Instituto Tecnológico de Matehuala
“2019, Año del Caudillo del Sur, Emiliano Zapata”
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MATEHUALA
Maquinaria Pesada y Movimiento de Tierras ICC-1022 Evaluación de los cálculos del rendimiento de la maquinaria pesada Integrantes: Oliva Robles Nancy Joseline
Pérez Rodríguez Gerardo de Jesús Obregón Guzmán Cinthia Guadalupe Oliva González Diego Fernando Quezada Sauceda Luis Alejandro Pérez Rangel Marco Antonio Carrera:
Ingeniería Civil
Semestre:
Cuarto
Grupo:
A
Docente:
Ing. Obregón Prieto Álvaro
Periodo:
Enero-Julio 2021
Matehuala, S.L.P.
31 de mayo 2021
Carretera 57, KM. 5, tramo Matehuala-Saltillo, Matehuala, C.P. 78746, San Luis Potosí. Tel. 01 (488) 8821314 y 8823877 ext. 108 e-mail: e-mail:
[email protected] www.tecnm.mx www.tecnm .mx | www.itmatehua www.itmatehuala.edu.mx la.edu.mx
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MATEHUALA
Número de registro: RPrIL-072 Fecha de inicio: 2017-04-10 Término de la certificación 2021-04
INDICE Introducción pág. 1 1.- Rendimiento tractor pág. 2 y 3 1.1.- Ejercicio resuelto pág. 3-6 2.- Rendimiento compactadores pág. 6-8 2.1.- Ejercicio resuelto pág. 8 3.- Rendimiento retroexcavadora pág. 9 3.1.- Ejercicio resuelto pág. 10 4.- Rendimiento moto conformadora pág. 11 4.1.- Ejercicio resuelto pág. 12 5. Problemas anexos pág. 12-24
Conclusiones pág. 25-27 Referencias Bibliográficas pág. 28
INTRODUCCIÓN La eficiencia comprende tanto el trabajo como la potencia. Las máquinas que realizan trabajo tienen partes mecánicas que se mueven, por lo que se pierde algo de energía debido a la fricción o alguna otra causa en particular. Así, no toda la energía absorbida realiza trabajo útil. La eficiencia mecánica es una medida de lo que se obtiene a partir de lo que se invierte, esto es, el trabajo útil generado por la energía suministrada. La productividad de la maquinaria en un proyecto, puede ser obtenido mediante tres formas diferentes. Por el rendimiento real, a base de la observación de las cantidades producidas al día. El teórico – práctico, realizado mediante la aplicación fórmulas y observación de la maquinaria trabajando en cada actividad. Y el teórico, obtenido por datos y curvas ya establecidas por las empresas fabricantes de maquinaria. Los rendimientos de maquinaria pesada son una base sólida en el aporte de información para los procesos de planeación, estimación de costos y control, y así mismo la mejora de presupuestos y optimización en obra en actividades ligadas a los movimientos de tierra. En el presente trabajo se analizaron las fórmulas, así como la parte teórica, para el cálculo de rendimiento en maquinaria pesada aplicada en la construcción. Así mismo, se realizaron ejemplos de los respectivos cálculos para determinar el rendimiento de diferentes máquinas. Las fuentes secundarias consultadas fueron tomadas como referencia para fines teóricos en la estimación y cálculo de los rendimientos de cada equipo y los factores que intervienen.
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1.- RENDIMIENTO TRACTOR En la industria de la construcción se utilizan diferentes maquinarias pesadas para diferentes usos, y una de las máquinas que gozan de mayor popularidad sin duda es el tractor y esto se debe a su gran versatilidad que tiene a la hora de trabajar en una construcción, ya sea cortando o excavando terracerías o desgarrando material entre muchas funciones más que tiene durante el proceso de una obra. Y estos tractores están equipados con una hoja delantera la cual se puede levantar o bajar dependiendo la circunstancia lo requiera mediante un control hidráulico. Esta hoja con la que cuenta un tractor tiene un gran empuje el cual es proporcionado por el tren de fuerza de la máquina y esta hoja realiza diversos tipos de trabajos con una gran eficiencia. El peso y la potencia de esta máquina disponibles, determinan la capacidad de empuje que tiene el tractor. Ya que ningún tractor puede aplicar más empuje que el peso de la maquina más la fuerza que suministra el tren de fuerza a la máquina. Un tractor o dozer es una unidad de tracción provista de una hoja en la parte frontal. Esta hoja se usa para excavar, mover, cortar y nivelar o esparcir material hacia delante del tractor. Los tractores son las máquinas de movimiento de tierras más eficientes y versátiles. Se usan generalmente para iniciar la limpieza del terreno, el corte y la nivelación de la subrasante y en la producción de los agregados en los bancos de material.
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Medir en el campo el tiempo que requiere para obtener esa excavación. Dividir el volumen entre el tiempo y se obtendrá el rendimiento del tractor en m3/h.
1.1.- EJERCICIO RESUELTO
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2.- RENDIMIENTO COMPACTADORES Indica que el 953 con el cucharon 1.5m3 tiene una capacidad de operación recomendada de 2720 kg/ciclo (6000lb.) Se entiende por compactación de los suelos el mejoramiento artificial de sus propiedades mecánicas de por medios mecánicos. Con la compactación aumenta el peso volumétrico del material, los suelos retienen el mínimo de humedad, presentan menor permeabilidad. La compactación se traduce en un mayor valor de soporte, mayor resistencia al corte y mínima variación volumétrica por cambios de humedad. El esfuerzo de compactación o sea la energía que se transmite al suelo, según la máquina y el método empleado en el proceso de compactación, puede lograrse mediante:
Peso estático o presión.
Amasado o manipuleo.
Impacto o golpes violentos.
Vibración o sacudimiento.
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Con ayuda de enzimas.
Factores que influyen en la compactación.
Contenido de humedad del material
Granulometría del material
Numero de pasadas del equipo
Peso del compactador
Presión de contacto
Espesor de la capa
Se han introducido mejoras tales como: poderosos sistemas hidráulicos, sensores electrónicos confiables, diseños más funcionales, mayor versatilidad en su uso, transmisiones rápidas, potentes motores, etc., las cuales se han traducido aun mayor producción de los equipos. El equipo para compactar se clasifica en: De tambores de acero liso Prácticamente no requiere mantenimiento • Cojinetes del enganche sin mantenimiento. • Intervalos prolongados de mantenimiento del sistema vibratorio y del sistema
hidráulico, lo que proporciona mayor tiempo de disponibilidad y menores costos de mantenimiento. Rendimiento de compactación mejorado • Más peso en el tambor y mayor amplitud. • Las funciones de control de velocidad automatizada y del sistema vibratorio permiten garantizar operaciones de compactación de calidad alta y uniforme de forma sencilla.
De neumáticos es el equipo de trabajo que se utiliza para compactar mediante neumáticos las mezclas bituminosas en caliente tras su tendido. Pata de cabra Rejilla o malla Máquina. Es el aparato que transforma la energía de claro en energía mecánica para mover material. La maquinaria de construcción se utiliza con bastante ventaja para mover materiales en cualquier tipo de obra. obra.
En el mercado de maquinarias tiene
muchos tipos, capacidades, marcas y estilos; diseñadas para un fin específico. Debido 7
al alto precio de la maquina se debe considerar que la compra de una maquina es una inversión cuyo importe se debe recuperar incluyendo una utilidad razonable. Las maquinas se dividen en:
Pesadas
Semipesados
Ligeras
Vibratorios
Estos equipos combinan los esfuerzos estáticos con los dinámicos. Eliminan en gran medida la fricción interna entre las partículas del suelo y mejoran la compactación. El resultado es mejor en terrenos granulares que en cohesivos. Otro efecto es el despegue del rodillo del suelo debido al impacto ejercido por el mismo a causa de la vibración. Todo ello ha propiciado mayores rendimientos respecto a la compactación estática, pudiéndose compactar tongadas de mayor espesor. La acción de un rodillo vibrante equivale a la de otro estático de mucho mayor peso, dependiendo del material a compactar. Como idea orientativa esta equivalencia es de 12 en gravas y escollera, y de 8 en suelos cohesivos.
2.1.- EJERCICIO RESUELTO
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3.- RENDIMIENTO RETROEXCAVADORA Estas máquinas nacen como un equipo más de excavadoras convertible el cual consistía en un brazo de ataque con un cucharon operando en sentido contrario al de la pala mecánica. Son equipos diseñados para realizar trabajos bajo el nivel del terreno en que se sustentan. Si bien existen diferentes modelos de retroexcavadoras como lo son: Las retroexcavadoras montadas neumáticos son máspequeños veloces yy generalmente cuentan con estabilizadores. Sonsobre fabricadas en tamaños de pequeña capacidad de cucharon. Las retroexcavadoras montadas sobre oruga estas son utilizadas para trabajos sobre superficies de material suelto en donde se requiere un buen apoyo, aunque tienen menor movilidad tiene una mayor capacidad en cuanto al montaje de material. Producción de retroexcavadoras: El ciclo de excavación de una retroexcavadora está compuesto de 4 faces: Carga del bote o excavación propiamente. Giro de la maquina cargada cargada Vaciado del bote Giro de la maquina vaciada vaciada El tiempo total del ciclo depende del tamaño de la maquina con la que se ejecutara el trabajo. En excelentes condiciones de trabajo estas máquinas pueden trabajar rápidamente y a medida que las condiciones empiezan a deteriorarse el rendimiento empieza a bajar.
3.1 EJERCICIO RESUELTO
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4.- RENDIMIENTO MOTOCONFORMADORA Son máquinas de aplicaciones múltiples, destinadas a mover nivelar y afinar suelos utilizados en la construcción y la conservación de caminos, están formadas por un chasis montado sobre ruedas que lleva un brazo alargado que descansa en otro eje de ruedas que son las de dirección, la importancia de estas máquinas se debe tanto a su gran potencia, como al dispositivo para mover la cuchilla que le permite moverse y girar en todos sentidos, es decir. Puede regular su altura con relación al plano horizontal. En el plano horizontal puede quedar fijada formando un ángulo cualquier en el eje vertical de la máquina. Puede inclinarse también con relación en el plano horizontal. Las moto conformadoras pueden mover materiales pocos compactos y sin cohesividad como arena y grava y que no tengan mucho contenido de raíces troncos o piedras. Se le pueden adaptar otros dispositivos auxiliares como lo son, escarificadores, roja frontal de empuje.
PRODUCCION DE MOTO CONFORMADORAS. El modelo y potencia de estas máquinas está determinado por el tamaño de sus hojas, Cualquiera que sea el trabajo de esta máquina estará determinado por las velocidades a las que se trabaje así como el número de pasadas que se necesiten dar. La fórmula más usada para calcular el rendimiento de estas máquinas es la siguiente…
R=VxA*exE
4.1.- EJERCICIO RESUELTO
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5.- PROBLEMAS ANEXOS
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CONCLUSIONES La maquinaria de la cual estamos tratando de resolver los diferentes problemas la podemos denominar como maquinarias pesadas las cuales las utilizamos en el día a día de la construcción ya que son parte fundamental para el cumplimiento de los diferentes trabajos en los cuales se pongan o se les designen. El correcto uso de ella y su eficaz uso y rendimiento de ella depende en gran parte de los cálculos los cuales se hacen así como nosotros tratamos de hacerlos nosotros para el supuesto problema que resolveremos, el que este procedimiento está bien depende muchas cosas como lo son el cálculo exacto de que se debe hacer para que esta esté en su máxima potencia o su mejor rendimiento ya que esto nos asegura que cada máquina a la que se le hagan cálculos y revisiones precisas nos garantiza que esta estará bien y desarrollara mejor su trabajo y estará en el correcto tiempo, y con esto también se quiere decir que no todos los cálculos de estas maquinarias son los mismos ya que cada una de ella tiene diferentes componentes los cuales deben de tomarse en cuenta para el cálculo.
Oliva González El uso de la maquinaria pesada en la construcción es relevante Por lo cual se debe de de tener en cuenta su rendimiento siempre que esta se utilicé ya que el rendimiento de la maquinaria pesada es una base sólida que aporta información valiosa para los procesos de planeación, estimación de costos ,y control del misma así como también mejora los presupuestos y cotizaciones que ajustaran de mejor forma los cronogramas de actividades ligadas a los movimiento de tierras permitiendo un óptimo desempaño para así alcanzar los objetivos y metas que se desean en tiempo y forma.
Obregón Guzmán Gracias a este trabajo se pudo llegar a la conclusión de como aprender los tipos de maquinarias que podemos utilizar en nuestro proceso laboral como ingenieros civiles también con los ejercicios que nos ayudan a obtener un resultado y así un mejor trabajo, en estás maquinarias tenemos que tener mucho en cuenta como la tecnología va avanzando y está va modernizando los tipos de maquinarias haciéndolas más 25
seguras , que rindan más, y que llegue a tener un menor costo, y junto con ellas nosotros tenemos que seguir estudiándolas y aprender su uso correcto. Tenemos que saber que cada tipo de maquinarias está hecho para un diferente tipo de trabajo y nosotros el saber cómo usarlos en qué momentos y la mejor opción para el trabajo que se está realizando.
Quezada Sauceda En el trabajo de Ingeniería civil se ve inmersa en gran parte la maquinaria pesada, ya que lo es básicamente todo, en este trabajo pudimos analizar más a fondo la funcionalidad de algunas de ellas, probablemente las más empleadas, así como sus fórmulas para el cálculo de su rendimiento. Para nosotros es fundamental saberlas utilizar para un buen manejo y optimización en campo en lo que es el uso de la maquinaria para producción y obra.
Oliva Robles Gracias a esta práctica podemos entender más sobre el tiempo y cómo podemos optimizarlo con las maquinas necesarias y lograr hacer un presupuesto más confiable y a menor costo por que gracias a estos cálculos tendremos un aproximado del tiempo que necesitaran la maquinaria para acabar y no estar adivinando con lo cual mejoramos como ingenieros ya que tendremos más claridad del conocimiento y habilidades a mejorar conforme pase el tiempo ir mejorando.
Pérez Rangel En este documento podemos observar las características y cuáles son sus aplicaciones de diferentes maquinas como el tractor, compactadores, retroexcavadora, moto conformadora en la rama de la construcción donde además de la teoría de cada maquinaria. También podemos observar problemas para la obtención del rendimiento de cada máquina en una obra y así aprender como calcularlo y a la vez saber la importancia que tiene el rendimiento de una maquina en una obra. Ya que en una obra el tiempo vale mucho y es por eso que es importante saber calcular el rendimiento de cada una de estas máquina. 26
Y así en nuestra carrera profesional saber cómo calcular la producción o el rendimiento de cada una de estas máquinas ya que en muchas veces se rentan y es por eso que es importante saber cuánto rinde en un día y poder hacer bien los cálculos de cuantos días se ocupara cada máquina dependiendo la etapa en la que valla la obra.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS https://issuu.com/ricardoguzman/docs/44936929-maquinaria-para-construccion https://issuu.com/ricardoguzman/docs/44936929-maquinaria-para-construccion https://repositorio.unicartagena.edu.co/bitstream/handle/11227/1545/2.0%20INFOR ME%20FINAL.pdf?sequence=1&isAllowed=y ME%20FINAL.pdf?sequence=1&isAllowed=y https://es.slideshare.net/miluskavillarreal/rendimiento-de-maquinarias https://es.slideshare.net/miluskavillarreal/rendimiento-de-maquinarias
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