento =

101.7 m3/h

oria" en Chiclayo, se se le conoce