Maquinaria de movimiento de tierras

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3. MAQUINARIA DE MOVIMIENTO DE TIERRAS

Clasificación por propulsión

Autopropulsadas Remolcadas o autopropulsadas

Según su base

Estacionadas o de base parada De base en movimiento

Según su forma de trabajo

Por encima de la plataforma de asiento A nivel de la plataforma de asiento Por debajo de la plataforma de asiento

3.1. TRACTORES

Son la base de la maquinaria del movimiento de tierra, está compuesto primero de un bastidor, armazón o esqueleto, lleva un tren de rodajes que apoya en el suelo que puede ser un sistema de ruedas o un sistema de cadenas u oruga. Lleva un motor que puede ser diesel o gasolina siendo los diesel más eficaces, resistentes, económicos y con menos averías.

Elementos de transmisión, convertidor de par (al cambiar de marcha no pierde fuerza ni velocidad), cajas de cambio, frenos., todo ello suele ir sobre el bastidor. El puesto de mando del operador lleva asiento ergonómico y más lujos y avances. El depósito de combustible que suele ser de gasolina.

Tipos:

3.1.1. Sobre orugas: Suelen ser muy lentos (3 - 15 Km/h) hablando en velocidades de trabajo, se llevan sobre camión de gran potencia y resistentes, se usan sobre todo en el empuje o arrastrar.

Ventajas sobre las de ruedas:

o   Pueden girar en un solo punto entre 180 y 360°

o   Tienen un contacto más eficaz con el terreno, al ser más pesados apoyan en toda la oruga.

o  Ejercen menos presión al terreno y se hunden menos.

o   Tienen un centro de gravedad muy bajo tendiendo menos la vuelco.

Trabajos adecuados:

o Arrastre de rodillos para compactación, incluso árboles derribados.

o Arrastre de escarificadores o ripper.

o Sirven para empujar o remolcar otras máquinas.

o Compactación de suelos

 

Condiciones para aconsejar su uso:

o  En terrenos blandos, muy blandos, húmedos o embarrados.

o  En topografía difícil, terrenos con pendiente, rocosos o recién volados en el cual

existían rocas con aristas vivas. o   Para recorridos cortos de cómo mucho 300 m

o Ayudan a otras máquinas de gran peso por su gran capacidad de empuje y siempre que el tiempo y la velocidad no sean un factor primordial ya que su mantenimiento es barato y dan menos problemas.

Partes del tractor de orugas:

o  Bastidor: es el elemento que sustenta otras piezas de la máquina y es el elemento portante en el que casi todas las piezas se apoyan i conectan en él. Está diseñado para soportar grandes pesos y esfuerzos. Debe ser fuerte y de alta resistencia, ya que debe soportar esfuerzos de torsión, flexión, impactos y el peso de la máquina. Ante una deformación o rotura no se puede reparar en obra sino en taller. Normalmente está fabricado de una sola pieza y en general está formado por largueros y travesaños.

o   Tren de rodaje: Es el conjunto de piezas que sirve al tractor para su desplazamiento y sustentación. Ya que es la parte de la máquina que tiene contacto con el suelo, es factible que penetre entre sus componentes polvo, lodo, arena, agua.. .etc., por lo que el los fabricantes se han preocupado de sellar todas las piezas para darles una mayor duración. Es oscilante, es decir, que las cadenas pueden subir o bajar por su parte delantera con objeto de que estén en contacto con el suelo a pesar de las irregularidades del mismo. El bastidor, rueda cabilla, rueda guía, tensor de cadena, rodillos (superiores e inferiores), eslabones de carril, teja o zapatas forman parte del tren de rodaje.

? Carro de Oruga o Bastidor: Es el elemento principal, es una viga de acero que soporta todo el peso y suele estar compuesto por materiales de alta resistencia que soportan altas tensiones.

? Rueda Cabilla: o Motriz, está situada a cada lado de la máquina y acopla el eje de salida de los mandos finales, sirviendo para mover la cadena y lograr el traslado de la unidad. Como el paso de la rueda cabilla es la mitad que el paso de la cadena, sus dientes son impares con el fin de que engranen todos ellos.


? Rueda de cabilla elevada: las ventajas es que al ser elevada va protegida, se repara y cambia con más facilidad, se adapta mejor a las irregularidades del terreno, y sus inconvenientes son que tiene más cadena por lo que tiene más piezas y es más pesada.

? Rueda Guía: Va colocada en la parte delantera del carro de oruga, siendo su misión guiar y atirantar la cadena por lo que también se llaman tensores. La colocación de esta rueda se hace sobre la parte delantera de los bastidores de cadena mediante soportes desplazables. Es frecuente colocar una protección o defensa para que no se introduzcan piedras entre la rueda guía y el bastidor.

? Conjunto tensor: Sirve para tensar la cadena y se hace aportando grasa o aceite con un inyector de aire comprimido y así el vástago avanza hacia delante y la boquilla empuja al eje de la rueda guía tensando así la cadena.

? Rodillos superiores: soportan el peso de la cadena y hacen que esta no pandee, suelen llevar uno o dos rodillos.

? Rodillos inferiores: Soportan el peso de la máquina, suelen llevar 6 ó 7 rodillos. Al ser mucho más duro el trabajo en estos rodillos, el fabricante los hace más resistentes y bien tratados térmicamente.

? Cadena: Formada por dos líneas paralelas de eslabones articulados entre si que permiten que las ruedas del tren de rodaje se deslicen sobre ellas. La fijación de la teja en cada pareja de eslabones se realiza por medio de tuercas y tornillos, la distancia entre los ejes de dos bulones consecutivos se llama "paso de cadena". Este paso aumenta con el desgaste, produciéndose un deterioro en la rueda cobilla. Cada cadena lleva un bulón especial llamado "bulón de enganche" que puede desmontarse fácilmente y permitir así abrir dicha cadena.

Tipos de Teja: Existen muchas variedades de teja o zapata dependiendo del tipo de terreno en el que tenga que moverse, son de acero laminado por inducción y posterior templado.

Normal (FIG. - A): Es de superficie plana con una sola garra, se emplea en condiciones normales de trabajo, tiene buen agarre y penetración.

Para Roca (FIG. - B): De acero con alta dureza y gran resistencia al desgaste, se emplea par trabajos sobre suelo de roca, tiene nervios que son unos refuerzos y se utiliza para evitar deslizamientos laterales y conseguir mayor estabilidad.

De Extremo Servicio (FIG. - C): De igual perfil que la normal pero con mayor espesor y de acero especial. Se utiliza para trabajos duros donde pueden recibir fuertes impactos, es más cara que la normal.

De Garra Semidoble (FIG. - D): Tiene una garra normal y otra de la mitad de la altura, tiene buen agarre, facilita a la máquina el giro sobre si misma, no se clava tanto en el terreno con lo que aumenta el rendimiento.

De Triple Agarre (FIG. - E): Tiene tres garras de la misma altura, se usa en las palas cargadoras ya que gira con facilidad sin perder agarre.


Pantanera (FIG. - F): De sección triangular, se monta en tractores y palas cargadoras flotantes, se utiliza para terrenos pantanosos y similares, son muy largas, huecas y autolimpiables.

Para la Nieve (FIG. - G): Lleva un agujero en el centro para evacuar la nieve, tiene buen agarre y penetración.

Plana (FIG. - H): Sin garras, se usa cuando los giros y la penetración carecen de sentido. Plana con Taco de Goma (FIG. - I): Se usa para rodar sobre carretera y suelos delicados.

 

 

La anchura y presión sobre el terreno de las tejas dependen del tamaño y peso del tractor en linea de trabajo, es decir, provisto de todo el equipo y del tipo de terreno sobre el que actúa, el estado del mismo y el clima.

La teja de tamaño Standard varía desde 36 a 76 cm., esta teja ejercen una presión sobre el terreno desde 0,35 a 1 Kp/cm2. La teja pantanera tiene una anchura de entre 50 y 90 cm., y ejerce una presión sobre el terreno de entre 0,15 y 0,3 Kp/cm2.

Consejos de Obra:

Con respecto a los motores diesel y gasolina se debe de tener siempre en obra, estos elementos pueden ser cambiados por el operario que utiliza la máquina:

o Manguitos del sistema de refrigeración

o Abrazaderas de los diámetros de los manguitos.

o Correas del ventilador, dinamo, alternador, bomba de refrigeración.

o Aceites del motor, caja de cambio y transmisión.

o Filtros de aire y aceite, Inyectores.

o Bujías, Lámparas de todo tipo y fusibles de distintos amperajes.

o Tapas y rotor del delco.

 

En cuanto al tren de rodaje en las orugas:

o Tejas y pernos de fijación de estas.

o El eslabón de carril.

o Sector empinable de la rueda cabilla.

o Equipo de tensado de cadenas.

o Rodillos

o El cambio completo de la cadena u oruga.

3.1.2. De ruedas con neumáticos: Son más rápidos que los de oruga (30 - 60 Km/h), son también más ligeros.

Tipos:

o Con 1 eje motriz y ruedas asimétricas.

o Con 2 ejes motrices y ruedas asimétricas.

o Con 1 eje motriz y va apoyado en un remolque atrás.

Duración de neumáticos: Medida en horas de trabajo, que son unas 3000 h, dependiendo del tipo de terreno, soleamiento, clima... (Se suelen cambiar cada 1 año o 1 V2)

Cuando se ha de trabajar en terrenos blando tenemos varias relaciones:

o   Colocar ruedas con mayor relieve.

Lastrar los neumáticos aumentando su peso rellenándolos con agua, "Lastrado", consiste en sacar el aire, llenar después con agua necesaria y después añadir aire hasta la presión adecuada del neumático. En invierno se ha de echar anticongelante, y nos da mayor peso al tractor y lo hace también más lento.

En terrenos de roca con aristas vivas y filos cortantes, se ponen las cadenas de protección. En condiciones normales nos va a aumentar la vida del neumático en un 50% y protege la banda de rodadura y el balón. Esto tiene un inconveniente y es que hay que parar de vez en cuando para tensar las cadenas sin reventar el neumático y el tractor se hace más lento.

Condiciones para aconsejar su uso:

o  En terrenos secos, semisecos, duros o semiduros.

o  En topografía nivelada o seminivelada con pocas pendientes o pendientes suaves. o  En zona de viales, en los que tenemos soleras, firmes y bordillos los cuales

destrozarían las orugas, o donde halla que atravesar raíles, pavimentos. o En recorridos largos mayores de 300 m, se les saca mejor rendimiento. o  En trabajos en general que exijan cierta rapidez.

3.1.3. Ripper

Es el equipo que montan la casi totalidad de los tractores de cadenas, también se puede llamar "escarificador o desgarrador". Su empleo se alterna con la hoja de empuje cuando trabaja en terrenos muy duros con el objeto de fragmentarlos y hacer más fácil y rápido el trabajo del equipo. Los escarificadores son accionados manualmente cuando son pequeños e hidráulicamente cuando son más grandes. Siempre en tractores de cadenas.

Tipos según su forma de elevación:

o Radial

o Paralelogramo

Los segmentos de trabajo son los "rejones" colocados en la barra "portarrejones" y se pueden desplazar verticalmente para variar la profundidad de trabajo. Los rejones llevan en su extremo inferior una "punta o bota" que es la que realiza el trabajo más fuerte y por lo tanto sufre un mayor desgaste, siendo por este motivo de fácil reposición.

Argolla: se mete en la barra del rejón para manipularlo.

Taladros de enganche: Par colocar a una profundidad u a otra según la profundidad del rejón. Cuchilla de protección frontal: Facilita el avance del rejón.

Punta o Bota: hace el trabajo más fuerte junto con la cuchilla.

Tipos de Rejón o Diente:

Recto: Tiene más poder de rotura y mayor fuerza de avance, se utiliza en terrenos duros y compactos y es el que más penetra.

Curvo: Más pequeño, es para sacar elementos sueltos al exterior (soleras, piedras, árboles)

Mixto: El más pequeño, es para escarificación suave, también saca elementos del terreno, tiene un buen rendimiento, es más rápido, pero no tiene tanta capacidad de rotura y avance, se utiliza bastante.


Tipos de Ripper:

Gotne o Radial Simple: Se utiliza en terrenos no muy compactos, se monta sobre tractores pequeños o medianos y siempre equilibrados con la potencia del motor. Los rejones son más pequeños que en el de paralelogramo y de bajo rendimiento. La elevación y descenso se hace con 2 cilindros hidráulicos y el ángulo de ataque del rejón con el suelo variará según la profundidad (la profundidad máxima es de 70 cm.)

Colocación de Rejones:

o   Si lleva 1 se coloca en el centro

o   Si lleva 2, se deben colocar lo más juntos posibles (siempre equilibrando)

o   Si lleva 4, coloco 2 en cada extremo.

o   Si lleva 5, se colocan a lo largo de la barra de tiro.

Gotne o Radial Oscilable: Varía respecto al anterior, las barras articuladas se cambian por una sola barra con una rótula que lo hace oscilar en el plano vertical. La oscilación se realiza alejando un cilindro hidráulico más que otro y oscila ayudado por la rótula o esfera de unión, esta operación hay que realizarla antes de introducir el rejón en el terreno. El movimiento lo ejecuta el operador desde el puesto de mando. Los distintos agujeros para alojar el rejón permiten acoplarlo hasta en 5 posiciones y a distintas alturas, estas variaciones se realizan manualmente. La inclinación máxima que puede coger el rejón es de 30°, son apropiados para zonas estrechas donde existe poca maniobrabilidad y en terrenos en los que la penetración no sea difícil. La profundidad de ataque es de unos 65 cm. Puede llevar de 1 a 3 rejones pero para la oscilación solo puede montar 1. Se adaptan en tractores de poca potencia y se usan para sacar piedras, árboles, así como para la rotura del terreno.

De Paralelogramo de Angulo Fijo: Lleva un bastidor que es la pieza de enganche del equipo al tractor una barra articulada en el plano superior e inferior. La del plano inferior puede ser sustituida por una placa de eslabonamiento que favorece los esfuerzos mecánicos y se reparten más que si fueran barras independientes.

La viga bastidor es donde se enganchan los dientes y las abrazaderas forman parte de esta viga, es hueca, de forma que el diente atraviesa la abrazadera y la viga bastidor.

También llevan unos soportes donde enganchan las barras articuladas y sirve de conexión con la viga bastidor.

Monta además unos cilindros hidráulicos de elevación y descenso del equipo.

De Paralelogramo de Angulo Variable: En posición y transporte la parte inferior del diente se eleva unos 1.20 metros del suelo. El ángulo de ataque es siempre fijo, suelen montar de 1 a 3 dientes, llegando a 5 excepcionalmente. La profundidad máxima a la que puede llegar es de 1 metro. Se utiliza en terrenos duros y resistentes.

De Paralelogramo de ángulo Oscilable: Las barras articuladas superiores se sustituyen por cilindros hidráulicos que con cu movimiento producen una inclinación del producto.

El movimiento 1 - 2, introduce el rejón o lo saca del terreno.

El movimiento 3 - 4, acerca o aleja la gota del rejón de la máquina.

Todos estos movimientos deben hacerse con el rejón fuera del terreno, si mantenemos el cilindro de arriba y el de abajo con la misma longitud y lo dejamos fijo se convierte en un ripper de paralelogramo de ángulo fijo.

Existe un ripper de paralelogramo de ángulo variable gigante que se incorpora a los tractores más grandes, además de romper el terreno más difícil, puede actuar en laderas, superficie angular, en extracción de rocas no muy profundas y en riscos. En este tipo de ripper aparecen elementos nuevos como:

Pusher: que es un paragolpes que protege al equipo de posibles impactos contra la roca. También se utiliza como punto de contacto para que otra máquina pueda empujarlo en caso de quedar atascada.

Refuerzo: Utilizado para repartir en una mayor superficie la resistencia del terreno, sino hiciéramos esto el rejón sufriría todos los impactos.

Cuando montamos un ripper con un solo diente, toda la potencia del motor se concentra en él, y en terrenos favorables se puede llegar a alcanzar hasta 1.70 metros de profundidad.

4. MAQUINARIA DE EMPUJE 4.1. DOZER

El Dozer es la hoja de acero que se acopla y articula al tractor para el empuje de tierras. Se coloca en la parte delantera de dicho tractor y es conocida como "Dozer, hoja de empuje, topadora u hoja topadora". Por extensión se llama Dozer al conjunto formado por el tractor, la hoja de empuje y los elementos de unión entre ambos

4.1.1. Tipos de Dozer:

- BULLDOZER:

? Straight-dozer: No puede hacer movimientos de tilteo, casi en desuso.

? Tilt-dozer:

? Angle-dozer: Pueden verter las tierras a los lados, orientan la hoja y también sirven de quitanieves. Algunos llevan el movimiento de tipteo.

? Rastrillo u hoja limpiadora: Hoja con forma de rastrillo que sirve para limpiar y desbrozar, pero no para empujar tierras.

? Quitanieves: Para limpiar la zona de trabajo cuando hay nieve.

- DOZER SOBRE NEUMÁTICOS: En realidad es un tractor de neumáticos al que se le acopla una hoja dozer.

4.1.2. Movimientos y posiciones de la hoja en una máquina dozer.

1. Elevación y descenso de la hoja de empuje

2. Tipteo, en el que la cuchilla puede pivotar mediante cilindros hidráulicos.

3. Tilteo, cuando la cuchilla puede pivotar en su plano alrededor del eje longitudinal del tractor.

4. Angulación, es el cambio de ángulo con respecto al eje longitudinal de la máquina, manteniendo la hoja a la misma altura.

4.1.3. Tamaños de dozer en el mercado:

Máximo ajuste de tilteo:

- 39 Cv 0.30 m

- 700 Cv       1.10 m

TRACTOR

MOVIMIENTO

HOJA

Potencia neta del motor (CV)

Peso (Tn)

Longitud total

(m)

Altura (m)

Máxima elevación

hoja

(m)

Máxima profundidad de corte

Ancho (m)

Altura (m)

Capacidad (m3)

39

3.5

2.5

1.7

0.70

0.25

2.00

0.60

1

700

75

8.00

3.4

1.75

0.85

5.50

2.00

26

1300

 

4.1.4. Características de los dozer:

- Pueden andar por terrenos con pendientes de hasta el 30% aproximadamente.

- La velocidad máxima de transporte es de 15 Km/h, la velocidad máxima de trabajo depende de la dureza del terreno y las dificultades de este, suele estar entre 1.5 y 5 Km/h. El consumo en condiciones normales se puede establecer entre 175 y 180 g de combustible por Cv de potencia y por hora de trabajo.

- La distancia de empuje varía entre 10 y 100 m lineales, depende del tamaño de la máquina y del terreno.

4.1.5. Trabajos específicos:

- Despeje del terreno.

- Derribo de árboles.

- Arranque de troncos.

- Transporte de tierras.

- Excavación de tierras.

- Terraplenado.

- Desmontes.

- Desparramado de tierras y seminivelación de terrenos.

4.1.6. Tipos de hoja que puede montar un dozer:

- RECTA: sirve para terrenos escarificados o ripados, son de mayor potencia de ataque y menos capacidad. Es intercambiable.

- SEMI U: Es para terrenos blandos, sueltos, arenosos y de tierra vegetal. Es intercambiable.

- EN U: Para materiales sueltos, escoria, carbón, para movimientos de grandes volúmenes y se utilizan para minas y en fábricas. Es intercambiable. P1 P1

Hoja con Amortiguación: diseñados para empujar a otras máquinas, por ejemplo a máquinas con un solo rejón. Llevan una placa de empuje para proteger la hoja de golpes. Se puede montar en los tres tipos de hojas.

4.1.7. STRAIGHT DOZER

Formado por una hoja de acero especialmente resistente al impacto y al desgaste. En su parte inferior lleva una cuchilla de corte dividida en tramos de forma que pueden sustituirse según su desgaste. Los bordes son unas piezas llamadas cantoneras que sirven para perfilar el terreno por los laterales. Este equipo se une al tractor mediante partes articuladas y todo el esfuerzo que recibe se transmite al carro de oruga mediante los brazos de empuje colocados uno a cada lado del tractor. Se utilizan unos cilindros hidráulicos para realizar los movimientos de elevación y descenso, unidos al tractor mediante una horquilla y enganchada a la parte inferior de la hoja.

Con los brazos de ajuste se consigue el movimiento de tipteo, en algunos casos de forma manual y en otros mediante cilindros hidráulicos. El brazo de ajuste manual está formado por una varilla roscada y un husillo que gira sobre ella, al accionarlo, las varillas se enroscan y desenroscan en sentido contrario, de manera que se alarga o acorta empujando la hoja hacia delante o hacia atrás, realizando el tipteo que oscilará entre unos 5°.

Los tirantes son piezas que mantienen la rigidez del equipo y están colocadas en un plano horizontal, ya que las articulaciones tienen holguras importantes.

4.1.8. TILT-DOZER

Sustituye un brazo de ajuste manual por un cilindro hidráulico que le permite realizar el movimiento de tilteo. Para realizar este movimiento desaparecen los tirantes horizontales que daban rigidez a la máquina. Si el cilindro se coloca a la izquierda el movimiento se hará hacia la derecha y viceversa. Cuando tiene cilindros a ambos lados, ambos movimientos se producirán a dejar uno de ellos fijo. El ángulo de tilteo formado entre la cuchilla de la hoja y el plano de


l terreno, viene a ser de 10 a 15 °.

Trabajos de un Tilt-dozer:

o Todos los generales

o Romper superficies heladas, soleras y cualquier tipo de pavimento.

o Excavación en zanjas, surcos y medias zanjas.

o Trabaja bien a media ladera.

o Para enterrar conducciones.

o Limpieza de taludes y cunetas de viales.

o Derribo de árboles (árboles medios)

Para derribar un árbol, lo rodea por el exterior de manera que rompe las raíces superficiales, quedando como un dado, para finalmente levantar la hoja y empujar en la parte de arriba del árbol.

4.1.9. ANGLE DOZER (dozer orientable o de angulación)

Recibe este nombre debido al movimiento de angulación de la hoja que puede realizar gracias al arco de empuje que sustituye los brazos de empuje de los otros dozer. Este arco está anclado al carro de la oruga por ambos lados, y el único punto de contacto con la hoja se sitúa en el centro y está articulado con rótula. El movimiento lo hace con el brazo de angulación que se engancha a través de soportes. Los brazos de ajuste son manuales y sirven para el movimiento de tilteo, para elevar todo el conjunto cuenta con los cilindros hidráulicos de elevación que van enganchados al arco de empuje. Las hojas de este dozer son más largas y más bajas.

Trabajos de un Angle dozer:

- Empuje de tierras que se deban desplazar lateralmente sin modificar el sentido de la marcha.

- Se puede utilizar como quitanieves dejando un paso de una anchura de unos 4 metros, en capas pequeñas de nieve.

- En igualación de terrenos, en tierras movidas con baja consistencia.

- Trabaja bien a media ladera, siempre ladera abajo.

- No son buenos para el levantamiento de capas por la poca potencia del motor. 4.1.10. WHEEL DOZER (dozer sobre neumáticos)

Esta máquina es más apropiada que las de oruga en trabajos con mayores distancias, mayor rapidez y en terrenos secos y duros. Alcanza mayor velocidad que las orugas y se comporta mal en terrenos embarrados, rocosos, con pendiente.

Las ruedas de esta máquina no son direccionales, el giro de la máquina se realiza mediante el quiebro del bastidor, mediante dos cilindros hidráulicos (mientras un cilindro se alarga el otro acorta)

4.1.11. RENDIMIENTO DE UN DOZER (producción)

9k=

C: Capacidad de empuje: es la capacidad de la máquina a amontonar tierra delante sin que rebose medida en m3.

E: Coeficiente de eficacia: depende del operario y de las condiciones exteriores, en condiciones normales se toma como E = 0.80

F: Coeficiente de esponjamiento del terreno: dependerá de las características del terreno.

d

Tc: Tiempo del ciclo de trabajo de la máquina en minutos    v = —

Tc /^~~\{

v: velocidad media cuando va cargada y vacía d: distancia entre ejes del centro de montones de tierra. Al ser un ciclo de ida y vuelta, esta distancia se multiplica por 2. 1-


4.2.   PALA CARGADORA

Elementos básicos

o Bastidor o Motor o Transmisión

o   Tren de rodaje: versión de oruga y versión con neumáticos (con bastidor fijo o articulado)

Equipo de trabajo: Dos brazos articulados, varilla de vuelco y varillaje en L o S, cazo o cucharón (con dientes o cuchillas) y sistema hidráulico.

Su función principal es cargar tierra excavada por ella misma o por otras máquinas. El material de carga puede ser cualquier tipo de material que se pueda transportar.

Otros trabajos:

o  Arranque de terrenos poco compactos o  Relleno de zanjas o  Peinado de taludes

Las cabinas suelen ser desmontables para facilitar el transporte y a veces también se desmonta el tubo de escape.

Supera pendientes de aproximadamente de 30° con la oruga. Las características de movimientos dependiendo de si es con ruedas u orugas, son las ya comentadas.

Características propias:

o Con Neumáticos alcanzan hasta 40 Km/h y pendientes superables menores de 20° o  Buenos en terrenos duros o semiduros, recomendable para situaciones donde haya

que atravesar superficies ya terminadas. o  A las ruedas se les puede colocar mallas de cadena para protegerlas y facilitar los

movimientos en terrenos con poco barro.

Potencia (Cv)

Peso (T)

Capacidad de cazo (m3)

Máx. Altura de descarga

O

R

20

2

0.25

1.70

U

50

G

200

A S

350

42

4.50

3.70

R

U

16

1

0.18

2.20

E

30

D

400

A

S

1300

150

18

7.50

4.2.1. RENDIMIENTO DE UNA PALA CARGADORA

R   CEK 60 (3

R =-(m / h)

_Tc_

C: Capacidad de la pala en m3.

E: Coeficiente de eficacia: depende del operario y del estado de mantenimiento de la máquina. Suele andar entre 0.60 y 0.70 para términos normales.

K: Factor de llenado del cazo

Tc: Tiempo del ciclo de trabajo de la máquina en minutos: Se han de tener en cuenta 4 conceptos: Tiempo de carga.

Tiempo de aproximación al punto de vertido de la carga. Tiempo de descarga. Retorno al punto de carga.

El tiempo de ciclo será la suma de estos cuatro tiempos. Si el trabajo realizado es de levantamiento de tierras además de carga, el rendimiento hay que multiplicarlo por un coeficiente que aproximamos utilizando de nuevo K, obteniendo el rendimiento real.

4.3. EXCAVADORA HIDRÁULICA FRONTAL Circuito Primario

El filtro de aspiración no podrá arrastrar cosas del fondo, deberá estar colgado a una distancia determinada del fondo donde se depositan las impurezas.

También se puede colocar otro filtro en el retorno, últimamente es normal su colocación. La válvula direccional dirige el aceite.

Circuito Secundario (circuito hidráulico de doble acción)

flexible

La tubería de alivio del circuito primario tiene la función de permitir el paso de aceite cuando por circunstancias del trabajo se eleva de forma peligrosa la presión del circuito, haciéndola bajar.

También suele existir una válvula de alivio para un caso extremo en el que directamente deja libertad a todo el aceite del circuito.

Los cilindros se calibran por el diámetro interior del cuerpo, a mayor área, mayor potencia. El vástago es de acero al carbono y cromado.

Es conveniente cambiar el aceite como mínimo una vez al año, es recomendable hacerlo en otoño.

Tipos de aceite:       Más denso en verano

Menos denso en invierno

Válvula de alivio:

Tubo flexible (latiguillos): con distintas capas, estos tubos suelen resistir 3 veces la presión garantizada por el fabricante (aprox. 1400 bares). La tensión de trabajo normal no suele ser superior a 450 bares.

La capa exterior debe estar preparada para aguantar golpes, rocas, desgarramientos, agentes atmosféricos y químicos, la tubería interior también debería resistir este tipo de agresiones, así como las altas temperaturas del aceite. Los latiguillos necesitan un cambio a partir de las 5000 horas de trabajo.

Antes de poner en marcha la máquina el operario debe comprobar visualmente el sistema hidráulico (aspecto de los latiguillos, empaques...)

Bulbo de trabajo de una excavadora hidráulica

Normal: es el más usado, lo trae la máquina por defecto, con el se hacen las pruebas de

- Estrecho: Se usa en terrenos que ofrecen resistencia a la penetración.

- Ancho: Se usa en aquel frente que no tiene ningún tipo de dificultad para ir más rápido.

- En V: Para facilitar la penetración.

En cualquier caso los dientes son reemplazables e intercambiables.

Tipos de cazo:

carga.

Trabajos específicos:

- Extracción de rocas dinamitadas.

- Recogida de materiales en perfil.

- Recogida y homogeneización de las capas de extracción.

- Recortar en frente de talud hasta 9.00 metros de altura.

- Retracción de grietas y fisuras.

- Nivelación de la zona de carga.

4.4. RETROEXCAVADORA

Las retroexcavadoras actuales permiten este acodalamiento cuando la línea de excavación no puede pasar por el eje longitudinal de la máquina.

Bulbo de trabajo de una Retroexcavadora

H: altura de máxima extracción h: altura máxima de descarga P: profundidad máxima de excavación A: alcance máximo

distancias

ORUGAS

RUEDAS

H (m)

12

8

h (m)

P (m)

14

8

A (m)

13

11

Trabajos específicos

- Realización de cunetas

- Limpieza de taludes

- Colocación de tubos y depósitos

- Derribo de muros y árboles

 

Equipos y accesorios acoplables al equipo retro: sustituyen a la cuchara

Batilón: Equipo de trabajo compuesto por:

Alarnaderas

Alargadera: normalmente de unos 2 metros de longitud Guía: es móvil y evita el pendoleo permitiendo una excavación vertical

Guía

Martillo rompedor:

Este martillo funciona mediante un sistema hidráulico (aceite), se utiliza para rotura de rocas y suelos de gran dureza, no se puede colocar en todas las retro excavadoras.

Bola rompedora:

Es una bola de acero que se utiliza para la demolición de edificios, muros...

Se cuelga del balancín mediante un cable o cadena fuerte.

Pulpo Multigarras: Para arrancar piedras, ramas y materiales sumergidos en agua.

Escarificador: Para excavar rocas, pavimentos y raíces de árboles.

Trabajos:

Excavación de zanjas y pozos Relleno de zanjas

Recogida de materiales sobre perfil Recorte de taludes

Homogeneización de las capas de extracción Nivelación de la zona de trabajo Alisar tierras o arenas

Raspado de terreno rocoso (con cucharas escarificadoras)

Ventajas de Orugas:

Son más grandes y potentes, ejercen menos presión sobre el terreno, es decir, se hunden menos, la puesta en servicio es muy rápida, menos mantenimiento y buena en terrenos con pendiente.

Ventajas de Ruedas:

Son más baratas, pueden circular por pavimentos, acera o en terrenos con pendiente suave o ligeramente irregular.

4.4.1. RENDIMIENTO DE LA RETROEXCAVADORA

R   CEK 3600( 3/h)

R =-(m / h)

_Tc_

C: Capacidad del cazo o cucharón en m3.

E: Coeficiente de eficacia: depende del operario y del estado de mantenimiento de la máquina.

Estado de la máquina Eficacia operador 1"

EXCELENTE

BUENO

NORMAL

REGULAR

MAL

EXCELENTE *

0.85

BUENA

0.75

0.70

NORMAL

0.70

0.65

REGULAR

0.52

MAL

0.32

K: Factor de llenado del cazo: relacionado con las características del terreno:

- Carga FÁCIL: Tierras secas, sueltas, terreno fácil. 1 - 0.8

- Carga Media o NORMAL: Mezcla de tierras, arcillas secas, gravas, margas. 0.8 - 0.6

- Carga ALGO DIFICIL: Piedras, arcillas húmedas. 0.6 - 0.5

- Carga DIFICIL: Piedras irregulares o grandes, roca volada. 0.5 - 0.4

Tc: Tiempo del ciclo de trabajo de la máquina en segundos

Tiempo de carga. 2 veces el tiempo de giro

 Tiempo de vertido

Tiempo de Carga:

0.00 a - 2.00 9 seg.

0.00 a - 4.00 11 seg.

0.00 a más de - 4.00        13 seg.

Tiempo de giro

45° 4 seg. 90° 6 seg. 180°     8 seg.

Tiempo de vertido

En área fija (camión, zanja) 7 seg.

En área no fija 5 seg.

4.4.2. PRODUCCIÓN EN BANCO (m3/h)

p = C E K 3600

B = Tc

Fc: factor de contracción, es similar a K.

4.5. RETROEXCAVADORA MIXTA

Es la máquina más vendida de España, la más normal es la de ruedas delanteras direccionales y las traseras con tracción, sin embargo también las puede haber con:

o  Ruedas delanteras direccionales y tractoras. o 4WD

o  4 Ruedas direccionales, lo que hace que el radio de giro sea más corto, haciéndola más maniobrable, también puede avanzar en forma oblicua (movimiento de cangrejo)

o  De bastidor articulado con ruedas no direccionales.

Pala: Cuando la pala trabaja viene muy bien el lastre del equipo retro que está totalmente plegado

Retro: Cuando trabaja la retro se bajan los estabilizadores, haciendo que las ruedas traseras se levanten, luego se baja la pala levantando así las ruedas traseras. Entonces es cuando empieza a trabajar la retro ya que está totalmente estabilizada. La pluma es corta y recta, el cazo tiene un movimiento próximo a los 180°.

Características:

- La mixta se puede matricular.

- La velocidad máxima es de 50 Km/h

- Es adecuada para distancias inferiores a 15 Km. A partir de estas distancias es mejor llevarla sobre camión.

- Lleva faros, pilotos, intermitentes, luz de marcha atrás sonora, luz ámbar giratoria...

 

Trabajos específicos:

- Los de la pala y los de la retro. En obras pequeñas a veces es la única máquina de movimiento de tierras que hay.

- También se usa bastante en obras medianas e incluso en obras grandes como máquina auxiliar.

4.6. CARGADORA COMPACTA

Es una máquina muy buena para espacios reducidos, tanto en altura como de ancho, también para zonas urbanas. También puede, además de cargar, excavar, compactar.

No tiene volante, se acciona como palancas, las ruedas de un lado funcionan independientemente de las del otro y no son direccionales.

Tipos de giros:

- Por Deslizamiento: Frenando las ruedas de uno de los lados y manteniendo las del otor lado andando normal.

- Por Contrarrotación: La máquina gira sobre un punto, acelerando las ruedas de un lado y haciendo que las del otro lado vayan marcha atrás.

El gran inconveniente de esta máquina es el desgaste que sufren los neumáticos

Tipos de Ruedas:

- Normales: Llanta recubierta de neumático inflado con aire

- Impinchables: La llanta tiene mayor diámetro con rueda de goma maciza, son más pesadas así que se aligeran mediante huecos en la rueda en la parte más cercana a la llanta.

- Para terrenos blandos se pueden usar bandas de goma que envuelven a cada pareja de ruedas, transformando en una especie de oruga.

El motor está en la parte trasera.

El puesto de mando es muy reducido ya que el operario en ningún momento se puede poner de pie, sino que más bien está encogida. Para acceder a la máquina se hace por la parte delantera, siempre con la pala en el suelo.

En la parte de arriba de la cabina lleva faros y matrícula, ya que puede ser matriculada como vehículo especial.

Suele llegar a obra transportada sobre remolque.

El equipo de trabajo son dos brazos de carga aunque hay algún modelo con un solo brazo mucho más robusto de un lado, dejando el otro lado libre para el acceso a la cabina, estos modelos son más difíciles de compensar.

Tipos de mandos:

o   Todos hidráulicos: movimientos de mayor precisión. o   Hidráulicos y mecánicos

El país que más usa esta máquina es Japón y en Europa es Alemania.

Características:

La altura suele ser menor de 2.00 m

PESO (Kg)   I  CAPACIDAD del CAZO (l)  I       CARGA (Kg)       I Ancho (m)

1.300

200

400

1

3.300

500

1.000

1.80

Implementos: El cambio es muy rápido y sencillo, el cazo se quita girando y levantando una palanca desde el puesto de mando, se levantan los brazos, se acercan al otro implemento, se bajan los brazos y ya queda enganchado.

4.7. MOTONIVELADORA

A través de cilindros hidráulicos se procede a la elevación o descenso de la hoja niveladora. Detrás de la hoja hay otro pequeño cilindro hidráulico que permite hacer un pequeño movimiento de tipteo de la hoja.

4.8. DUMPER

4.8.1. Dumper de descarga frontal sin elevación, por gravedad Características:

- Suelen llevar motor diesel de unos 12 a 24 Cv.

- Cambio de cuatro velocidades hacia delante y cuatro hacia atrás.

- Tracción en las ruedas delanteras, y en vehículos más grandes 4WD.

- Se puede matricular como vehículo especial.

- Pendiente superable con carga entre 33 y 35% según el modelo.

- Anchura de 1.10 a 1.80 m

- Altura entre 1.10 y 1.30 m

- La oscilación de la rueda trasera está entre 24 y 30 cm.

- Capacidad de tolva:

o   De Bastidor único 0.50 y 1.80 m3.

o  Autovolqueta articulada      1900 - 3500 litros

4.8.2. Dumper sin elevación, por descarga frontal de mandos articulados.

4.8.3. Dumper con elevación, descarga hidráulica.

4.8.4. Dumper giratorio de descarga trilateral de baja altura.

El giro de descarga es de 180° (90° hacia la derecha y 90° hacia la izquierda). Se produce gracias a una corona de giro, lleva dos cilindros hidráulicos (uno a cada lado) y 2 brazos que sujetan la tolva (también uno a cada lado).

No puede verter en contenedores, la altura máxima desde el suelo a la que llega la tolva es de 60 cm. Es mejor para verter hormigón.

 

4.8.5. Dumper giratorio de descarga trilateral de media altura

Lo único que varía es la posición de los cilindros hidráulicos, lo que hace posible que en la descarga la tolva quede a 1.20 m del suelo.

4.8.6. Dumper autovolquete articulado

Es más grande que los vistos hasta ahora, tiene una capacidad de 1900 - 3500 litros.

Es muy maniobrable en espacios reducidos gracias a su bastidor articulado, lleva oscilación entre el eje delantero y el posterior para mantener en todo tipo de terrenos las cuatro ruedas en contacto eficaz con el terreno.

TEMA 3. COMPACTACIÓN

1. Generalidades

- Masa Vibrante de Suelo: Cantidad de suelo puesto en vibración cuando se compacta.

- Masa Vibrante del compactador Vibratorio: Es la masa de lo que vibra en el compactador y esto es, el rodillo, soporte y árbol vibrante.

- Amplitud de Vibración de un compactador

T Vibración =>T Amplitud ==T Pr ofundidad h < H m = H

h < H == Pr of < Pr of2

Mayor Masa del Rodillo:

T Masa T Pr ofundidad m < M == Pr of < Pr of2

Dimensiones

a - Ancho o Longitud D - Diámetro exterior

-    Velocidad del equipo sobre el terreno

o o o o o o

Compactador Duplex Compactador Tandem

Compactador de rodillo único autopropulsado Compactador de rodillo único remolcado Compactador Asfáltico Compactador de Ruedas

1.5 - 2 Km/h 1.5 - 2 Km/h

2 - 4 Km/h

2 - 4 Km/h

8 - 10 Km/h

15 - 200 Km/h

 

2. EQUIPOS

2.1. PISÓN VIBRANTE O VIBRATORIO

Tiene un consumo de 0.8 litros/hora, puede tener un dispositivo debajo del manillar que detiene la máquina, por si se suelta, llamado "hombre muerto". Sirve para zanjas, reparaciones, aceras, pequeñas superficies, soleras. Tiene una producción de 3 - 4 m3/h, dependiendo del terreno, y tiene una velocidad de 400 golpes por minuto.

2.2. BANDEJA VIBRANTE O VIBRATORIA

Es un equipo pequeño y se maneja a pie, tiene un peso que puede variar según el tamaño desde 80 a 600 Kg y tiene una velocidad de 2000 golpes por minuto. Se utiliza para zanjas pequeñas y reparaciones en superficies medianas

Producción:

Pequeñas Grandes

6m3/h 3 20 - 25 m3/h

2.3. COMPACTADOR DE RODILLO ÚNICO VIBRATORIO

Se maneja mediante una persona a pie, tiene un peso de unos 450 Kg y una producción entre 20 y 25 m3/h con una velocidad de 2 - 3 Km/h. La vibración se puede quitar. Sirve para superficies pequeñas y medianas.

 

2.4. COMPACTADOR DE RODILLO DOBLE (DUPLEX)

Existe una amplia gama que va desde 29 a 90 cm de ancho del rodillo y desde 500 a 1300 kg de peso. Se utilizan para zanjas, zonas pequeñas y medianas, la profundidad de compactación varía de 10 a 40 cm y alcanza una velocidad de unos 2 Km/h. Puede subir pendientes mayores del 35% pero hasta el 55%, aunque en la gama más alta pueden llegar a superar pendientes de hasta el 70% en subida. Algunos llevan un motor basculante 15°. La vibración se puede quitar.

2.5. COMPACTADOR TANDEM

Depositos de agua

Existe una gama muy extensa, los dos rodillos iguales pueden vibrar y ser motrices, se manejan desde un puesto de mando, nunca a pie. La gama de pesos varía entre 2 y 13 toneladas. Es articulado por lo que es muy manejable y la profundidad de compactación varía desde 0.4 a 1.00 m con una velocidad de 2 a 4 Km/h.

Tipos:

- Tracción delante y vibración detrás

- Tracción en los dos rodillos y vibración detrás.

- Tracción y vibración en los dos rodillos

Se utilizan en proyectos de edificación medianos, funcionan bien en aceras, zonas estrechas, cunetas, bases y sub-bases (material granular). En algunos el rodillo delantero se puede desplazar unos 10 cm.

2.6. COMPACTADOR DE RODILLOS

Suele pesar unas 3,5 toneladas, es muy económico, tiene una profundidad de compactación de 0.4 -0.8m con una velocidad que oscila entre 2 y 4 Km/h.

 

2.7. COMPACTADOR DE RODILLO ÚNICO

Equipos de obras y medios auxiliares

Existe una amplia gama que va desde 5 a 17 toneladas de peso con un frente de 1,70 a 2,00 metros respectivamente. Se utiliza para zonas medias o extensas y material granular, todos tienen cabina y pueden llevar dos puestos de mando. La profundidad de compactación para los grandes es mayor de 1,00 metros con una velocidad de 2 a 4 Km/h.

Lleva la tracción en las ruedas traseras que son neumáticas, el rodillo lleva rascadores y deposito de agua. La mayoría de los cilindros son lisos y son intercambiables, algunos pueden llevar tacos y se llaman "cilindro pata de cabra", un cilindro liso se puede envolver con dos medios cilindros de pata de cabra. La vibración y el peso se reparten en menor superficie.

2.8. COMPACTADOR DE RUEDAS

Las ruedas de acero no tienen vibración y se consiguen por el impacto a una velocidad de entre 15 y 20 Km/h. Es articulada y es grande, con una gama muy pequeña. Suelen llevar una hoja de empuje delante para nivelar el terreno, extender gravas y/o drenar. Se utiliza para zonas amplias y en bases y sub-bases. Las ruedas tienen distintos perfiles y suelen llevar rascadores.

2.9. COMPACTADOR ASFÁLTICO

Existe una gama muy variada, siendo el más utilizado el de este tipo.

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