Universidad Autónoma de Santo Domingo

UASD

FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

(Escuela de Ingeniería Civil)

Equipo Técnico: Dolfi Bueno 100092281

Josmery Severino 100095922

Ruben Troncoso 100079238

Asignatura:

CIV-432 Carretera III

Tema: Maquinarias para la construcción de carreteras

Asesoría: Ing. Yindhira Y. Taveras Canela

Sección: 04

Santo Domingo

REPUBLICA DOMINICANA

25 de noviembre 2014

Introducción

En este trabajo de investigación buscamos informaciones sobre las maquinarias utilizadas en la

construcción de una carretera, lo cual es de mucha importancia para realizar un presupuesto de

una obra vial ya que nos permite saber cuál es el equipo adecuado para cada actividad o partida

a ejecutar.

Los equipos más usados en la construcción de carretera son: tractores, retroexcavadoras,

cargadores, rodillos, camión distribuidor de asfalto, camiones volteo, pavimentadoras y entre

otros. Todo lo concerniente a maquinarias de construcción de carreteras, ahora lo podrán

encontrar en este trabajo de investigación.

Objetivo

El objetivo principal de esta actividad es que aprendamos cuales son las máquinas y equipos

necesarios para la realización de una obra vial, luego es que aprendamos el funcionamiento de

cada uno, para con esto tener idea del rendimiento de ellos en una construcción, ya que estos

conocimientos nos serán de ayuda en nuestro proyecto y en nuestra futura vida profesional.

Maquinaria

Bajo el nombre de maquinaria de construcción se incluyen un grupo de máquinas utilizadas en

actividades de construcción con la finalidad de remover parte de la capa del suelo, de forma de

modificar el perfil de la tierra según los requerimientos del proyecto de ingeniería específico.

Se utilizan máquinas de excavación para remover el terreno donde se asentarán las

fundaciones y bases de edificios, torres, puentes. También para desplazar suelos y conformar el

terreno en la realización de caminos, para excavar túneles, para armar presas y trabajos de

minería.

Dependiendo de las características del suelo es el tipo de maquinaria que resulta más

adecuada. Por ejemplo suelos muy duros como rocas o arenas cementadas requieren de

martillos para perforar la roca, cuchillas circulares de corte o retroexcavadoras con martillo

picador. Por otra parte suelos más blandos permiten trabajar con retroexcavadoras y

motoniveladoras.

Una carretera o ruta es una vía de dominio y uso público, proyectada y construida

fundamentalmente para la circulación de vehículos automóviles. Existen diversos tipos de

carreteras, aunque coloquialmente se usa el término carretera para definir a la carretera

convencional que puede estar conectada, a través de accesos, a las propiedades colindantes,

diferenciándolas de otro tipo de carreteras, las autovías y autopistas, que no pueden tener

pasos y cruces al mismo nivel. Las carreteras se distinguen de un simple camino porque están

especialmente concebidas para la circulación de vehículos de transporte.

Podemos diferenciar entre dos tipos de máquinas para construcción, las maquinas más

comunes como las mezcladoras, los elevadores y otras de este tipo que deben ser utilizadas casi

por cualquier persona. Pero también podemos distinguir un segundo tipo de maquinaria para

construcción, la cual es utilizada para trabajos más pesados y requiere del manejo de

profesionales, como por ejemplo las grúas.

La maquinaria de movimiento de tierras es un tipo de equipo empleado en la construcción de

caminos, carreteras, ferrocarriles, túneles, aeropuertos, obras hidráulicas, y edificaciones. Está

diseñada para llevar a cabo varias funciones, entre ellas: soltar y remover la tierra, elevar y

cargar la tierra en vehículos que han de transportarla, distribuir la tierra en tongadas de

espesor controlado, y compactar la tierra. Algunas máquinas pueden efectuar más de una de

estas operaciones.

Tractor

Un tractor es un vehículo especial autopropulsado que se usa para arrastrar o empujar remolques, aperos u otra maquinaria o cargas pesadas. Hay tractores destinados a diferentes tareas, como la agricultura, la construcción, el movimiento de tierras o el mantenimiento de espacios verdes profesionales (tractores compactos). Se caracterizan principalmente por su buena capacidad de adherencia al terreno.

Uso:

Su uso ha posibilitado disminuir sustancialmente la mano de obra empleada en el trabajo agrícola, así como la mecanización de tareas de carga y de tracción que tradicionalmente se realizaban con el esfuerzo de animales como asnos, bueyes o mulas o de transmisión de otros movimientos mediante la toma de fuerza o equipo hidráulico.

Vida útil: 8 años

Costo: US 45,000

Partes del tractor

Chasis Motor Transmisión (caja de cambios, diferencial, embrague, reducción final, palieres, ruedas,

toma de fuerza) Alzamiento hidráulico Enganche Transmisión Hidráulica Dirección ruedas

Tipos de tractores

Oruga: Es tirado por una especie de cadenas en vez de ruedas.

De ruedas: Son ruedas como las de los vehículos pero mayores y más anchas.

Tractores a vapor

Los primeros tractores fueron los tractores de vapor. Fueron utilizados en pares a cada lado de un campo a arar, un lance de ida y vuelta entre ellos utilizando un cable. Los tractores a vapor se utilizaron con éxito en la década de 1890, y después de 1900 los tractores de gasolina, más baratos, empezaron a reemplazar a los caballos en el tiro del arado.

Los primeros ejemplares, con motor de combustión interna, funcionaban con nafta (gasolina), luego se fabricaron con un combustible más barato llamado gasoil. El primer tractor con motor de gasoil fue producido por el Benz-Sendling en 1922, en Alemania. En la actualidad se utiliza también una mezcla de gasoil con gas natural comprimido, haciendo aún más barato el combustible para el motor y aumentando su rendimiento. Estos tractores son el camino para que en el futuro se sigan desarrollando sistemas más evolucionados que permitan avancen en el campo agropecuario.

Marcas de tractores

John Deere,

Mahindra,

Fendt,

ZETOR,

Zanello,

Metalfor,

Marani-Agrinar,

Ebro,

Kubota,

Claas,

Case,

New Holland,

Lamborghini,

Ursus,

Same,

Massey Ferguson,

Renault,

Fiatagri,

Ford,

Carraro,

Landini,

Valtra,

Jcb,

Mercedes-Benz,

Jinma,

BCS,

Belarus,

Iseki,

Pauny,

Ferrari,

BJR,

Foton,

GMr,

Pasquali,Mccormick,

Deutz-Fahr,

Agria,

Valpadana,

Hurliman,

Steyr,

Goldoni,

Bührer,

Barreiros (8),

Cálculo De Rendimiento Del Tractor

Hoja : 8S

Longitud de la hoja (L) = 3.94 m

Altura de la hoja (H) = 1.49 m

Peso del tractor (W) = 37870 Kg.

Motor : 275 Hp

Tiempos fijos = 0.5 min.

Coeficiente de resistencia de rodamiento (C RR) = 50 Kg. / Ton.

Coeficiente de abundamiento = 1.3

Material : Arcilla limosa con presencia de arena fina.

Datos tomados de la hoja técnica del tractor y de los estudios de geotécnia.

Cálculo de la capacidad de la hoja del tractor

TAN

LHCAP

2

2

Donde = Ángulo natural de reposo del material = 45

32

37.4452

49.194.3Sm

TANCAP

m s = material suelto

336.33.1

37.4bmCAP

m b = material en banco

La capacidad de la hoja depende del estado en que se encuentre el material, es decir, material suelto o material en banco. Para el análisis de la resistencia a la que se someterá el tractor y para calcular el ciclo del tractor, se utilizará la capacidad de la hoja, con material suelto, esto debido a que el arrastre del material producto del corte, es material suelto.

Resistencia total de ida

Resistencia de rodamiento RRod.= W x C RR = 37.870 Ton (50 Kg. / Ton)

= 1893.5 Kg.

Resistencia por pendiente Rs = W x S = 37870 (0) = 0 Kg.

Donde S = pendiente

Resistencia de la carga Rc = Vol. carga x = 4.37 (1615) = 7057.55 Kg.

Resistencia total RT= RRod + Rs + Rc

RT= 8951.05 Kg.

RTHp

V

274

Donde

: Eficiencia = 0.75

v = Velocidad

Despejando la velocidad tenemos:

hrKmV 31.605.8951

75.0275274

De la gráfica de operación del tractor se obtiene, que la velocidad media es igual 0.67 de la velocidad máxima.

Vmed. = 0.67 (6.31) = 4.22 Km. / hr

R Rod = 37.870 x 50 = 1893.5 Kg.

RT = 1893.5 Kg.

hrKmV 85.295.1893

75.0275274

De la hoja técnica se tiene que la Vel. Máx. = 11 Km. / hr

Vmed = 0.67 (11) = 7.37 Km. / hr

Considerando un recorrido de 50 m por ciclo

Tiempo de ida (t i)

minti 71.022.4

60050.0

Tiempo de regreso (tr)

t minr

0 050 60

7 370 4

.

..

Tiempo fijo (tf)

tf = 0.5 min.

Tiempo ciclo (tc) = t i + t r + t f

tc = 1.61 min.

Para calcular el rendimiento del tractor, la capacidad de la hoja se tomará para material en banco, ya que el volumen a cortar es medido en banco.

RENDIMIENTOCAP

tC

60

hrmORENDIMIENT 391.9361.1

75.06036.3

Con base en la información que proporcionó la CESPM, se tiene que para un tractor D8N, el costo horario es: CHM tractor = $ 550 (Dic. 98)

El costo por m³ de tierra a mover en banco es:

385.5$91.93

550bmCM

Imágenes

Tractor Lamborghini.

Tractor con pala cargadora y brazo de retroexcavadora.

Tractor Ebro.

Tractor Ford6600 con sembradora de 4m.

Tractor MF6190 con arado de 4 tejas.

Tractor brasileño.

Motoniveladora

Una motoniveladora es una máquina de construcción que cuenta con una larga hoja metálica empleada para nivelar terrenos.

Generalmente presentan tres ejes: la cabina y el motor se encuentran situados en la parte posterior, sobre los dos ejes tractores, y el tercer eje se localiza en la parte frontal de la máquina, estando localizada la hoja niveladora entre el eje frontal, y los dos ejes traseros. En ciertos países como Finlandia, la mayoría de las motoniveladoras están equipadas con una tercera cuchilla, localizada frente al eje delantero.

La principal finalidad de la motoniveladora es nivelar terrenos, y refinar taludes. Una de las características que dan gran versatilidad a esta máquina es que es capaz de realizar el refino de taludes con distintas inclinaciones. El trabajo de la motoniveladora suele complementar al realizado previamente por otra maquinaria de construcción, como excavadoras o escarificadoras.

La Motoniveladoras es una de las máquinas de mayor uso en la construcción y conservación de caminos.

Vida útil: 8 años

Costo: US 75,000

Los alcances de la hoja pueden ser

1. Profundidad de corte variable

2. Angulo vertical y horizontal

3. Levantamiento sobre el suelo hasta 46 cm

4. Angulo máximo de taludes hasta 90° hacia ambos lados

5. Deslizamiento a la derecha o a la izquierda

Rendimiento

Teóricamente:

T= (NXL)/ (EXV1)+ (NXL)/ (EXV2)+ (NXL)/ (EXV3)+……………..ECT.

T= tiempo total de operación en horas

N=numero de pasadas, la cual debe estimarse de acuerdo con la clase de trabajo

L=longitud recorrida en kilómetros en cada pasada

E= factor de eficiencia, que varía de acuerdo con las diferentes condiciones de trabajo

V1, V2, V3= velocidad por cada pasada en Km/hora

Rendimiento por pasada= velocidad en que se hace la pasada X ancho efectivo de la cuchilla=metro cuadrados/hora

Densidad=Km/hora X mts=mts^2/hora

Rendimiento por N pasadas:

Velocidad X ancho efectivo/número de pasadas=N

Al resultado en metros cuadrados por hora se multiplica por el factor de eficiencia, para obtener el rendimiento

Ancho efectivo de la cuchilla

1. Perpendicular en la dirección del avance

A. Ancho efectivo de la cuchilla=Ancho nominal

2. Con ángulo en la dirección del avance

B. Ancho efectivo de la cuchilla=Ancho nominal X cos ▫ (teta)

Imagen

Conclusiones sobre las Motoniveladoras

1. Su función principal es nivelar, modelar o dar la pendiente necesaria al material en que trabaja. Se considera como una máquina de terminación superficial

2. La podemos ver en trabajos de la limpieza de nieve en caminos, para lo cual se adapta una pala en su parte delantera, que permite una limpieza ágil y oportuna en el lugar de trabajo

3. Su versatilidad está dada por los diferentes movimientos de la hoja, como por la serie de accesorios que puede tener

4. Puede imitar todo los tipos de tractores, pero su diferencia radica en que la Motoniveladora es más frágil, ya que no es capaz de aplicar la potencia de movimiento ni la de corte del tractor. Debido a esto es más utilizada en tareas de acabado o trabajos de precisión.

Mototraílla

Mototraílla o simplemente traílla, conocida también por su nombre inglés scraper. Estas máquinas se utilizan para cortar capas uniformes de terrenos de una consistencia suave, abriendo la cuchilla que se encuentra en la parte frontal del recipiente. Al avanzar, el material cortado es empujado al interior del recipiente. Cuando este se llena, se cierra la cuchilla, y se transporta el material hasta el lugar donde será depositado. Para esto se abre el recipiente por el lado posterior, y el material contenido dentro del recipiente es empujado para que salga formando una tongada uniforme.

Costo: US 60,000

Vida útil: 8 años

Diseño

El rascador es una gran pieza de equipo utilizado en la minería, la construcción, la agricultura y otras aplicaciones de movimiento de tierras. La parte trasera tiene un móvil verticalmente la tolva (también conocido como el recipiente) con un borde delantero horizontal agudo. La tolva puede ser hidráulicamente bajar y subir. Cuando se baja la tolva, el borde frontal corta en el suelo o arcilla como un avión y se llena la tolva. Cuando la tolva está llena (de 8 a 34 m 3 o 10 a 44 cu m amontonados, según el tipo) que se eleva, y se cierra con una cuchilla vertical (conocido como el delantal). El rascador puede transportar su carga a la zona de llenado, donde se eleva la hoja, el panel posterior de la tolva, o el eyector, está hidráulicamente empujado hacia delante y la carga cae hacia fuera. Entonces el raspador vacío vuelve a la corte sitio y se repite el ciclo.

En la 'rascador elevar' el recipiente es llenado por un tipo de disposición de transportador equipado con vuelos horizontales para mover el material acoplado por el borde de corte en el recipiente como la máquina se mueve hacia adelante. Raspadores de grúa no requieren la asistencia de flexiones de tractores. El desarrollador pionero del rascador elevando era Hancock Manufacturing Company de Lubbock, Texas, EE.UU.. Raspadores autopropulsadas fueron inventados por RG LeTourneau en la década de 1930. [1] Su empresa les llama Tournahoppers. Este concepto fue desarrollado por LeTourneau Westinghouse Company. [2] La mayoría de los raspadores actuales tienen dos ejes, aunque históricamente configuraciones tri-eje eran dominantes.

Raspadores pueden ser muy eficientes en trayectos cortos donde el corte y relleno áreas están muy juntas y tienen una longitud suficiente para llenar la tolva. Los tipos de raspadores más pesados tienen dos motores ("tandem powered"), una tracción a las ruedas delanteras, una tracción a las ruedas traseras, con motores de hasta 400 kW (536 CV ). Múltiples raspadores pueden trabajar juntos de un modo push-pull pero esto requiere un área de corte largo.

Configuraciones

Cuenco abierto: por lo general requiere un gato de empuje (bulldozer o similar) para ayudar en la carga.

Elevando automotor: auto de carga, ya que utiliza un elevador para cargar material; no requiere push-gato.

Raspadores Tandem: tractor separado y motores raspador proporcionan una mejor tracción en zonas escarpadas o resbaladizas; Se requiere un gato empuje excepto al cargar materiales sueltos.

Tandem Push-Pull: concentra la potencia combinada de dos de estas máquinas en uno de los bordes de corte. El accesorio push-pull permite que dos raspadores individuales para actuar como un sistema de auto-carga, cargando ambas máquinas en menos de un minuto, una después de la otra.

Auger: Usos montado verticalmente barrena en el recipiente para tirar el material hacia arriba.

Tire de tipo automotor: usos tractor agrícola, camiones articulados, o bulldozer para tirar. Raspadores del tipo de tracción pueden ser utilizados individualmente o dos o tres unidades se puede tirar detrás de un solo tractor.

Otras marcas

BelAZ

Caterpillar Inc.

John Deere

K-Tec Excavadoras

Miskin

Humdinger Equipment Ltd.

Noble

Imágenes

Oruga 613C raspador elevando

Una Oruga raspador remolcado aparcado

Retroexcavadora

La retroexcavadora es una de las maquinas más versátiles en las áreas de construcción y de obras viales, en lo se refiere a movimientos 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 máquina.

Se caracteriza por un robusto diseño de sección de pluma y balancín, que es además estrecho, de forma que la visibilidad es excelente a todo lo largo de la pluma hasta la cuchara sea cual sea la profundidad a la que se excave.

El chasis de la retroexcavadora es fabricado de manera muy resistente, de esta manera se consiguen mejor índice de productividad resistencia y durabilidad gracias a su diseño como cargadora y excavadora versátil. En cuanto a la capacidad de excavación es excepcional gracias a la geometría y al potente sistema hidráulico de flujo compensado y sensible a la carga, que proporcionan además una mayor capacidad de elevación y ciclos de carga más rápidos.

Control de la Maquina

El sistema de comandos que existe en la retroexcavadora se ha desarrollado para que las posiciones de trabajo que posee el operador sean más personalizadas con ajustes longitudinal y lateral lo cual asegura la precisión de los movimientos minimizando así el esfuerzo físico del operador. Disminuyendo así los riesgos que sufra accidentes dentro de la cabina, lo es rentable tanto para la empresa como para el operador.

Pintura de la Maquina

La pintura de la retroexcavadora es en base a polvo epoxy, esta es una resina formada por dos componentes y un catalizador, la cual es muy resistente a la intemperie y además actúa como anticorrosivo. Las cargas electromagnéticas que posee este polvo hacen que las maquinas sean vistas hasta en las zonas más inaccesibles, el proceso de cocción de la pintura asegura un acabado liso resistente y duradero.

La Transmisión

La transmisión de cuatro velocidades sincronizadas que poseen las retroexcavadoras permite al operario cambiar rápidamente y con suavidad entre avance y retroceso. Esto elimina las cargas por sacudidas en los componentes del árbol de transmisión, aumenta la comodidad del operario y proporciona un control superior de la manipulación de la carga.

Un botón de volcado de la transmisión dispuesto en la palanca multifunción de la cargadora permite al operario acortar los tiempos de carga dirigiendo toda la potencia del motor a la cargadora para aumentar la productividad.

La Cabina

La cabina de las retroexcavadoras cuenta con visibilidad panorámica, todos los mandos se encuentran situados de manera ergonómica y el nivel de ruido interior es muy bajo en la cabina. En términos de seguridad la cabina lleva un inmovilizador electrónico que trunca las funciones del motor. Estas funciones, sin duda no las traen todas las retroexcavadoras, pero si las de última generación, a las cuales apunta este informe.

Dimensiones generales

Dimensiones de Cucharas

Cargadora Movimiento de tierra 4 x 1 4x1 con Horquilla

Capacidad (L) 1200 1200 1200

Peso (Kg) 435 830 990

Anchura (m) 2,40 2,40 2,40

Versión con equipo retro desplazable

Versión axial

A Longitud total 5,57 7,13

B Distancia entre ejes 2,20 2,20

C Altura de la cabina 2,90 2,90

D Altura de a pluma en posición de transporte 3,95 3,95

E Distancia al suelo 0,45 0,45

Anchura total 2,40 2,40

Dimensiones de la retroexcavadora

Anchura (mm) 279 305 406 457 610 762 914

Capacidad (L) 73 80 100 120 180 240 310

Peso (Kg) 88 140 160 165 195 225 260

Peso de la retroexcavadora

Versión con equipo retro desplazable

Versión axial

Balancín extensible cuchara zanjadota de 610(mm), cuchara cargadora 4x1 con horquilla, un operario de 80 (Kg.) y estanque lleno

8800 Kg. 8410 Kg.

Motor

Los motores usados tanto por la retroexcavadora como otras máquinas destinadas a trabajo pesado son de tipo diesel, usan este tipo de motor por su potencia y por costo debido a que es más barato el combustible

Los motores diesel la característica particular que poseen es que aspiran aire puro, sin mezcla de combustible, en el tiempo de compresión el aire se comprime con lo que alcanza una temperatura extraordinariamente alta, estos motores son muy largos y costosos pero resultan muy regulares y potentes a la hora de su ejecución es por eso que son usados en este tipo de maquinaria.

Sistema Hidráulico

El sistema hidráulico de las máquinas retroexcavadoras es de flujo compensado, esto quiere decir que asegura que la máxima potencia disponible ira dirigida donde más se necesite, este sistema permite la movilidad de los movimientos simultáneos aunque el motor trabaje a bajo régimen cual es el beneficio de esto, que reduce los ruidos molestos. También esta máquina posee mandos mecánicos o servo asistidos.

Las retroexcavadoras se emplean para subir zanjas por regla general se montan sobre la traseras del tractores industriales, tales como las cargadoras frontales o los buldózer.

El aceite agresión para maniobrar la retroexcavadora lo suministra el sistema hidráulico del tractor. Cuando se trata de sistemas hidráulicos abiertos. Se suele utilizar una válvula selectora con la que el aceite se dirige al circuito que está trabajando, la válvula selectora corta el paso del aceite a la cargadora frontal chupado se trabaja con la retroexcavadora con los sistemas hidráulicos cerrado o de caudal variable no hace falta esta válvula porque entrega aceite a presión.

El operador manda la retroexcavadora por medio de palancas actuando sobre válvulas que mandan el aceite a presión al correspondiente cilindro para mover el aguijón, el cucharón, el brazo excavador o los estabilizadotes, los cilindros hidráulicos son de doble de acción para poder trabajar a plena fuerza en ambos sentidos, el Agulló se puede girar a un lado y otro por medio de un cilindro especial objeto de vaciar el cucharón fuera de la zanja.

1. Cilindro del brazo del cucharón

2. Cilindro del aguijón

3. Palanca de mando de la retroexcavadora

4. Válvula de mando de la retroexcavadora

5. Cilindro de giro del aguijón

6. Cilindro de estabilizado izquierdo

7. Cilindro del cucharón

Funciones De Rendimiento

Una retroexcavadora, tiene una capacidad teórica que varía 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.

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 mas 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`.

Costos Del Equipo

Las consideraciones básicas para los costos del equipo sobre orugas son las mismas que para todos los equipos de movimiento de tierras.

La parte más importante del costo horario total del funcionamiento de este equipo, es el costo de la retroexcavadora misma. La operación de los vehículos más pequeños seria la excepción, en la que los salarios del operador podría representar una partida mayor, además de considerar que estas máquinas más pequeñas podrían transportarse directamente sobre carretera y no utilizar camiones especiales para tal función.

Un costo que debe observarse con cuidado, por parte del usuario responsable, es el de las reparaciones mayores, la cual debe considerarse aproximadamente igual a la tercera parte del costo de adquisición. Esta última recomendación se está eliminando de las empresas mandantes con la incorporación de contratistas especializados los cuales absorben dichas consideraciones.

En el caso de nuestra obra obtuvimos los costos de transporte proporcionados por el jefe de movimiento de tierras encargado, los cuales fueron los siguientes.

ARRIENDO: $ 30.000. -- /hr. + IVA incluido.

COSTO TRANSPORTE: $120.000. - dentro de 40 a 100 Km.

Fig. 1 “Cabina y controles de una retroexcavadora”

Fig. 2 “Funcionamiento de la Retroexcavadora”

Cargadores Frontales

La cargadora de pala frontal también denominada cargadora, o pala cargadora, pala cargadora frontal, cargador; a veces también llamada PAILODER por el primer cargador llegado a chile de marca pilother, deribandose en el término tradicional entre los operarios más antiguos).

Se compone de un tractor sobre neumáticos o sobre orugas siendo el más utilizado el de neumáticos para sectores regularmente planos o con pendiente baja, además de poseer el caso de una articulación este último equipado de una cuchara cuyo movimiento de elevación se logra mediante dos brazos laterales articulados. La cuchara por si misma puede realizar un movimiento de rotación de cierta amplitud alrededor de un eje horizontal, con, incluso, inclinación negativa de la cuchara. Todos los movimientos son mandados por cilindros hidráulicos.

Ciertas cargadoras permiten la carga frontal y la descarga por la parte trasera: se llaman retroescabadoras y tienen la ventaja de poder trabajar en espacios restringidos. Estas retroescabadoras se componen: bien de un sistema de transferencia de la cuchara de delante hacia atrás, por procedimientos diversos (basculacion de los brazos de la cuchara hacia atrás, traslación de raíles laterales fijados a la parte superior del chasis, sustitución de los brazos articulados por dos sectores pivoteantes mandados por cadenas, cables o cilindro. Siendo este último el más usado en nuestros tiempos, también de una canaleta inclinada hacia la parte trasera sobre el techo de la cabina, en la cual la cuchara descarga el material, que es llevado a una caja de almacenamiento intercambiable a veces, que permite recibir el contenido de varias cucharas, incluso una canaleta prolongada en la parte posterior de la cuchara misma, y participando de sus propios movimientos , etc .finalmente en alguna s palas los brazos están soportados por una torrecilla que permite una orientación total o parcial de cada lado del eje longitudinal del tractor.

La comodidad y ligereza del cargador nos permite a los constructores y aumentar la potencia de los motores y la capacidad de las cucharas; de 20 a 50 HP, con cuchara de 400 a 800 l han pasado a 150-530 Hp con cuchara de 3000 a 7500 l sobre tractores con turbocompresores convertidor de par, servo transmisión dirección asistida, maniobras automáticas de elevación y vaciado de cuchara, etc.

La cuchara normal posee borde cortante en la parte inferior, con o sin dientes de penetración. Existen numerosos tipos de cuchara según los trabajos a los que se destine: cuchara corta reforzada para canteras, cuchara con nervios y cuchara con bordes de ataque en V para carga de rocas en pila; cuchara con realce para carga de material esponjado, cuchara llamada cuatro en uno, que permite utilizar la cargadora en calidad de pala cargadora, bulldozer ligero, scraper, cuchara de mandíbula, cuchara de descarga lateral.

Utilizacion De La Pala Cargadora

Muy ligera de empleo, la pala cargadora es utilizada en:

la manutención y la carga de todos los materiales, con la cuchara apropiada o la herramienta apropiada ,

la excavación, en terreno llano, de materiales sueltos o disgregados,

el desmonte de terrenos blandos,

la limpieza del terreno,

el extendido y nivelación de materiales,

el ripado de líneas férreas, etc.

Caterpillar fabrica una línea completa de cargadores de ruedas, incluyendo el cargador de ruedas más grande del mundo, el Cat 994D. El Cat 914G fue el primero de nuestra nueva Serie G de cargadores de ruedas. Estos nuevos modelos son más versátiles, trabajan mejor y con mayor eficiencia, son más fáciles de dar servicio y son más cómodos. Nuestra línea de cargadores de ruedas de tamaño mediano incluye ahora los modelos 938G, 950G, 962G, 966G, 972G y 980G. Estos modelos están diseñados para trabajar igualmente bien en excavación en banco o al aire libre y a cargar camiones en segunda. Los modelos más recientes que se han añadido a la línea de cargadores de ruedas son los modelos de la gama de Cargadores Compactos Caterpillar. Los Cargadores de Ruedas Compactos 902, 906 y 908 están disponibles. Esta línea de cargadores compactos utiliza la amplia experiencia de Caterpillar en cargadores de ruedas para establecer nuevos niveles de excelencia. Como Caterpillar sirve a clientes con requerimientos muy diferentes en todas las regiones del mundo, fabricamos varias configuraciones diferentes de cargadores de ruedas. Su distribuidor Caterpillar puede ayudarle a seleccionar el cargador de ruedas más adecuado para su aplicación.

Operaciones, Aplicaciones Y Forma De Trabajo

El cargador frontal es relativamente nuevo entre los equipos para construcción. Aparentemente se introdujo como otro accesorio para hacer aún más versátil el tractor de orugas y atender el problema de limpieza de los alrededores de los sitios de construcción. El tractor equipado de hoja o bulldozer sólo podía empujar el exceso de material o desperdicio hacia un lado, y en cambio, el cargador de cucharón frontal podía levantarlo y cargarlo en camiones. Esa operación original se efectuó con los cucharones mecánicos regulados con cables, e instalados sobre brazos rígidos, que fue lo que tenían los primeros cargadores que aparecieron al terminar la Segunda Guerra Mundial. Por las razones explicadas anteriormente, el cargador no tuvo gran aceptación sino hasta que se introdujo el control hidráulico en los mecanismos extensibles de los brazos. En la actualidad, el cargador frontal tiene gran aplicación y aceptación.

Forma De Trabajo

El mecanismo del cucharón de los cargadores se diseña para tener una altura de vaciado comprendida entre 2.4 y 4.5 metros arriba del plano sobre el que se mueve el tractor. Tal altura es proporcional al tamaño del cargador. Esto hace posible que el cargador vacíe a un camión o unidad de acarreo de tamaño adecuadamente equilibrado.

La operación de un cargador entre su posición de carga y la de vaciado, requiere por lo general muchas maniobras. Si es limitado el espacio utilizable entre las posiciones de carga y descarga, puede presentar problemas. Un cargador montado en tractor de orugas puede pivotear lentamente sobre sus bandas de orugas sin gran dificultad, pero un ordinario tractor de dos ejes, montado sobre ruedas, necesita más espacio para maniobras. Esto ha conducido a la unidad de tracción articulada más moderna, como es el caso de nuestra maquina en estudio.

Un cargador de armazón articulado tiene su articulación aproximadamente a la mitad de la distancia entre sus ejes. Su capacidad de giro se aumenta notablemente por el ángulo de más de 30 grados que puede girar el eje frontal a cada lado de la posición recta hacia delante.

Por supuesto, el cucharón puede estar en muchas posiciones diferentes durante la operación del cargador. Con el cucharón elevado a una altura de vaciado, no tiene efecto alguno sobre las dimensiones laterales interfaciales a nivel del terreno. Por ello, generalmente se da la longitud del cargador sin incluir el cucharón. El radio de giro o de vuelta medido hasta la rueda trasera exterior de un cargador articulado, es aproximadamente igual a su longitud total excluyendo el cucharón. Esto significa que un cargador articulado bien diseñado puede trabajar en un espacio confinado. En general, no necesita más del doble de la longitud de la máquina, para excavar, maniobrar y vaciar su carga. Un cargador articulado puede girar su parte frontal para cargar directamente del banco de material. Esta misma flexibilidad para maniobras puede ayudar durante el vaciado a un lecho de acarreo largo.

Su flexibilidad permite al cargador extender su carga para lograr uniformidad de distribución en la unidad de acarreo, sin tener que cambiar su posición completamente. La capacidad de carga a unidades de acarreo, de un cargador articulado, en su posición de rotación, es aproximadamente del 85% de su capacidad en su posición normal hacia delante.

El tipo de operación que realiza un cargador implica muchos cambios de dirección , de avance y retroceso, así como los cambios de dirección de sus partes frontal y trasera, puede haber de 400 a 500 cambios de dirección por hora. Esto equivale a un cambio de dirección cada 6 segundos. Agregando a estos movimientos la variedad de posiciones del cucharón, es fácil predecir que el operador tiene una máquina difícil de controlar. Por esta razón, las mejoras estudiadas en el diseño de los cargadores frontales se han concentrado en simplificar los controles que usa el operador.

Una manera de simplificar la labor del operador fue poner el cambio y el control de los engranes de velocidad en una sola palanca. El operador puede cambiar de 1ª a 2ª velocidad en avance hasta una velocidad de reversa tan alta como la 3ª , en un solo movimiento de esta

palanca. Otro medio para simplificar la operación de un cargador consistió en dotarla de un sistema de un control automático del cucharón. Tal mejora la traen incorporada la mayoría de los cargadores frontales modernos, para permitir que el operador se concentre en las maniobras de su equipo.

La operación manual del cucharón de un cargador, utiliza dos palancas situadas al alcance del operador. Una sirve para controlar la posición vertical y la elevación del cucharón; eleva o baja el cucharón, o lo mantiene vertical. La otra palanca sirve para controlar la posición del cucharón en torno a un eje horizontal situado en el borde trasero del cucharón más próximo al tractor. Esta pone al cucharón en una posición inclinada hacia atrás para lograr su capacidad máxima, una posición cargada hacia delante para el vaciado, o lo mantiene en una posición intermedia para excavación, raspado, etc. Estas posiciones se ilustran en la figura.

El control automático de las posiciones del cucharón releva al operador de muchos pequeños puntos de decisión que causan cansancio a éste. El cucharón se eleva a una de tres posiciones preajustadas de inclinación y se detiene automáticamente a una altura ajustada. Cuando el cucharón se vacía, regresa automáticamente al ángulo adecuado para excavación para tomar su siguiente carga. Los puntos del control automático pueden ajustarse como se requiera o se hayan programado para una operación dada.

Un tercer uso importante del cargador frontal es la carga de material de voladuras a unidades de acarreo, en el espacio limitado de una excavación en roca, de un túnel o de una cantera. En tales situaciones, el cargador tiene una ventaja sobre la pala mecánica, por su pluma y demás partes salientes.

Cucharones Para Arena y Grava

Los cucharones para arena y grava se han diseñado para usarse en aplicaciones abrasivas o de desgaste extremo tales como carga de arena y grava, o carga de plantas de asfalto. Se utiliza acero de alta rigidez para su mayor duración. La construcción con costillas de refuerzo exteriores aumenta la fortaleza para una mayor fuerza de desprendimiento en el varillaje tipo barra en Z de la máquina. Línea de excavación a 10 cm por debajo del suelo. Se han agregado placas antidesgaste a los costados y el fondo para prolongar la vida útil del cucharón. Los cucharones aceptan los tres tipos de herramientas de corte (GET) Caterpillar: cuchilla empernable, adaptadores empernables y segmentos empernables entre adaptadores. Los cucharones se ofrecen en modelos con acoples rápidos o con pasador.

Cucharon De Descarga Lateral

Los cucharones de descarga lateral pueden descargar de ambas maneras: hacia adelante, como un cucharón estándar, o hacia el costado. f) Los cucharones de descarga lateral permiten que los cargadores operen en obras congestionadas

Ciclo De Trabajo

La máquina estudiada en este caso realizaba labores de carga de materiales que se encontraban a distancias variables. Como grava, arena, ripio, bloques de hormigón (en algunas oportunidades).

Este ciclo de trabajo fue considerado para las cargas de gravilla que se encontraba a unos 15 mts. del cono dosificador para el hormigón en planta :

carga

transporte hasta el cono

descarga en cono

giro cambio de posición

regreso vacío al lugar de carga

TIEMPO DE CICLO: 1 minuto 20 seg.

Rendimiento

El rendimiento de un cargador está afectado por:

Tiempo de carga - Tiempo de excavación (material de dureza media)

Tiempo: a) de transporte; b) de descarga; c) de retorno

Tipo de terreno

Velocidad de los hidráulicos

Posición respecto a la carga

Operador (habilidad) y operación del cargador frontal.

Capacidad del cucharón o balde (a ras: arenas; colmada: capacidad geométrica más 12% aprox.)

El rendimiento aproximado seria:

1 min. 20 seg. ! 3m aprox.

1 hora ! X

X = 135 m por hora.

Imágenes

Camiones

Un camión es un vehículo motorizado para transporte de bienes. A diferencia de los coches, que suelen tener una construcción monocasco, muchos camiones se construyen sobre una estructura resistente denominada chasis (bastidor).

En la mayoría la estructura está integrada por un chasis portante, generalmente un marco estructural, una cabina y una estructura para transportar la carga.

Hay camiones de todo tipo y de muchos tamaños: pequeños (ordinarios), medianos (camiones todoterreno de 200 toneladas usados en minería) y extragrandes («trenes de carretera»).

Los camiones se han ido especializando y adoptando una serie de características propias del trabajo al cual se les destina. Ha sido una evolución desde una simple caja hasta la forma y las características adecuadas a la materia por transportar: peligrosa, líquida, refrigerada, en giro continuo que impida el fraguado, abiertos, cerrados, con grúa, etcétera.

Vida útil: 10 años

Tipos de camiones

Se pueden establecer muchas clasificaciones de camiones según la característica considerada. Por el tipo de carrocería:

camión plataforma (camión de redilas, en México), el que equipa una plataforma lisa

camión de caja abierta, el que equipa una plataforma con "laterales" (adrales, conocidos en Venezuela como "estacas")

camión de caja cerrada, el que equipa una caja cerrada la cual se conoce como furgón o cava, esta su vez puede ser

o normal, destinada únicamente a contener y proteger la carga,

o acondicionado, con una estructura diseñada y construida para transportar mercancías a temperaturas controladas con paredes de un espesor mínimo de 45 mm, pueden a su vez ser

isotermos, mantienen la temperatura (frío o calor) de la mercancía,

frigoríficos/congeladores, enfrían y refrigeran o congelan la mercancía.

camión cisterna, el que equipa una cisterna para el transporte de gases, líquidos o sustancias pulverulentas.

Algunos tipos de camiones, por usos, son los siguientes:

Basculante, con bandeja de carga basculante y fija al chasis.

Blindado, para transporte de dinero (generalmente a bancos) o de objetos valiosos.

Botellero, usado para transportar botellas contenedoras de líquidos.

Capitoné, camión de caja cerrada acolchado en el interior utilizado para la realización de mudanzas.

Botellero o Cilindrero, para transporte de bombonas: cilindros de gas.

Cisterna, normalmente empleado para transportar agua.

Compactador de basura.

De bomberos, específico para apagar incendios.

De estacas, para carga variada.

Extravial o «fuera de carretera»: vehículo más robusto y reforzado, para movimiento de grandes volúmenes de áridos y rocas, habitualmente denominado dumper en inglés, provisto de una caja basculante para verter rápidamente la carga.

De furgón.

Grúa.

Hormigonera o revolvedor de concreto. En Argentina: trompo. En Venezuela mezcladora.

Mosquito o plataforma portaautomóviles, diseñado especialmente para transporte de automóviles. También se le conoce como autotransportador, camión cigüeña, camión nodriza, etcétera.

Refrigerado o frigorífico, para transporte de productos sensibles al calor.

Tándem, más conocido como camión de doble troque o de doble eje, se distingue por tener chasis un poco más largo o corto, dos ejes de propulsión trasera y caja de 14 o de 16 velocidades. Su uso es para cargas muy pesadas, o bien, para obras de construcción. En Colombia se les llama comúnmente cuatromanos y en Venezuela Toronto.

Tolva: puede ser chasis acoplado o remolque. A ambos en Argentina se les conoce como «corpiño» (brasier). Se utilizan para transporte de harinas o de cementos a granel.

Volquete, o «de volteo». Vierte su carga hacia atrás o, en modelos recientes, lateralmente.

Tractocamión o cabeza tractora: es un automóvil concebido y construido para labores de tiro, es decir para el arrastre de un semiremolque. Al conjunto del tractocamión y su semirremolque es un vehículo articulado aunque habitualmente se le denomina tráiler. En Venezuela se le da el nombre de chuto, en tanto que el nombre de gandola se aplica al conjunto. En Colombia se le dice tractomula o cabezote. En Honduras se le conoce con el nombre de rastra.

Tren de carretera: vehículo automóvil formado por un vehículo motor que arrastra un remolque. El vehículo a motor puede ser un camión o no. En España sólo está permitido el arrastre de un remolque.

Por la categoría. Una clasificación legalmente reconocida de los vehículos en la Comunidad Económica Europea los clasifica en tres categorías: M (para el transporte de personas), N (para el transporte de mercancías) y O (para los remolques y semiremolques). Los vehículos de la categoría N, es decir aquellos vehículos automóviles destinados al transporte de mercancías, se subdividen el tres subcategorias establecidas en función de su MMA:1

N1 - MMA hasta 3.500 kg,

N2 - MMA superior a 3500 kg y hasta 12.000 kg,

N3 - MMA superior a 12.000 kg.

Por el tipo de rueda:

De artillería: Por regla general suelen poseer 5 o 6 radios. Sólo se reemplaza el neumático sin necesidad de desmontar toda la rueda.

Tipo campana: Es el más usado en los modelos de marcas europeas. Suele poseer 12 orificios donde se insertan los pernos de sujeción. Los camiones pequeños poseen un tipo similar, aunque en este caso sólo tiene 6 pernos de sujeción.

Imágenes

Transporte especial.

Camión de remolque pesado.

Aparcamiento de camiones, con un silo al fondo, en Alcalá la Real, Jaén, España.

Camión volquete utilizado en minería (dumper).

Camión hormigonera en Miranda de Ebro.

Camión portador de hormigón.

Compactadores (Pata de cabra, liso y neumático)

Vida útil: 8 años

Compactadora con ruedas neumáticas

Estas máquinas trabajan principalmente por el efecto de la presión estática que producen debido a su peso, pero hay un segundo efecto, debido al modo de transmitir esta preside por los neumáticos que tiene singular importancia. Las superficies de contacto de un neumático dependen de la carga que soporte y de la preside a que este inflado, pero la presión que transmite al suelo el neumático a través de la superficie elíptica de contacto no es uniforme. Por lo tanto y pare simplificar el problema se emplea el termino presión media de contacto que se obtiene dividiendo la carga sobre cada rueda por la superficie de contacto. Estas superficies de contacto se obtienen pare las diferentes presiones de inflado y cargas sobre rueda, marcando las huellas de contacto sobre una placa de acero con el neumático en posición estática.

Es norma general esperar una presión del orden del 90 % de la preside en la superficie a profundidades de 70 cm. y actuando en un ancho de unos 2/3 del ancho de la huella del neumático. Esto obliga a las maquinas compactadoras de estos tipos a procurar un cierto solape entre las huellas de los neumáticos delanteros y traseros.

Un compactador de neumáticos inflado a poca preside da unas superficies de contacto cóncavas y en los bordes del neumático, en los que la cubierta recibe el apoyo estructural de los laterales aparecen unas presiones horizontales adicionales que ayudan a l asentamiento de las partículas y a su mezclado. Los neumáticos pare Compactadores deben ser de banda de rodadura ancha y lisa y capaces de ejercer una preside media de contacto entre 60 y 90 p.s.i. uniformemente sobre la superficie de contacto ajustando lastre y preside de inflado.

Compactadores con ruedas neumáticas autopropulsadas

Equipados, generalmente, con dos ejes, con pesos normales entre 9 y 15 toneladas y con 8 hasta 13 neumáticos, son apropiados pare suelos coherentes de granulado fino y arenas y graves bien graduadas. Los que conocemos por 13 ruedas, son específicos para cerrar los aglomerados asfálticos. Son máquinas complicadas que exigen entretenimiento cuidadoso; la altura de tongadas suele variar de 15 a 20 cm., y requieren 8/12 pasadas. Su velocidad de trabajo oscila sobre los 3 km./in.

Compactadores con ruedas neumáticas remolcadas

Por lo general poseen un solo eje y pocos neumáticos, con pesos de trabajo hasta de 200 Tm. Son apropiados pare terrenos coherentes, margas, zahorras, etc., influyendo poco los grandes tamaños de piedra. Estas máquinas son muy sencillas y no requieren más cuidado que el vigilar las presiones de los neumáticos. Los grandes Compactadores de este tipo hay que arrastrarlos con bulldozers de grandes potencies y por lo tanto requieren pare su buena utilización grandes áreas de trabajo. Hemos compactado bien zonas, algo cohesivas en capas de 30 a 40 cm. en 6 u 8 pasadas con un compacto de 100 Tm., arrastrado por un D-8.

Naturalmente, que cualquier maquina o vehículo, en el sentido más amplio del concepto de compactación, se puede considerar un compactador por presión estática, ya que su peso actuando a través del área de contacto de sus elementos de soporte, produce una preside sobre el terreno y como tal un efecto de consolidación. En este sentido, las propias maquinas pare el movimiento de sierras ejecutan un trabajo de compactación que en muchos caves puede ser importante. Normalmente el material de relleno es transportado con equipos pesados, precisamente circulando por encima de los propios terraplenes en ejecución. Estas máquinas transmiten cargas considerables al terreno y en consecuencia actúan como Compactadores. Como esta máquina suele ir equipada con ruedas neumáticas su efecto es similar al que produce los Compactadores neumáticos. Sin embargo, cuando sin verter nuevas sierras hay puntos donde el tráfico del transporte es elevado, se observan destrucciones más o menos profundas y localizadas Hemos podido comprobar que estas destrucciones se producir de dos formas muy diferentes:

a) Cuando el terraplén que servía de camino estaba con poca humedad, la destrucción era superficial, por un efecto de desgaste, con la consiguiente formaci6n de polvo y avance de la destrucción de arriba hacia abajo, iniciándose la formaci6n de baches, lo que hacía aumentar más, por el impacto, la velocidad de desgaste.

b) Si el terraplén, por el contrario, tenía exceso de humedad, antes de notarse exteriormente ninguna señal de destrucción, cambiaba el color pasando a más húmedo. El paso de los vehículos produzca una deformación elástica que cesaba una vez que había pasado la carga. Y el final era la destrucción de zonas localizadas en una profundidad que, a veces llegaba a 25 6 30 cm.

Rodillo De Patas De Cabra

Estos Compactadores concentran su peso sobre la pequeña superficie de las puntas tronco cónico solidario al rodillo, ejerciendo por lo tanto unas presiones estáticas muy grandes en los puntos en que las mencionadas partes penetran en el suelo.

Conforme se van dando pasadas y el material se compacta, dichas partes profundizan cada vez menos en el terreno, llegando un momento en que no se aprecia mejora alguna, pues la superficie, en una profundidad de unos 6 centímetros siempre quedara distorsionada.

Este tipo de compactador trabaja bien con suelos coherentes, sin piedras, en capes de 20 cm. Con humedad adecuada, se consiguen resultados satisfactorios en unas 8/10 pasadas. Debido a su alta preside especifica (15/30 kg/cm2) y a los efectos de amasado que producen las partes, compactan bien los suelos altamente plásticos, con poco contenido de agua e incluso pobres de aire y de vacíos.

Como se trata de una maquina muy sencilla y robusta, el rendimiento que se obtiene es francamente bueno. Los pesos de estos Compactadores oscilan entre 1.000 y 8.000 kg., pudiendo acoplarse en paralelo o en también varias unidades pare obtener mejores rendimientos.

Compacción y máquinas compactadoras

Se confiaba en otra época en la acción del tiempo y de las lluvias para conseguir un apisonado de los rellenos que permanecía muy sensible durante dos o tres años. Los rellenos se conseguían mediante terraplenes sucesivos (de capas no horizontales). En la actualidad, los materiales se distribuyen por delgadas capas en toda la longitud del relleno. Estas capas, de unos 20 cm. de espesor, se igualan con la topadora o la niveladora, consiguiéndose una compacción mecánica regular por el paso de las propias máquinas, y si es posible con varias pasadas de rastrillo apisonador.

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. El tráfico por los rellenos o la plataforma consigue ya una compacción apreciable. Los tractores de orugas, si bien ejercen sólo una ligera presión sobre el suelo (0,5 a 0,8 Kg./cm.²) transmiten vibraciones al mismo. Los camiones también son útiles, principalmente cuando circulan en toda la anchura de la plataforma, evitando pasos sucesivos por el mismo circuito. Estos efectos pueden sumarse a los de las máquinas especiales que se describirán a continuación: Rodillos de clavijas (pie de oveja), rodillos de neumáticos, rodillos compresores lisos, máquinas vibradoras.

Rodillo de clavijas

Consiste fundamentalmente en un cilindro de chapa gruesa que presenta en su superficie externa clavijas en forma de tronco de cono o de pirámide de unos 20 cm. que ejercen una presión sobre el suelo variable según los casos entre 10 y 20 Kg./cm.². El efecto de estos rodillos puede compararse al del pisoteo de un rebaño de ovejas. Los cilindros son huecos, de forma que puedan lastrarse con arena o agua.

Rodillo de neumáticos

Fundamentalmente, un rodillo de neumáticos está formado por una caja que puede recibir lastre, montada en uno o dos ejes con neumáticos de banda de rodadura lisa. Cuando es de dos ejes, cada uno lleva un número diferente de ruedas, por ejemplo, 3 y 4, ó 6 y 7, de forma que estén escalonadas y sus huellas se sobrepongan. Los modelos de tracción son los únicos que satisfacen las necesidades de las obras forestales (Figura 39). La anchura de estas máquinas es de 1,60 a 2,70 m., correspondiente a una anchura de compacción de 1,50 a 2,10 m. Su peso totalmente lastradas varía entre 8 y 11 toneladas.

En algunos modelos, las ruedas se montan pandeadas en el eje para obtener una rodadura oscilante que deja un trazado sinusoidal en el suelo. Se atribuye a esta disposición un cierto amasado del suelo, aunque es preferible utilizar sólo rodillos con ruedas rectas. El problema de una buena distribución de las cargas se resuelve por diversos dispositivos de las ruedas. Pueden montarse por pares en un eje oscilante, o bien, en otros tipos (Isodyne), por separado en un soporte oscilante unido al siguiente por un cable y solidario con el cajón mediante una polea. Esta suspensión compensada permite una distribución uniforme de la carga entre las ruedas y un acercamiento óptimo entre éstas que aumenta el efecto apisonador en profundidad. El peso lastrado de los rodillos apisonadores de neumáticos varía entre 8 y 15 toneladas. Al forestal constructor de carreteras interesa sólo la serie de rodillos de peso moderado; aunque a veces estas máquinas le son indispensables, su empleo es casi siempre limitado.

Para rodillos de tipo ordinario, la presión de inflado de los neumáticos varía entre 1,5 y 3,5 Kg./cm.², según el tipo y la naturaleza del suelo. La presión de estos rodillos sobre el suelo es ligeramente superior a la de inflado de los neumáticos. Los rodillos se remolcan a una velocidad baja comprendida entre 5 y 15 Km./h. La potencia necesaria a la tracción varía entre 7 CV por tonelada bruta para los rodillos ordinarios y 5 CV para los de suspensión compensada.

Los rodillos de neumáticos se adaptan bien a suelos sílico-arcillosos no plásticos, excepto los muy arcillosos y los arenosos. Actúan en una capa delgada de unos 10 cm. que puede apisonarse en dos a cuatro pasadas únicamente. La compacción con rodillo de clavijas debe completarse siempre con algunas pasadas del rodillo de neumáticos para apisonar los últimos 5 cm. de la capa superior.

Rodillo apisonador liso

Los cilindros apisonadores ordinarios de llanta metálica lisa ejercen una presión uniforme y pueden utilizarse para la compacción a falta de una máquina mejor. Actúan sobre el suelo de arriba abajo y sólo en una capa delgada de unos cuantos centímetros de espesor, tendiendo además a deformar y cortar las capas de terreno por las que circulan. En realidad, sólo interesan para apisonar materiales pedregosos, gravas o piedra machacada. Salvo en casos excepcionales, esto es, en presencia de piedras gruesas y a falta de rodillos de neumáticos, el rodillo apisonador liso no queda justificado en las obras forestales.

Máquinas vibradoras

Consisten en cilindros ligeros de llanta lisa. Un motor especial comunica al conjunto de llantas vibraciones de frecuencia fija. Dado que estas máquinas sólo actúan sobre partículas de dimensiones correspondientes a las arenas, se prestan especialmente a la compacción de los suelos arenosos, sobre todo los que contienen pocas partículas finas. Presentan además la ventaja de una acción profunda (hasta 50 cm.).

Rendimiento del equipo

Compactador Tandem, de 85 Hp

Peso del compactador (W) = 6.8 Ton

Ancho del tambor = 1.80 m

Para el rendimiento del compactador tenemos:

RMAVEC

N

10

Dónde:

A : Ancho compactado (tamaño del equipo) [m]

V : Velocidad de operación [Km./hr]

E : Espesor de capa [cm]

C : Constante = 0.70

N : Número de pasadas para lograr la compactación

hrmRM 35.14174

1070.01005.480.1

Con base en el manual de Costos en Edificación, se tiene que para un compactador Tandem el costo horario es:

CHM compactador = $276.19

El costo por m³ de tierra compactado es 319.0$5.1417

19.276cmCM

Imágenes

Camión de distribución de asfalto

Una máquina pavimentadoras asfáltica o una pavimentadoras de asfalto es una máquina que distribuye y le da forma al asfalto, la combinación de agregado y un agente aglutinante que se utiliza en la pavimentación de caminos. El asfalto es puesto en un área determinada como una carretera o un estacionamiento por las pavimentadoras de asfalto, que también terminan la tarea de compactarlo.

Aunque algunas pavimentadoras del asfalto son remolcadas por el camión que proporciona el asfalto, hoy en día la mayoría son automotoras y propulsionadas con diesel. Las pavimentadoras remolcadas que son más pequeñas tienen generalmente entre tres y 20 caballos de fuerza, mientras que versiones automotoras de más tamaño tienen entre 100 y 250. Pesando entre 20,000 a 40,000 libras (9.072 a 18.144 Kg.), estas pavimentadoras miden normalmente entre 19 a 23 pies (5.8 a 7 m) de largo, 10 pies (3 m) de ancho, y 10 pies (3 m) de alto. Algunas pavimentadoras son neumáticas, significando que son vaciadas con el uso de una bomba y de aire a presión.

Vida útil: 8 años

Características/cómo funciona

Una pavimentadoras de asfalto consiste en varios componentes que se hacen casi completamente de acero.

La pavimentadoras trabajando

Antes de comenzar el trabajo, la tolva de la pavimentadoras se debe llenar por un camión de volteo que contiene asfalto. Un tractor mueve la pavimentadoras hacia adelante, mientras que los transportadores comederos se utilizan para empujar el asfalto hacia la parte posterior de la máquina. En este punto, los tornillos transportadores giran para separar el asfalto hacia fuera hasta una anchura determinada por el operador. Cada uno de los tornillos transportadores se sujeta a un transportador comedero, permitiendo el control independiente del asfalto desde cualquier lado de la pavimentadoras. La unidad de la extendedora, que es precalentada, después entra en acción, nivelando y compactando parcialmente el asfalto. Una máquina separada conocida como un rodillo sigue la pavimentadoras para terminar la compactación del asfalto. Este proceso se realiza generalmente a una velocidad de aproximadamente 100 a 300 pies (30.5 a 91 m) por minuto. Aunque la anchura promedio de extensión está entre 8 y 12 pies (2.4 y 3.7 m), extensiones de la extendedora permiten al asfalto ser separados hasta 40 pies (12 m) de ancho.

Pavimentadoras

Operan equipos utilizados para aplicar hormigón, asfalto u otros materiales sobre superficies de carreteras, estacionamientos, pistas de aterrizaje y rodaje de aeropuertos o equipos utilizado para compactar grava, tierra u otros materiales. En este cargo se incluyen los operadores de máquinas pavimentadoras o asfaltadoras, compactadores, operadores de apisonadoras y de máquinas para extender grava.

Tareas

Opera maquinaria o apisona de manera manual superficies para compactar terraplenes, moldes de cimentación y materiales elaborados para construir carreteras, de acuerdo con las especificaciones de nivelación.

Instala moldes y establece directrices para bordes de la banqueta, de acuerdo con especificaciones escritas, usando cuerda, pintura en aerosol y mezcla de concreto y agua.

Limpia, da mantenimiento y repara equipos, de acuerdo con las especificaciones, usando herramientas de mano para mecánica, o bien, informa a un supervisor sobre el desperfecto.

Llena tanques, tolvas o máquinas con materiales de pavimentación.

Instala en la máquina troqueles, cortadoras y extensiones para emparejar, usando herramientas de mano.

Conduce máquinas hacia el camión y conduce el camión para transportar la máquina dentro o fuera del lugar de trabajo.

Prende el quemador o enciende la unidad de calefacción de la máquina y regula la temperatura.

Controla la operación de la máquina y observa la distribución del material de pavimentación para ajustar la graduación de la máquina o el flujo de material.

Opera máquinas para tender, aplanar o reforzar con acero piedra, concreto o asfalto.

Opera máquinas para mezclar y rociar aglomerantes, impermeabilizantes y endurecedores.

Opera máquinas para limpiar o cortar juntas de expansión en el concreto o asfalto y para detectar grietas en el pavimento.

Enciende máquinas, acciona el embrague, empuja y mueve las palancas y gira el volante para controlar y dirigir la máquina, siguiendo moldes o directrices.

Imágenes

Camión de distribución de agua

Camión Cisterna para Agua (Pipa de Agua)

Los camiones cisterna para agua, que también son llamados pipas de agua, son máquinas de ingeniería, utilizados para el transporte de agua para el consumo humano, riego agrícola, extinción de incendios, así como la aspersión de agua para limpiar calles y el polvo en obras de construcción.

En la actualidad, podemos ofrecer camiones cisterna con una capacidad del tanque desde 6000L hasta 28000L, con potencia nominal desde los 120HP hasta 260HP, con riego por aspersión de más de 14 metros de ancho, los cuales son adecuados para aplicaciones en la ingeniería civil y servicios comunales.

Guía de Operación del Camión Cisterna para Agua (Pipa de Agua):

Cuando usted comienza a probar los camiones cisternas para agua, en primer lugar debe comprobar el funcionamiento del sistema de llenado.

Esta es la guía de operación para el llenado:

1. Al comprobar el sistema de llenado, por favor, abra la puerta lateral para asegurarse de que no haya ningún nudo en la manguera. Puede sacar la manguera de succión de su caja para la comprobación.

2. Por favor, compruebe que el extremo de la manguera de succión de agua puede permanecer 300 mm por debajo de la superficie del agua. Puede colocarla en un recipiente contenedor de agua.

3. El siguiente paso, antes de poner la bomba a funcionar, es poner el embrague en posición neutral, y luego encender el motor, libere el embrague y empuje el acelerador con el pie. Verá que la bomba comienza a trabajar.

4. Cierre la puerta lateral cuando la operación de llenado esté terminada.

Cuando comience a utilizar los camiones cisternas para agua, debe ser capaz de operar el sistema de aspersión de la siguiente manera:

1. En primer lugar, tire hacia arriba el mango de la válvula de cruz para asegurarse de que el camión permanezca perpendicularmente.

2 Abra las válvulas de bola del aspersor.

3. Luego arranque el motor, ponga el embrague en su posición, y hale el interruptor de toma de fuerza.

A continuación podrá ver que la bomba comienza a funcionar y el sistema de aspersión comienza a lanzar agua.

4. Retire el manipulador de potencia, y la prueba de operación termina.

Imagenes

Conclusión

En este trabajo de investigación que hicimos equipado con todo lo necesario para

satisfacer los lectores sobre lo concerniente a las maquinarias de construcción en las

carreteras, no tuvimos dificultades en la investigación y logramos hacer bien el trabajo,

además la información que está plasmada es todo lo que nos dio el internet y en los libros

de construcción. De igual forma esta actividad nos gustó mucho porque con esto

comprendimos mejor sobre las maquinarias de construcción.

En esta actividad todos aportamos nuestros puntos de vista y todos quedamos en una

misma conclusión.