componentes y aspectos basicos de la maquinaria pesada
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MATERIAL DE APOYO PARA CONOCER LOS PASECTOS MAS IMPORTANTES DE LA MAQUINARIA PESADA ASI COMO SU CLASIFICACIONTRANSCRIPT
INGENIERÍA CIVIL UNIDAD I
U N I D A D IU N I D A D I
COMPONENTES BÁSICOS DE LA MAQUINARIACOMPONENTES BÁSICOS DE LA MAQUINARIA
PESADA Y ASPECTOS FUNDAMENTALESPESADA Y ASPECTOS FUNDAMENTALES
1.1.1.1. POTENCIAS Y FUENTES DE ENERGÍAPOTENCIAS Y FUENTES DE ENERGÍA
El equipo de construcción que se usaba hace un
siglo, se accionaba por fuerza animal y por la potencia
del vapor de agua. El uso de la fuerza animal ha
persistido hasta nuestros días en algunos países
subdesarrollados.
Las diversas formas de potencia generada para
los equipos de construcción, evolucionaron pasando de
la potencia del vapor a la potencia eléctrica, luego a la potencia de los motores de combustión interna,
posteriormente, a la potencia del aire comprimido y a la potencia hidráulica, y puede pasar, antes de que
transcurran muchos años, a la potencia nuclear.
La capacidad de potencia de una unidad generadora radica en la energía existente en el
combustible, la cual ha de ser transformada en potencia útil. Esta energía puede estar en forma de:
●Energía química: como en un trozo de carbón mineral o en un litro de gasolina
●Energía térmica: como en el vapor de agua almacenado en una caldera o en los gases encendidos
en una máquina de combustión interna
●Energía eléctrica: como la entregada en las terminales de un acumulador.
●Energía mecánica: como la entregada en la flecha motriz de un motor.
●Energía atómica: como la existente en los materiales nucleares de alta energía y la reacción en
cadena.
La eficiencia de las máquinas, es decir, las relaciones de la energía entregada por la máquina a la
energía alimentada a esta, está expresada en porcentajes, como son:
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Máquinas de vapor 6-10%
Motores de gasolina 20-30%
Motores diesel 30-40%
Motores eléctricos 75-95%
Potencia de vapor de agua: La potencia de vapor de agua fue la primera forma de transmitir
fuerza mecánicamente para accionar equipos de construcción, sin utilizar animales. El desarrollo de esta
forma de potencia fue promovido por James Watt. En la actualidad, el uso del vapor de agua para los
equipos de construcción a desaparecido prácticamente.
Potencia de combustión interna: Esta máquina genera su potencia de la energía térmica
contenida en la gasolina o en el combustible diesel. El primero que se desarrollo fue el motor de gasolina,
posteriormente se logró un mejoramiento notable, usando vapor de aceite con gas para formar gasolina
como combustible. Con esto se pudo fabricar un motor mucho más ligero, aventajando aun mas a la
potencia del vapor, este motor logró una revolución de 800-1000 revoluciones por minuto.
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Potencia eléctrica: Habiendo energía eléctrica disponible, no hay otra forma más barata para
accionar equipo. Su utilización debe preferirse para trabajos de construcción que han de realizarse en
áreas pobladas, en las que ya existen líneas eléctricas para llenar los requisitos de potencia de grúas y
malacates para construcción de gran altura, plantas mezcladoras de asfalto y de concreto.
Potencia hidráulica: El sistema hidráulico utiliza una bomba hidráulica de diseño especial como
generador de potencia, situada cerca del operador, y un conjunto de cilindros hidráulicos situados en los
puntos estratégicos para aplicar el trabajo.
1.2.1.2. TREN DE FUERZASTREN DE FUERZAS
Embragues: Para utilizar el torque en la transmisión, existe un grupo de embragues de diferentes
materiales y diseños de canales o ranuras para desplazar el aceite y transmitir la fuerza al engranaje
elegido. El embrague es un sistema que permite transmitir o no una energía mecánica a su acción final.
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Engranajes: La transmisión, el diferencial y los mandos finales están compuestos de engranajes
que requieren lubricación en condiciones extremas.
Frenos: la mayoría del equipo pesado tiene frenos en el eje donde son enfriados por el aceite.
Rodamientos y cojinetes: En todos los puntos de apoyo de los ejes hay cojinetes o rodamientos
que requieren lubricación por aceite. Cuando se tiene que sujetar un eje en torno al cual puede rotar de
un sólido, los elementos de sustentación se llaman cojinetes.
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1.3.1.3. SISTEMAS AUXILIARES SISTEMAS AUXILIARES
El uso principal de la potencia eléctrica en el equipo móvil es en el sistema de control eléctrico. El
sistema consta de un generador accionado por el motor de combustión interna, que provee energía a la
variedad de motores eléctricos situados en el equipo. En los equipos de alta velocidad, los motores
accionan la dirección hidráulica y los frenos hidráulicos, así como las luces y otros dispositivos pequeños.
En un tractor de orugas un motor eléctrico puede accionar el mecanismo de elevación y descenso de la
cuchilla, y ejecutar otros ajustes de la operación.
La potencia hidráulica puede aplicarse para accionar los frenos y la dirección en los equipos de
movimiento rápido. Puede usarse con igual ventaja para accionar diversos mecanismos de los equipos
para movimientos de tierras. Por ejemplo, puede manejar las partes siguientes en tractores de orugas:
elevación y movimientos angulares de la cuchilla; niveladores motorizados o motoconformadoras;
cargadores frontales (elevación del cucharon, inclinación del mismo, etc.); elevación del depósito y del
faldón, y accionamiento del expulsor.
Se llama freno a todo dispositivo capaz de modificar el estado de movimiento de un sistema
mecánico mediante fricción, pudiendo incluso detenerlo completamente, absorbiendo la energía cinética
de sus componentes y transformándola en energía térmica. El freno esta revestido con un material
resistente al calor que no se desgasta con facilidad, no se alisa y no se vuelve resbaladizo.
Los frenos de tambor tienen dos zapatas semicirculares que presionan contra la superficie
interna de un tambor metálico que gira con la rueda. Las zapatas están montadas en un plato de anclaje;
este plato está sujeto en la funda del eje trasero en la suspensión para que no gire.
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El freno de disco consiste en un disco de hierro fundido o rotor que gira con la rueda, y una pinza
o mordaza (caliper) montada en la suspensión delantera, que presiona las pastillas de fricción (balatas)
contra el disco.
Ventajas e Incovenientes
Frenos de tambor (expansión)
○ Ventajas
Gran superficie de rozamiento.
Más duradero.
○ Inconvenientes
Acumula calor
Peligro de fadding
Frenos de disco (compresión)
○ Ventajas
Eficaz
Mejor refrigeración
○ Inconvenientes
Mayor desgaste
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1.4.1.4. MEDIOS DE LOCOMOCIÓNMEDIOS DE LOCOMOCIÓN
Los equipos móviles de construcción, tales como tractores, excavadores, transportadores
portátiles, pavimentadoras de concreto y máquinas de acarreo pueden tener cierta variedad de montajes
en carriles de orugas y los montajes sobre ruedas con neumáticos. Los montajes sobre ruedas pueden ser
de un solo eje o de varios eje, y pueden servir simplemente para permitir el arrastre de los equipos por
una unidad motriz.
Un equipo móvil de construcción que deba trabajar sobre superficies de material tosco o suelto,
que aportan un apoyo deficiente, debe estar montado sobre carriles de oruga. El montaje de oruga aporta
el máximo de área de apoyo para los trabajos en tierra suelta, a la vez puede soportar el mayor abuso de
la superficie de soporte en terrenos ásperos.
La gran mayoría de equipo de construcción e de montaje sobre neumáticos que se emplean en los
equipos sin auto-propulsión, son por lo general, neumáticos ordinarios fabricados para vehículos de
carretera. En el caso de la gran variedad de equipos de auto-propulsión se fabrican neumáticos de
muchos tamaños para satisfacer las distintas necesidades de soporte y movilidad.
Para el equipo que trabaja en terreno blando, es mejor un neumático de baja presión porque da
una menor resistencia al rodamiento, que un neumático de alta presión.
1.5.1.5. CONTROL Y MANTENIMIENTO DE MAQUINARIACONTROL Y MANTENIMIENTO DE MAQUINARIA
Para que el equipo de construcción sea eficaz debe funcionar en la forma para la que fue diseñado,
simplemente para que justifique la inversión que implico. Un equipo puede no estar en condiciones de
trabajo, y necesitar reparación para recuperarlas. Debe de observarse que, al no trabajar un equipo, no
solo se pierde el dinero que deja de generar, si no que, su paro por descompostura, resulta muy costoso si
se toman en cuenta al operador y trabajadores y equipos interdependientes relacionados con su
operación. Por esta razón tan importante es necesario mantener el equipo en óptimas condiciones.
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Mantenimiento preventivo. Comprende el procedimiento para seguir las medidas correctas que
permiten conservar el equipo en buenas condiciones de trabajo. Los gerentes del equipo encuentran que
es difícil lograr que los operadores, mecánicos y supervisores de construcción acepten el concepto del
mantenimiento preventivo. Los fabricantes de equipo destacan a menudo la disponibilidad como la
característica mas importante de un equipo de construcción confiable.
Un equipo confiable mantenido adecuadamente, debe tener una disponibilidad mayor del 90%. El
equipo más antiguo puede tener una disponibilidad un poco más baja, pero nunca debe ser menor que el
80%, todo equipo cuya disponibilidad sea menor a esta cifra, debe reponerse y se diseña el programa
activo de mantenimiento preventivo para mejorar la disponibilidad del equipo.
Control y registro de mantenimiento. Debe protegerse al equipo para evitar que sus partes se
oxiden, o se deterioren. Esto se logra cubriendo o pintando las bases de la maquinaria que puedan sufrir
algún tipo de daño por exposición a la intemperie. La necesidad de una inspección frecuente y en
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ocasiones diaria, se justifica por la detección de fallas en alguna parte del equipo, antes que se presente
algún paro costoso. La lubricación eficiente es necesaria para reducir al mínimo, el rozamiento y el
desgaste de las partes móviles.
Las formas sugeridas por un gerente de servicio al equipo, son solo 5, y son las siguientes:
1. Memorándum diario del operador: para indicar que operación de construcción hizo el equipo
durante cuantas horas, e informar sobre problemas eventuales que haya observado.
2. Registro mensual del equipo: preparado por un oficinista para resumir los informes diarios
relativos a cada equipo.
3. Lista de verificación del mantenimiento preventivo: para comprobar que se atendieron todos los
puntos relativos al enfriamiento, transmisión, parte inferior del equipo y demás sistemas, así
como que se atendieron todos los puntos de lubricación a cubrir por el personal del taller de
mantenimiento en los periodos de inspección y de ajuste general.
4. Informe de reparación y mantenimiento de la unidad: para informar lo que se hizo al equipo en el
taller en cada reparación no programada o mantenimiento irregular.
5. Informe de control de mantenimiento preventivo: para que el gerente de equipo registre las
inspecciones y reparaciones mayores que se hagan, y las horas de trabajo comprendidas entre las
mismas, durante toda la vida del equipo.
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