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INTRODUCCION

Si bien es habitual ver maquinarias pesadas desarrollando trabajos en

distintas faenas, es natural preguntarse por ejemplo, del costo de la maquina,

de sus características principales, su rendimiento etc. Por eso, ya que tenemos

la oportunidad de hacer un seguimiento minucioso a las distintas maquinas

utilizadas en la construcción nos enfocamos en las siguientes maquinarias:

volquetes moto niveladoras, cargadores frontales, retroexcavadoras, rodillos,

tractores oruga, esparcidoras de asfalto, etc.

Los altos costos en la construccion de proyecto, exigen que se tenga la mayor

presicion en los calculos de cantidades de obras, ya que el menor detalle

puede afectar la aceptacion o denegacion de estos . otro aspecto de gran

importancia al momento de ejecutar un proyecto vial es la selección del equipo

adecuado para la realizacion de las diferentes actividades, ya que de no

tomarse en cuenta, incrementa los costos ademas de probocar retrazos

respecto al periodo de ejecucion no olvidemos que la mala distribucion del

equipo puede tambien, probocar una aceleracion del deterioro del mismo.Una

vez reunida la información esperamos cubrir expectativas en este trabajo

monográfico. Adjuntaremos también en este trabajo monográfico fotografías de

las distintas maquinarias pesadas ya mencionadas.

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OBJETIVOS

Considerar los muchos factores variables que influyen en el cálculo de la

producción o en el rendimiento de las máquinas de movimiento de

tierras, en el consumo de combustible y lubricantes, duración de los

neumáticos y costos de reparación, así como la posibilidad de que haya

errores u omisiones involuntarios en la recopilación de los datos

contenidos en el presente trabajo.

Permitir obtener estimaciones correctas del rendimiento de una

máquina. Con datos exactos y verídicos.

Dar a conocer la funcionalidad dependiendo al tipo de terreno en el que

se está trabajando y el material que se requiere cargar. además saber

el tipo de rendimiento de la maquinaria para los distintos proyectos.

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CLASIFICACION DE EQUIPOS DE

CONSTRUCCION

CLASIFICACION GENERAL DE LOS EQUIPOS DE CONSTRUCCION

Existentes basicamente dos clases de equipos o maquinaria para construccion:

EQUIPOS O MAQUINARIA ESTANDAR: es aquel tipo de maquinaria

especializada que se fabrica en serie, de la cual existe en el mercado

variedad de modelos tamaños y formas de trabajo, las que se adecuan a

diversas labores, tienen la ventaja adicional de que para ellas

normalmente existen repuestos y su operación es relativamente

estándar.

EQUIPOS O MAQUINARIA ESPECIAL: son aquellos que se fabrican

para ser usados en una sola obra de caracteristicas especiales o para

un tipo de operación especifica, es decir, que su origen esta en una

necesidad puntual que es satisfecha mediante su diseño y construcción.

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MOTONIVELADORA

DEFINICION:

maquinaria muy versatil usada para mover tierra u otro material suelto.su

funcion principal es nivelar, modelar o dar la pendiente necesaria al material en

que trabaja.se considera como una maquina de terminacion superficial.su

versatilidad esta dada por los diferentes movimientos de la hoja, como por la

serie de acsesorios que puede tener.

Puede imitar todos los tipos de tractores, pero su diferencia radica en la que la

motoniveladora es mas fragil ya que no es capaz de aplicar la potencia de

movimiento ni la de corte del tractor.Debido a esto es mas utilizada en tareas

de acabado o trabajos de precision.

LA MOTONIVELADORA PERMITE:

Extender y nivelar materiales sueltos.

Excavar las cunetas de una carretera, llevando los materiales

extraidos hacia el eje de la carretera despues de nivelarlos.

Regularizar los taludes de una excavacion, nivelando los

materiales extraidos sobre el fondo.

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Conservar las pistas seguidas por las maquinas de movimiento de

tierra. En arrancar mediante escarificador y eliminar los elementos

demasiados gruesos mediante rastrillos para rocas.

RETROEXCAVADORAS

DEFINICIÓN:

La retroexcavadora es una de las maquinarias más versátiles en las áreas de

construcción y e obras viales, en lo que se refiere a movimiento de tierra y

traslado de materiales. Diseñada para cumplir con las más altas exigencias en

cuanto a seguridad y por sobre todo de la vida útil de la maquina.

FUNCIONES DE RENDIMIENTO

Una retroexcavadora, tiene una capacidad teórica que varia con las clases de

tierras y con el tamaño de sus aditamentos. Si se conoce la capacidad de sus

aditamentos, puede determinar. El rendimiento aproximado de una maquina

estimando el número de pasadas que pueda efectuar en una hora.

Según el jefe de movimientos de tierras de la obra el rendimiento de la maquina

es de unos 60 metros cúbicos por hora.

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La capacidad aprox. De del cargador de la retro puede determinarse a través

de la carga que traslada este las mediciones reales de las cargas

representativas darán mejores resultados que las estimaciones.

El tiempo total de un equipo para la carga de tierra (TT) es, básicamente, la

suma de cuatro componentes; tiempo de carga (TC); tiempo variable de

movimiento con carga (TVC); tiempo variable de traslado del equipo vació

(TVV); tiempo de vaciado.

TT = TC + TVC + TV + TVV.

Para estimar la productividad de una retroexcavadora se debe descomponerse

su ciclo de trabajo en partes significativas. La retroexcavadora estará cargada

durante una parte de su recorrido, por lo que no es necesario separar el tiempo

de carga de esta operación. Se tiene el tiempo variable (TVC`) que usa el

empujador en su recorrido con la carga, y el tiempo (TVV`) que utiliza en

regresar en reversa para tomar la siguiente carga, lo cual hace con el cargador

levantado y vacío. Cada uno de estos tiempos variables puede determinarse

simplemente dividiendo la distancia recorrida entre la velocidad de marcha, en

metros por minuto (m/min.) para el engranaje empleado.

Los tiempos variables determinados de esa manera, no toman en cuenta el

tiempo que toma llegar del reposo hasta la velocidad regulada del trayecto, o

viceversa. A este tiempo adicional se le conoce como tiempo de aceleración o

de desaceleración, y se le considera como tiempo fijo (TF) a causa de su

naturaleza constante. Si se hace el viaje en cualquier dirección en un engranaje

que solo requiera el cambio de marcha hacia delante a reversa, se puede

considerar que el tiempo fijo del empujador es de 0.10 a 0.15 minuto. Si es

necesario un cambio adicional a una velocidad más alta en cualquiera de las

dos direcciones, el tiempo fijo podría estimarse en 0.20 a 0.30 minuto.

El tiempo total de ciclo del empujador se determina por una modificación de la

ecuación.

TT = TF + TVC` + TVV`.

Motor

Potencia neta - SAE J1349 87 hp

Modelo de motor (estándar) Cat C4.4 DITA

Potencia bruta SAE J1995 96 hp

Potencia neta - ISO 9249 88 hp

Potencia bruta - ISO 14396 94 hp

Potencia neta - EEC 80/1269 88 hp

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Calibre 4.13 in

Carrera 5 in

Cilindrada 268 in3

Reserva de par neta a 1.400 rpm – Estándar 35 %

Par máximo neto a 1.400 rpm - estándar -

SAE J1349

283 lb ft

Net Peak Power @ 2,000 - SAE J1349 89 hp

Net Peak Power @ 2,000 - ISO 9249 90 hp

Retroexcavadora

Profundidad de excavación - Estándar 14.3 ft

Brazo extensible retraído 14.44 ft

Brazo extensible extendido 17.9 ft

Alcance desde el pivote de rotación - Estándar 18.43 ft

Brazo extensible retraído 18.56 ft

Brazo extensible extendido 21.87 ft

Rotación de cucharón 205 Degrees

Fuerza de excavación del cucharón - Estándar 11749 lb

Brazo extensible retraído

Brazo extensible extendido

11491 lb

11491 lb

Fuerza de excavación del brazo - Estándar 7200 lb

Brazo extensible retraído 7200 lb

Brazo extensible extendido 5250 lb

Levantamiento del brazo a 2.440 mm (8 pies) -

estándar

5005 lb

Brazo E retraído 4539 lb

Brazo E extendido 2839 lb

Altura de carga - estándar 11.9 ft

Brazo E retraído 11.74 ft

Brazo E extendido 13.6 ft

Alcance de carga - Estándar 6 ft

Llenado

Sistema de enfriamiento

5.4 gal

Tanque de combustible

45 gal

Aceite de motor con filtro

2 gal

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Transmisión servomecánica de tracción en

dos ruedas con convertidor de par

4.9 gal

Transmisión servomecánica de tracción en

las cuatro ruedas con convertidor de par

4.9 gal

Eje trasero

4.4 gal

Eje trasero, planetarios

0.4 gal

Eje delantero de tracción en las cuatro ruedas

2.9 gal

Eje delantero, planetarios

0.2 gal

Sistema hidráulico

23.8 gal

Tanque hidráulico

10 gal

CARGADOR FRONTALES

DEFINICIÓN:

El cargador frontal es un equipo tractor, montado en orugas o en ruedas, que

tiene un cucharon de gran tamaño en su extremo frontal.

Los cargadores son equipos de carga, acarreo y eventualmente excavación en

el caso de acarreo solo se recomienda realizarlo en distancias cortas.

CLASIFICACIÓN DE LOS CARGADORES FRONTALES:

De acuerdo a la forma de efectuar la descarga:

Descarga frontal

Descarga lateral

Descarga trasera

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De acuerdo a la forma de rodamiento:

de neumático (bastidor rígido o articulado)

de orugas

Potencia en el volante 73,1 KW

Modelo de motor 3114 T

Velocidad máxima de avance 37 km/h

Velocidad máxima de retroceso 24,5 km/h

Capacidad combustible 157 L

a)Altura hasta el tubo de escape 3,08 m

b)Altura hasta el capo del motor 2,7 m

c)Altura hasta el techo ROPS 3,14 m

d)Altura total mínima 4,66 m

e)Profundidad mínima de excavación 90 mm

f) Longitud total 6,42 m

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RODILLOS

DEFINICIÓN:

Son equipos diseñados para aplicar energía a los suelos y obtener mayores

densidades, una superficie con acabado por lo general se emplean rodillos con

variadas formas y pesos. En la realización de carreteras de tierra, las diferentes

capas colocadas se apisonan por la acción sucesiva de las lluvias, de las

máquinas excavadoras (tractores y camiones) y de máquinas especiales

apisonadoras.

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ESPARCIDORAS DE ASFALTO

DEFINICIÓN:

Los esparcidores de asfalto se utilizan para la aplicación de capas de

imprimación o fijación sobre una superficie con el fin de prepararla para el

pavimentado. Están disponibles en modelos montados sobre camiones o

remolques y se consideran la pieza de equipo más importante para cualquier

proyecto de asfalto. Consisten en un tanque aislado con un sistema de

calefacción, un irrigador de asfalto, y el sistema de control único. La aplicación

de una capa de imprimación o fijación por el esparcidor es una ciencia exacta

que requiere un equipo sofisticado con el fin de asegurar que éste produzca

una aplicación uniforme.

CARACTERÍSTICAS COMO TRABAJA

Los esparcidores de asfalto están equipados con las capacidades de un tanque

variando de 800 a 5,500 galones (3,028 a 20,819 l) y son capaces de manejar

productos de aplicaciones ligeramente frías de asfalto emulsionado, a

cementos pesados de asfalto calentado, a el tratamiento de viscosidad. En el

extremo posterior del tanque, se encuentra adjuntado un irrigador de asfalto

con boquillas. Los irrigadores de asfalto pueden cubrir superficies de seis a 30

pies (1.8 a 9 m) dependiendo del ancho de la pluma y de la capacidad de la

bomba. La mayoría de los esparcidores también están equipados con

irrigadores de mano para alcanzar las áreas no cubiertas por el irrigador de

asfalto, como también para subsellar las losas rígidas del pavimento.

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VOLQUETES

El volquete es un tipo de camión formado por una caja tronco piramidal

invertida cuya cara posterior va montada a corredera. Se utilizaba para

transportar material de construcción que se vertía volcando la caja.

La caja va montada sobre dos largueros a los que va fijo el eje de las dos

ruedas, articulándose las dos varas del tiro a los muñones por el interior de las

ruedas y cerca de los cubos que se unen por debajo y en la parte anterior de la

caja por un travesero sobre el que descansa libremente aquélla que lleva dos

anillos en dirección de las varas. En éstas, hay otros dos anillos iguales.

Cuando el volquete está armado se presentan con las anteriores como argollas

de un tubo. Un pasador de hierro abarca las cuatro argollas con lo que el

volquete tiene el aspecto de un carro ordinario. Para la descarga, se saca la

barra pasador y como el peso, aun cuando cargue algo sobre la parte anterior,

está bastante equilibrado, después de sacar el tablero posterior un pequeño

esfuerzo del conductor le hace bascular hacia atrás y vierte la carga que suele

ser tierras, piedras o escombros.

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TRACTORES ORUGA

Un Tractor oruga es un dispositivo de transporte utilizado principalmente en

vehículos pesados, como tanques y tractores, u otro tipo de vehículos. Consiste

en un conjunto de eslabones modulares que permiten un desplazamiento

estable aún en terrenos irregulares.

La mayoría de las orugas forman parte de un cinturón flexible con un conjunto

de eslabones rígidos unidos unos a otros fuertemente. Los eslabones ayudan

al vehículo a distribuir el peso en una superficie mayor que la que hubiera

tenido con el empleo de ruedas, y esto hace que pueda moverse por un

número mayor de superficies sin hundirse debido a su propio peso. Por

ejemplo, la presión que ejerce un automóvil sobre el suelo es igual

aproximadamente a 207 kPa, mientras que las setenta toneladas que pesa un

carro M1 Abrams ejercen una presión sobre el firme de 103 kPa

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Estudio de Consumos de Combustibles

y Lubricantes

1. Que el consumo de combustible y de una máquina de combustión interna es

uno de los elementos que se toma en cuenta para la determinación de los

costos de la hora máquina.

2. Que el consumo de combustible horario es función de gran número de

factores no fácilmente mesurables, entre los que pueden citarse: potencia de la

máquina, ciclo de trabajo efectivo, experiencia de los operadores, condiciones

mecánicas de diseño y operación, altura sobre el nivel del mar a la que opera,

etc.

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3. Que de acuerdo a lo expuesto en el punto anterior, es deseable obtener el

consumo de combustible horario mediante medición directa del mismo, lo cual

es muy difícil que lo hagan los analistas de costos y precios unitarios.

4. Que existen grupos de máquinas cuyos ciclos de trabajo efectivo se pueden

considerar cuantitativamente del mismo orden.

Se supone:

1. Que el consumo de combustible horario de una máquina de combustión

interna se determine mediante la medición física directa en las condiciones

particulares a las que va a trabajar, a máquina cuando sea posible.

2. Que cuando no sea factible hacer lo indicado en la proposición anterior, se

utilice la Tabla de GRUPOS DE EQUIPOS para obtener el grupo de maquinaria

a la que pertenezca la considerada, para a continuación utilizar las expresiones

correspondientes de la tabla anexa mediante las cuales se calcula el

consumo/hora de cada máquina.

GRUPOS DE EQUIPOS

I II III IV

1. Bombas

Autocebantes

Bandas

transportadoras

portátiles y fijas

Camiones de 12 ton.

en adelante

2. Camiones estacas

hasta 6.5 ton. Pavimentadora Locomotoras

3. Camiones tanque

hasta 5 m3 Bombas de concreto Motoescrepas

4. Camiones de volteo

hasta 6.5 ton.

Camiones de volteo y

estacas de 6.5 a 12

ton.

Perforadoras de pozo

profundo

5. Compresores hasta Camiones tanque de Pala

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1,200 p.c.m. mas de 5 m3.

6.

Mezcladoras de

concreto portátiles

hasta 165 hp

Dragas Retroexcavadoras

7. Máquina de soldar Grúas Tractores de arrastre

y empuje

8. Motor estacionario

hasta 1000 hp

Mezcladoras de

concreto

estacionarias o

montadas en camión

Resagadoras

9. Motores marinos Motocompactador Cargadores frontales

10. Petrolizadora hasta

10 m3 Motoconformadora

11. Camioneta (Pick-Up)

hasta 1 ton

Plantas eléctricas

mayores de 5 kw

12. Vibradoras Motores estacionarios

de más de 100 hp

1. Pisones Compresores de más

de 1,200 p.c.m.

A partir del grupo seleccionado, de acuerdo con lo contenido en el inciso 2 y

con la POTENCIA NOMINAL de la máquina considerada, expresada en

caballos de potencia (H.P.), el consumo de combustible horario en litros / hora

estará dado por las ecuaciones que aparecen en la siguiente tabla:

COMBUSTIBLE UTILIZADO

Grupo Gasolina Diesel

G en lts/hr en H.P. D en lts/hr en H.P.

I G = 0.0625 H.P. nom. D = 0.0686 H.P. nom.

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II G = 0.0893 H.P. nom. D = 0.0620 H.P. nom.

III G = 0.1108 H.P. nom. D = 0.0774 H.P. nom.

IV G = 0.1530 H.P. nom. D = 0.1032 H.P. nom.

ACEITE LUBRICANTE

El consumo de aceites lubricantes horario es uno de los elementos que se

toman en cuenta para la determinación del costo de hora máquina.

De acuerdo con observaciones efectuadas en laboratorios como en el campo

de las obras, el consumo de aceite lubricante total es función de: a) la

capacidad del cárter, b) del tiempo T de operación de la máquina entre cambios

sucesivos de aceite, y c) del consumo de combustible utilizado.

Para obtener el consumo horario de aceite lubricante total expresado como Ag,

cuando el combustible sea gasolina y como Ad, cuando el combustible sea

diesel, expresado en litros / hora se emplea una de las dos ecuaciones

siguientes:

Ag = c / t + (0.0076 Cg) litros / horas para motores de gasolina

Ad = c / t + (0.0095 Cd) litros / horas para motores diesel

En donde:

c = capacidad del cárter en litros

t = tiempo de operación de la máquina entre dos cambios sucesivos de aceite

lubricante en horas

Cg = consumo horario de gasolina en litros por hora

Cd = consumo horario de diesel en litros por hora

Obteniéndose G o D como se indicó en el apartado correspondiente a consumo

de combustible horario.

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CONCLUSIONES

El rendimiento de una maquinaria debe medirse como el costo por

unidad de material movido, una medida que incluye tanto producción

como costo.

Cotizar la renta horaria de los diferentes equipos usados en la

construcción de obras viales.

En el presente trabajo damos a conocer los tipos de maquinaria pesada

utilizadas en el desarrollo de las obras como: caminos (apertura o

rehabilitación), adoquinados, inclusive los grandes proyectos de la era

moderna.

Debido a la gran potencia de las maquinarias sirven de apoyo en la

ejecución de obras viales (carretera) mayormente en la preparación del

terreno, excavación o terraza, estas actividades son la limpieza, corte,

traslado de material, compactación, etc.

Escoger la maquinaria adecuada para cada tipo de trabajo de

construcción y ver la rentabilidad y ahorro del proyecto evitando

perdidas.

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RECOMENDACIÓN

Otro aspecto de gran importancia al momento de ejecutar un proyecto

vial, es la selección del equipo adecuado para la realización del as

diferentes actividades, ya que de no tomarse en cuenta, incrementa los

costos (que afectan directamente la economía del constructor), además

de provocar retrasos respecto al periodo de ejecución.

La mala distribución del equipo puede provocar el deterioro y desgaste

de su rendimiento.

Los métodos para calcular los costos de posesión y de operación de una

maquina varían mucho, pues dependen de las condiciones del lugar, de

las practicas de la industria, de las preferencias del propietario y de otros

factores.

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SUGERENCIA

Se sugiere recopilar toda la información, disponible en primer lugar, de

Internet, en donde encontramos los folletos técnicos de las distintas

marcas, luego consultamos las diversas bibliografías donde

encontramos características técnicas, rendimientos y otros datos para

desarrollar nuestro trabajo.

La información obtenida no estuvo al alcance ya que, se cuenta con

poca información lo cual sugerimos visitar instituciones por ejemplo a

MTC, ministerio de energía y minas, etc.

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BIBLIOGRAFIA

MAQUINARIA PARA LA CONSTRUCCION (David A. Day)

COSTOS Y TIEMPOS EN CARRETERAS (Walter Ibañez) 1ra edición,

1992

Página www.cat.com.

http://www.casece.com/wps/portal/casece?brandsite_brand=CaseCE&br

andsite_language=es&brandsite_geo=LA

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