Productividad de Equipo Pesado PDF

 

PRODUCTIVIDAD DE EQUIPO PESADO Introducción al Curso; Clasificación de los Equipos, Vehículos y Máquinas de Movimiento de Tierra; y Seguridad Industrial MBA. Juan Carlos Latorre Boza Docente del Departamento de Equipo Pesado

 

Agenda • • • • • • •

Generalidades ddeel Cu Curso Normas Clasi asifica cacción de de veh vehícu ículos Máqu Máquin inas as de movi movimi mien ento to de tier tierra ra Casos Los Los E EPP PPss en la indu indust stri riaa ddee los los ve vehí hícu culo loss ppes esad ados os Conclusiones

 

• • •

Generalidades del curso

Cuarto ciclo. 17 se sesiones, ca cada se sesión de de 3 hor oraas. Hora Horari rio: o: Mié iérrco cole less 08: 08:05 a. a.m. m. – 10:3 10:355 a. a.m m..

• Si Sist stem emaa de de Ev Eval alua uacción: ión: 0. 0.70 70 Pa + 0. 0.30 30 E Objetivos: • Genera General:l: Ident Identifi ificar car y recono reconocer cer los los distin distintos tos tipos tipos de maqu maquinar inaria ia móvil móvil de movi movimie miento nto de tierra tierras, s, de transporte y de manipulación de cargas, que se usan en la industria moderna. Se hará énfasis en la identificación y reconocimiento de los sistemas, así como los parámetros de operación y de producción en los diversos entornos de trabajo.

Identificar y reconocer los distintos vehículos usados en la industria minera, de construcción y de transporte público

Clasificar los equipos, vehículos y maquinarias usados en la industria

Identificar los componentes y sistemas usados en los equipos de movimiento de tierra y transporte

Determinar los rangos de operación de los

Determinar los costos de

distintos tipos de maquinaria usados en la industria minera, construcción y transporte pesado

producción, operación y mantenimiento en los distintos tipos de maquinaria

 

Normas • •

Se ttom omar aráá lliista aall iini niccio ddee cl clases ases Tolerancia de 10 minutos

•• •

3La ttar arda danz nzas asenci cu cuen enta co como mo iina nasi sist sten enci cia Las s iina nasi sist sten cias astan non titien enen en1ju just stif ific icac ació ión na Es Estu tudi dian ante te qque ue ex exce ceda da el 330% 0% ddee in inas asis iste tenc ncia iass se será rá ddes esap apro roba bado do



LEY 29517

 

Clasificación de Vehículos • Un veh vehícu ículo lo es un medio medio de loco locomoc moció iónn qu quee pperm ermite ite el traslado de un lugar a otro. Cuando traslada a personas u objetos es llamado vehículo de transporte. Vehículos ligeros Vehículos pesados Vehículos de de transporte Vehículos de de construcción Vehículos de de minería

 

VEHÍCULOS

TIPO DE APLICACIÓN

CAPACIDAD

L i g e ro s

Pesados

Transporte

Construcción

Minería

 

Vehículos ligeros • Son Son los los ve vehí hícu culo loss con con lo loss que que tene tenemo moss contacto en nuestro quehacer diario. Menor potencia y peso bruto vehicular que no excede de los 3,500 Kg.. Podemos clasificarlos en: • Sedán. • C oupe. • Station Wagon. • SUV (Sport Utility Vehicle). • P ic k U p .

 

Sedán • Tipo Ti volúmenes po ddee ca carro rroce encerí elríaque a ttíp ípic la icaatapa de uun del n au auto maletero tomó móvi vill de no ttur incluye uris ismo; mo;elesvidrio uunn tres tres trasero, por lo que éste está fijo y el maletero está separado de la cabina. El maletero se extiende horizontalmente desde la parte inferior del vidrio trasero traser o algunas decenas de centímetros hacia atrás. La cantidad de puertas es la de las puertas laterales, prácticamente siempre dos o cuatro.

 

Coupé • Son Son ddee m men enor or ta tama maño ño teni tenien endo do en consideración el ahorro de combustible.

 

Station Wagon • Son Son ddee ccha hasi siss m más ás la larg rgoo ppar araa uuso so de carga.

 

SUV • Gener General almen mente te titiene enenn mejor mejores es prest prestaci acione oness que el vehículo de calle común, estos tienen una mejora en todos los aspectos tanto chasis como un motor mucho más potente.

 

Pick Up • Son So n ddee uuso sodene neta tame ment ntee así iind ndus ustr tria iall de ppar ara a eell transporte personal como carga. http://www.youtube.com/watch? v=UxojHA6bzhs

 

Vehículos Pesados • Los Los vveh ehíc ícul ulos os pesa pesado doss po pode demo moss clasificarlos de acuerdo al rubro en que se se usa, entre ellos tenemos el de transporte de personas y de carga. http://www.youtube.com/watch?v=JCuAJk http://www.youtube.com/watch?v=JCuAJk MYXFE&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=DnrKtEx http://www.youtube.com/watch?v=DnrKtEx QcJI&feature=related

 

De transporte de pasajeros • Los buses ses de así ppasa asaje jero rossde seviaje pu pued eden en div divid idir ir ddee cclas lasee ur urba bana na (parabu ciudad) como largos (interprovinciales), estos pueden tener incluso hasta 2 pisos, la diferencia principal es el tren de potencia, desde el motor (hasta 450 HP) así como los componentes del mecanismo de chasis (caja de cambios de hasta 12 velocidades).

 

Transporte de carga • En la ac actua tualilidad dad los cam es son los ve vehí hícul os qu quee transportan todo tipocamion de iones materiales para el culos funcionamiento de la sociedad. Se subdividen en: (a) carga con semiremolque, (b) carga en plataforma sobre su propio chasis, (c) carga extrapesada, y (d) aplicaciones militares.

 

Vehículos de Construcción • Todo Todoss aaqu quel ello loss vveh ehíc ícul ulos os ut utililiza izado doss en los campos de la arquitectura e ingeniería.

http://www.youtube.com/watch?v=9_JAiqS http://www.youtube.com/watch?v=9_JAiqS J794&feature=fvwrel

 

Vehículos Mineros • Eq Equi uipo poss uutitililiza zado doss en mi mine nerí ríaa ddee ssup uper erfifici ciee como subterránea. Ejemplos: • Camión Minero. • Cargador de bajo perfil. • Camión de bajo perfil. • Equipo de perforación. • Scooptram.

http://www.youtube.com/watch?v=I7O4uyU http://www.youtube.com/watch?v=I7O4uyU 6Skc

 

Máquinas de Movimiento de Tierra Equipos

De empuje

De nivelación y compactación

De carguío y Excavación

Tractor de ruedas

Motoniveladora

Cargador Frontal de ruedas

Tractor de orugas

Compactadora

Cargador Frontal de orugas

Retroexcavadoras

Excavadoras de ruedas

Excavadoras de orugas

Palas frontales

 

Equipos de Empuje • Tr Trac acto tore ress so sobr bree Or Orug ugas as y ttra ract ctor ores es ssob obre re rrue ueda das. s. • Un bu bulld lldoz ozer er titien enee un unaa hhoj ojaa pa para ra eemp mpuj ujar ar,, ex exca cava varr o nniv ivel elar ar llaa titier erra ra.. LLaa hoja puede ser del tipo recto de media U o de U completa. c ompleta. • La hoj hojaa es esta ta hhech echaa ddee ac acero ero con una cuc cuchil hilla, la, o var varios ios tra tramos mos de ccuch uchill illaa atornillados a ella. La hoja puede estar unida rígidamente al bastidor de empuje, estar sujeta por pasadores y sistemas de varillas o montada al bastidor de empuje de manera que pueda inclinarse y/o que puede variarse el ángulo que forma con el eje longitudinal del tractor. • Cu Cuen enta tann ccon on un ripp ripper er qu quee eess uunn ccom ompo pone nent ntee cl clav avee eenn su efic eficie ienc ncia ia.. Su labor consiste en ejecutar el trabajo de quiebre con profundidad del terreno, por lo que está siempre expuesto a grandes esfuerzos de flexión por lo que se requiere de un acero de alta resistencia mecánica.

http://www.youtube.com/watch?v=T3iOiFcTXw

 

Tractor sobre ruedas

Tractor sobre orugas

 

Equipos de Nivelación y Compactación • extender La Lass mo moto toni nive y vela nivelar lado dora ras materiales s so sonn m máq áqui en uina nas elscamino de au auto topr yprop también opul ulsi sión ónpara ppro roye yect trabajos ctad adas as de pa para ra conservación en ellos. Pueden también cortar una cuneta, conformar cortar un terraplén nuevo y son útiles como equipo para quitar nieve. Existen aproximadamente aproximadamen te 50 tipos y modelos diferentes que se clasifican de acuerdo con su propulsión, sistema de dirección y/o la complejidad de su funcionamiento. • Un co comp mpac acta tado dorr es un unaa m máq áqui uina na de au auto topr prop opul ulsió siónn qu quee ssee uusa sa pa para ra compactar tierra o el concreto asfáltico una vez que se ha extendido o tendido sobre la base del camino. Los compactad compactadores ores de rodillos son equipo especialmente proyectado que sirve para el mismo propósito que un compactador (aplanadora) pero que de debe be ser remolcado por un tractor. Dependiendo dellauso queo las se vaya a darasfálticas al equipo, las piezas que se usan para compactar tierra mezclas varía. http://www.youtube.com/watch?v=jCugKlpj http://www .youtube.com/watch?v=jCugKlpj JMY

 

Motoniveladora

Rodillo Vibratorio

 

Equipos de Carguío y Excavación • Los car cargad gador ores es co conn rrue ueda dass son son tr trac actor tores es de do doss eje ejess proyectados para cargar, levantar, transportar, bajar y vaciar la carga del cucharón, valiéndose del tractor de ruedas, del cargador, y de los componentes hidráulicos. Los cargadores se clasifican porcapacidad su sistema propulsión, de dirección, de elevación y su dede carga. • Los car cargad gador ores es sson on trac tractor tores es equ equip ipado adoss ccon on un cu cucha charó rónn excavador montado sobre brazos articulados sujetos al tractor y que son accionados por medio de dispositivos hidráulicos. máquinas están diseñadas especialmente para trabajosEstas ligeros de excavación de materiales suaves o previamente aflojados.

 

Cargador Frontal de ruedas

Cargador Frontal de orugas

 

• Una Una retr retroex oexcav cavado adora ra es un unaa eexc xcav avado adora ra que fun funci ciona ona hidráulicamente, proyectada para excavar, sacar con el cucharón, cortar una zanja y mover la tierra excavada fuera de la zanja o cargarla en la caja de un camión. • Se denomi denomina na excav excavad adora ora a llaa máq máqui uina na aauto utopr propu opuls lsada ada,, sobre neumáticos u orugas, con una estructura capaz de girar al menos 360º (en un sentido y en otro y eleva, de forma ininterrumpida) que excava terrenos, o carga, gira y descarga materiales por la acción de la cuchara, fijada a un conjunto formada por pluma y brazo o balancín sin que la estructura portante o chasis se desplace.

 

Retroexcavadora

Excavadora de ruedas

Excavadora de orugas

 

• Du Duran rante te al algú gúnn ttie iemp mpoo ssee ccon onsi sider deróó qque ue una pa pala la era una una excavadoras que tenía una pluma fija y un cucharón que excavaba y levantaba la tierra. Esta descripción se ha modificado para incluir las palas hidráulicas, que puede levantarse y bajarse hidráulicamente. De hecho, una pala hidráulica se proyecta como retroexcavadora hidráulica excavadora, a bertura abertura cucharón apuntando hacia odelante, en vezcon de la hacia atrás,del como en las excavadoras que no son hidráulicas.

 

Casos Listar las máquinas y vehículos a utilizar, describiendo los trabajos que realizarán cada uno de estos: 1. Empr Empres esaa Inmo Inmobi bililiar aria ia que que aadq dqui uier eree un unaa vi vivi vien enda da ddee 1,000 m2 de área y área construida de 570 m2. El proyecto consiste en la construcción de un conjunto de departamentos. 2. Empre Em presa sa Co Cons nstru ctora ra qude e ggan anóó llaa lilicit citaci ación óndos par paraa la construcción detructo 120 Kmque carretera entre localidades.

 

Loss E Lo EPPs PPs en la Indu Indust stria ria de lo loss Vehículos Pesados ¿Qué son EPPs?

Equipo iposs de Pro Protecc tección ión P Perso ersonal nal comprenden todos • Los Equ

aquellos dispositivos, accesorios y vestimentas de diversos diseños que emplea el trabajador para protegerse contra posibles lesiones. • Constituyen uno de los conceptos más básicos en cuanto a la seguridad en el lugar de trabajo y son necesarios cuando los peligros no han podido ser eliminados por completo o controlados por otros medios.

 

Clasificación de los EPPs • Prot Protec ecci ción ón a la la C Cab abez ezaa ((cr crán áneo eo). ). • Protección de O Ojjos. •• • • •

P r o t e cc cció ión n a los lo s O Oí í d o s. Prot Protec ecció ciónn de la lass V Vía íass Re Resp spirirat ator oria ias. s. Protecc cció iónn de Manos. Protección ddee Pi Pies. Ropa de Trabajo.

 

Casco

Guantes

Lentes

Zapatos

Tapaoidos

Barbijos

Mameluco

 

Conclusiones • La cla clasif sifica icaci ción ón de los los vveh ehícu ículos los mode modern rnos os ssee hace hace de muchas capacidad, formas, y (b) tomando tipo de aplicación. en cuenta características como: (a) • En el cu curs rsoo de de Pro Produc ductitivi vidad dad de Equip Equipoo P Pesa esado do se dar daráá mayor énfasis a los vehículos que se usan en la minería, construcción y transporte pesado. • Ta Tant o ve vehíc hícul ulos llige igero ros s co como mo pes pesado adoss re real aliza izann el tran transpo sport rtee de nto personas ooscarga respectivamente. • Lo Loss equip equipos os de m mov ovim imie ient ntoo de ttie ierr rraa tien tienen en una una aamp mplia lia gam gamaa de modelos y tipos. • movimiento Se ha hann ide identi ntifi de ficad cado tierra, o llos oslogrando dif difer erent entes es su tip tipo reconocimiento. o ddee m máq áquin uinas as ddee • Se ha hann cono conoci cido do los los E Ele leme ment ntos os de de P Pro rote tecci cción ón Pe Pers rsona onall básicos utilizados en la industria de los Equipos Pesados.

 

PRODUCTIVIDAD DE EQUIPO PESADO Cargador Frontal

MBA. Juan Carlos Latorre Boza Docente del Departamento de Equipo Pesado

 

Agenda • Objetivos de la Sesión 02 • De Defifini nici ción ón de Ca Carg rgaador Fr Fron onta tall • Tipos ddee C Caargador F Frrontal •• • •

N ortes mes enyclaccootump ra oneente Pa Part mpon ntes ppri rinnci cipa pale less Manten tenim imiiento Preventivo Caso

• Conclusiones

 

Objetivo • Iden Identitifificar car y ddes escri cribi birr lo loss C Car arga gado dore ress Frontales, sus partes y sistemas.

 

Definición de Cargador Frontal Máquina de movimiento de tierra

De carguío y excavación

Se usa en la construcción y minería Aparta objetos pesados y mueve grandes cantidades de material en poco tiempo Máxima distancia de acarreo: 150 metros

Marcas en el mercado: • CATER CATERPIL PILLAR LAR • KOMA KOMATSU TSU • VOL VOLVO •• JOHN C ASN E DE JOH DEER ERE E • JCB • LIEB LIEBHE HERR RR • LE TO TORN RNEA EAU U • HIT HITAC ACHI HI • ATLA TLAS S COP COPCO CO • SAN ANDV DVIK IK

http://www.youtube.com/watch?v=PdLbul7LIrU http://www .youtube.com/watch?v=PdLbul7LIrU&feature=related &feature=related

 

Tipos de Cargadores Frontales Por capacidad

Mini Cargadores

Chicos

Medianos

Grandes

Especiales

Tipo de tracción De ruedas

De orugas

Articulados

Tipo de motor

Motor eléctrico

Motor de combustión

Motor neumático

 

Mini Cargadores • Oc Ocup an es espa paci cios os mu muyya re redu cido dos s yoperar, es esto to pe perm ite queupan sea muy versátil laduci hora de elrmite cucharón de carga es de medio metro cúbico.

 

Chicos • Son So os qu quee ttie iene nenn uunn ccuch uchar arón ón de ca carg rgaa de nunllos metro cúbico.

 

Medianos • Son Son los los que que titien enen en un ccuc ucha haró rónn ddee ca carg rgaa ma mayo yorr de un un metro cúbico y hasta tres metros cúbicos.

 

Grandes • Son Son llos os qu quee eell ccuc ucha haró rónn pose poseee uuna na capacidad de carga de entre tres y cinco metros cúbicos.

 

Especiales • So Son n aaqu quell ellos os qu que e se fa fabr brica icann eesp speci ecialm almen ente te muy a ppedi edido do de y empresas que trabajan yacimientos mineros grandes poseen cucharones de más de cinco metros.

http://www.youtube.com/watch?v=_7IR_CL http://www.youtube.com/watch?v=_7IR_CL hIek

 

De Ruedas • Son So n d de e r ráp ápid ido o tr trasl aslad ado o y m muy uy op oper erab able les s en todo terreno, con rocas y nieve se le instalan cadenas metálicas tipo malla para proteger las cubiertas. http://www.youtube.com/watch?v=UwCTdn http://www.youtube.com/watch?v=UwCTdn e4qmk&feature=related

 

De Orugas • Se ut utili iliza zann ppar araa ttra raba baja jarr eenn tter erre reno noss m muy uy rocosos y escarpados. http://www.youtube.com/watch?v=E6VbDV CpZMM

 

De Motor Eléctrico • Se utili utiliza zann en in inte terio riore ress de mi minas nas y eenn lluga ugare ress ce cerr rrad ados os que impiden la ventilación. • Tecnología hi hibrida. • Volvo LL2220F hhiibrido.

 

De Motor de Combustión • mercado, Son la mayor may los or hay ca canti ntidad de dad baja, de máq máqui mediana uinas nasyque altaexis ex potencia isten ten endel el motor (HP).

http://www.youtube.com/watch?v=RMF66t http://www.youtube.com/watch?v=RMF66t N74qE&feature=related

 

Articulados • Esto Es to pe perm rmit iteeespacio que que la má máqu inaa ssee ddob oble le en la mitad y el es pacio dequin retroceso y giro sean menor.

 

III. Nomenclatura

 

Partes y Componentes principales

 

Principales Sistemas •• • •

M Hiodtroáru. lico. Tren de potencia. Sistema Eléctrico.

• Estructura. • Accesorios.

 

Partes Principales del Cargador Frontal de Mando Eléctrico

 

Cabina del Operador con Timón

Palanca de cambio de marchas

 

Cabina del Operador con Joystick Palanca de dirección adelante, atrás y cambio de marchas

 

V. Mantenimiento Preventivo Motor

• Ca Cada da 25 2500 hhor oras as de op oper erac ació ión. n. • Ca Cada da 50 5000 hhor oras as de op oper erac ació ión. n.

Tren de potencia

Hidráulico

Eléctrico

• Man Mandos dos cad cadaa 11,00 ,0000 ho horas ras de ooper peració ación. n. • Ca Cada da 11,0 ,000 00 hhor oras as ddee oper operac ación ión.. • Ca Cada da 11,0 ,000 00 hhor oras as ddee oper operac ación ión..

 

Conclusiones • Un Car Carga gado dorr Fron Fronta tall es una una máqu máquin inaa de m mov ovim imie ient ntoo de tierrayque realiza actividades de excavación, carga, acarreo movimiento de materiales. • Los Car Cargad gadore oress Front Frontale aless se pueden pueden clasi clasifificar car por por:: (a) (a) capacidad, (b) tipo de aplicación, y (c) tipo de motor. • Todos Tod os los titipos pos de C Carg argado adores Fr Front ontal ales, es, excep excepto to los los Minicargadores, pueden serres articulados. • Se han han ide ident ntifific icad adoo toda todass las las pa part rtes es y ssis iste tema mass principales del Cargador Frontal. • mantenimiento Se ha de desc scririto to los lo pper erio iodo doss reg regul ular ares es de del des los principales sistemas Cargador Frontal.

 

PRODUCTIVIDAD DE EQUIPO PESADO

Cargador Cargad or Frontal Frontal:: Cál Cálculo culo de Pro Productivid ductividad ad y Análisis Análisis de Costos MBA. Juan Carlos Latorre Boza Docente del Departamento de Equipo Pesado

 

Agenda • Prod Produc ucci ción ón del del C Car arga gado dorr F Fro ront ntal al • Depreciación •• C o s t o s d e p o s e s i ó n Costos ddee oopperación • Conclusiones

 

Objetivo • Deter De termi minar naranalizando y calc calcula ularr ella la impacto produ producc cción ión de factores. los Ca Carga rgador dores es Frontales de los

 

I. Producción del Cargador Frontal • La produ producci cción ón ddee los los car carga gado dores res front frontal ales es dep depen ende de ddel el volumen del cucharón y de la duración de su ciclo de trabajo. Este resultado será un valor teórico de su producción horaria "Q".

  60 Q = qx  xE  Cm

Donde: Q: Producción (m3 /h) q: Producción por ciclo (m3) Cm: Duración del ciclo (min) E: Eficiencia

 

I.1 Producción por ciclo (q). • el Esfactor igual igual adellaacarga. ca capac pacid idad ad ccolm olmada ada colmada de dell cucha cucharó rónnobtiene co cons nside idera ndo La capacidad se derando los manuales de los fabricantes o directamente de las dimensiones del cucharón.

 

q = q1 xk  Donde: q1: Capac Capacid idad ad ccol olma mada da del cuc cucha harón rón (m3) k: Factor de carga Condiciones de Carga

Factor

Fácil

Material en pila o material chancado por otras excavadoras como arena, suelos arenosos o contenido moderado de humedad, arcilla arenosa.

1.0 1.0 – 0.8 0.8

Promedio

Material en pila o materiales dificultosos de penetrar y cargar pero que pueden llegar a colmar el cucharón. Arena seca, suelos arenosos, suelos barrosos o arcillosos, grava, arena dura, materiales de banco. Caliza quebrada.

0.8 0.8 – 0.6 0.6

Medio Dificultosa

Roca chancada, dura, arena gravosa, arenoso.o Suelosfina pegajosos conarcilla alta humedad apilados porsuelo excavadoras materiales que dificultan llenar el cucharón.

0.6 0.6 – 0.5 0.5

Dificultosa

Rocas de formas irregulares. Rocas de rodado, suelos arenosos, arcilla. Materiales que no pueden ser llevados dentro del cucharón.

0.5 0.5 – 0.4 0.4

 

I.2 Duración del Ciclo (Cm). •

• •

Es conv conveni enient entee cronome cronometra trarr este val valor or en la obra obra,, en las las cond condici icione oness reales reales de de traba trabajo, jo, en en las tablas tablas que que siguen se proporcionan las duraciones de los ciclos para condiciones promedio, considerando la forma de cargado, las condiciones operación y una distancia recorrido del al del equipo de cinco a siete metros. Si elde recorrido es mayor se deberádeincrementar la acopio duración ciclode entransporte forma proporcional a la distancia que recorre la máquina. De Depe pende nde de de las las cond condic icio ione ness de car carga ga,, form formaa de car carga gado do y tip tipoo de cu cuch char arón ón.. El ciclo ciclo de carg cargaa se comp compone one de los sigu siguien ientes tes paso pasos: s: (a) (a) llena llenado do del del cu cucha charón rón;; (b) reco recorri rrido do de marc marcha ha atrás, inversión de sentido y recorrido en avance hacia el camión; (c) descarga del cucharón sobre el camión; y (d) retroceso y recorrido de retorno. Forma de Cargado y Tamaño de Cucharón

Condiciones de Carga

Cargado en “V” < 3 m3

3.1 a 5 m3

Cargado Transversal > 5 m3

< 3 m3

3.1 a 5 m3

> 5 m3

Fácil Promedio

0.50 0.60

0.60 0.70

0.70 0.75

0.45 0.55

0.55 0.65

0.65 0.70

Medio Dificultosa

0.75

0.75

0.80

0.70

0.70

0.75

Dificultosa

0.80

0.80

0.85

0.75

0.80

0.80

 

 D  D Cm = 2 x     + 2 x + Z   R F 

 

Cm =

 D

 +

F  Cm =  2 x 

 D F 

Donde: D: Distan Distancia cia de acarre acarreoo (m) F: Velocidad de marcha adelante (m/min) R: de marcha atrás (m/min) Z: Velocidad Tiempo requerido para para realizar el cambio (min)

 D  R

+

 Z 

+

Z 

 

I.3 Aplicación • ruedas Calc Calcul ular arque llaa pprod roducc ucció iónn me medi diaacargando de un Ca Carg rgado ador rF Fron rontal tal de está trabajando un camión bajo las siguientes condiciones: (a) capacidad nominal del cucharón 1.1 m3, (b) carga en “V”, (c) 7.5 metros de distancia de acarreo, (d) rocas de formas irregulares, (e) velocidad de marcha adelante 96.67 m/min, (f) velocidad de marcha atrás 100 m/min, y (g) tiempo de cambios de marcha 0.50 min.

 

• Data: Carga en “V” 3

Capacidad del7.5 cucharón: Distancia denominal acarreo: metros 1.1 m Material: Rocas de formas irregulares Velocidad Velocidad hacia hacia adelante: atrás: 10096.67 m/minm/min Tiempo en cambios: 0.50 min •Producción: Solución: Q m qx 60 Cm Producción por ciclo: q =

=

q1 xk 

3

q = 1.1 m x 0.45 = 0.495 m

3

 

Duración del ciclo: Cm 7.5m

Cm = 2 x

96.67m / min

=

 D  D 2 x     + 2 x + Z  F   R

7.5m +  

2 x

100m / min

+

0.50 min

Cm = 0.805 min La producción media del Cargador Frontal será: Qm = 36.89 m3 /h

 

• Calc Calcul ular ar llaa m máx áxim imaa pro produc ducci ción ón de de uunn C Car argad gador or Fro Front ntal al CAT 928H de 2.3 m3 de capacidad nominal de cucharón que está cargando grava a un volquete bajo las siguientes condiciones: (a) carga transversal, (b) 10 metros de115 distancia (c)de velocidad marcha adelante m/min,de (d)acarreo, velocidad marcha de atrás 120 m/min, y (e) tiempo de cambios de marcha 25 seg.

 

• Data: Carga transversal 3

Capacidad del10cucharón: Distancia denominal acarreo: metros 2.3 m Material: Grava Velocidad m/min Velocidad hacia hacia adelante: atrás: 120115 m/min Tiempo en cambios: 25 seg •Productividad: Solución: Q max   qx 60 Cm Producción por ciclo: q = q1 xk   =

3

q = 2.3 m x 0.80 = 1.84 m

3

 

Tiempo del ciclo: Cm Cm =

10m 96.67m / min

+

=

 D

 +

 D

F   R

10   m 100m / min

+

+

 Z 

   25seg  x1 min   60 seg  

Cm = 0.587 min La producción máxima del Cargador Frontal será: 3

Qmax = 188.075 m  /h

 

Eficiencia de Trabajo • Depe Depend ndee ddee las las co cond ndici icion ones es de op oper erac ación ión y el mantenimiento de la máquina.

 

PRODUCTIVIDAD DE EQUIPO PESADO Camion Cam iones: es: Car Caracte acteríst rística icass

MBA. Juan Carlos Latorre Boza Docente del Departamento de Equipo Pesado

 

Agenda • Definici cióón de Camión • Tipos de camiones •• S inci Ciosntecm luassiopnrein s cippales

 

Objetivo de la sesión • Iden Identitifificar car y ddes escr cribi ibirr llos os ca cami mion ones es,, ssus us partes y sistemas.

 

I. Definición •

• •

•

Son vehícu vehículos los para para el el trans transpor porte te de de biene bienes. s. Se constr construy uyen en alre alreded dedor or de de una una estructura resistente llamada chasis. La mayoría están formados por un chasis portante, generalmente un marco estructural, una cabina y una estructura para transportar la carga. Hay camion camiones es de much muchos os tama tamaños ños y de todo todo tipo, tipo, desde desde camion camiones es pequeñ pequeños os hast hastaa los tracto de carretera, pasando por los camiones todoterreno de muchas toneladas usados en minería. Los camion camiones es se se han han ido ido espe especia cializa lizando ndo y toman tomando do una una seri seriee de caract caracterí erísti sticas cas propias del trabajo a realizar. En una evolución de una simple caja a la forma más adecuada a la materia a transportar; peligrosas, líquidas, refrigeradas, en continuo movimiento que impida el fraguado, abiertos, cerrados, con grúa, etc. En el el eje traser traseroo suelen suelen poseer poseer juegos juegos dobles dobles de de rueda rueda,, e inclus incluso, o, algu algunos nos poseen poseen doble puente trasero.

http://www.youtube.com/watch?v=ggP962 http://www.youtube.com/watch?v=ggP962 MEg64&feature=related

 

II. Tipos de Camiones Se clasifican por el tipo de uso en el que se emplean: • Tran Tr larg rgaa ddis ista tanc ncia ia.. Diansp strspor ibuorte cite ónde . la • Trasla laddo de desech choos. • Construcción. • Minería.

 

II.1 Transporte de Larga Distancia

• Di Dise señad ñados os pa para ra sserv ervirir áreas áreas rem remot otas as y ddesp espla lazar zar car cargas gas voluminosas de forma eficiente. Están formados por un chasis de camión relativamente convencional con cabina y motor, que arrastra una de tres ao doce máseremolques carga, númerodifícil que puede llegarsucesión con frecuencia doc o más. Es de extremadamente de maniobrar y su uso de forma segura sólo es posible sobre carreteras muy rectas, de poco tránsito y terrenos terren os llanos. • ganado, Se uutitililizan zan ppara ara trans transpo port ar to todo do ipo o de bbie iene nes. s. Tran Tsu ranspo sport rtee deha combustibles yrtar otros. Lottip económico de utilización  jugado un papel importante en el desarrollo de las regiones remotas por donde transitan.

 

II.2 Distribución • Se usan usan en en ope opera racio cione ness mu muyy ddiv ivers ersas as y ttra ransp nspor ortan tan un unaa gran variedad de mercaderías. Existe una gama completa de alternativas, desde vehículos urbanos de 2 ejes hasta combinaciones de unidad tractora y semirremolque para rutas regionales. Están desarrollados para tareas de recolección y entrega sucesivas, distribución.muy comunes en operaciones de

 

II.3 Tratamiento de Residuos. • Mont Montad ados os con una una car carro roce cerí ríaa esp especi ecial al para la recolección y transporte de basura llamada Caja Compactadora.

 

• La basur basuraa ing ingre resa sa por la pa parte rte po poste steririor or de la Caja Caja Compactadora, se comprime y al llenarse toda la Caja es expulsada hidráulicamente por una placa eyectora. • Exist Existen en desde desde una capaci capacidad dad de com compre presi sión ón de 2 a 1 hasta las de 4 a 1.

 

II.4 Construcción Transporte de hormigón: • Sob Sobre re eell bbast astido idorr de dell ca camió miónn titiene ene una cub cubaa ddee fform ormaa aapro proxim ximada adamen mente te cilíndrica. Esta cuba va montada sobre un eje inclinado con respecto r especto al bastidor, forma puedaelgirar. El principio de funcionamiento es muy simple, sedetrata de que mantener hormigón en movimiento con el fin de retrasar su fraguado y lograr homogeneidad en la mezcla. Este movimiento se consigue a través de un motor auxiliar o por transmisión del propio motor del camión de forma mecánica o hidráulica. Dentro de la cuba hay unas palas posición determinada soldadasloaque las hace paredes de la cuba. c uba. forma en queuna cuando la cuba gira en uny sentido es mezclar el De hormigón y si gira en sentido contrario expulsará el hormigón por la abertura del extremo opuesto a la cabina.

 

Transporte de materiales: • Po Pose seen en uunn ca carro rroce cerí ríaa pr prepa epara rada da par paraa el ccar arguí guíoo de mate materirial ales es pesados como tierra, rocas, arena y otros. otros . Dicha carrocería se llama tolva o caja basculante. Transporte de fluidos: • Ut Utililiz izado adoss ta tant ntoo ppara ara el ttran ranspo sport rtee ddee lílíqui quido doss como como pa para ra su su mantenimiento por tiempoenprolongado según ca La mercancía se transporta estado líquido ya sus quecaracterísticas. losracterísticas. fluidos tienen un menor volumen en estado líquido que gaseoso, pudiendo transportar mayor cantidad de este, pero a mayor presión. Entre estos se destacan por su mayor uso los de agua para regadío y trasvase, los de transportes de combustibles líquidos como gasolina, glp y otros, o los de productos químicos líquidos, estando el transporte de éstos regulado en casi todo el mundo por su peligrosidad.

 

II.5 Minería • Ma Mant ntie ienen nen el m mov ovim imie ient ntoo de ma mate teririal al eenn un volu volume menn al alto to a un menor costo por tonelada. Concebidos para proporcionar rendimiento y diseñados para proporcionar propo rcionar comodidad. Movilizan gran cantidad de material.

http://www.youtube.com/watch?v oYdo9w http://www.youtube.com/watch?v oYdo9w p6 Q&NR=1&feature=endscreen

 

III. Sistemas Principales. • • • • •

Cabina. Motor. Transmisión. Chasis. Carrocería.

 

III.1 Cabina • Se ev eval alúa úa el di dise seño ño ex exte teririor or,, implementación interior, seguridad y comodidad brindada al conductor.

 

III.2 Motor • • • •

Potencia. Par motor. Cilindrada. Consumo de combustible.

 

III.3 Transmisión • • • •

Caja de cambios. Eje motriz. Toma de fuerza. Corona.

 

III.4 Chasis • • • •

Suspensión. Bastidor. Carrozado. Frenos.

 

III.5 Carrocería De acuerdo al tipo de aplicación. • Tolva. • Plataformas. • Tanque. • Compactadora. • Furgoneta.

 

Conclusiones • Los Los cam camio ione ness son son vveh ehíc ícul ulos os pesa pesado doss utilizados para el transporte de materiales, ya sea en cortas o largas distancias y en aplicaciones fuera de carreteras. • camiones El cri crite teririoo pri pes rinc ncip al de clasifi caci ción ón deque los los elipal del tipoclas de ifica uso, dado esta clase de vehículos pesados tienen gran cantidad de aplicaciones. • Se ide ident ntifific icar aron on los los princ principa ipale less sist sistem emas as que que posee un camión los que a su vez se han subdividido en sus principales sub sistemas.

 

PRODUCTIVIDAD DE EQUIPO PESADO Camiones: Camion es: Cálcul Cálculoo de Producti Productividad vidad y Anális Análisis is de Cost Costos os

MBA. Juan Carlos Latorre Boza Docente del Departamento de Equipo Pesado

 

Agenda Orbojdeutivo ivcoció dne dlaeS ónió .n •• P ión l Ceasim ión • Aplicaciones • • • • • •

Depr Deprec ecia iaci ción ón de camio amione ness Costos de de P Poosesión Aplicación Costos de Operación Aplicación Conclusiones

 

Objetivo de la sesión • De Dete term rmin inar ar y ca calc lcul ular ar llos os cost costos os de ppro rodu ducc cció ión, n, operación y mantenimiento de los camiones.

 

I. Producción de los Camiones   60 Q = C 1 x  xE  Cm

Donde: Q: Producción (m3 /h) C1: Producción por ciclo del camión (m3) Cm: Duración del ciclo (min)

E: Eficiencia  

Duración del Ciclo • Tiempo de carga. • Tiempo mpo de de vol volteo y desc scaarg rgaa. • Tiem Tiempo po del del rec recor orrirido do ddee tran transp spor orte te y re reto torn rno. o.

 

Tiempo de Carga. C 1C ms ms TC = q1k  Donde: C1: Capacidad nominal del camión (m3) Cms: Duración del ciclo del Cargador Frontal (min) q1(m : Capacidad colmada del cucharón del Cargador Frontal 3) k: Factor de carga del cucharón

 

Tiempo de Volteo y Descarga • Depe Depend ndee ddee las las co cond ndici icion ones es de op oper erac ación ión.. Condici Condi cione oness de Operación Favorable Preosm D faevdoiroable

t1 (min) 0.5 – 0.7 11..50 –– 21..03

 

Tiempo del recorrido del y sretorno • Depe Depend ndetransporte e ddee las las co cond ndic icio ione nes ddee llaa vvía ía.. • Depe Depend ndee ddee la supe superf rfici iciee por por ddon onde de ci circu rcula la.. • Depe Depend ndee de la long longititud ud de dell ttra ramo mo y llaa vel veloc ocid idad ad de recorrido. Se consideran: a. La re resi sist sten enci ciaa a la rod rodadur adura. a. b. La re resi sist sten enci ciaa a la pend pendie ient nte. e.

 

Resistencia a la Rodadura (Kg/Tn) Superficie Concreto

Neumáticos de alta presión

Orugas

Neumáticos de baja presión

27

18

23

30 – 35 30 – 40

20 – 33 20 – 35

25 – 30 25 – 35

40 – 55

50 – 70

35 – 50

70 – 90

90 – 110

75 – 110

Arena suelta y grava

80 – 100

130 – 145

110 – 130

Tierra muy lodosa y suave

100 – 120

150 – 200

140 – 170

Asfalto Tierra compactada con mal mantenimiento Tierra con poco mantenimiento Tierra lodosa sin mantenimiento

 

Resistencia a la pendiente • Si una una má máqu quin inaa se llev llevaa sob sobre re una una ppen endi dien ente te ascendente que no tiene fricción, hace falta desarrollar una fuerzasesuficiente velocidad reduce. para moverla hacia arriba. La • Si una una má máqu quin inaa de desci scien ende de,, la po poten tenci ciaa reque requeririda da par paraa mantenerla en movimiento se reduce en proporción con la pendiente del camino y por tanto, la resistencia disminuye. La velocidad aumenta.

 

Resistencia Total • Suma Suma aalg lgeb ebra raic icaa ddee la res resis iste tenc ncia ia a la rodadura y la resistencia a la pendiente.

v

max

Donde: vmax: Velocidad máxima (Km/h) N: Potencia neta (HP) PV: Peso vehicular (Kg)

=

  273.75 N 

PVxRT 

RT: Resistencia total

 

Factor de Velocidad Distancia de cada sección de traslado (m) 0 – 100 100 – 250 250 – 500 500 – 750 750 – 1,000 1,000 – más

Cuando arranca

Cuando marcha en cada sección

0.25 – 0.50 0.35 – 0.60 0.50 – 0.65 0.60 – 0.70

0.50 – 0.70 0.60 – 0.75 0.70 – 0.80 0.75 – 0.80

0.65 – 0.75 0.70 – 0.85

0.80 – 0.85 0.80 – 0.90

  = fx med 

 

max

v

v

 

Conclusiones • La pro produc ducci ción ón de un cami camión ón depend dependee direc directam tament entee ddee su capacidad nominal de carga. • El titiem empo po ddee carg cargaa de un Cam Camió iónn Vo Volq lque uete te de depe pend ndee de su capacidad nominal y de las condiciones de la máquina con la que trabaja combinadamente. • El titiem empo po ddee reco recorr rrid idoo y rret etor orno no ddep epen ende de de llos os factores de resistencia a la rodadura y de resistencia a la pendiente. • Los cos costos tos en los que se incur incurre re al pos poseer eer un cam camió ión, n, al igual que cualquier otra máquina, los de a la posesión y operación, basándose losson primeros depreciación del vehículo o años de trabajo.

 

PRODUCTIVIDAD DE EQUIPO PESADO Tractores: Caracte Características, rísticas, Cálcul Cálculoo de Pro Productivid ductividad ad y Análisis de Costos MBA. Juan Carlos Latorre Boza

Docente del Departamento de Equipo Pesado

 

Agenda •• • • • • •

OebfjientiicvioóndedelatrSaecstoiór.n. D Clasi asificación de tr tract actore ores. Apli Aplica caci cion ones es de los los tr trac acto tore ress bbul ulld ldoz ozer er.. Imple plemento entoss impor portant tantes es.. Tipos de tren de de rodaje. Producción de del tr tractor.

•• • •

D Ceopstroescidaeciópno.sesión. Costos de op operación. Conclusiones

 

Objetivo de la sesión • Identi Identifificar car y de descr scrib ibirir el tra tracto ctorr ssobr obree or orug ugas as y eell tr trac actor tor sobre ruedas. • Dete De term rmin inar ary ymantenimiento ccal alcu cula larr lo loss co cost stos oslosddeetractores. pr prod oduc ucci ción ón,, operación de

 

Definición de Tractor • Vehíc Vehícul uloo autom automoto otorr de gr gran an po pote tenci nciaa cu cuyas yas ruedas o cadenas se adhieren firmemente al suelo o terreno, utilizado para arrastrar o empujar grandes cargas.

 

Clasificación de Tractores Tractores

Tipo de uso

De tiro

De empuje

Tipo de tracción De orugas

De ruedas

 

Aplicaciones de los Tractores Bulldozer

• Corte y acarreo ddee za zanjas. • Desgarramiento.

• Sumi Sumini nist stro ro de mate materirial ales es al área área de ca carg rga. a. • Empuje de de mo mototraíllas. • Rellenos sanitarios. • Desmonte. • Trabajos en en ppeendientes. • Nivel velación y acab abaado ffiinal.

• Limp Limpie ieza za y ma mant nten enim imie ient ntoo en ár área eass ddee ccar arga ga..

 

Implementos Importantes • Hoja topadora. • Ri p p e r .

 

Tipos de Hojas Topadoras • • • •

“S” recta “SU” sseemi universal “U” uunniversal “A” aanngulable

 

Tipos de Ripper • Radial. • Paralelogramo fijo. • Para Parale lelo logr gram amoo var varia iabl blee hid hidrá rául ulic ico. o.

 

Tipos de Tren de Rodaje • • • •

Arreglo estándar. Arre Arregl gloo eext xten endi dido do ha haci ciaa ad adel elan ante te.. Arre Arregl gloo ex exte tend ndid idoo ha haci ciaa aatr trás ás.. Arre Arregl gloo eext xten endi dido do ad adel elan ante te y at atrá rás. s.

 

100 m

150 m

1.500 m

1.600 m 5.000 m

 

Producción del Tractor Dada por la siguiente expresión:  qx60 xE 

Q=

C m

   H 2 xa q =  Lx

Donde: q: Producción por ciclo (m3) L: Ancho de la hoja (m) H: Altura de la hoja (m)

a: Factor de la hoja E: Eficiencia

 

Nivel de Empuje

Empuje fácil

La hoja puede empujar llena de material como tierra vegetal, arena no compactada con bajo contenido de agua, tierras en general, materiales

Factor de la Hoja

1.1 1.1 – 0.9 0.9

Empuje promedio

apilables. Materiales sueltos, pero imposibles de empujar la hoja llena de este material. Terrenos como grava, cascajo, ca scajo, arena, piedra chancada fina.

0.9 0.9 – 0.7 0.7

Empuje medio dificultoso

Materiales con alto contenido de agua y arcilla pegajosa, arena de canto rodado, arcilla seca y terrenos naturales.

0.7 0.7 – 0.6 0.6

Empuje dificultoso

Roca volada o grandes piezas de rocas.

0.6 0.6 – 0.4 0.4

 

Tiempo del Ciclo Dado por:  D

 D

C m C  m = F   +  R + Z 

D: Distancia de acarreo (m) F: Velocidad de marcha adelante (m/min) R: Velocidad de marcha atrás (m/min) Z: Tiempo requerido para realizar el cambio (min)

 

Factor de Tracción

MATERIAL Concreto Arcilla seca Arcilla húmeda Arcilla con surcos Arena seca Arena húmeda Canteras Grava suelta Nieve compacta Hielo

FACTORES DE TRACCIÓN NEUMÁTICOS CADENAS 0.90 0.45 0.55 0.90 0.45 0.70 0.40 0.70 0.20 0.30 0.40 0.50 0.65 0.55 0.36 0.50 0.20 0.27 0.12 0.12

T Tiieerrrraa fsiurm eleta Carbón

00..4555 0.45

00..6900 0.60

 

Máquina De marcha directa con una palanca De marcha directa con dos palancas Máquinas con Power Shift

Tiempo rreequerido para el cambio 0.10 min 0.20 min 0.05 min

 

Aplicaciones. 1. Determinar la producción por ciclo de un Tractor D7-R2 cuya hoja topadora tiene las siguientes medidas: (a) 4.5 metros ancho, y (b) deelaltura. del talud taluddedel ma materia terial l es1111 35 °.milímetros ¿En qué niv nivel de empu emÁngulo pu je está trabajando?

 

2. Deben acarrearse 1200 m3 de basura compactada (índice de compactación 3 a 1) en 9 horas y 12892 m3 de tierra en 36 horas de trabajo para el tratamiento de un relleno sanitario. ¿Qué dimensiones deberá tener la hoja topadora de un tractor D7R? Se tienen las siguientes condiciones: (a) 10 m de distancia de acarreo de basura, (b) 15 m de distancia de acarreo de tierra, (c) F = 103.33 m/min y R = 133.33, (d) Z = 0.58 min, (e) factor mínimo en empuje medio dificultoso, y (f) 1.5 m de máxima altura de material acarreado.

 

Conclusiones • Los tra tract ctore oress se clasi clasififican can se según gún el tipo tipo ddee uso uso y el el tipo de tracción. • Los im impl pleme emento ntoss o aacc cceso esoririos os más im impor portan tantes tes con los que cuenta un tractor son la hoja topadora y el ripper, los cuales se han descrito y clasificado adecuadamente. • Se han ident identifific icado ado los di difer ferent entes es tipos tipos de tre trenn ddee rodajes sistema fundamental de un tractor de orugas. • La pro produc ducci ción ón del tr tract actor or depe depende nde las di dimen mensi sione oness ddee la hoja topadora. • Dentr Dentroo ddee llos os costo costoss de de oper operac ació iónn ssee ha ha inc inclu luido ido el costo del tren de rodajes, el que depende de tres factores: (a) impacto, (b) abrasión, y (c) factor Z.

 

PRODUCTIVIDAD DE EQUIPO PESADO Motoniveladoras:: Caracte Motoniveladoras Características, rísticas, Cálcul Cálculoo de Productividad y Análisis de Costos MBA. Juan Carlos Latorre Boza

Docente del Departamento de Equipo Pesado

 

Agenda • • • • • • • • •

Objetivo ivos de la Sesió iónn. Defi Defini nici cióón de m mot oton oniv ivel elaado dora ra.. Partes pr principales. Aplicaciones y Usos. Prod Produc ucci ción ón de la moto motoni nive vela lado dora ra.. Depreciación. Costos de posesión. Costos de de oopperación. Conclusiones.

 

Objetivos de la sesión • Identi Identifificar car y de descr scrib ibirir llas as m moto otoni nivel velado adora ras, s, su suss pa parte rtess y sistemas. • Dete Determ rmin inar ar y ccal alcu cula larr la pr prod oduc ucci ción ón de de llas as motoniveladoras.

 

Definición de Motoniveladora • Es un eq equi uipo po de cor corte te y nniv ivel elac ació iónn de de m mat ater eria ial,l, pero a diferencia de un tractor, proporciona un acabado óptimo para la construcción de vías, cunetas, taludes, etc.

 

Partes Principales

 

Cadenas Tándem

 

Inclinación de las ruedas delanteras

 

Articulación • Perm Permititee la iinc nclilina naci ción ón ddel el bas bastitido dorr delantero delante ro hasta ángul ángulos os de 35°35°- 40 °.

 

Aplicaciones y Usos • Nivelación ddee acabado. • Cort Corte, e, mo movi vimi mien ento to y me mezc zcla la de ma mate teririal al.. • Prepara racción de terre rennos. • Mant Manten enim imiien ento to de carr carret eter eras as.. • Mant Manten enim imie ient ntoo de cami camino noss de acar acarre reo. o. • Traba Trabajos jos en pendi pendien entes tes la late teral rales es y pe pend ndie iente ntess en ba banco nco.. • Aper Apertu tura ra y limp limpie ieza za de zanj zanjas as.. • Desga esgarr rram amie ient ntoo y esc escar arifific icac ació ión. n.

• Limpieza de nieve.

 

Producción de Motoniveladoras • D60 ad xDx a p(or: −

Q

 A

=

 

 L  L ) xE  Q  NxT  e

0

V 

=

Donde: QA: Área de operación horaria (m2 /h) D: Distancia de trabajo (m) Le: Longitud efectiva de la hoja (m) L0: Ancho de superposición del material (0.6 m) N: Número de pasadas requeridas T: Tiempo por pasada (min) QV: Producción volumétrica (m3 /hr)

60 xDxex ( Le − L0) xE   

 NxT 

e: Espesor de la capa (m) E: Eficiencia

 

Ancho de superposición

 

Tiempo por Pasada • Dado por: T  =  D  +  D + Z  F   R Donde: D: Distancia de F: Velocidad de trabajo marcha(m) hacia adelante (m/min) R: Velocidad de marcha hacia atrás (m/min) Z: Tiempo Tiempo ppara ara ccambi ambios os (0 – 1 min min))

 

Número de Pasadas Tipo de Trabajo Para nivelación Para limpieza de maleza Para escarificado de suelos Para mezcla de materiales Para conformación de sub-rasantes

Número de Pasadas 5a7 3a5 1a2 8 a 10 5a7

 

Velocidad de Trabajo Operación Nivelación de acabado Escarificado Perfilado Limpieza de maleza Mezcla de materiales Conformación de sub-rasantes Reparación de caminos Excavación de zanjas Terminación de orillas

Velocidad (Km/h) 5–6 4–5 4.5 – 6.5 6.5 – 8.5 4–6 4–6 2–5 1.5 – 3 1–2

Explanación de campo

1.5 – 4

 

Operación Mantenimiento de caminos Preparación de solares Mezcla o batido de material Trabajos en pendientes laterales Construcción y limpieza de zanjas

Cambio Segunda a Tercera Tercera a Cuarta Cuarta a Sexta Primera Primera a Segunda

Nivelación de acabado

Segunda a Cuarta

 

Longitud Efectiva • Dada Dada en ba base se a llaa lo long ngititud ud ddee llaa ho hoja ja y eell ángulo de inclinación de la misma.

 L

e

 =

 LCosa

 

Ángulo de Inclinación de la Hoja

a

 B

ef 

 L

 =  

 

Ángulo de Ataque de la Cuchilla Corte normal Máximo corte

Cortes ligeros y acomodo de material

e

 

Enlaces Recomendados • http://www.youtube.com/watch?v=99Qsp7 mB6Hk • Temo Temoche che,, Lu Luis. is. Pa Pavim vimen ento toss ddee rríg ígid idos os en el Perú. Tesis en desarrollo (Cap. 7), Universidad de Piura.

 

Conclusiones • De Dent ntro roiveladora ddee la las s ppar arte s pri princ ncip ipal ales eslas decaden uuna na as Motonivela Moton dora setesencuentran encue ntran cadenas tándem y la hoja topadora o vertedera. • Pa Para ra ttra raba bajo joss co conn pend pendie ient ntes es llate atera rale less se uutitiliz lizaa la inclinación de las ruedas delanteras, esto a fin de minimizar los riesgos de volcadura. • Las M Mot oton oniv iveela laddoras oras son má máqu quin inas as com compl plet etas as quepr se utilizan en la muchas aplicaciones y tá usos. • La prod oduc ucci ción ón de las s Moto Motoni nive vela lado dora rass es está en función del tamaño de su hoja topadora.

 

PRODUCTIVIDAD DE EQUIPO PESADO Compactadoras: Descripción General, Clasificación, Cálculo de Productividad y Análisis de Costos MBA. Juan Carlos Latorre Boza

Docente del Departamento de Equipo Pesado

 

Agenda • • • • • • • •

Objetivo ivo de la Sesión. Defi Defini nici cióón de C Com ompa pact ctad ador oras as.. Sistemas Prin inccip ipaales. Clas Clasifific icac ació iónn de Co Comp mpac acta tado dora ras. s. Producción. Depreciación. Costos de posesión. Costos de de oopperación.

Conclusiones.

 

Objetivos de la sesión • Iden Identitififica carr y de desc scriribi birr la lass Com Compa pact ctad ador oras as..

 

Definición de Compactadoras • Máqu Máquin inaa aaut utop opro ropu puls lsad ada, a, de gr gran an pe peso so,, dotada de uno o varios rodillos o ruedas cuya función consiste en aplanar y dar la densidad requerida al material sobre el cual se desplaza.

 

Sistemas Principales. • Sistema ddee pr propulsió iónn. Sistem stema emaa hi vi vibbdráu raáuli tolico rco io io.. au •• Sist Si hidr auxi xililiar ar..

 

Sistema de Propulsión

1.

Bombas de propulsión.

3.

Diferencial.

2.

Motor. 4. 5.

M otor ddee ac accionamiento eejje posterior. Motor vibratorio.

 

Sistema Vibratorio. 1. 2. 3. 4.

Ca Carc rcas asaa ttip ipoo cá cáps psul ula. a. Co Cont ntra rape peso soss ex excé cént ntririco cos. s. Ro Roda dami mien ento toss de se serv rvici icioo pe pesa sado do.. Aislamientos.

 

Clasificación de Compactadoras Compactadoras

De neumáticos

Rodillo Vibratorio

Rodillo Liso

Rodillo Pata de Cabra

 

Comp Co mpac acta tado dora rass de Ne Neum umát átic icos os.. •

•

Formados por hileras delanteras y traseras de neumáticos lisos, en número, tamaño y configuración tales que permitan el solape de las huellas de las delanteras con las de las traseras. Se usan para la la de densifific icaación de todo tipo de capas de materiales firmes y/o explanadas bien graduadas, ya que durante la compactación se consigue un incremento en el efecto de amasado, resultando

una superficie acabada más densa y uniforme.

 

Rodillos Vibratorios Lisos. •

•

Compuestos por un cilin ilinddro metálico vibratorio liso (con o sin tracción) que actúa como elemento de compactación y dos neumáticos traseros de tracción. Pueden usarse para la compactación de todo tipo de capas de materiales en cimiento, núcleo, explanada y firme, teniendo una mejor adaptación a la compactación de suelos no cohesivos, donde el efecto

cohesivos, donde el efecto de la vibración posibilita una mejor acomodación de los elementos granulares.

 

Rodillos Vibratorios Pata de •

•

Cabra.

Disp Dispon onen en de rod rodilillo loss cil cilíínd ndri rico coss de de acero a los que se ha dotado de patas de apoyo puntuales distribuidas uniformemente sobre la superficie del cilindro, cuyo efecto de compactación se debe a la alta presión que comunican al terreno. Su uso queda restring ingido ido a la compactación de materiales en cimientos o núcleos de terraplén de materiales cohesivos sin piedra.

 

Producción. • La produ producci cción ón ddel el equi equipo po ddee ccomp ompact actaci ación ón dep depen ende de ddel el ancho y el peso de sus rodillos, del tipo de suelo, de la velocidad que puede alcanzar la máquina, del número de pasadas necesario para obtener la densidad especificada, del espesor de la capa, de la habilidad del operador, y otros factores.

 

Q

 A

=

WxVx60 xE   N 

Q

Donde: W: Ancho efectivo de compactación (m) V: Velocidad de operación (m/min) N: H: Número Espesor de de pasadas una capapor (m)capa QA: Producción (m2 /h) QV: Producción volumétrica (m3 /h)

V 

=

WxVxHx60 xE   N 

E: Eficiencia

 

Tipo Compactador Neumático Rodillo Vibratorio

W  = Lr  − L0 Donde: W: Ancho efectivo de compactación (m) Lr: Longitud del rodillo (m) L0: Ancho de traslape (m)

Velocidad de Operación (Km/h) 2–4 2.5 – 4.5

Para comp compactad actadores ores neum neumático áticos: s: L0 = 0.30 m Paraa rodil Par rodillos los vib vibrat ratori orios: os: L0 = 0.20 m

 

Tipo Compactador Neumático Rodillo Vibratorio

Número de Pasadas 6 – 10 8 – 12

• El espe espeso sorr de la lass ca capa pass va varí ríaa ddee 0. 0.15 15 a 0. 0.50 50 m met etro ros. s.

 

PRODUCTIVIDAD DE EQUIPO PESADO Máquinas Giratorias

MBA. Juan Carlos Latorre Boza Docente del Departamento de Equipo Pesado

 

Agenda • Objetiv ivoos ddee la la S Seesi sióón. • Def Defin inic ició iónn ddee eexc xcav avad ador oras as.. • Clas Clasifific icac ació iónn de exca excava vado dora ras. s. • Partes princi cippales. •• Pala Pa las s el elec ect t ro rom m ec ecá á ni nica cas. s. Palas hhiidráulicas.

• Aplicaciones y U Ussos.

 

Objetivos de la sesión • Identi Identifificar car y ddes escri cribi birr llas as máq máqui uinas nas gir girat atori orias as,, ssus us componentes y sistemas.

 

Definición de Excavadoras •

Máquin Máquinas as de excava excavació ciónn y carguí carguíoo que tienen tienen muchas muchas variac variacion iones. es. Pue Pueden den estar montadas sobre orugas o sobre ruedas y disponer de distintos accesorios de operación. Con cada opción de tipo, modelo, accesorios y tamaños se tienen diferentes aplicaciones y por lo tanto, distintas ventajas económicas.

http://www.youtube.com/wa tch?v=AKf9R39xmw&feature=related

 

Clasificación de Excavadoras Excavadoras

Tipo de tren de rodaje

De ruedas

De orugas

Por tipo de movimiento de controles

Azadón

Frontal

 

Partes Principales Brazo

Cilindro de levante Cabina

Stick

Tornamesa

Cucharón

Tren de rodaje

 

Despiece de Sistema de Orugas

 

Características

 

Definición de Palas Eléctricas • Co Cono noci cida dass tam tambi bién én ccom omoo pa pala lass me mecá cáni nica cass o ele electr ctrom omec ecán ánica icas, s, so sonn maquinarias modernas de gran tamaño y peso que excavan y cargan materiales en la minería de superficie y cuyos baldes son capaces de mover desde 7.6 hasta cúbicos, es decir, entre 21 y 115 toneladas de mineral de76.5 una metros sola vez. • Su pot potenc encia ia llaa oobti btiene enenn ccone onectá ctándo ndose se aall te tendi ndido do de alt altaa ttens ensión ión o a camiones generadores de electricidad. • Con Consta stann ddee m moto otores res elé eléctri ctricos cos,, eeng ngran ranaje ajess red reduct uctore ores, s, ttamb ambore oress y cab cables les para realizar todos los movimientos requeridos para las actividades activ idades de excavación y carguío, así como la propulsión de la propia máquina.

 

Esquema de una pala electromecánica

 

Unidades Principales • Cons Consta tann ddee ttre ress uuni nida dade dess ppririnci ncipa pale les: s: (a (a)) la maquinaria el puente giratorio, y (c) inferior, el equipo(b)frontal.

 

Equipo Frontal

Puente Giratorio

Equipo Frontal Maquinaria Inferior

 

Maquinaria Inferior • Sirv Sirvee de de base base pa para ra el bast bastid idor or rrota otator torio io y ccont ontie iene ne eell equipo necesario para propulsar la pala. Tornamesa

Eje de mando

Rueda guía

Zapatas Bastidor

Rodillos

 

• El movimi movimient entoo ddee pprop ropuls ulsión ión sirv sirvee ppara ara mov mover er la máq máquin uinaa ddee uunn lluga ugarr de excavación a otro. Una vez frente a la zona de carga, la máquina queda estacionada y la propulsión sólo es requerida para posicionar la máquina. La velocidad de 1.6 Km/h. máxima que puede desarrollar una pala eléctrica es alrededor

 

Puente Giratorio • Inc Incluy luye: e: ((a) a) ba bastid stidor or rrota otator torio, io, (b) de depós pósito ito de las lastre tre,, y (c) la cas casaa ddee máquinas, conteniendo esta última, toda la maquinaria necesaria para las funciones de levante, giro y empuje, como asimismo, los controles para comandar las operaciones mecánicas. La casa de máquinas dispone además, de una sistema filtrador de aire para reducir al mínimo la acumulación de calor y polvo en su interior. La cabina del operador va montada en posición elevada sobre la casa de máquinas y contiene todos los controles para operar la pala.

 

Pórtico

Ductos de ventilación

Casa de máquinas

Cabina del operador

Escalera de abordaje

 

Equipo Frontal • Ubi Ubicad cadoo en la par parte te ddela elante ntera ra ddee la pal pala, a, ccomp ompren rende de el ccaba aballe llete, te, el bbald aldee excavador, el brazo del balde, la pluma, los cables móviles y los tirantes estructurales de la pluma. Tensad Ten sador or de cable

Balde Compuerta de balde

 

Pluma Soporte del bloque de empuje (caballete)

Polea de la punta de la pluma

Brazo del balde Eje del brazo del

balde Caja de engranajes de empuje

 

Composición de las Palas Electromecánicas Se componen de varias maquinarias o • • •

transmisiones: De lleevante ((H Hoist). De empuje (Crowd). De giro (Swing).

De pr prop opul ulsi sión ón (Pr (Prop opel el). ).

 

Tambor y tren de rodamientos de la maquinaria de levante

 

Esquema de la maquinaria de empuje

 

Engranajes de giro

 

Palas Hidráulicas • Cono Conoci cidas das tambi también én como como ppala alass ffro ronta ntale less sson on má máqui quina nass que excavan, cargan y transportan materiales. • Están Están cl clas asifi ifica cadas das den dentro tro del crite criteririoo ddee mo movi vimie mient ntoo de controles de las excavadoras.

 

Aplicaciones y Usos • • • •

Excavación. Carguío. Demolición. Traslado ddee ma materiales.

Video: ¿Cómo se hace? Excavadoras

 

Producción de Excavadoras • Dada por: Q =  60 xqxE 

T 

ciclo ciclo

Donde:

3

Q: Producción Producción por horaria 3) q: ciclo(m (m /h) Tciclo: Duración del ciclo (min)

http://www.youtube.com/watch?N R=1&v=6_BCmgHpN0I&feature= endscreen

 

Producción por Ciclo. La producción de las excavadoras depende de: • Altu Altura ra del del banc bancoo y di dist stan anci ciaa al al ca cami mión ón.. • Zona Zona de tr trab abaj ajoo y án ángu gulo lo de giro giro.. • Distancia ddeel borde.

 

Producción por Ciclo. Material Arcilla arenosa Arena y grava Arcilla dura y compacta Roca bien fragmentada por voladura Roca mal fragmentada por voladura

q = q  x  f   x  f 

Factor de Llenado 100 – 110 % 95 – 110 % 80 – 90 % 60 – 75 % 40 – 50 %

1

l

h

 

q = q1 x  f l x  f h

% profóptima= htr 

h

o

Donde: htr: Altura real de trabajo ho: Altura Altura ópti óptima ma de tra trabajo bajo (3 (300 – 50 % de la máxima altura de trabajo)

 

Duración del Ciclo Fases del ciclo: • • • •

Carga. Giro con carga. Descarga. Giro en vacío.

 

• Dura Duraci ción ón del del cicl cicloo en minu minuto tos. s. Ángulo Ángul o de giro y tamaño tamaño del cucharón cucharón Condiciones de Trabajo

Ángulo de 45 – 90 90° < 0.5 m3

0.5 0.5 – 1 m3

1–2 m3

Ángulo de 90 – 18 180° 2–3 m3

< 0.5 m3

0.5 – 1 m3

1–2 m3

2–3 m3

Fácil

0.27

0.33

0.38

0.44

0.36

0.40

0.44

0.55

Promedio

0.35

0.43

0.49

0.57

0.47

0.52

0.57

0.72

0 .4

0.50

0.57

0.66

0.54

0.60

0.66

0.83

Difícil

Condiciones: • Fáci Fácil:l: Ar Arci cillllaa aare reno nosa sa,, are arena na y gr grav ava. a. • Prom Promed edio io:: Ar Arci cillllaa du dura ra y comp compac acta ta,, y roc rocaa bbie ienn

fragmentada por voladura. • Difí Difíci cile les: s: Roca Roca ma mall fra fragm gmen enta tada da po porr vvol olad adur ura. a.

 

Producción de Palas Depende de los siguientes factores: • Clase de material. •• A Álntguurlao ddee cgoirrote. . • Habilidad del operador. • Condiciones de la obra. • Manten tenim imiiento del equipo. • Tiempo del ciclo. Matemáticamente se define como:

Q=

q  f   f   f  1

l

g

C 

m

c

60 xE 

Donde: q : Capacidad del cucharón (m3) fl:1 Factor de llenado fg: Factor de giro fc: Factor de corte Cm: Duración del ciclo (min)

 

Factor de Llenado Factor Condiciones de Excavación

Pala Eléctrica

Pala Hidráulica

Material en pila o material chancado por otras excavadoras Fácil

como arena, suelos arenosos o contenido moderado de humedad, arcilla arenosa.

1.05 – 1.20

0.95 – 1.05

Promedio

Material en pila o materiales dificultosos de penetrar y cargar pero que pueden llegar a colmar el cucharón. Arena seca, suelos arenosos, suelos barrosos o arcillosos, grava, arena dura, materiales de banco. Caliza quebrada.

1.00 – 1.15

0.90 – 1.00

Medio Dificultosa

Roca fina chancada, arcilla dura, arena gravosa, suelo arenoso. Suelos pegajosos con alta humedad apilados por excavadoras o materiales que dificultan llenar el cucharón.

0.90 – 1.00

0.85 – 0.95

Dificultosa

Rocas de formas irregulares. Rocas de rodado, suelos arenosos, arcilla. Materiales que no pueden ser llevados dentro del cucharón.

0.85 – 0.95

 

Factor de Giro Ángulo de giro (°) 45 60 75 90 120 150 180

Factor 1.26 1.16 1.07 1.00 0.88 0.79 0.71

0.80 – 0.90

 

Factor de Corte % de Corte 40

Factor 0.80 r 

60 80 100 120 140 160

0.91 0.98 1.00 0.97 0.91 0.85

%Corte   =

h h

c

Donde: hr: Altura real (m) hc: Altura Altura de corte teórica (m)

 

Duración del Ciclo • El cicl cicloo de de tra traba bajo jo prom promed edio io pu pued edee ttom omar ar aproximadamente de 25 a 45 segundos dependiendo de la máquina, carga, ángulo de giro, condiciones del banco y habilidad del operador. • El ciclo ciclo de traba trabajo jo de una una ppal alaa co const nstaa ddee ccua uatro tro fas fases: es:  

Carga. Giro hacia el camión.



Descarga.



Retorno al material en banco.

 

Bibliografía y Enlaces Web • Cate Caterp rpililla larr (20 (2013 13). ). C Cat ater erpi pillllar ar Pe Perf rfor orma mance nce Handbo Han dbook ok (ed (ed.. 43) 43).. New York: York: Ca Cater terpil pillar lar.. • Komatsu (2009). Specifications & Appl Ap plic icat atio ionn Hand Handbo book ok (e (ed. d. 330) 0).. Ja Japó pón: n: • komatsu. http http:/://w /www ww.y .you outu tube be.c .com om/w /wat atch ch?v ?v=L =L94 94bm bmii