equipo mecanico para el movimiento de tierras

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  • 7/24/2019 EQUIPO MECANICO PARA EL MOVIMIENTO DE TIERRAS.

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    EQUIPO MECANICO PARA EL MOVIMIENTO DETIERRAS.

    La industria fabrica una extensa lnea de maquinarias, prcticamente para todo tipo deobras de ingeniera. Ms aun, cada da se perfecciona este equipo, para utilizarlo conmximo rendimiento.

    CLASIFICACION DEL EQUIPO MECANICO.

    1. Tractores.2. Empuadores.!. Trallas". #alas mecnicas.$. Equipo de transporte.%. &i'eladoras(. )odillos.*. Equipos di'ersos.+. ompresoras de aire - erramientas neumticas.

    TRACTORES.-

    Los tractores son maquinas que con'ierten la energa del motor en energa de tracci/n,son unidades motrices a las que se les incorporan di'ersos implementos para0 empuarmateriales o alar equipo de construcci/n. on mquinas de bao centro de gra'edad.ste es el prerrequisito de una buena mquina.

    USOS DEL TRACTOR

    Los pro-ectos de aplicaci/n clsicos son limpieza del terreno, corte, relleno -compactaci/n, partici/n de la tierra 3abilitaci/n urbana4, - remolque de otras piezas deequipos de construcci/n.

    Clasificacin de los !aco!es"

    1. Tractores de 5ruga.2. Tractores enllantados.

    a4 6os ruedas 3ee simple4.b4 uatro ruedas 3Ee doble4.

    Tal como se discuti/ anteriormente, la fuerza de tracci/n disponible - utilizable paraeecutar trabao est limitada por la tracci/n. Esta limitaci/n depende del coeficiente

    de tracci/n de la superficie de rodadura - del peso cargado por las ruedas motrices.

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    Es prctica com7n entonces que, los contratistas meoren la superficie de rodadurapara aumentar el poder de tracci/n, pudiendo para el efecto usar una mezcla decloruro de calcio - agua, meorando la superficie de rodadura 3lastrado4. El otrodetalle es asegurarse que las llantas de los tractores este en buen estado.

    Los requerimientos de tracci/n pueden ser meorados con una adecuada selecci/n deneumticos. 8andas ms ancas proporcionan un rea de contacto ms grande eincrementaran la flotaci/n. e debe recordar, sin embargo que las grficas del rimpullestn basadas en el equipo estndar inclu-endo las bandas. &eumticos con bandasms delgadas reducirn el rimpull desplegado.

    9l seleccionar un tractor deben tomarse en cuenta 'arios factores, inclu-endo lossiguientes0

    1.: El tama;o de tractor para una determinada obra.

    2.: La clase de obra en la que se empleara, conformando un terrapl

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    TABLA 5-1

    Utilizacin de los tractores

    Enllantados De Oruga

    8uenos en suelos firmes - suelos de concreto- rugosos que no tengan pedazos de filosagudos.

    Meores en trabaos a ni'el - cuesta abao.

    limas 7medos, las superficies sua'es - lisasocasionan que la operaci/n se detenga.

    La carga de rueda concentrada proporcionarcompactaci/n - acci/n de amasamiento.

    8uenos para 'iaes de larga distancia.

    Meores en suelos sueltos.

    Tiene rpida 'elocidad de retorno, *:2? mp.

    #uede manear s/lo palas de carga moderadas.

    #ueden trabaar en una 'ariedad de suelos.#edazos de filos agudos no tan destructi'os parael tractor aunque la arena fina incrementar elfluo del uso de los engranes

    #uede trabaar en casi cualquier terreno.

    #ueden trabaar en terrenos sua'es - sobresuperficies lisas:fangosas@ eercern baas

    presiones en el terreno con pistas de ancoespecial - flotation en 'eredas.

    8uenos para trabaos de cortas distancias.

    #ueden manear suelos firmes.

    Lenta 'elocidad de retorno, $:( mp.

    #uede espolear grandes palas de carga.

    Los fabricantes tienen algunos o todos los modelos de tractores de oruga con una opci/nde interruptor directo o con'ertidor de torque e interruptores de cambio para elencendido. Las ms peque;as 3menos de !?? p4 mquinas estn com7nmentedisponibles con cualquiera de las transmisiones directo Ao de cambio. Las mquinasms grandes estn siempre equipadas con transmisiones de cambio. 9mbos, tractoresenllantados - de oruga, estn 'alorizados por caballos de fuerza en la 'olante 3fBp4 -el peso. &ormalmente, se considera el peso operante inclu-e lubricantes, lquidosrefrigerantes, un tanque lleno de combustible, una pala de buld/zer, fluido idrulico, eldosel 5=9 mo'edizo estndar de protecci/n 3)5#4, - el operador.

    En la tabla $:2 se proporciona especificaciones representati'as, para los Tractores de5ruga - datos de su desempe;o para tres tractores equipados con mandos directos.9lgunas especificaciones de los fabricantes indican dos uegos de barras de acarreo, elclasificado - el mximo. El clasificado es la barra de acarreo que puede soportar unaoperaci/n continua, entre tanto que el mximo es la barra que el tractor puede operar

    por un periodo corto mientras est cargando la mquina, tal como cuando pasa por altouna marca en el suelo, el cual requiere un esfuerzo de tracci/n ms alto. 9s, la barraclasificada se debe utilizar para la operaci/n continua. 9dems, la barra disponible estsueta a las limitaciones en la tracci/n desarrollada entre las pistas - el suelo.

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    TABLA 5-2

    Especificaciones representativas datos de dese!pe"o para tres tractores de oruga e#uipados

    con !andos directos

    $eso de operacin

    apro%i!ado &l'(

    )$ en la Banda

    $ot* en la Barra &+p(

    ,azn &+p(

    1*,!??+!($1+(

    !2,???1%?12*2??

    "(,???2!$1*(2??

    Datos de Desempeo

    Velocidad

    mph fpm

    Barra1 de

    acarreo

    (lb)

    Velocidad

    mph fpm

    Barra1

    de

    acarreo

    (lb)

    Velocidad

    mph fpm

    Barra1 de

    acarreo

    (lb)

    Engrane, 9'ance#rimeraegundaTercerauartaCuintaexta

    Engrane, re'ersa#rimeraegundaTercerauartaCuintaexta

    1.(2.(!.($.2%.*

    2.1!.!".%%."

    1$?2!*!2%"$*$+*

    1*$2+?"?$$%!

    1(,2"?1?,"(?(,?+?",%(?!,1+?

    1!,%(?*,1*?$,""?!,"*?

    1.$2.2!.1".%$.+

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    1!21+!2(2"?$$1*

    1$*22?!2$"($

    !2,$??22,(??1$,???+,!+?%,((?

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    1.$1.+2.(!.$".%%.!

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    1!21(%2!*!1("?$$%!

    "","??!",$??2",1??1(,($?1!,???*,"$?

    "!,(??!!,+??2!,(??1(,"??12,(??*,2$?

    1 El acarreo empleado depender del peso - tracci/n del equipo completamente equipado

    Tractores de Oruga con convertidores de torque y transmisiones de cambio

    Mucos tractores de oruga estn disponibles con mandos de con'ertidor de torque -transmisiones de cambio, los cuales eliminan el cambio de engranes. Estos mandos

    pro'een un eficiente fluo de poder a la mquina, seleccionando automticamente la

    'elocidad que meor acompa;a a la carga alada por el tractor de oruga.La figura $:! ilustra las cur'as de desempe;o para un tractor equipado con unatransmisi/n de cambio.

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    D& 3 1000)

    lb

    8arradeacarreo

    mp.

    DmE.

    Felocidad

    ./U,A 5-0 Grfica de desempe;o para un tractor de pista de 2??=# "$,$%? lb

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    T!aco!es Enllanados.-

    Los tractores enllantados, equipados con llantas neumticas, se utilizan para mo'ercargas desde 1,+!*. on el resultado de esfuerzos para obtener unidades con ma-ores

    'elocidades de a'ance de las que es posible obtener con los tractores de oruga. Lasmaquinas existentes o- desarrollan 'elocidades mximas ma-ores a !?mp -compiten con los tractores de oruga.

    Las altas 'elocidades que es posible lograr con los tractores enllantados le dan una'entaa en las obras donde se requiere que 'iaen distancias considerables. in embargolas altas 'elocidades de a'ance se obtienen a expensas de la tracci/n, dado que, en lama-ora de superficies de acarreo, el coeficiente de tracci/n para neumticos sonmenores que para que para las orugas. En consecuencia existe una ma-or posibilidad dedeslizamiento de las llantas. #or otro lado tambi

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    TABLA 5-0

    Especificaciones representativas para tractores de ee si!ple

    #eso aproximado, lb

    3Dg40Mquina p 3DK4

    )az/n, lb por p3DgDK4

    Tama;o de bandas, pulg3mm4

    !2,2?? 31",$%?4

    2($ 32?$4

    11( 3(14

    2".?? 2+ 3%1? (!*4

    1(,("? 3*,?$?4

    1*? 31!"4

    +* 3%?4

    21.?? 2$ 3$!" %!$4

    Datos de dese!pe"o

    Engrane

    s de

    velocida

    d

    3elocidad

    !p+ 4!+

    ,i!pull

    l' 4g

    3elocidad

    !p+

    4!+

    ,i!pull

    l' 4g

    #rimera

    egunda

    Tercera

    uarta

    Cuinta

    )e'ersa

    2.1%

    ".1*

    (.1$

    12.1*

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    2.(+

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    2$,???1

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    !,$*?

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    11,!*?1

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    (,1($

    !,!*?

    1,+"$

    1,1??

    (??

    $,%$?

    1El rimpull est limitado por la mxima tracci/n resultante del peso en las bandas cuando acarrean scrapers cargados.

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    3 1000)

    lb

    )impull

    mp.

    DmE.

    Felocidad

    3 1000)

    Dg

    ./U,A 5-6 Grfica de desempe;o para un tractor enllantado de dos ees de 21% =#"$,!(? lb. )impull empleado depende de la tracci/n - peso del tractor.

    >sando el factor para pistas, ?.+?, - considerando un tractor tipo pista con un mando decambio 3'er fig. $:!4, encontramos que la Tracci/n en la 8arra 7til es0

    "$,$%? lb ?.+? "1,??" lb

    9ora considere un tractor enllantado 3'er fig. $:"40

    "$,!(? lb ?.%? 2(,222lb

    Las dos mquinas tienen aproximadamente el mismo peso de operaci/n - la mismapotencia en la banda@ a7n as, debido al efecto de la tracci/n, la oruga puede suministraruno - media 'eces ms energa 7til.

    El coeficiente de tracci/n para ruedas es menor que el de pistas para mscondiciones del suelo. #or lo tanto, un tractor enllantado debe ser considerablemente

    pesada 3aproximadamente $?4 que una oruga en buen estado para desarrollar la mismacantidad de fuerza disponible.

    omo el peso de un enllantado es grande, un motor a7n ms grande serrequerido para mantener la relaci/n peso:caballo de fuerza. Existe un lmite para el pesoque puede ser a;adido al enllantado - a7n as obtener una mquina con una 'elocidad -'entaa de mo'ilidad ma-or que los tractores de oruga.

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    PENDIENTE.-

    La pendiente se define como la mxima inclinaci/n, expresada en porcentae, conmo'imiento acia arriba a 'elocidad constante, de un tractor enllantado o de orugas, La

    pendiente puede determinarse -a sea para un 'eculo cargado o para uno 'aco. #or lo

    tanto la pendiente que puede subir un tractor solo es ma-or que para un tractor que estealando un 'eculo cargado.

    El mo'imiento acia delante de un tractor esta limitado por los siguientes factores0

    1. La potencia desarrollada por el motor - disponible como tracci/n en la barrao como rimpull.

    2. La resistencia al rodamiento del camino de acarreo.!. El peso bruto del tractor - de su carga.". La pendiente por subir. Las pendientes ad'ersas agregan resistencia,

    mientras que las pendientes fa'orables le restan a la resistencia.

    LA %RADA&ILIDAD.-

    La gradabilidad de un tractor de oruga, se determina restndole a la tracci/n disponiblede la barra, la tracci/n total que se requiere para 'encer la resistencia al rodamientocontra la unidad - contra cualquier carga que este alando. El exceso de tracci/n en la

    barra queda disponible entonces para subir la pendiente.

    omo la tracci/n en la barra de un tractor de oruga, tomada de las especificaciones delfabricante, usualmente esta basada en una resistencia al rodamiento de 11? lbton,cualquier resistencia al rodamiento que exceda esta cantidad debera aplicarse al pesodel tractor.

    La resistencia total al rodamiento sobre la carga que se este alando es la que debeutilizarse. #ara proporcionar mas del *$ de la tracci/n en la barra indicada de untractor para determinar la gradabilidad de la unidad.

    E'e()lo *.-6eterminar la gradabilidad de un tractor de oruga que arrastra una escrepa de cargaautomtica con llantas de alta presi/n, la escrepa se encuentra cargada.

    Existen los siguientes datos0#otencia del tractor0 1*? p.#eso del tractor0 "?,$??lb o 2?.2$ ton.Traccion en la barra en 1ra 'elocidad0 !!,(1" lb.Traccion en la barra disponible, ?.*$x !!,(1" 2*%?? lb.#eso de la escrepa cargada, (*,+%? lb o !+."* ton.amino de acarreo, con baces tierra disparea)esistencia al rodamiento para el tractor, $? lbton.)esistencia al rodamiento para la escrepa, 21? lbton.La gradabilidad se determina como sigue0

    )esistencia al rodamiento del tractor, 2?.2$ x $? 1,?12 lb)esistencia al rodamiento de la escrepa, !+."* x 21? *,2+1 lb

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    )esistencia al rodamiento combinada +,!?! lb

    La potencia en la barra disponible para ob'iar la pendiente ser0Mxima potencia disponible en la barra 2*,%?? lb.)equerida por resistencia al rodamiento :+,!?! lb

    Tracci/n disponible para la pendiente 1+2+( lb

    El #eso combinado del tractor - de la escrepa ser0Tractor 2?.2$ tonEscrepa !+."* tonTotal $+.(! ton

    Tracci/n requerida por ton por 1 de pendiente, 2? lbTracci/n requerida por 1 de pendiente, para la carga total0 2? x $+.(! 1,1+$ lb

    Mxima pendiente posible, M1%1+$,12+(,1+

    =

    E'e()lo +.-6eterminar el rendimiento probable de una escrepa, en -d !medida en banco, para lascondiciones que se dan0Tractor de oruga, *? p en la barra#eso, 2",%?? lb

    Las 'elocidades del tractor - las tracciones en la barra son0

    FEL5N696 FEL5N696

    E&G)9&E mp Hpm Tracci/n en labarra, lb

    1a 1." 12! 21,!$12a 2.2 1+" 1!,"$"!a !.2 2*2 +,?+?"a ".% "?$ $,++"$a %.? $2* ",$$?

    Escrepa, *.( -d! , al ras, 11 -d!copeteada.#eso en 'acio, 1*,*?? lb9nco del corte, * pieslase de tierra, arcilla arenosa, peso en banco, 2,(?? lb -d!

    ondiciones de carga, banco plano, con tractor empuador.amino de acarreo, plano, resistencia al rodamiento para neumticos 1$? lbton6istancia de acarreo, *?? pies, en un solo sentido.#rofundidad del relleno por capa, + pulg, medida suelta.#ara la carga suponer una profundidad de corte de " pulg.uponer que el 'olumen suelto de la escrepa es de 1? -d !

    uponer un abundamiento de tierra de 2?

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    Folumen neto de la carga, 1?1.2 *.! -d!bm.Longitud de corte, * pies de anco, " pulg de profundidad, requerido para llenar laescrepa0

    piesx

    x*$

    !!!.?*

    2(!,*=

    9l descargar, distancia de 'iae piesx

    x"$

    ($.?*

    2(1?=

    #eso combinado de la escrepa - de la carga0

    Escrepa 1*,*?? lb +." tonarga, *.! x 2,(?? lb 22,"?? lb 11.2 ton

    #eso total 2?.% ton

    Traccion en la barra que se requiere escrepa cargada 2?.% x 1$? !,?+? lbLa maxima 'elocidad 'acio es % mp - el operador limitara a $ mp

    Tiempo estimado de 'iae para el tractor de oruga0

    arga, *$ pies12! fpm ?.%+? min6escarga, "$ pies12! fpm ?.!%% minManiobras, 2 'ueltas x ?.2$ min cu ?.$?? minTiempo perdidos, cambios ?.%+" min

    Tiempo fio total 2.2$ min

    Tiempo 'iae redondo0

    Tiempo fio 2.2$ minFiae0 1%??""? fpm !.%" min

    Tiempo total $.*+ min

    uponiendo 1 ora de "$ minutos&umero de 'iaes0 "$$.*+ (.%$

    $,ODU.O7 ), 8 9*:5 ;