productividad - equipos para excavacion y cargue

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  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE

    BOLVAR

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    PRODUCCIN DE EQUIPOS PARA

    EXCAVACIN Y CARGUE

    Es uno de los factores mas importantes para

    tener en cuenta en un proyecto al momento

    de planificar y administrar equipos de

    construccin para las diferentes actividades arealizar. Se trabaja inicialmente con una

    productividad teorica calculada y luego se

    ajusta de acuerdo a los factores que influyen

    en el rendimiento en obra.

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    PRODUCCIN DE EQUIPOS PARA

    EXCAVACIN Y CARGUE

    Datos reales obtenidos en otros proyectos

    Experiencias en obras similares

    Conocimientos del comportamiento de las maquinas

    Conocimiento de la eficiencia de los operadores

    Conocimiento de los materiales

    Conocimiento del terreno

    Conocimiento del clima

    Conocimiento del medio donde se desarrolla el proyecto

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    Basndonos en estos datos se puede lograr una aproximacin derendimientos que mas se ajusten al proyecto, manejando valoresoptimistas, pesimistas y promedios, los cuales quedan adisponibilidad del gerente del proyecto para organizar y planificarel proyecto y su ejecucin.

    La produccin se da normalmente en m3/h o Ton/h. existe una

    formula general para calcular la produccin de equipos mvilesque es la siguiente:

    Q=q x N x E

    Donde: Q: Produccin por hora

    q: Produccin por ciclo

    N: numero de ciclos por hora

    E: factor de eficiencia

    PRODUCCIN DE EQUIPOS PARA

    EXCAVACIN Y CARGUE

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    PROPIEDADES FSICAS DE LOS

    MATERIALES (VOLUMEN Y PESO)

    Siempre se debe tener muy claro el concepto de cantidad

    de material sea para calcular produccin, cantidades totales

    movidas o cantidades a cobrar. Existen 4 maneras de medir

    la cantidad de material, 3 de volumen y 1 de peso:

    Volumen en banco (m3 B): cuando el material se encuentra

    en su estado natural (in situ).

    Volumen suelto (m3 S): una vez removido o excavado de su

    estado natural, suelto o expandido. El incremento depende

    de la naturaleza del mismo o como fue removido.

    Volumen compactado (m3 C): cuando ha sido colocado y

    compactado mecnicamente, siempre es menor que el

    suelto, pero puede ser mayor o menor que el de banco.

    Peso (Kg. o T): es la medida en kilogramos o toneladas del

    material trabajado. Este da la medida mas exacta.

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    PROPIEDADES FSICAS DE LOS

    MATERIALES (VOLUMEN Y PESO)

    Se puede pesar el material en bsculas fijas o

    porttiles. Debido a la dinmica de las obras demovimientos de tierra, lo mejor es que se

    trabajen con fijas en los puntos de disposicin

    final o despacho, debido a que las porttiles son

    muy susceptibles a su ubicacin, posicin ymantenimiento, lo cual las puede descalibrar, sin

    mencionar que el proceso de calibracin es

    tedioso.

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    EXPANSIN O DILATACIN

    (SWELL

    )

    Es el porcentaje de volumen que aumenta una vez el

    material es removido de su estado original o natural.

    Volumen Suelto de material de un peso dado

    1+Dilatacion = --------------------------------------------------------------------------- (1)

    Volumen en el banco del material del mismo peso dado

    Por lo tanto:

    Volumen Suelto

    Volumen en el banco = ------------------------------ (2)

    1 + Dilatacin

    Volumen Suelto = Volumen en el banco x (1 + Dilatacin) (3)

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    FACTOR DE CARGA

    Con el factor de carga se puede determinar los volmenes suelto

    y en banco conociendo el porcentaje de dilatacin:

    100% 1

    Factor de carga = ----------------------------- = ---------------------- (4)

    100% + Dilatacin 1 + Dilatacin

    Reemplazndola en la (2):

    Volumen en Banco = Factor de Carga x Volumen suelto (5)

    Tambin se puede obtener la carga til de una maquinautilizando la siguiente frmula:

    Carga (m3 B) = Carga (m3 S) x Factor de Carga (6)

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    CONTRACCIN

    Se refiere al cambio en el porcentaje de volumen de un

    material de su estado original o natural a cuando escompactado. Esta relacin se le llama factor de

    contraccin el cual est dado por la siguiente formula:

    Volumen de material compactadoFactor de Contraccin= ------------------------------------------------- (7)Volumen en material en banco

    El factor de contraccin se obtiene generalmente de

    pruebas realizadas en obra. A continuacin encontraranuna tabla que describe el comportamiento de algunos

    materiales.

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    CONTRACCIN

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    CONTRACCIN

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    CONTRACCIN

    Ejercicio de ejemplo:

    Si se tienen 1000m3 B de roca y la

    dinamitamos, Cul es el volumen suelto?

    Cul es el volumen compactado?

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    DENSIDAD

    La densidad es un concepto bsico de masa por

    unidad de volumen, sin embargo cuando hablamosde materiales de construcciones se debe tomar encuenta que esta vara de acuerdo al estado delmaterial, si est hmedo, tamao de partculas, etc.

    PesoDensidad = ------------------ (8)

    Volumen

    Peso = Densidad x Volumen (9)

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    DENSIDAD

    Esta caracterstica del material varia si este

    est en banco o suelto, debido a la

    presencia de bolsas de aires y espacios

    entre las partculas, por lo cual una misma

    cantidad de volumen del mismo material

    pesa ms en banco que suelto.

    Densidad en banco (kg/m3 B)1 + Dilatacin = ------------------------------------------- (10)

    Densidad suelto (kg/m3 S)

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    DENSIDAD

    Existen tablas que indican las densidades de los materiales

    ms comunes sin embargo para medirla en sitio se puedenemplear los siguientes mtodos:

    Medidor nuclear de densidad y humedad del suelo.

    Cono de arena

    Aceite

    Balones

    Cilindro

    Todos estos mtodos, exceptuando el primero emplean elsiguiente procedimiento:

    Obtener una muestra del material del banco.

    Determinar el volumen del hueco.

    Pesar la muestra del material.

    Calcular la densidad en banco.

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    DENSIDAD

    El medidor nuclear o densmetro nuclear es uno de los

    mtodos ms modernos para determinar la densidad yhumedad del suelo. Se basa en un emisor comn deradiacin que emite neutrones y rayos gamma en elmaterial. La cantidad de rayos gamma que absorbe ydispersa el material esta en proporcin inversa con la

    densidad del material. Cuando se mide el contenido dehumedad, la cantidad de neutrones moderados que sereflejan del suelo al detector, despus de chocar con laspartculas de hidrogeno del material, es directamenteproporcional al contenido de humedad del material.

    Todos estos procedimientos son satisfactorios yproporcionan densidades precisas siempre y cuando sehagan correctamente, y se debe repetir varias vecespara utilizar un promedio.

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    DENSIDAD

    Ejemplo:

    Si se tiene una excavadora con un cucharon de 2m3 de capacidad colmada (2:1) para cargarvolquetas con grava seca. Determinar:

    1. Cul es la densidad del material suelto.2. Cul es el volumen que se utiliza del cucharon.

    3. Cul es la carga u tila del cucharon en m3 B.

    Datos:

    Densidad del material en banco 1690 kg/m3

    Factor de llenado 1.2

    Dilatacin 10%

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    OTROS FACTORES

    Adems de la capacidad de produccin de la

    maquina es importante saber si el equipo

    tiene la capacidad intrnseca para realizar el

    trabajo, es decir si cuenta con la potencia,

    fuerza de traccin o empuje suficiente.

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    ELEMENTOS QUE CONFORMAN EL TREN

    DE POTENCIA DE UNA MAQUINA

    Motor. Suministra la primera fuerza esencial para el

    funcionamiento de la mquina, se expresa en trminode potencia (HP), tiene relacin directa con el torque ylas RPM, y el primero est relacionado con la fuerza detraccin de la mquina.

    Velocidad de translacin es inversamente proporcional ala fuerza de traccin en la barra de tiro (drawbar pull) ollantas propulsoras (Rimpull).

    Potencia bruta se da cuando se le adicionan al motor elsilenciador, filtro de aire, bomba del agua y decombustible. Potencia al volante es la que resultadespus de deducir las perdidas por el ventilador y elalternador. Una vez este puesto a punto nunca se puedeincrementar su potencia con algn otro elemento.

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    ELEMENTOS QUE CONFORMAN EL TREN

    DE POTENCIA DE UNA MAQUINA

    Convertidor de torque. Es un aditamento que multiplica

    el torque del motor. A una alta revolucin del motor yuna baja velocidad de la mquina, este elemento

    multiplica automticamente el torque del motor,

    suministrando la fuerza necesaria para el

    funcionamiento de la mquina.

    En altas velocidades de desplazamiento, la

    multiplicacin del torque no es necesaria, y el

    convertidor de torque transmite el torque del motor a lavelocidad del motor menos las perdidas debido a

    ineficiencias hidrulicas.

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    ELEMENTOS QUE CONFORMAN EL TREN

    DE POTENCIA DE UNA MAQUINA

    Conjunto de transmisiones con piones reductores. Estas son varias partes a

    continuacin del convertidor, su funcin es variar el torque de salida (traccin) y lavelocidad de desplazamiento. Est compuesto por:

    La transmisin (servotransmision) que va directamente acoplada al convertidor detorque y est conformada por una serie de piones y discos que realizan los cambios omarchas de acuerdo a las necesidades del trabajo.

    El diferencial. Est conformado por una serie de piones, entre los cuales se encuentra elpin de ataque (speed), la corona y otros componentes, cuya funcin es la de repartirla fuerza a los ejes de traccin.

    Mandos finales. Compuestos por los planetarios y satlites. Son los ltimos pionesque se encuentran en este tren reductor de velocidad y multiplicador del torque,

    reciben la fuerza del diferencial por medio de los ejes de traccin, la que es

    transmitida directamente a las llantas o a los sprockets y orugas segn el tipo de

    equipo, esta fuerza se transmite al piso para efectuar el movimiento de la mquina.

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    RESISTENCIA A LA RODADURA. RR

    (ROLLING RESISTANCE)

    La fuerza que hay que vencer para que una rueda gire

    en el terreno, depende del terreno, el peso y carga de lamquina.

    La prctica muestra que la RR mnima con llantas

    normales es de 2% del peso de la mquina y de 1.5%para volquetas con llantas radiales o duales. Por cada

    pulgada que se hunde la maquina agrega resistencia

    adicional de 1.5% del peso bruto de la maquina (0.6%

    por cm).

    RR =2% * W bruto + 1.5% *W bruto (por pulgada de

    hundimiento)

    = 2% * W bruto + 0.6% * W bruto (por cm de hundimiento)

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    RESISTENCIA A LA RODADURA. RR

    (ROLLING RESISTANCE)

    Tenemos entonces que si una mquina de 40T con un

    RR de 2% necesita 800 kg de fuerza para vencer laresistencia antes de empezar a andar. Si tiene una fuerza

    til de 10000 kg entonces le queda 9200 kg de fuerza

    para realizar el trabajo.

    En las mquinas de oruga el RR se considera constante

    porque las ruedas de acero giran sobre sus propios

    rieles. Para este tipo de maquina se considera RR

    nicamente si el terreno es excesivamente malo.

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    RESISTENCIA A LA RODADURA. RR

    (ROLLING RESISTANCE)

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    RESISTENCIA A LA PENDIENTE RP

    (GRADE RESISTANCE)

    Es la resistencia que encuentra una maquina cuando se

    desplaza cuesta arriba. Depende de la inclinacin delterreno. Se suele dar en % de la pendiente o en % del

    peso bruto de la mquina. Es ms til expresarla de

    acuerdo a la primera expresin.

    Cuando se habla de pendientes cuesta arriba se

    denominan adversas, y estn precedidas por el signo (+),

    las cuesta abajo se llama favorables y las precede un

    signo (-).

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    RESISTENCIA A LA PENDIENTE RP

    (GRADE RESISTANCE)

    Ejemplo: si una maquina pesa 40Ton, y la pendiente

    es de 5% la RP es:

    Aplicando (1) y (2) tenemos:

    RP = (10kg/T x 5) x 40 Ton = 2.000 kg = 2Ton

    Si utilizamos la formula (3) tenemos:

    RP = 40 x 0.01 x 5 = 2 Ton

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    RESISTENCIA TOTAL

    Es el resultado de sumar la RR con la RP en

    trminos de kg o lb fuerza ambos valores.

    RT = RR + RP

    Debido a que la RR se puede tomar como unaresistencia constante a una pendiente adversa, esta

    se puede expresar tambin como una cantidad de

    resistencia adicional en una pendiente adversa. De

    esta forma podemos trabajar la RT en trminos de% de pendiente.

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    RESISTENCIA TOTAL

    Cuando todo se expresa como un % se llama

    pendiente efectiva, la cual resulta muy til para lainterpretacin y aplicacin de graficas de

    rendimiento en mltiples trminos (pendiente,

    velocidad, traccin de ruedas, etc.).

    PE (%) = RR (%) + RP (%)

    Dnde:

    RR (%) = 2% + 1.5% por pulgada de hundimiento

    RP (%) = pendiente (%)

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    RESISTENCIA TOTAL

    Ejemplo si hay una maquina con un PBM de 40 Ton

    y debe trabajar en un terreno de gravillacompactada y seca, con pendiente de 6% y una

    fuerza til de 10Ton en las llantas de traccin

    tenemos que:

    Por valor de tabla la RR=2.5% por lo cual:

    RT (%) = 2.5% + 6% = 8.5%

    Por lo tanto la fuerza a desarrollar es de 3.4 Ton

    (40 Ton x 8.5%), lo que deja una fuerza restante

    de 6.6 Ton (10Ton 3.4Ton).

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    TRACCIN

    Es la fuerza desarrollada en las llantas u orugas al actuar

    sobre una superficie, que propulsan a la mquina, y seexpresa como fuerza til en la barra de tiro (drawbar

    pull) o en las llantas o ruedas propulsoras (Rimpull).

    Los siguientes factores influyen en la traccin: peso delas llantas propulsoras u orugas, la accin de agarre, el

    estado de las mismas y las condiciones del suelo. La

    relacin entre la fuerza mxima de tiro de la mquina y

    el peso total en las llantas propulsoras u orugas se llamacoeficiente de traccin, esto es en cualquier terreno.

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    TRACCIN

    Fuerza mxima de tiroCoeficiente de traccin = --------------------------------------------------------------

    Peso total en las llantas propulsoras u orugas

    Con esta misma frmula se puede obtener la fuerza de tiro

    utilizable en una maquina:

    Fuerza de tiro = Coeficiente de traccin x Peso total en las

    llantas propulsoras u orugas

    Las maquinas con traccin en todo los ejes o las de oruga

    cuentan con el 100% del peso para la traccin por lo cual son

    capaces de tener mayor fuerza de traccin que las de traccin

    en un solo eje.

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    ALTITUD

    Tiene que ver con la disminucin de la

    presin, lo cual reduce la densidad del

    aire el cual es necesario para lacombustin.

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    CALCULO DE PRODUCCION

    Primer paso obtener rendimiento terico de las

    maquinas, y luego compararlo con los valoresobtenidos en campo. Si no se cuenta con

    informacin de proyectos similares, se debe ser

    cautelosos, pues la idea es buscar unos valores que

    despus de aplicados los factores de correccin y

    de eficiencia, se obtengan valores promedios, y no

    valores optimistas o pesimistas.

    Con la formula general de produccin:

    Q = q x N x E

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    CALCULO DE PRODUCCION

    La produccin por hora se encuentra en las graficas

    de produccin estimadas por el fabricante, y esta seda bajo ciertas condiciones ideales, sin embargo si

    se va a utilizar esta se debe tener en cuenta que se

    debe multiplicar por los factores de eficiencia y

    correccin.

    La produccin por ciclo se calcula por medio de las

    formulas especificas de cada mquina, o

    calculndola de acuerdo a las especificaciones de la

    maquina (topadora, cucharon, de la caja de carga,

    etc.).

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    CALCULO DE PRODUCCION

    El numero de ciclos se calcula por medio de frmulas y

    la ayuda de los datos de las hojas de especificaciones decada maquina (numero de marchas, velocidades que

    maneja, etc.), al igual que con los datos tomados en

    obra. Se recomienda trabajar primero con los datos del

    fabricante y con esta base comparar con los datostomados en campo y verificar que se este trabajando en

    condiciones aceptables.

    Los factores de eficiencia depende de factores internos yexternos de la obra, como clima, materiales, estado de

    la vas, sitio de cargue y descargue, experiencia del

    operario, horario de trabajo, etc.

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    CALCULO DE PRODUCCION

    La eficiencia se da en trminos de minutos reales de

    trabajo en una hora, pues es el tiempo el que se veafectado al realizar una maniobra por los factores

    mencionados.

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    PRODUCCIN DE TRACTORES CON

    TOPADORAS

    La produccin se determina con base a

    las especificaciones y datos dados por

    el fabricante o por las formulas segnla norma SAE J1265.

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    SEGN LAS GRAFICAS DE

    PRODUCCIN DEL FABRICANTE

    Se aplica la siguiente formula:

    Q (m3 S/h) = produccin mxima (m3 S/h) x factores de correccin (1)

    Donde la produccin mxima se basa en:

    100% de la eficiencia es decir 60 minutos de trabajo por hora

    Tiempos fijos de 0.05min (3seg) para los cambios de velocidad

    La maquina excava o arranca el material 15 m, y luego empuja o

    amontona la carga. Tiempo de descarga = 0.

    Densidad de material suelto = 1370 kg/m3 Coeficiente de traccin:

    Con orugas = 0.5 o mas

    Con llantas = 0.4 o mas

    Las hojas topadoras tienen control hidrulico

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    SEGN LAS GRAFICAS DE

    PRODUCCIN DEL FABRICANTE

    El cambio o marcha recomendado en la servotransmision segn la

    operacin a ejecutar es:

    Se basa en suelos horizontales y cuesta abajo, sin accesorios o

    extensiones para la topadora ya que varan las marchas para la

    maquina.

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    SEGN LAS GRAFICAS DE

    PRODUCCIN DEL FABRICANTE

    Para la produccin en banco se trabaja con los factores de carga

    correspondientes segn las tablas.

    Q (m3 B/h) = Q (m3 S/h) x Factor de carga

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    SEGN ESPECIFICACIONES DE LA

    MAQUINA

    Sin las graficas utilizamos la formula de produccin:

    Q = q x N x E

    En este caso la produccin por ciclo se obtiene directamente

    de las especificaciones de la maquina, o por la formula segnla norma SAE J1265 que se basa en las dimensiones de la

    hoja.

    Para el primer caso, el valor de la capacidad de la hoja (q1) se

    multiplica por el factor de la hoja (F)

    q = q1 x F

    S

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    SEGN ESPECIFICACIONES DE LA

    MAQUINA

    Si no se tiene la capacidad de la hoja, esta se debe calcular en

    base a las medidas de esta:

    q (volumen suelto) = A x H x (H x F)

    Donde:

    A = ancho de la sin las punteras

    H = altura de la hoja

    H x F = longitud de la carga que lleva adelante la hoja, la

    cual es proporcional a la altura y afectada por el factor dela hoja

    Simplificando tenemos que:

    q (S) = A x H2 x F

    S

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    SEGN ESPECIFICACIONES DE LA

    MAQUINA

    Esta formula se puede aplicar de distintas maneras

    Para hojas rectas F = 0.80

    Para hojas en U o semi U:

    qu = qr + ZH(A-Z)tanX

    S

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    SEGN ESPECIFICACIONES DE LA

    MAQUINA

    Numero de ciclos por hora: el ciclo de un tractor tiene cuatro

    partes:

    Arranque o excavacin

    Empuje

    Reversa

    Tiempo requerido para realizar el cambio

    N = 60/Tc

    Tc = arranque o excavacin + empuje + reversa + tiempo para

    realizar el cambio (tiempo fijo)

    Estos datos se toman directamente en obra o con la siguiente

    formula:

    Tc = Da/A + De/E + Dr/R + Tf

    S G S C CAC O S A

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    SEGN ESPECIFICACIONES DE LA

    MAQUINA

    Tiempo fijo generalmente es de 0.05 min

    SEGN LA MEDICIN DE LA CARGA

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    SEGN LA MEDICIN DE LA CARGA

    DE LA HOJA

    Es un mtodo emprico, pero su aplicacin es sencilla y su

    resultado puede ser aceptable.

    Los pasos a seguir son:

    1. Ejecutar la operacin normal de arranque y arrastre de la carga

    hasta una superficie que este nivelada.

    2. Levantar la topadora y cuando esta cerca a la parte superior de

    la carga, avance un poco a fin de que el montn quede

    simtrico.

    3. Retroceder para no quedar cerca del montn.

    4. Tomar las medidas segn el esquema:

    SEGN LA MEDICIN DE LA CARGA

  • 7/23/2019 Productividad - Equipos Para Excavacion y Cargue

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    SEGN LA MEDICIN DE LA CARGA

    DE LA HOJA

    SEGN LA MEDICIN DE LA CARGA

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    SEGN LA MEDICIN DE LA CARGA

    DE LA HOJA

    H = (H1 + H2)/ 2

    W = (W1+W2)/ 2

    L = distancia horizontal ms larga perpendicular a las huellas de

    las orugas.

    5. Con las medidas anteriores calcular la carga de la topadoracon la siguiente formula:

    Carga en m3 S = 0.0138 x (HWL)

    6. Para hallar la produccin por hora, relacionar la produccinpor carga y el tiempo que el tractor gasto en efectuar la

    operacin de una sola carga.

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    OT R O S M T O D O S P A R A C A L C U L A R L A P R O D U C C I N

    D E U N T R A C T O R C O N T O P A D O R A

    Por levantamientos de planos

    Por pesaje de cargas

    Por volmenes de carga

    PRODUCCIN DE TRACTOR CON

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    PRODUCCIN DE TRACTOR CON

    ESCARIFICADOR

    Es complicada de calcular, pero es importante cuando se va

    a hacer una evaluacin costo beneficio de los diferentes

    mtodos para aflojar y desprender material como la

    perforacin o la voladura.

    Antes de sacar clculos es necesario determinar si el

    material puede ser desgarrado, para esto se puedeemplear una prueba de arranque de material o la medicin

    de la velocidad de ondas ssmicas. Para el primer mtodo

    es necesario que el operador tenga bastante experiencia

    manejando el escarificador. Cabe anotar que normalmentees necesario combinar varias maniobras para aflojar el

    material, y estos cambios son factores que influyen en la

    produccin del equipo y que dependen de las condiciones

    del terreno.

    PRODUCCIN DE TRACTOR CON

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    PRODUCCIN DE TRACTOR CON

    ESCARIFICADOR

    El mtodo de velocidad de ondas ssmicas, se

    emplea en su mayora por los mismos fabricantes,que despus de realizar numerosas pruebas han

    desarrollado numerosas graficas las cuales dan

    recomendaciones sobre si un material es

    desgarrable o no de acuerdo a la velocidad con laque se propagan las ondas ssmicas. Tambin han

    desarrollado graficas con las que se puede

    determinar la produccin por hora de

    desgarramiento en banco de un tipo de maquina

    con su respectivo escarificador, claro est en

    condiciones de 100% de eficiencia y con un ripper

    de una sola punta.

    PRODUCCIN DE TRACTOR CON

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    PRODUCCIN DE TRACTOR CON

    ESCARIFICADOR

    PRODUCCIN DE TRACTOR CON

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    PRODUCCIN DE TRACTOR CON

    ESCARIFICADOR

    PRODUCCIN DE TRACTOR CON

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    PRODUCCIN DE TRACTOR CON

    ESCARIFICADOR

    PRODUCCIN DE TRACTOR CON

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    PRODUCCIN DE TRACTOR CON

    ESCARIFICADOR

    Utilizando estas grficas y los factores de eficiencia

    podemos determinar la produccin con la siguiente

    formula:

    Q = q Est (grafica) x Eficiencia del trabajo

    Este factor de eficiencia no es el mismo de los

    tractores solo con topadora.

    PRODUCCIN DE TRACTOR CON

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    PRODUCCIN DE TRACTOR CON

    ESCARIFICADOR

    OT R O S M T O D O S P A R A M E D I R L A

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    OT R O S M T O D O S P A R A M E D I R L A

    P R O D U C C I N D E U N T R A C T O R C O N R I P P E R

    Por peso y/o volumen.

    Por levantamiento topogrfico.

    Tiempo para recorrer una distancia.

    PR O D U C C I N D E T R A C T O R C O N R I P P E R Y

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    PR O D U C C I N D E T R A C T O R C O N R I P P E R Y

    TOPADORA COMBINADOS

    Para esto tenemos la siguiente formula:

    QR x QD

    Q = -------------

    QR + QD

    La cual bsicamente se trabaja con las diferentes

    frmulas para calcular la produccin con cada

    aditamento de manera individual y reemplazandoesos valores en la formula anterior.

    PR O D U C C I N D E C A R GA D O R S O B R E L L A NT A S

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    O S O B R E O R U G A S

    Tambin existen graficas por parte de

    los fabricantes con la cual se puede

    aplicar la formula general deproduccin, pero estas implican

    trabajos bajo ciertas condiciones

    ideales.

    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

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    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

    Utilizando nuevamente la formula general de produccin:

    Q = q x N x E

    Dnde: q = q1 x K

    Siendo q1 la capacidad colmada del cucharon segn el

    fabricante (heapened)

    K = el factor del cucharon

    N = ciclos por hora = 3600/Tc

    E = factor de eficiencia

    La produccin por ciclo q1 la podemos obtener de las hojas de

    especificaciones de la mquina, y el factor del cucharon se puede

    escoger de las siguientes tablas:

    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

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    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

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    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

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    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

    Para determinar N, se debe determinar primero el Tc para

    cargue y este depende del sistema de cargue.

    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

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    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

    Existen tablas que dan datos de tiempos

    promedios de los ciclos para cada sistema

    de cargue, sin embargo estos pueden ser

    disminuidos o aumentados dependiendo de

    las distancias de maniobras.

    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

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    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

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    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

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    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

    Lo ideal siempre es tener valores tomados en obras

    similares para determinar la produccin proyectada, sin

    embargo estos clculos tericos siempre sern un buen

    punto de comparacin para determinar qu tan buena

    es la eficiencia y que factores se pueden mejorar para

    aumentar la eficiencia.

    El factor de eficiencia se puede trabajar utilizando la

    siguiente tabla, o tomando el valor real de minutos

    trabajados/hora (min/min).

    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

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    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

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    O UCC N U N C GU

    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

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    PRODUCCIN DURANTE EL CARGUE

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    PRODUCCIN DE CARGUE Y ACARREO

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    Se aplica nuevamente la formula general de produccin:

    Q = q x N x E (nota: k recomendado 0.7 a 0.9)

    pero el N cambia a 60/Tc donde:

    D D

    Tc = ---------------- + --------------- + Z

    1000Vc/60 1000Vv/60

    Para Tc tenemos la siguiente tabla

    PRODUCCIN DE CARGUE Y ACARREO

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    PRODUCCIN DE CARGUE Y ACARREO

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    Tambin se puede obtener los valores de

    produccin de las siguientes tablas pero

    deben ser afectadas por el factor de

    cucharon y de eficiencia.

    PRODUCCIN DE CARGUE Y ACARREO

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    PRODUCCIN DE CARGUE Y ACARREO

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    PRODUCCIN DE CARGUE Y ACARREO

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    Tiempo de viaje

    CONSIDERACIONES

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    Para estimar la produccin de un cargador se debe tener en

    cuenta lo siguiente:

    1. El material en el cucharon se debe estimar como material en

    estado suelto:

    Cap. Util (m3 S) = Cap. Nominal x Factor del cucharon

    Esta capacidad deber convertirse en carga til en peso para

    comprarla con la carga lmite de equilibrio esttico, con el fin

    de determinar que no se est abusando de las capacidades

    del equipo. (normalmente 50% para llantas, 35% para orugas)

    2. Si se va a trabajar con el material en banco:

    Cap. til (m3 B) = Cap. Nominal x Factor de Carga x Factor del cucharon

    PRODUCCIN DE EXCAVADORAS

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    El clculo de produccin de las excavadoras

    tambin depende de la carga til media del

    cucharon, el tiempo medio de ciclo y la

    eficiencia del trabajo. Los fabricantes

    tambin han desarrollado tablas para

    aplicar la formula general de produccin.

    PRODUCCIN DE CARGUE

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    Aplicando la formula general de produccin y reemplazando

    la produccin por ciclo con la frmula especfica para

    excavadoras tenemos:

    Q = q1 x K x N x E

    Dnde:

    q1 = capacidad colmada del cucharon de acuerdo a

    especificaciones

    K = factor del cucharon

    N = nmero de ciclos por hora = 60/Tc

    E = factor de eficiencia

    PRODUCCIN DE CARGUE

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    La produccin por ciclo q1 se obtiene de la informacin

    suministrada por el fabricante. El factor del cucharon se

    puede obtener de tablas segn el tipo de excavadora(retroexcavadora o pala frontal).

    PRODUCCIN DE CARGUE

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    PRODUCCIN DE CARGUE

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    Para el nmero de ciclos N, primero hay que obtener el

    tiempo de ciclo, el cual depende de tamao de la maquina

    (entre ms pequea ms rpidas son las maniobras) y de lascondiciones de la obra pues a medida que avanza la

    excavacin se dificulta.

    Se puede determinar por medio de tomas directas de tiempo

    en obra o basndose en las tablas de tiempo de ciclo estndar

    (las cuales se basan en el peso de la mquina, la capacidad

    del cucharon, ngulo de giro de operacin, para calcularlo

    afectando ese valor por el factor de conversin.

    Tc = tiempo estndar de ciclo x factor de conversin

    PRODUCCIN DE CARGUE

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    Se debe tener en cuenta que el tiempo

    estndar se da bajo las siguientes

    condiciones:

    Un operador con una habilidad normal

    No hay obstculos en la ruta de circulacin del

    equipo

    Las condiciones de trabajo son favorables

    PRODUCCIN DE CARGUE

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    PRODUCCIN DE CARGUE

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    PRODUCCIN DE CARGUE

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    Una vez se determina el tiempo de ciclo estndar,se escoge el factor de conversin, el cual depende

    de la condicin de excavacin, la relacin entre

    profundidad real de excavacin y la profundidad

    mxima de excavacin especificada, y las

    condiciones de la obra (material a excavar,

    condiciones de descargue, operador, y obstculos

    en sitio). Este factor se puede clasificar en fcil,normal, moderado, y difcil.

    PRODUCCIN DE CARGUE

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    PRODUCCIN DE CARGUE

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    Fcil: Material fcil de excavar como tierra suelta o arena,

    operador con buena habilidad, sin obstculos en el rea de

    maniobra, descarga en el rea de excavacin.

    Normal: Tierra compacta, arcilla seca y dura, tierra con menos

    de 25% de roca, pocos obstculos en el rea de la maniobra,

    descarga en una pila grande.

    Moderada: Material ms duro con mayor contenido de roca o

    piedra, descarga es ms difcil, descarga en volqueta pequea.

    Difcil:

    Material muy difcil de excavar, con bastante piedra,roca de voladura, caliza, areniscas, pizarra bituminosa,

    personal y obstculos en el rea de maniobra, se descarga en

    reas pequeas y se requiere el alcance mximo del equipo.

    PRODUCCIN DE CARGUE

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    Con el Tc definido se puede calcular el N con las

    formulas antes vistas.

    El factor de eficiencia se puede determinar por

    tabla, sin embargo si se quiere ser ms preciso se

    puede determinar en obra.

    PRODUCCIN DE CARGUE

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    Existen tablas con las que se puede determinardirectamente la produccin de una excavadora,

    tomando como base los tiempos de ciclo con la

    capacidad del cucharon, sin embargo esto es una

    produccin estndar y se debe multiplicar por los

    factores de cucharon y de eficiencia para obtener

    un valor ms real.

    PRODUCCIN DE CARGUE

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    PRODUCCIN DE CARGUE

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    PRODUCCIN DE CARGUE

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    PRODUCCIN EN APERTURA DE

    ZANJAS

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    Produccin de m3/hQz (ml/h) =----------------------------------------

    m3/metro lineal de zanja

    O si se quiere trabajar en trminos de produccinpor da tenemos:

    Metros lineales de zanja/da = produccin de

    zanja en ml/h x horas de trabajo en zanja/da

    PRODUCCIN EN APERTURA DE

    ZANJAS

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    GRACIAS POR SU ATENCIN