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CAPITULO 2 “RENDIMIENTO DE MAQUINARIA PESADA PARA LA CONSTRUCCION DE CAMINOS” 1º.- Factores que influyen en los rendimientos del equipo de construcción. A. Conceptos de eficiencia B. Factores 2º.- Métodos de evaluación para conocer el rendimiento de la maquinaria pesada para la construcción de caminos. A. Observación directa B. Por medio de tablas y graficas proporcionadas por los fabricantes (catálogos) C. Por medio de reglas y formulas 3º.- Materiales y factores volumétricos de conservación. A. Factores de conservación volumétrica B. Factores de expansión ó abundamiento C. Factores de compactación 1º.- Factores que influyen en los rendimientos del equipo de construcción. A. Conceptos de eficiencia  Al analizar el procedimiento de construcción tratamos de contestar con la mayor precisión:  ¿Qué maquinaria usaremos?  ¿Cuánto tiempo lo usaremos?  ¿Qué personal se requieres?  Para realizar una operación determinada dentro de la “calidad especifica” y al “menor costo posible”.  El grado de éxito en el cumplimiento del programa y en aspectos económicos que pueda alcanzar depende de la capacidad de poder “ precedír de manera más precisa las diferentes variables y condiciones que se representan durante la construcción y que originan “los tiempos perdidos”.  Existen “causas y riesgos” que deben valorarse ante que el propio proyecto pueda ser analizado, en su perspectiva total tales como: 01. Problemas de clima 02. Avenidas

03. Daños físicos y descomposición en la planta general de producción 04. Disponibilidad del equipo 05. Personal 06. Materiales 07. Financiamiento, etc. B. Factores  Que afectan la eficiencia en el rendimiento del equipo de construcción, pueden reunirse en los siguientes grupos. 1) Demora de rutina  son todas aquellos factores que deriva de las demoras inevitables del equipo independientes de:  Condiciones propias al sitio de la obra  Organización  Dirección, entre otros elementos.  Ningún equipo mecánico puede trabajar continuamente a su capacidad máxima.  Además son importantes los tiempos en que es abastecida la unidad con: *lubricantes *combustible  Y por otra parte la necesidad que hay sobre la marcha de efectuar revisiones a elementos como:  Tornillos  Bombas  Cables  Arreglo de llantas  Lo que significa parar o disminuir el ritmo de trabajo.  Por otro lado interviene el factor humano, representado por el operador de la maquina en relación a su:  Habilidad  Y a la fatiga, después de varias horas de trabajo  Experiencia 2) Resistencia a la operación mecánica  Estas originan un efecto reductor en el rendimiento, debido exclusivamente a limitaciones la “operación mecánica optima” de los quipos, se refiere a casos como:  Angulo de giro  A la altura  Profundidad de corte

 Pendiente de ataque 3) Condiciones de sitio  Se refiere a las condiciones propias del lugar en que está enclavada la obra.  Se producirá “ciertas pérdidas de tiempo” por las condiciones del lugar donde se trabaja la maquina como:  Condiciones físicas  Topografía  Geología (suelo, rocas, etc.)  Condiciones hidráulicas  Subterránea  Superficial  Control de filtraciones  Condiciones de clima  Temperatura media  Heladas  Precipitaciones  Estaciones del año (días nublados, etc.)  Condiciones de aislamiento  Vías de comunicación disponibles  Distancias a centros urbanos para obtener personal y abastecimiento de materiales para la obra 4) Por la dirección y supervisión.  Planeación  Organización  Operación de la obra llevada a cabo por la construcción 5) Por lo contratante a) Oportunidad en el suministro de:  Planos  Especificaciones  Datos de lampos b) Pago puntual c) Ingeniero residente (en obra) para aclaraciones. 2º.- Métodos de evaluación para conocer el rendimiento (producción) de la maquinaria pesada para la construcción de caminos.  Rendimiento es la cantidad de obra que realiza una maquina en la cantidad de tiempo.

 El ´´rendimiento teórico´´ aproximado se puede valorar de la siguiente formas: 1. Observación directa. 2. Por medio de tablas y graficas proporcionadas por el fabricante (catálogos). 3. Por medio de reglas o formulas. 1. Observación directa  La obtención de los rendimientos por observación directa es la medición física de los volúmenes de los materiales movidos por la maquina durante la unidad de horario de trabajo. 2. Por medio de tablas y gráficas  proporcionada por el traficante (catálogos)  Los fabricantes de equipo cuentan con manuales donde se justifican los rendimientos teóricos de las maquinas que producen para determinadas condiciones de trabajo, los datos se basa en: a) Pruebas b) Simulaciones por computadoras c) Investigación por computadoras d) Experiencia …..etc.  Debe tomarse en cuenta, sin embargo, que todos los datos se basan en un “100 por ciento de eficiencia”.  Algo que no es posible conseguir ni aun en condiciones optimas en obra, esto significa que al utilizar los datos de producción es necesario rectificar los resultados que se obtiene por los métodos anteriores mediante factores adecuados a fin de determinar el menor grado de producción, alcanzado, ya sea por: 1. Características del material. 2. Habilidad del operador. 3. Estado física de la maquinaria. 4. Y otros factores.  Formula a utilizar ó Donde:

ó

á

ó

-

100 % eficiencia (60 min/hora).

-

Máquina de transmisión automática.

-

La máquina corta material a lo largo de 15 metros.

De ahí sigue con la cuchilla llena acarreándola Peso específico del material: 1300 Kg/m

3

3

m.s. y 1790 Kg/m m.b. o su

potencia es sobre el nivel del mar.

3. Por medio de reglas y formulas.  El rendimiento aproximado de una maquina por este método puede estimarse de la siguiente manera.  Se calcula las cantidades de material que mueve la maquina en cada ciclo y se multiplica por el número de ciclos por hora, de esta forma se obtiene el rendimiento de horario.

3º.- Materiales y factores volumétricos.  La cantidad de material que mueve la maquina en cada ciclo es “la capacidad nominal” de la máquina afectada por factores de corrección expresada en “porcentajes” que depende del tipo de material. á

ó

a) Factores de conservación volumétrica  El factor de corrección se puede determinar empíricamente para cada caso en particular, ósea, por medio de mediciones físicas

o

tomarse

de

los

manuales

de

los

fabricantes

(catálogos). En los movimientos de tierra y rocas la ‘’ consistencia de tierra y roca’’ de los diferentes materiales se denomina 1. El método de trabajo por adoptar. 2. El tipo de maquinaria por usar.

3. El rendimiento de las maquinarias elegidas. 4. Por consiguiente, el costo.  La naturaleza del terreno influye considerablemente 

Excavación



Carga



Transporte



Descarga

 Influye también la forma que se le dará a las obras como consecuencia de la estabilidad de los taludes.  Según sus posibilidades de “extracción” se distinguen dos categorías de “terrenos sueltos”. 1. Los que pueden extraerse directamente por medio manuales y mecánicos (Material 1 y 2). 2. Terrenos rocosos (material III) son los que se requieren una disgregación previa a su extracción generalmente por medio de explosivos.  El “talud natural” es mayor para terrenos secos o ligeramente húmedos, para los terrenos muy húmedos

impregnado de agua.

b) Factores de expansión ó abundamiento  Es un porcentaje de aumento en volumen ejemplo: El

abundamiento

medio

del

basalto

es

del

49%,

esto

significa que 1.000 m3 de basalto en banco, ocupa un espacio de 1.49 m3 cuando en tronado y queda en estado suelto. c) Factor de compactación.  Es un porcentaje de reducción de un material suelto, para llevarlo a su estado compacto.  Es decir, la compactación es el inverso a la expansión (abundamiento).

Donde: : Factor de abundamiento. : Factor de compactación. Por ejemplo:

Para el basalto. (Factor de compactación).  Lo cual significa que para obtener necesitamos de ese material blanco.

de basalto suelto,

Ejercicios 1. Suponga que en un trabajo se requiere mover de arcilla seca. Determine, ¿cuántos son los mover los camiones.

en banco, que deberán

. 2. Con los datos del ejemplo anterior, se tiene de material suelto, se llevaron a un terraplén y se compactaron. Calcular en cuántos compactos se convirtieron. . Nota: La variación y el factor de convención volumétrico de un material varían según los factores, como: 1. Granulación. 2. Contenido de humedad. 3. Grado de compacidad (compactación).

RENDIMIENTO DE MAQUINARIA 1. RESISTENCIA DEBIDO AL RODAMIENTO  A la fuerza atractiva desarrollada por el tractor se opondrán dos tipos de resistencia: a) Resistencia al rodamiento (R.R). b) Resistencia a la pendiente (R.P).  La resistencia al rodamiento es la fuerza que se opone al movimiento de una máquina sobre un camino a velocidad uniforme.  Se calcula en función del peso de la máquina multiplicado por el coeficiente de resistencia al rodamiento (coeficiente de fricción).  Es decir: .

Donde Resistencia al rodamiento. Peso de la máquina o tractor. Coeficiente de rodamiento. 01.- Ejemplo  Determinar la resistencia al rodamiento de la siguiente máquina. Datos: a) Peso del tractor (

.

b) Coeficiente de rodamiento Solución:

2. RESISTENCIA A LA PENDIENTE  La resistencia a la pendiente es la componente del peso de la máquina paralela al plano inclinado.

 Su valor está en función del peso de la máquina y de la pendiente.

Peso de la máquina resistencia a la pendiente.

(

coeficiente

de

Donde: Resistencia de la pendiente. Coeficiente de resistencia a la pendiente.

 Normalmente CRP se nos da para una pendiente de si la pendiente es del

, por lo tanto

se multiplicará por 3.

02.- Ejemplo  Obtener la resistencia por pendiente de la siguiente máquina. Datos: -

Peso de la máquina Sube una pendiente del .

.

Solución:

03.- Ejemplo  Determinar la resistencia al rodamiento de la siguiente máquina (tractor). Datos: -

Peso del tractor Coeficiente de rodamiento

.

Solución:

04.- Ejemplo  Determinar la resistencia del rodamiento de la siguiente máquina. -

Peso de la máquina Coeficiente de resistencia a la pendiente

.

Solucion:

3. FACTORES DE ALTITUD  Otro factor que afecta el rendimiento de la máquina es la altitud a la que se encuentra trabajando.

 Se considera que arriba de los

Sobre el nivel del mar (m.s.n.m.) la producción afecta el siguiente orden.

-

por cada

. Arriba de

por cada

Arriba de

 El uso de turbo cargadores y enfriadores de admisión en los motores en los tractores rendimiento.

tienden

a

compensar

esa

admisión

en

el

05.- Ejemplo  Obtener la potencia de un motor. Datos: - Potencia -

Se encuentran trabajando a una altura de

.

Solución: 1. Consideramos el primer caso. Calculo del factor por altitud.

2. La pérdida será:

3. Entonces la máquina dispondría:

4. Cálculo de la eficiencia:

de eficiencia.

4. FUERZA TRACTIVA O RIMPULL La fuerza táctica o rimpull es la que desarrolla el tractor y la obtenemos de la siguiente fórmula de la ingeniería mecánica. FT=(375*HP*0.80)/V Donde: FT= Fuerza Tractiva HP= Potencia nominal en HP

V= Velocidad en Millas/hora *Nota 1: FT: peso total en las llantas motrices por el coeficiente de tracción FT=Pt*CT

06.- Ejemplo Calcule la fuerza tractiva o rimpull de un tractor con 4 neumáticos. Datos: A) Peso del tractor: Pt = 14,000 Kg. B) De los cuales 60% recae en las llantas traseras y el 40% en las llantas delanteras. C) Se supone que sólo las llantas traseras son motrices D) Trabaja con una pendiente de 2% E) Su resistencia a la pendiente es de 10 Kg/Ton F) Resistencia al rodamiento 35Kg/Ton G) El coeficiente de tracción (CT) entre la superficie del camino y las llantas es igual a 0.60

Solución: A) Peso de operación 14 Ton B) Carga sobre el eje trasero: (14000Kg)*(0.60) = 8400Kg C) Cálculo del rimpull o fuerza tractiva FT = Pt *CT FT = (8400Kg)*(0.60) = 5040Kg D) Cálculo de las resistencias a) Rodamiento: (14 Ton)*(35 Kg/Ton) = 490 Kg b) Pendiente: (14 Ton)*(10Kg/Ton) = 280 Kg

5-. Total de resistencias: TR = 490 Kg + 280 Kg = 770 Kg 6-. Fuerza tractiva total: FT = 5040 Kg - 770 Kg = 4270 Kg

5. CAPACIDAD DE LA HOJA La en la se

fórmula que nos proporciona el volumen de la cuchilla se debe de tomar cuenta se debe de tomar en cuenta que la cuchilla corta el material y va empujando delante de la máquina formando una cuña prismática como muestra en la figura

Donde: C = capacidad de la hoja en m

2

L = Longitud de la hoja en mts. H = Altura de hoja en mts.. X = Ángulo de reposo de material y = Longitud de la base de la hoja en mts. Calculo del área: Tan X = (H) / (y) ∴ y = (H) / (Tan X) A = (b*a)/2

A = (H/ Tan X) * (H/2)

Cálculo del volumen: V = A * L 2

V= ((H ) / (2*TanX)) * L

2

A= (H ) / (2 TanX)

Los tractores empujadores tienen ciertas limitaciones distancias máximas de acarreo aconsejable de 100 m.

en

cuanto

a

 Al excederse resulta antieconómico el uso de esta máquina.  De cualquier manera en distancias mayores de 30 m., el rendimiento disminuye el 5% por cada 30 m. adicionales. 07.- Ejemplo Calcule el volumen de la siguiente hoja que maneja un material con ángulo de reposo 2 a 1. Datos: 1.- Talud o ángulo de reposo 2:1 2.- Longitud de la hoja 5.5 m. 3.- Altura de la hoja 2.75 m. Solución:

08.- Ejemplo Por medio de los manuales del fabricante determine la producción media por hora de la siguiente máquina. Datos: 1.- Un tractor D&N/8V. 2.- Con cilindro de inclinación. 3.- Que se mueve por el método de la zanja. 4.- Arcilla compacta. 5.- Distancia media de 45 m. (150 ft.). 6.- Cuesta abajo con pendiente del 15%. 7.- Se estima que la densidad del material es 1300 kg/m3 8.- El operador es mediano. 9.- Eficiencia en el trabajo, se estima en 50 min/h 3 10.- La producción máxima sin corregir es de 100 m /h o 53 yd/h Solución: A) Factores de corrección a) Arcilla muy compacta difícil de cortar = 0.8

b) c) d) e) f)

Corrección por pendiente = 1.3 Método de la zanja = 1.2 Operador mediano = 0.75 Eficiencia en el trabajo = 50 min/h = 0.83 Corrección por densidad = 1300/1300 = 1

B) Cálculo de la producción

6. PRODUCCIÓN DE LOS DESGARRADORES Existen varios sistemas para calcular la producción de los desgarradores: a) La primera y mejor de ellas:  Particularmente en grandes obras consiste en secciones, un área determinada y registrara el tiempo que ocupa un tractor equipado en efectuar el desgarramiento, seleccionar el área después de ser removido el material, lo cual nos permite conocer la producción directa. b) Otro sistema :  Consiste en suponer que el tractor empujador trabaja en primera velocidad obteniéndose la tabla de especificaciones de la máquina.  Deberán incluirse los tiempos para giros y sacados y hundidas del desgarrado, considerar la distancias entre clientes y la profundidad de desgarre.  Este procedimiento arroja el volumen medio en banco calculado y la experiencia demostrando que los resultados que se obtienen varían entre 10 a 20% más altos que obtenidos, utilizando el primer método. 09.- Ejemplo El volumen que puede desgarrar el siguiente tractor. Calcular: Datos:

1.2.3.4.5.6.7.8.-

CAT DALT Equipado con un desgarrador de 1 diente. Tener tracción de 60 cms. Distancia entre pasadas 90 cms. Velocidad, en primera velocidad 1.6 km/hr. Longitud 150 mts. Tiempo muerto en cada cabecera al maniobrar 0.25 mm. Eficiencia en el trabajo 45 min/hr.

Solución: 1.- Cálculo de la velocidad en m/min

2.- Cálculo del tiempo del ciclo

3.- Cálculo del número ciclo o pasadas

4.- Cálculo del volumen de desgarrado por ciclos o pasadas. Vol. Desgarrado/ciclos = 150m * 90 * 60m 3

= 81 m /ciclo

5.- Cálculo de la producción. 3

P = 81 m /ciclos * 7.68 días/m 3

P = 622.8 m /hra

7. PRODUCCIÓN DE LOS TRACTORES  Para estimar la producción de los tractores empujadores se aplica la siguiente fórmula:

Donde:

P = Producción en m3/hra E = Eficiencia del trabajo min/hra Tc = tiempo de ciclo en min C = Capacidad de la hoja 10.- Ejemplo Determinar la producción de un tractor mediante la fórmula general. Datos: A) Eficiencia = 50 min/hra = B) Tiempo del ciclo (ida + vuelta) = 4 min = C) C= 1.5 m Solución:

3

(la fórmula general)

11.- Ejemplo Obtener la producción (rendimiento) de la siguiente máquina (tractor) mediante la fórmula general: Datos:        

   

Longitud de la hoja = 4.17 m Altura de la hoja = 1.73 m Considerando un talud de reposo del material 2:1 3 Peso del material escavado = 1650 kg/m Coeficiente de resistencia al rodamiento Cr = 0.04 Coeficiente de resistencia a la pendiente = 0.04 Puede regresar a la velocidad máxima sin carga a razón de 13 km/hra Los fabricantes recomiendan que se utilice la velocidad de 8.4 km/hra, esto para no dañar el diferencial por lo que se debe considerar esta como su velocidad de regreso El peso del tractor = 37417 kg La potencia del tractor = 268 HP Distancia del tiro = 90 m Considerar un tiempo fijo = 0.09



Eficiencia del trabajo = 50 min/hra

Solución: a) Cálculo del volumen de lo hoja. 1

α 2

b) Peso del material

c) Cálculo de la resistencia al rodamiento

d) Cálculo de la resistencia a la pendiente

e) Resistencia de la carga

 Prácticamente hay que cargarla para llevarla más adelante. f) Resistencia al rodamiento del material

g) Resistencia total del material

Resistencia total:

h) Cálculo de la velocidad de ida.

V = (1.5) (1.6) V = 2.39 km/hra

i) Cálculo del tiempo de ciclo

n – de regreso

j) 12. Cálculo del tiempo total ti = 2.26 min tr = 0.64 tf = 0.09 tt = 2.99 min

tiempo x ciclo

k) 13. Cálculo de producción

8. MOTOCONFORMADORAS DE MOTONIVELADORAS a) Partes más importantes. b) Actividades más importantes c) Producción de la motoconformadora  La obtenemos mediante la siguiente formula:

Dónde:

3

P= producción o rendimiento en m /hr. V= velocidad de la maquina en Km/hr. e= espesor de la capa por nivelar m. E= eficiencia de trabajo. N= número de pasadas por ciclo que requiere la máquina. Para: revolver  Tender.  Nivelar.  La faja donde está trabajando. 12.- Ejemplo  Calcular la producción de una motoconformadora.  Transita a una velocidad de 10000 Km/hr.  Para tender y nivelar un terraplén necesita dar las siguientes pasadas. o Tendido del material acamellonado. o Revoltura del material para impregnarlo de agua. o Tendido del material (para extenderlo). o Nivelarlo para poder ser compactado. o Ancho de la faja = 8 m. o Espesor de las capas = 0.20 m. o Eficiencia = 45 min/hr = 0.75. o Ancho de la cuchilla = 3.50. o Por norma cuando se utilice la cuchilla más de una vez los traslapes deberán ser del 20 % del ancho de la cuchilla (mínimo). Solución: 1. formula a usar:

2. cálculo del traslape mínimo.

Traslape mínimo = 3 50 0 20

0 70

Por lo tanto quiere decir que el ancho efectivo de la hoja es:

3 50

0 70

2 80

Si la corona mide 8.00 de ancho entonces:

8 2 80

2 86

 se considera que la cuchilla cabe 3 veces. -

Por lo tanto cambia el traslape entonces; ¿de cuánto será el traslape?

8 3

2 66

El traslape real es:

3 50

2 66

08

3. Numero de pasadas: Tendido

3 pasadas

Revolver

3 pasadas

Tender

3 pasadas

Nivelar

3 pasadas

N = 12 pasadas 4. Calculo de la producción. 10000 8 0 20 075 12 3

m / hr.

9. CARGADORES a) Partes principales. b) Actividades. c) Producción.

1er pasada

0 70



Es igual a la cantidad de material que cargan y descargan en su cucharon por ciclo, por el número de ciclos que puedan realizar por

hora  La cantidad que puede caber el cucharon de un cargador se estima en la forma de material que se encuentra (suelto o en el banco)  La

capacidad

real

del

cucharon

se

determina

multiplicando

la

capacidad nominal o de fábrica por un “factor de llenado” del cucharon,

este

factor

de

llenado

se

estima

de

acuerdo

a

los

siguientes valores: Tabla: factor de llenado (cargadores). Tamaño y tipo del material

Factor de llenado

- Materiales pequeños bien mezclados húmedos. - Agregados pétreos (uniformes).

y 95 - 100

- Menos 1/8"

95 - 100

- De 1/8" a 3/8"

90 -95

- 3/8" a 3/4" hacia arriba

85 - 90

- 3/4 hacia arriba

85 - 100

Material tronado - Bien tronado

80 - 90

- Regular

75 - 90

- Mal tronado

60 - 75

- Otros - Mezcla de tierra y piedra

100 - 120

- Marga húmeda

90 - 110

- Tierra vegetal, piedra, raíces.

80 - 110

- Materiales cementados

85 - 95

 Cuando

el

material

se

encuentra

en 3

el

bando

de

préstamo,

la

producción debe ser considerada en m , medidos en el banco y esto se calculara aplicando los factores de abundamiento o expansión

(factores volumétricos de conversión) y aplicando los factores de llenado del cucharon.  En esas condiciones la cantidad del material, medido en banco, se calcula con la siguiente formula.

.  Tiempo del ciclo de operación

Dónde:  

Tiempo de descarga Se calcula tomando en cuenta los siguientes factores:

Tabla de cargas. Material

Minutos

- Tamaño uniforme de partículas 0.04 Diversos tamaños partículas - Arcilla mejorada

de 0.05 0.01

Suelos, cantos rodados, 0.1 raíces - Materiales cementados 0.15  Tiempo de maniobras Incluye el transito básico y cuatro cambios de dirección y el tiempo de giro puede considerarse que es de "0.22 min" en plena potencia y con un buen operador.  Tiempo de tránsito Aunque no es una máquina de acarreo, su operación puede requerirse en este trabajo. Por lo que deberán considerarse los tiempos de ida y vuelta, que pueden determinarse por graficas de transito como la siguiente.

 Tiempo de descarga. Depende del objetivo donde se descarga, y varia de 0.01 a 0.10 min. Para camiones de volteo normales puede considerarse 0.06 min. 13.- Ejemplo Calcular la producción de un cargador frontal (trascabo) Datos: 

Cargador frontal CAT D-931B.



Equipado con bote de 1



Va a cargar camiones de volteo.



Va a cargar una mezcla de arcillas y grava húmedos.



Extraídas de un banco de préstamo.



Tiene que realizar un acarreo total adicional de velocidad de adelante (distancia de tiro



Eficiencia



Factor de abundamiento

en segunda

.

, (arcilla y grava mojada, según

tabla). 

Factor de llenado (material mezclado y húmedo, según tabla)

Solución: 1) Calcular el tiempo del ciclo. tiempo de ciclo. tiempo de carga + tiempo de maniobras + tiempo de transito + tiempo de descarga. Tiempo de carga arcilla mojada.

0.06 min

Tiempo de maniobra (Reacomodación).

022 min

Tiempo de tránsito, ida y regreso, según 1.6 min gráfica. Tiempo de descarga a volteo.

0.06 min

tiempo total 2) Calculo del número de ciclos.

3) Capacidad real del bote.

4) Calculo de la producción medido suelto (M. S).

5) Calculo de la producción medida compactada (M. B).

Nota: Factor de compactación

 Factor de abundamiento será:

10. PRODUCCIÓN DE CARGADORES FRONTALES SOBRE RUEDAS (PAY LODERS).  El ciclo base (carga, maniobras de giro y descarga) de un cargador frontal “articulado sobre ruedas” pueden considerarse en 0. 0 min.  Excepto para aquellos superiores a

de capacidad en

que este tiempo aumenta el aligeramiento a 0.32 min.  Para calcular con mayor precisión deben considerarse las variables que se enlistan enseguida.  De los cuales deberán “aumentarse o disminuirse” al tiempo de ciclo básico. Tabla. Cargador frontal. Cargador Frontal (Pay Loders). Material mezclado.

+0.02

Menor de 1/8´´.

+0.02

De 1/8´´ a ¾´´.

-0.02

De ¾´´ a 6´´. Mayores a 6´´.

+0.03

Material de banco muy irregular.

+0.04

 Almacenamiento hecho con empujador o banda transportadora. 

Hasta 3m o menos.

0.0



Hasta 3m o más.

0.01



Hecho con camiones de volteo.

0.02

 Varios. 

Los camiones y el cargador son propiedad de una misma empresa.

-

0.04 

Los camiones son de diversos dueños. +0.04



La operación es constante. +0.02

 Acarreo. Si adicionalmente el cargador deberá hacer acarreos diferentes a los supuestos con el ciclo de baceo, se deberá recurrir a las gráficas que para cada suministran los fabricantes.

 En estas condiciones el ciclo total será:

 Para calcular la producción se deberán usar los mismos enteros anotados en la parte correspondiente a cargadores sobre orugas (trascabo), por lo que se refiere a: 

Coeficiente de abundamiento.



Factor de llenado de cucharon.

14.- Ejemplo Determinar el volumen de material que puede ser manejado por un cargador sobre ruedas. Equipado por un motor de 155 HP. Un bote de . determine la producción suelta y comprimida. Datos: 

Roca bien tronada de tamaño 6´´.



Factor de abundamiento 40%.



Almacenamiento con tractor a una altura de 2m.



Todo el equipo es de una misma empresa.



La operación es constante.



Descarga, es a una planta de trituración, el objetivo es reducirlo da

y debe acarrear a 100 mts en 2 velocidad de la máquina. 

Factor de eficiencia 80%.



Distancia de tiro 50 mts.

Solución: 1) Calculo del tiempo de ciclo. Tiempo básico (carga, maniobras de giro y descarga).

+0.40 min

Material.

+0.03 min

Almacenamiento.

+0.01 min

Los camiones y el cargador son de la misma empresa.

-0.04 min

Operación constante.

-0.04 min

La descarga es a un objetivo reducido.

+0.05min

Acarreo (grafica).

+0.50 min 0.91 min

2) Calcular el número de ciclos por hora.

3) Calculo de la capacidad real del cucharón Capacidad material del cucharón= capacidad nominal* factor de llenado 3

CRC=1.91m * 0.8 C= 1.53m

3

. Calculo de la producción 3

P= 1.53m /ciclo * 52.75 ciclos/hr 3

P= 80.10 m /hr (Ms)

11. COMPACTADORAS  Se

utiliza para

la

consolidación de los

suelos

al

grado de

compactación específica.  Se

entiende

por

compactación

de

los

suelos,

al

mejoramiento

artificial de sus propiedades mecánicas por medios mecánicos.  Por medio de la compactación se logra: 1. Aumento del peso volumétrico 2. Los suelos retienen el mínimo de humedad 3. Presentan menor permeabilidad

4. Sus asentamientos son reducidos  La compactación se traduce en un mayor valor de soporte, mayor resistencia y mínima variación volumétrica por cambios de humedad.  Los métodos usados para la compactación de los suelos depende del tiempo de materiales con los que se trabaje en cada caso.  El esfuerzo de compactación sea la energía que se trasmite al suelo, según la máquina y el método empleado en el proceso de compactación, puede lograrse mediante: a) Peso estático o presión b) Amasado o manipulado c) Impacto o golpes violentos (apusanados) d) Vibración o sacudimientos  Factores que influyen en la compactación: a) Contenido de humedad del material b) Granulometría del material c) Número de pasadas del equipo d) Peso del compactador e) Presión de contacto f) Velocidad del equipo de contacto g) Espesor de la capa  Clasificación de los equipos de compactadores: a) Tambores de acero liso b) Neumáticos c) Pata de cabra d) Regilla de malla e) De pisones remolcados f) Vibratorios g) Combinados: 1. Tambor liso y vibratorios 2. Neumáticos y tambor liso

12. PRODUCCION DE COMPACTADORES 3

La producción de los compactadores se expresa en m de material 3

Compactado M me/hr  Coeficiente de contracción:

3

3

3

3

Cc= (m material compactado m Me)/ (m material en blanco m M1B1)  Fórmula para el cálculo de volúmenes compactados de producción: 3

M M1C=

* E

Donde: A= ancho de compactación por pasada en mts (Los fabricantes de compactadores recomiendan tomar el valor de A= 0.80 de ancho de la rueda del compactador por efecto del traslape. V= velocidad de trabajo de compactador en m/hr. e= espesor de la capa compactada. N= número de pasadas del compactador.  Número de pasadas El número de pasadas depende de la energía que el equipo puede proporcionar al suelo. Tabla de rendimiento de compactador COMPACTACION Equipo

Profundidad la capa

NUMERO DE PASADAS de Para 90%

Para 95%

1. Rodillo metálico

10 al 12

7 a 9

10 al 12

2. Neumático ligero

15 a 20

5 a 6

8 a 9

3. Neumático pesado

hasta 70

4 a 5

6 a 8

4. Rodillo de 20 a 30 impacto vibratorio 5. Rodillo de reja 20 a 25

5 a 6

6 a 8

6 a 7

7 a 9

6. Pata de cabra

3 a 6

6 a 7

20 a 30

 Operación de la velocidad

De la velocidad traslación del compactador y el número de pasadas dependerá principalmente la producción.  Velocidad estará entre los siguientes valores: 1. Rodillos metálicos y pata de cabra Son lentos por naturaleza, entre más rápidos mejor, limitados sólo por la seguridad. 2 a 3 km/hr es buen máximo. 2. Rodillo de reja y de compacto Entre más rápidos mejor, normalmente de 10 a 20 km/hr. 3. Rodillos neumáticos

limitados

sólo

por

seguridad,

Entre más rápidos mejor, excepto que haya rebotes, lo que puede ocasionar “ondulación” de la capa compactación dispareja y desgaste acelerado del equipo, normal 4 a 8km/hr. 4. Rodillos vibradores La materia eficiencia se obtiene entre 4 y 6 km/hr. A velocidades mayores la eficiencia baja rápidamente, y se puede no llegar a obtener la compactación. 15.- Ejemplo Calcular la producción teórica de un compactador. Datos: 1. Compactador vibratorio 2. Rodillo liso de 2.50 m de ancho 3. Trabajando a una velocidad de 10 km/hr 4. Con una compactación del 95% 5. Dando

pasadas para lograr la compactación

6. Eficiencia del 70% 7. Espesor de la capa 15 cm Solución: 3

1. Fórmula: m Me=

* E

2. Cálculo del ancho efectivo del rodillo: A= 2.50 * 0.80= 2 mts 3. Cálculo de la producción: 3

m Me= 3

* 0.70 3

Pm /hrMe= 523 m Me/hr