Conocimiento y Descripcion Equipo

El presente módulo pretende dar a conocer las características y particularidades delos diversos equipos utilizados en la construcción de obras civiles y militares, tales como los equipos para movimiento de tierras, equipos de nivelación, equipos de cargue y descargue, equipos de transporte, equipos de compactación, equipos neumáticos, equipos de trituración, equipos de pavimentación, y equipos de concreto; haciendo énfasis en los más empleados en los diferentes proyectos que desarrolla la Ingeniería Civil. Los equipos de construcción son herramientas fundamentales para llevar a cabo cualquier tipo de obra, y revisten una importancia especial para los Ingenieros Militares por ser el medio para desarrollar la técnica que caracteriza a los integrantes del arma. El contenido pretende motivar al alumno a que conozca cómo funcionan las diversas máquinas, qué diferencias existen entre unas y otras, y cuáles son las capacidades que se pueden aprovechar de cada una de ellas. El estudio del módulo de Conocimiento y Descripción de Equipos, debe ir acompañado del espíritu inquieto del estudiante por profundizar su conocimiento con la lectura de textos sobre el tema, y sobre todo, con su contacto con los equipos y la guía del tutor. Identificar por sus características y usos los equipos de movimiento de tierras. UNIDAD I (haga click) Conocer el por qué del diseño de las motoniveladoras y su función en las tareas de construcción y mantenimiento de obras. UNIDAD II Describir las partes que componen los equipos de cargue y descargue de materiales. UNIDAD III Diferenciar los equipos de transporte de material y los equipos de transporte de maquinaria. UNIDAD IV Determinar la variedad de equipos de compactación entre los que se pueden citar los cilindros y equipos de pisado. UNIDAD V Caracterizar a partir del conocimiento de sus partes, los equipos neumáticos. UNIDAD VI Establecer la función de los equipos de trituración a partir de los diferentes mecanismos que intervienen en su conformación. UNIDAD VII OBJETIVO GENERAL Describir diferentes tipos de equipos y maquinaria pesada mediante un análisis técnico que permita determinar el equipo apropiado para cada evento de trabajo en proyectos de Ingeniería Civil. Interpretar el papel que cumple cada una de las partes que componen los equipos de pavimentación. UNIDAD VIII Relacionar el rol que desempeñan los equipos de concreto, con el que realizan los demás equipos empleados en la construcción de obras civiles y militares UNIDAD IX Regresar a Menú Prinicpal Los tractores, como las tramas, son equipos utilizados en los grandes movimientos de tierras debido a su alta producción y rendimiento. Son equipos que permiten cortar, transportar y esparcir el material en volúmenes considerables. 1.1 Tractores de oruga Son máquinas que se emplean especialmente en el corte y empuje de material, lo UNIDAD I En las obras de ingeniería, generalmente los tractores son empleados en excavaciones de terrenos fangosos y húmedos; son equipos especiales para el movimiento de tierras, que sirven entre otras cosas, para la remoción de capa vegetal y para cargue y arrastre de vagones. Los tractores de oruga se utilizan para la tala de pequeños árboles y el empuje de material. Por ser máquinas diseñadas para efectuar desplazamientos cortos, resulta necesario usar remolques para transportarlos a grandes distancias. que exige que estén dotados de un máximo de fuerza. Son más eficientes cuando se trabaja en la excavación de terrenos cuya conformación es limosa, y permiten trabajar en terrenos pantanosos o húmedos. Debido a que están fabricados para desplazamientos cortos, hay necesidad de utilizar remolques para el transporte a grandes distancias, a fin de evitar la disminución de su vida útil. En movimientos de tierras los tractores de oruga se emplean para ejecutar los siguientes trabajos: - Desbroce (tala de árboles) - Descapote (remoción de la capa vegetal) - Rellenos (empuje del material) - Construcción de cunetas - Empuje de Traíllas - Carguío de vagones Características: En el diseño actual de estos equipos, se han aplicado avances técnicos y experiencias que han permitido dotarlos de ciertos componentes que facilitan la operación y aumentan la potencia. Uno de ellos son las llamadas unidades de control hidráulico, las cuales permiten accionar la topadora y cualquier otro accesorio del equipo. Topadora. Comúnmente se define como hoja empujadora o cuchilla. Se utiliza para cortar, empujar o esparcir material; puede estar instalada en forma recta o angular. La distancia económica de empuje de material o equipos por medio de la topadora, es de 7 a 90 metros. La selección del tipo de hoja topadora que se debe usar, es regida por la clase de trabajo que se ha de realizar y el modelo o tipo de tractor en el cual se va a montar. Existen en el mercado los siguientes tipos de hojas topadoras: 1. Hoja "U" (universal). Las amplias alas de esta hoja facilitan el empuje de altos volúmenes de material en largas distancias; se utiliza especialmente en habilitación de tierras, apilamiento y alimentación de tolvas. No es recomendable en cortes por no poseer buena penetración. 2. Hoja "S" (recta). La hoja recta es la más versátil de todas. Es más pequeña que la hoja "Uno”, por lo tanto más fácil de maniobrar; puede empujar gran cantidad de material, tiene mejor penetración y permite mover con facilidad materias densas. 3. Hoja “!\" (angulable). Se denomina así por la posición en ángulo en que se instala, alcanzando 25 grados a la derecha o a la izquierda. Esta diseñada para empujes laterales. Se utiliza especialmente en cortes iniciales, rellenos, apertura de zanjas y otras labores similares. 4. Hoja "C" (amortiguada). Se utiliza sobre todo en los tractores de mayor potencia, para el empuje de traíllas en marcha. Posee unos amortiguadores de caucho que aminoran los impactos al contacto con el bloque de empuje de las traíllas. Técnicas para el empleo de los tractores con topadora. Para lograr una buena producción del tractor con topadora se requiere la utilización de una adecuada relación entre la hoja empujadora y el tractor. Se deben considerar primero la clase de trabajo que hará el tractor y el material que se va a mover. A continuación y de acuerdo con los trabajos que este equipo puede realizar, se enumeran algunas de las técnicas que se pueden aplicar: a) Desbroce. - Se logra facilidad y efectividad en el derribamiento de matorrales y árboles pequeños, haciendo que la cuchilla penetre algunos centímetros en la tierra, en tal forma que permita trozar las raíces. Cuando la altura y contextura del arbusto permite ser empujado, debe levantarse la hoja topadora lo más alto posible, de manera que se obtenga en esta forma un mayor brazo de palanca y así efectuar el empuje hacia el sector deseado de caída. La acción a seguir es la de bajar la hoja hasta que ésta pueda penetrar en el suelo y empujar las raíces expuestas hasta lograr que el árbol se desprenda de la tierra. - Los árboles de tamaño regular (entre 30 y 75 centímetros de diámetro) requieren mayor cuidado, habilidad y trabajo. Primero se debe tomar contacto con el árbol, colocando la cuchilla a nivel y de tal manera que quede centrada para obtener de esta manera el mayor brazo de palanca; a continuación, se empuja varias veces, colocando el acelerador a la mitad y observando hacia la parte superior del árbol, con el fin de cuidarse de las ramas que se puedan desprender. Cuando se considera que el árbol se encuentra listo, se procede a abrir el acelerador, a la vez que se dirige la máquina hacia adelante. Se continúa el proceso, aplicando las técnicas utilizadas en el desbroce de árboles pequeños. - Cuando se trate de derribar árboles de significante altura, se procede de la siguiente forma: 1. Se determina la dirección de caída, luego se efectúan cortes en el lado opuesto hasta lograr una profundidad aproximada de 50 cm, de tal forma que se puedan trozar las raíces de mayor diámetro. 2. Se cortan las raíces adyacentes en la forma que se hizo anteriormente. 3. Se construye una rampa de tierra en el sector desde donde se va a efectuar el empuje, para lograr un mayor brazo de palanca. Una vez preparado, se procede a empujar. Cuando el árbol empiece a caer, se retrocede la máquina rápidamente; a continuación debe llenarse el hueco, nivelando el terreno. El tronco se debe empujar al área determinada para corte o arrastre. b) Descapote. Consiste esta operación en remover la capa superior del suelo, la cual no es utilizable como material de relleno. La distancia ideal de corte para ejecutar este trabajo a satisfacción y lograr una alta producción con el mínimo de desgaste del equipo, es de 90 metros. c) Rellenos. Son trabajos de empuje de material para colocarlo como relleno en un determinado sitio de construcción. Los tractores que utilizan hoja angulable son ideales para rellenar canales, pues pueden empujar el material hacia la zanja a medida que el tractor marcha hacia adelante. Debe tenerse especial cuidado de no pasar el tractor por encima de obras de arte cuando se cumplan tareas de relleno, a menos que existan 30 cm. de material sobre las mismas. d) Construcción de cunetas. Las cunetas que tienen forma de "V" pueden ser construidas así: cuando la cuneta se va a iniciar y el equipo no puede colocarse paralelo al eje de la vía, debe utilizarse como rampa el lado interior del canal; esto suele hacerse generalmente para los 6 primeros metros; a continuación, se gira el tractor para tomar una posición paralela a la cuneta, colocando las orugas sobre la parte interior de la rampa; en esta forma la topadora habrá tomado la posición adecuada para cortar o hacer una cuneta tipo "V". La hoja angulable con inclinación lateral es la más apropiada para esta clase de trabajo, pues permite arrojar el material al borde del canal a medida que el tractor sigue hacia adelante. e) Empuje de traillas. Los tractores equipados con hoja forman una excelente unidad para empujar traíllas al efectuarse el corte o carguío. Para efectuar el empuje el tractor debe estar colocado en la parte posterior de la traílla y debe empezar el empuje simultáneamente con el movimiento de la traílla en el sector de corte. . - La distancia de empuje no debe exceder de 90 metros. - Dependiendo del número de traíllas, el tractor, en su viaje de regreso, puede aflojar el material con el desgarrador; esto permite cargar mayor volumen de material, reduciendo el tiempo de cargue. f) Carguío de vagones. Pueden usarse las topadoras en trabajos secundarios como el cargar vagones y volquetes cuando no se dispone de equipos especiales para el carguío, o cuando las condiciones del área lo exigen. Se utilizan para este tipo de trabajo plataformas hechas de material, acero, madera, etc. Las estructuras de estas plataformas deben ser lo suficientemente resistentes como para soportar el peso del tractor y de la carga, teniendo especial cuidado de apisonar material sobre la plataforma para preservarla del desgaste ocasionado por las orugas. Para cargar los vagones se puede hacer uso de una tolva o zanja que permita la caída del material. 1.2 Tractores de llantas. El tractor de llantas se usa cuando el acarreo se hace en distancias lo suficientemente grandes como para desarrollar velocidades más o menos altas, o donde el tractor de orugas pueda perjudicar la superficie de rodadura de una carretera o pista. Por tener llantas, este tractor no es apropiado para trabajar en excavaciones. Recientes mejoras en el diseño del labrado de las llantas de estos tractores dan casi la misma capacidad de tracción bajo condiciones normales, que la que poseen los tractores de oruga, pero en Iodo o arena no se puede aplicar toda la potencia, porque las llantas se deslizan. El deslizamiento o patinaje de los tractores que remolcan traíllas o volquetes es contrarrestado con la aplicación de un mecanismo de transferencia pesado; este tipo de tractor tiene mayor velocidad y fuerza que los tractores de oruga, en relación con el peso. La movilidad y alta velocidad de este tipo de tractor, permite su aplicación en tareas extensas y separadas. Es particularmente utilizable como principal remolcador de traíllas y volquetes, en aquellos lugares donde haya buenos caminos de acarreos y las distancias sean largas. Es excelente como remolcador de equipos pesados montados en bastidores o chasis, tales como trituradoras o tamizadoras. 1.2 Traíllas y mototraíllas Tanto las traíllas motorizadas como las remolcadas, son máquinas empleadas para efectuar grandes movimientos de tierra, realizando los trabajos en forma simultánea: corte, cargue, transporte y distribución de material. Se utilizan preferencial mente en obras tales como la construcción de aeropuertos, vías y explanaciones para la construcción de instalaciones. Las traíllas remolcadas pueden ser utilizadas para distancias económicas entre los 90 metros y los 450 metros. Las traíllas motorizadas (mototraíllas) pueden utilizarse en distancias com- prendidas entre los 270 metros y los 1.500 metros. Este equipo es óptimo cuando hay necesidad de hacer préstamos laterales de material que no tenga predominio de piedra o de roca. Cuando se presenta un terreno de conformación rocosa, se requiere la ayuda de un escarificador y también de un tractor empujador, para así obtener el máximo de rendimiento. 1.2.1 Técnicas para obtener el máximo rendimiento de las traíllas. Las siguientes consideraciones deben tenerse en cuenta para obtener el máximo rendi- miento o eficiencia de las traíllas. a) Al efectuar un corte. Es necesario que el operador lleve la cuchilla a nivel, teniendo especial cuidado con los huecos, piedras y prominencias del terreno. Con ayuda de un tractor empujador y utilizando una misma velocidad, se pueden efectuar buenos cortes. Al cargar con ayuda de tractor empujador. Cuando se utiliza un tractor empujador para ayudar al cargue de las traíllas, estos pueden efectuar 45 empujes en una hora aproximadamente. El tiempo aproximado que necesita el tractor para tomar contacto con la traílla es de medio minuto; en la operación de cargue el tiempo es de un minuto. Para mantener el tractor empujador en constante operación, la traílla debe ser colocada lo más cerca posible del sitio donde el tractor se encuentra listo para efectuar el empuje. El operador de la traílla determina el sitio donde se ha de efectuar el corte; es importante que tanto el operador del tractor como el de la traílla, se mantengan en perfecta coordinación, para evitar pérdida de tiempo y posibles daños en las llantas de las traíllas. b) Cargando en pendiente hacia abajo. Cuando se trata de cargar en dirección de la pendiente hacia abajo, se utiliza la fuerza de la gravedad, la cual actúa sobre el tractor y la traílla. Dicha pendiente debe utilizarse cuando los cortes lo permitan. c) Transporte de material. El máximo de eficiencia en el transporte de material es de gran importancia ya que esto requiere mayor tiempo que el empleado en las otras operaciones. Los siguientes factores aumentan la eficiencia en el transporte: 1. Eliminación de pendientes desfavorables. En lo posible, deben ser eli- minadas las pendientes desfavorables, ya que ocasionan disminución de velocidad, y por lo tanto, aumenta el número de viajes a efectuarse. 2. Mantenimiento de vías. El buen mantenimiento de las vías evita la vibración, así como las sacudidas fuertes de las máquinas, facilitando una buena operación de las mismas; reduce el mantenimiento y aumenta la eficiencia del operador. Por tratarse de que el tránsito de traíllas está considerado como tránsito pesado, es necesario que las vías tengan muy buena compactación para mayor comodidad y movilidad. En lo posible, deben ser construidas dos vías, ya que con esto se facilita el recorrido de las traíllas. 3. Descargue. A medida que se descarga, el material debe ser tendido por capas, de acuerdo con las necesidades del terraplén; sin embargo, para completar esta operación se requiere el trabajo de un tractor o de una motoniveladora. Normalmente la operación de descargue ayuda al trabajo de compactación. Las técnicas de descargue están supeditadas a la clase de material por extender y al espesor de las capas que constituyen el relleno o terraplén. Cuando se trata de efectuar un relleno en un tramo largo y ancho deberá comenzarse del centro hacia los extremos del tramo, extendiéndose el material en forma longitudinal. 1.3 Desgarradores En el movimiento de tierras muchas veces se presenta la necesidad de romper o aflojar el material que conforma el suelo para poder utilizar un equipo de corte, empuje o transporte. Esta acción es ejecutada por el equipo denominado desgarrador. Sin embargo, es necesario saber que no todas las materias pueden desgarrarse. La condición de las rocas determina su facilidad de desgarramiento. Por ejemplo, las rocas sedimentarias, las rocas estratificadas o laminares, la capa dura de arado, las arcillas, esquistosas, o la grava cementada, permiten la utilización del desgarrador, en cambio las rocas volcánicas y metamórficas ofrecen dificultades en su utilización. Las formaciones de rocas en mantos de gran espesor, requieren ser fragmentadas con explosivos. Algunas de las características físicas en la constitución del material por desgarrar que favorecen el uso de este equipo son: - Fracturas, fallas y planos que reducen la resistencia. - La acción de los elementos, en particular los cambios de temperatura y humedad. - Fragilidad y naturaleza cristalina. - Alto grado de estratificación o estructura laminar. - Grano grueso. - Formaciones permeables de arcilla, arcilla esquistosa y rocas diversas. - Poca resistencia a la comprensión. Las siguientes características dificultan el desgarramiento: - Masas grandes y homogéneas. - Naturaleza no cristalina, o sea que no son quebradizas. - Carencia de planos de poca resistencia. - De grano fino y sólido agente de cimentación. - Contextura permeable en la que la humedad puede impedir el desgarramiento, debido a que la materia se torna plástica. El empleo del método sísmico con la materias del subsuelo, constituye un paso para determinar el grado de desgarrabilidad, pues confiere nuevas posibilidades de aflojar las materias a costos más bajos. 1.3.1 Selección del desgarrador. Se consideran tres factores para elegir un equipo adecuado: a) Presión hacia abajo disponible en la punta. Determina si se logra la penetración del desgarrador y puede mantenerla. b) Potencia del tractor en el volante. Determina si el tractor posee la fuerza para que avance la punta. c) Peso bruto del tractor. Determina si el tractor tiene la tracción suficiente para utilizar su potencia. Existen 3 diseños básicos de desgarradores (varían de un fabricante a otro): tipo gozne, diseño en paralelogramo y desgarrador en paralelogramo ajustable CAT. Es importante tener en cuenta la facilidad de penetración y la capacidad para mantener la profundidad de desgarramiento, ya que si no es posible la penetración en una materia, no puede desgarrarse. De igual manera, la fuerza de levantamiento suele ser un factor de rendimiento con todo tipo de desgarrador. Vástagos. En desgarramiento se utilizan tres tipos de vástagos: vástagos curvos, rectos y de curva modificada. Cada cual posee ventajas específicas con ciertos tipos de suelos. 1. Vástago curvo. Posee acción de levantamiento sobre materiales densos y de tipo laminar. 2. Vástago recto. Ofrece buena capacidad para desgarrar materiales de fractura, en bloques o lajas. 3. Vástago de curva modificada. Combina las características de los anteriores. 1.3.2 Técnicas para desgarrar. Los métodos empleados para desgarrar suelos dependen de las condiciones existentes. Generalmente, es necesario efectuar pruebas con el fin. de decidir cuál es el método que fragmenta más rocas con el menor esfuerzo. Sin embargo, estas pruebas pueden eliminarse estableciendo relaciones con trabajos anteriores realizados con materias similares. Algunos factores que deben tenerse en cuenta son los siguientes: a) Velocidad. Se debe utilizar la máxima velocidad; esto determina una pro- ducción más económica, por cuanto se evita desgaste del tren de rodaje y de las puntas del vástago. Es preferible aumentar el número de dientes en vez de aumentar la velocidad, cuando se trate de materiales fáciles de desgarrar. b) Número de dientes. Los trabajos se deben comenzar con un diente. Si el material es de fácil penetración y se obtiene buena fragmentación, se pueden utilizar dos dientes. Se utilizan tres dientes con materias muy fáciles de desgarrar, tales como la capa dura de arado o la arcilla esquistosa. c) Profundidad. En ocasiones es práctico desgarrar a la mayor profundidad que sea posible, pero cuando hay demasiados estratos, es desventajoso. Lo más aconsejable es desgarrar a menor profundidad y extraer el material en sus capas naturales en vez de hacer una pasada a plena profundidad. Una pasada a media profundidad afloja el material para hacer el siguiente a plena profundidad. Generalmente, el desgarramiento con un solo diente da óptimo rendimiento, pero los materiales dispuestos en estratos delgados, como las arcillas y las arenosas más densas, se desgarran utilizando más dientes a poca profundidad. d) Espacio entre pasadas. El espaciamiento entre pasadas determina la pro- ducción, pues indica el tiempo requerido en un sector determinado. Entre mayor sea el espacio entre pasadas, menor es el costo por m3, y si es menor el espacio, se obtienen fragmentos más pequeños. Debe tenerse en cuenta el empleo final del material y la forma de moverlo. El espacio entre pasadas está determinado por el tamaño máximo que pueda usarse en la trituradora, las limitaciones impuestas por el transportador y el método de acarreo. Cuando se obtiene una penetración completa, un espaciamiento de 0.9 a 1.5 metros es satisfactoria con muchos materiales. e) Dirección de desgarramiento. La dirección de desgarramiento depende del trazado de la obra. Cuando se desgarra el material de corte de una traílla, debe hacerse el desgarre en la misma dirección en que se va a cargar. Por lo general, se debe desgarrar cuesta abajo, cuando sea posible, a fin de utilizar la máxima potencia y peso del tractor. El desgarramiento cuesta arriba se emplea para conseguir mayor presión hacia abajo. Desgarramiento cruzado. Este método hace el corte escabroso y es desventajoso para traíllas y otros equipos de excavación, por consiguiente debe evitarse. Se debe usar sólo cuando el desgarramiento en un sentido no fragmenta bien la formación de las rocas. Este método fragmenta el material que se desprende en lajas grandes y afloja el material en el cual una sola pasada con el desgarrador produciría canales profundos. El desgarramiento cruzado exige hasta el doble de pasadas que el desgarramiento en pasadas paralelas, pero facilita el empleo de desgarradores en casos donde sería necesario el uso de explosivos. 1.3.3 Retiro del material desgarrado. No se aconseja retirar todo el material des- garrado con hoja topadora o traílla, antes de profundizar el desgarramiento; se debe mantener material desgarrado por lo menos varios centímetros sobre la formación no desgarrada, a fin de mejorar la tracción de la máquina. Desgarramiento en tándem. Utilizando un tractor para que empuje al que tira del desgarrador, se extiende la escala de materiales desgarrables. No se recomienda el desgarramiento en tándem con un solo vástago si se utiliza un modelo de varios vástagos. Al utilizar un tractor más, se doblan los costos pero se eleva la producción 3 ó 4 veces. AUTOEVALUACION TRAILLAS Y MOTOTRAILLAS 1. Defina que son traillas y escriba cuatro funciones que cumpla la trailla a) _____________________________________ b) _____________________________________ c) _____________________________________ d) _____________________________________ 2. Escriba las ventajas de cargar material en una trailla . a) _____________________________________ b) _____________________________________ c) _____________________________________ d) _____________________________________ 3. marque con una X las presentaciones correctas que encontramos de mototraillas a) Tractadas y autotractads b) Diesel y a gasolina c) Con tractor de dos y cuatro ruedas d) Con tractor de orugas y tractor de llantas 4. Enumere las presentaciones en las cuales encontramos y vienen las traillas _______________________________________________________________ ____________________________________________________. 5. Encierre cual de las siguientes velocidades puede desarrollar las mototraillas: a) Entre 80 y 70 kilómetros por hora b) Entre 50 y 55 kilómetros por hora c) 50 Kilómetros por hora d) Ningunas de las anteriores 6. Marque con X las operaciones que realiza una trailla a) Excavar – izar – amontonar – acarrear – extender b) Excavar – amontonar – seleccionar – acarrear c) Cargar – acarrear – excavar – descargar – extender d) Cargar – seleccionar – descargar – extender – excavar REGRESAR A MENÚ PRINCIPAL La motoniveladora (VER VIDEO) es una máquina versátil e ideal para la conservación de carreteras. Se utiliza con diferentes propósitos: nivelación, bombeo, mezcla y esparcimiento, limpieza de terrenos y cunetas, peinada de taludes y ope- raciones ligeras de escarificación. 2.1 Características de las motoniveladoras La capacidad de producción de una motoniveladora está dada por las características técnicas que posee en su diseño, buscando facilidad y rapidez en el trabajo. Algunas de las características principales de las motoniveladoras actuales son las siguientes: Potencia desde 85 HP, hasta 200 HP en el volante, conjunto de servotransmisión, bastidor articulado que permite gran versatilidad y mayor producción, radios de viraje pequeños desde 7.1 metros a 5.49 metros, hojas de 3.7 metros. Mecanismo para operaciones de cortes de talud hasta de 90 grados, controles hidráulicos para la hoja. 2.2 Técnicas apropiadas de operación De la aplicación y combinación de estas técnicas depende el rendimiento óptimo del equipo a menor costo. A continuación se dan algunas técnicas de operación para los trabajos que desarrolla la motoniveladora, en carreteras y aeropuertos. a) Trazado de cunetas. Se mantiene mejor control de la motoniveladora y se trazan cunetas rectas si en la primera pasada se hace un corte de demarcación de 3" a 4" de profundidad en el borde externo del declive del terraplén. Una vez iniciado el corte debe hacerse tan profundo como sea factible. Dos o tres pasadas hacia adelante harán la cuneta lo suficientemente grande y profunda para evitar que las ruedas se monten en el terraplén durante la operación. En las motoniveladoras de bastidor articulado no hay este problema. Las cunetas también se pueden hacer en marcha hacia atrás, pero se requiere efectuar un movimiento de la hoja aproximadamente de 100 grados, para lo cual es necesario remover los dientes -del escarificador en algunos casos. La apertura de cunetas en marcha hacia atrás es conveniente únicamente como operación de emergencia. b) Remoción de cordones y conformación. Cuando se hacen cunetas se forman camellones entre el talón de la hoja y la rueda posterior izquierda. Una vez la cuneta alcance la profundidad requerida o el camellón tenga una altura superior al espacio que separa la parte inferior de la motoniveladora del camino, el camellón deber ser removido y nivelado. c) Nivelación y mantenimiento de la superficie. La nivelación y el manteni- miento de la superficie de rodadura normalmente se hacen trabajando el material a lo largo del camino o de la pista de un lado a otro. Para reducir la pérdida de material debido al tránsito y a la acción del viento, debe tenerse cuidado al nivelar las superficies de los caminos secos. Se puede efectuar mantenimiento de superficie en tiempo seco, trabajando el material cuya erosión fue causada por el tránsito, desde los bordes y bermas laterales del camino hacia el centro del mismo. En superficies de caminos erosionados que presentan baches y el contenido de humedad del suelo componente es apropiado, esta puede ser nivelada uniformemente mediante la acción de corte, volteo y esparcimiento del material. Cuando se usa la motoniveladora para corregir caminos rizados, se deben hacer cortes profundos sobre la superficie ondulada para evitar producir vibraciones en la hoja, lo cual acentúa las corrugaciones en vez de corregirlas. Una vez cortado el material se esparcen los camellones uniformemente sobre la superficie rectificada. Tal vez se requiera escarificación si la superficie está corrugada en exceso. Cuando el material está extremadamente duro o consolidado, se recomienda que los dientes alternos del escarificador sean removidos para facilitar el corte del escarificador a través del material. La escarificación debe hacerse siempre con un mínimo de 6 dientes, ya que si se opera con menos podría averiarse el escarificador o la motoniveladora. d) Mezclas de caminos bituminosos. El pavimento bituminoso mezclado en el sitio se elabora mezclando el asfalto con el agregado directamente sobre el camino donde será usado. El método es aplicable especialmente en donde la capa superior del material de base existente se adapta para la preparación bituminosa y en casos especiales en donde la capa superior del material permite dicha preparación. La mezcla requiere estricta inspección y control, para cumplir con las es- pecificaciones de la obra. Al hacer un análisis granulométrico en el campo se nota la calidad de agregados que se necesita para hacer las respectivas mezclas de acuerdo con las condiciones del terreno y de su CBR. Los agregados se pueden encontrar en el sitio al hacer una selección o deberán ser transportados de áreas que ofrezcan las características deseadas por el constructor. La motoniveladora al iniciar la mezcla con materiales bituminosos debe tener en cuenta las siguientes condiciones: Los agregados deben estar secos y extendidos a lo largo del sector seleccionado para efectuar las mezclas, el cual debe permitir el desplazamiento y virajes amplios a la máquina. Al efectuar la mezcla con el asfalto se hacen camellones longitudinales volteando el material una y otra vez hasta lograr el diseño requerido. e) Esparcimiento. De acuerdo con el espesor de la capa de rodadura se esparce el material del respectivo camellón en capas menores, teniendo en cuenta el ángulo requerido de la cuchilla de motoniveladora y el número de pasadas necesarias para obtener un buen nivel y esparcimiento total de la mezcla. 2.2.1 Técnicas de máximo rendimiento Las siguientes técnicas ayudan a los supervisores a obtener máxima eficiencia de las motoniveladoras. a) Eliminación de vueltas innecesarias. Cuando una motoniveladora hace un número de pasadas sobre una distancia de menos de 300 metros, normalmente da mejor resultado hacer retroceder la motoniveladora toda la distancia hasta el punto de partida, que darle la vuelta. La motoniveladora de propulsión y dirección en todas las ruedas puede dar la vuelta en una calzada de 10 metros; por consiguiente, ésta puede usarse con más eficacia que la motoniveladora convencional en las secciones de trabajo que requieran vueltas frecuentes. No se debe dar la vuelta en caminos bituminosos o de piedras recientemente afirmados. b) Número de pasadas. La eficiencia del trabajo de la motoniveladora se halla en proporción directa con el número de pasadas. La habilidad del operador, aunada a la confección del plan, es de suma importancia en la eliminación de pasadas innecesarias. Por ejemplo, si cuatro pasadas completan un trabajo, cada pasada adicional aumenta el tiempo de trabajo en un 25%. c) Presión correcta de los neumáticos. La presión correcta de los neumáticos de las motoniveladoras influye directamente en el rendimiento. Los neumáticos demasiados inflados forman un área pequeña de contacto con la superficie del camino, lo que produce una pérdida de tracción. Las diferencias de presión en los neumáticos posteriores causan el deslizamiento de las ruedas. El manual de operación indica la presión correcta de los neumáticos de la motoniveladora. d) Trabajos en tándem. El método más eficaz de mantenimiento de caminos es el de emplear suficientes motoniveladoras en serie (tándem) para terminar un lado del camino con una pasada. De esta manera, se deja abierta una vía al tránsito. Además, operaciones tales como nivelación, mezcla y esparcimiento, se facilitan y requieren menor tiempo para su ejecución. e) Efectos de la lluvia en las operaciones de nivelación. La lluvia obstaculiza las operaciones de construcción pero a menudo las operaciones de mantenimiento se pueden realizar mejor después de una precipitación. Donde existe responsabilidad por el mantenimiento de caminos de tierra o grava, se deberán hacer todos los esfuerzos para concentrar las motoniveladoras disponibles durante el corto período que sigue a una precipitación, aprovechando la humedad del suelo. f) Velocidades correctas de trabajo. Las operaciones se realizan en el menor tiempo conforme a la habilidad del operador y la condición del camino. A continuación se enumeran las velocidades que normalmente se usan en las diferentes operaciones de las motoniveladoras. Mantenimiento 5 a 16 km/h Esparcimiento 5 a 9 km/h Mezcla 8 a 24 km/h Excavación 3 a 5 km/h Corte de taludes del terraplén 3.5 a 6 km/h Acabado 5 a 8 km/h g) Nivelación en marcha hacia atrás. Los operarios expertos pueden aumentar la eficacia de una nivelación en marcha hacia atrás cuando las distancias son cortas y no son prácticas las vueltas. AUTOEVALUACION MOTONIVELADORAS 1. Describa cuatro componentes de l a motoniveladora a) ________________________ b) ________________________ c) ________________________ d) ________________________ 2. Escriba las funciones principales que cumple las motonoveladoras: a) __________________________________________________ b) __________________________________________________ c) __________________________________________________ d) __________________________________________________ 3. Al conjunto que posee los ejes unidos por una cadena instalados en forma paralela en su parte trasera y tiene como función es dar estabilidad a la máquina se denomina: Encierre las verdaderas a) Ejes laterales b) Rodillos superiores c) Tandem d) Ejes propulsores 4. marque con una X los literales que crea verdaderos; las motoniveladoras se encuentran dentro de los equipos de: a) Equipo de transporte b) Equipos de nivelación c) Equipos de pavimentación d) Equipos de compactación 5. Escriba la función principal que cumple las vertedera en la motoniveladora _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ____________________________________________________. 6. Enumere cuatro elementos que conforma el sistema hidráulico de la motoniveladora. ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________. 7. Explique la diferencia entre los siguientes trabajos que realiza la motoniveladora. a) Nivelación ______________________________________________________________ _____________________________________________________. b) Mezcla ______________________________________________________________ _____________________________________________________. c) Cuneteo ______________________________________________________________ ______________________________________________________. d) Bombeo ______________________________________________________________ _____________________________________________________ 8. Son componentes del sistema hidráulico de la motonoveladora : a) Alternador b) Escarificador c) Mando y controles d) La baterias 9. El sistema de suspensión de la motoniveladora esta compuesta por: a) Tanderm y ruedas b) Ruedas – ejes propulsor c) Ruedas circulo d) Ruedas motor 10. marque con una X las duplas que crea verdaderas: Entre los trabajos que realiza la motoniveladora esta a) Mezcla - descapote b) Nivelación - esparcimiento c) Corte – acarreo d) Afirmados - cuneteo UNIDAD III REGRESAR A MENÚ PRINCIPAL Los equipos de cargue e izaje son los siguientes: 3.1 Palagrúas La palagrúa, con su variedad de accesorios para el extremo delantero, es el tipo más versátil del equipo de suspensión y de carga disponible en las unidades de construcción. La unidad básica de la palagrúa consta de un conjunto inferior de recorrido y un armazón superior giratorio. A esta unidad básica se le puede montar cualquiera de los accesorios, según el trabajo que se va a realizar. Una vez instalado un accesorio en el extremo delantero, toda la unidad toma el nombre del accesorio. Una palagrúa se clasifica por el tamaño del cucharón que maneja el material y por la carga que puede levantarse a una distancia específica, desde el centro de rotación de la grúa. Entre los accesorios de la máquina se cuentan los siguientes: • Pala. Efectúa trabajos de excavación, moviendo la pala hacia adelante y hacia arriba, siempre en el mismo plano vertical. Se utiliza especialmente para la excavación en taludes verticales elevados, con la condición de que el material esté bien fragmentado. • Retroexcavadora. (VER VIDEO) Para el trabajo con este accesorio es necesario que la pluma suba y baje en cada operación. El cucharón excava tirando hacia atrás, en vez de empujar hacia adelante como la pala. Es especialmente útil para construcción de zanjas, excavación de cimientos y cunetas, dando un acabado más perfecto que cualquier otra máquina. • Draga de arrastre. Trabaja dejando descender el cucharón guiado por un cable de suspensión hasta apoyarse en el terreno a excavar; una vez hecho esto, el cable tractor tira de ella hacia la máquina, a fin de reducir al máximo el tiempo improductivo. La descarga es más imprecisa que con la pala o la retroexcavadora, por lo que se recomienda utilizarla para descarga en pilas o montones. Es ideal para excavaciones bajo el agua. • Cucharón de quijadas. Este cucharón está formado por dos mordazas que se abren y cierran girando alrededor de un eje horizontal, suspendidas del brazo de la máquina. Se dejan caer abiertas sobre el material a excavar, en el cual se hincan los dientes; al levantarse, se cierran las mordazas, cogiendo dentro de ellas el producto excavado. No tiene mucha aplicación en el movimiento de tierras y se emplea especialmente en las extracciones bajo el agua y en la carga de materiales apilados. • Grúa y balde de concreto. Estos equipos se utilizan para múltiples trabajos auxiliares y complementarios, relacionados con la construcción de vías. • Martinete. Este equipo consta de martillo, cabrías, guías y adaptadores. Es utilizado básicamente para hincar pilotes, y en el caso específico de la construcción de vías, para construcción de puentes. 3.1.1 Técnicas para obtener su máximo rendimiento A continuación se dan algunas técnicas tendientes a mejorar el rendimiento de las palagrúas. • Arreglo del área de trabajo. El sitio seleccionado para trabajo con palagrúa debe estar nivelado tanto como sea posible. La superficie de sustentación de la máquina debe ser afirmada con anterioridad. • Selección de la distancia de excavación. Debe seleccionarse adecuadamente la distancia de excavación o trabajo en general; no es práctico cavar muy lejos del extremo del aguilón, debido a que la fuerza de la pala disminuye a medida que el brazo del cucharón se extiende más allá de la línea imaginaria aplomada que desde las poleas baja hasta el plano horizontal. • Angula de giro y profundidad óptima de excavación. El ángulo de giro y la profundidad óptima de excavación son elementos indispensables para lograr el menor tiempo en el ciclo de trabajo. Si el operador carga en un giro de 180° cuando el trabajo podía planearse con un giro de 90°, se pierde una tercera parte de la producción posible. Un operador experimentado combina el giro y el vaciamiento para economizar tiempo. No se combinan la excavación y el giro debido a la tensión excesiva del brazo y el aguilón. . • Tamaño del cucharón. Una excavadora grande (cucharón grande) es mejor en trabajos que requieran cortes profundos o en los cuales los materiales sean muy duros. En excavaciones fáciles y en cortes poco profundos, es ventajoso el em- pleo de máquinas pequeñas (cucharones pequeños) debido a su movilidad y al poco espacio de maniobra. • Trabajo de cargue. Cuando la palagrúa es empleada en trabajos de cargue, deben emplearse tractores con topadora para apilar el material. 3.2 Cargadores (VER video) Los cargadores están diseñados para mover materiales gruesos y hacer excavaciones y trabajos ligeros de corte. Son de dos configuraciones básicas: de carriles y ruedas. Normalmente están fabricados teniendo en cuenta el volumen del cucharón, el cual está basado en sus dimensiones físicas únicamente. Características. Las características de los cargadores varían de acuerdo con el fabricante; sin embargo, se puede decir que los cargadores modernos, ya sean de ruedas o de carriles, tienen algunos de los siguientes conjuntos: motor diesel de aspiración natural o turbocargado, servo transmisión. planetaria con control de una sola palanca para todas las velocidades, bastidor de dirección articulado y controles automáticos del cucharón. En los cargadores de gran tamaño se encuentra transmisión con divisor de par y cargadores de carriles con cadenas selladas y lubricadas. De acuerdo con las características y el tamaño del cucharón, se hallarán diversidad de modelos para las necesidades de la construcción. Capacidades. La capacidad de un cargador está determinada por el cucharón del mismo. De acuerdo con las especificaciones dadas por la S.A.E., hay dos capacidades: • Capacidad a ras. Es el volumen contenido en el cucharón después de pasar un racero que descanse sobre la cuchilla y la parte trasera del cucharón, tal como lo muestra la gráfica No. 9-1. Gráfica 1 • Capacidad colmada del cucharón. Es la capacidad a ras, más aquel material adicional apilado sobre la carga a ras en un ángulo de 2:1 en reposo. Gráfica No. 9-2. 2 1 Gráfica 2 Es necesario distinguir estas dos capacidades en los manuales de producción del fabricante del cargador. 3.2.1 Técnicas para obtener su máximo rendimiento Algunas técnicas y normas para obtener el máximo rendimiento en los cargadores son las siguientes: • Selección del cargador. Se debe seleccionar adecuadamente el cargador a utilizar, teniendo en cuenta la producción deseada o requerida, la capacidad necesaria del cucharón, el tiempo de cargue y los ciclos por hora. • Selección del cucharón. Al seleccionar el cucharón, se debe establecer el tipo de material en el cual se va a trabajar. Para seleccionar el tamaño del cucharón necesario, se divide el volumen requerido por ciclo, en metros o yardas cúbicas de material suelto, por el factor de llenado del cucharón. En el mercado existen tres tipos de cucharones: de propósito general, de uso múltiple y de descarga lateral. Seleccionar el que mejor se adapte a la clase de trabajo requerido es otra técnica para incrementar el rendimiento. • Operador. El operador debe estar bien adiestrado, ya que él es el encargado de sacar el máximo provecho de la máquina.. • Vehículos de acarreo. Es indispensable tener vehículos suficientes para el acarreo de materiales y evitar así tiempos muertos del cargador, que van a disminuir su producción. • Ciclo. Se puede disminuir al máximo el ciclo de trabajo, evitando despla- zamientos largos para el cargue del equipo de acarreo, manteniendo suelto el material a cargar y evitando vueltas innecesarias del cargador. 3.3 Excavadoras y retroexcavadoras Las excavadoras combinan la fuerza del brazo y la de giro del cucharón hacia arriba, para proporcionar mayor fuerza de penetración a la cuchilla del cucharón, que la disponible en cargadores de llantas y orugas. Debido a esta fuerza de penetración, es más fácil llenar el cucharón. Capacidades. La capacidad de las excavadoras y retroexcavadoras está determinada por el cucharón, y viene dada en la hoja de especificaciones de la máquina. Hay dos capacidades determinadas por la S.A. E,: capacidad a ras y capacidad colmada. 3.3.1 Técnicas para obtener el máximo rendimiento de las excavadoras • Cucharón. Al seleccionar el cucharón, se debe escoger cucharones anchos para suelos que sean fáciles de excavar y angostos para terrenos más duros. • Zapatas. En retroexcavadoras y excavadoras de cadena se debe en lo posible trabajar con las zapatas más cortas disponibles. • Penetración máxima. Se logra máxima penetración del cucharón, con la fuerza de empuje del brazo y la de giro del cucharón, hacia arriba. • Levantamiento de cargas. Al efectuar levantamiento de cargas pesadas en las excavaciones, se debe consultar la carga límite de equilibrio antes de hacer el trabajo. Siempre que se efectúen levantamientos, es aconsejable mantener la carga lo más cerca posible de la máquina y utilizar un cable de eslinga corta. Las técnicas de rendimiento del cargador se aplican también en las excavadoras. AUTOEVALUACION EQUIPOS DE CARGUE E IZAJE ´ 1. Enumerar los modelos más utilizados de cargadores por la Fuerza en el desarrollo de obras _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ___________________________________________________. 2. Escriba cinco características del cargador sobre ruedas _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ___________________________________________. 3. Enuncie los sistemas que conforman el cargador sobre ruedas ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ____________. 4. El sistema de dirección del cargador no tiene su base en el bastidor, por lo tanto decimos que ____________________________. Escriba cual de las siguientes definiciones llenaría el espacio . a) Posee un bastidor articulado b) Posee un bastidor fijo c) Posee un bastidor múltiple d) Posee un bastidor múltiple de torsión 5. Los cargadores Cartepillar 920 utilizan motores Disel cuyos RPM máximo son: Encierre la respuesta correcta. a) 2200 R.P.M. b) 2300 R.P.M. c) 2100 R.P.M. d) 2000 R.P.M. 6. Las grúas son equipos diseñados para levantar cargas pesadas, escriba los componentes básicos que la conforman. ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________. 7. Las poleas que se utilizan en la grúa son gobernadas por un winche , identifique cual es el elemento que proporciona la potencia de este. a) Un motor eléctrico b) Una bomba hidráulica c) El motor de un vehículo d) La bomba del convertidor 8. Escriba la capacidad giratoria en grados que pueden desarrollar las grúas. _______________________________________________________________. Así mismo pueden realizar elevación vertical hasta de _________. 9. Los componentes que conforman las grúas son: ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ___________________________________. 10. A la grúa de 20 toneladas cuando se usa con aguilón o pluma se le pueden acoplar cuatro equipos de trabajo. Marque con una X el literal que enuncia estos equipos a) Desgarrador – perforadora – almeja - martinete b) Ganchos de levante – draga – almeja – martinete c) Almeja – draga – gancho de cargue – desgarrador UNIDAD IV REGRESAR A MENÚ PRINCIPAL (VER VIDEO) Estas unidades son usadas en el transporte a grandes distancias de materiales tales como tierra, roca, bloques, etc. Están incluidos en esta categoría, los camiones medios, pesados y fuera de carretera, carrotanques, remolques y vagones sobre neumáticos, entre otros. 4.1 Tipos y empleo a) Según caja de transporte. Los camiones, según el movimiento de la caja de transporte, pueden ser clasificados en fijos y basculantes. El primero es el empleado en el transporte de materiales necesarios en la ejecución de obras posteriores al terraplenaje (cemento, ladrillo, etc.). El segundo es muy usado en el transporte de material excavado por las unidades cargadoras (materiales que constituyen la sub-base y capa de rodadura), El descargue del material puede ser realizado lateralmente o por la parte trasera. Estos equipos complementan el trabajo de las retroexcavadoras o cargadores y son empleados en el transporte cuando la distancia es superior a mil cuatrocientos cincuenta (1.450) metros, o en el transporte de material rocoso y bloques en distancias superiores a 60 metros. . b) según la capacidad de la caja. Los camiones según la capacidad pueden ser clasificados en: - Livianos - Medianos - Pesados - Fuera de carretera Livianos. Este equipo es empleado en obras menores, puesto que su capacidad no excede de 4 m3; se distinguen porque en general, su diseño contempla dos ejes simples. Medianos. Este equipo permite transportar una mayor carga, alcanzando a 7 m3. Se distinguen en su diseño por poseer dos ejes simples o un eje simple y dos simples en tándem. Pesados. Este equipo se diferencia de los anteriores por su capacidad portante, la cual alcanza hasta 15 m3; su diseño se basa en la utilización de ejes en tándem. Fuera de Carretera. Los camiones fuera de carretera son diseñados es- pecialmente para resistir los esfuerzos de impacto y torsión que ocurren con la carga y transporte de materiales, en las carreteras o carreteables de servicio; tienen capacidad de carga superior a aquella que pueden soportar los caminos convencionales y por tanto se utilizan fuera de ellos. Ejemplo de este tipo son los utilizados en las minas de carbón de El Cerrejón. c) otros medios. Existen otros equipos que se utilizan para acarreo y trans porte. Entre ellos están: 1) Vagones de carga. Son máquinas remolcadas; van sobre ruedas neumáticas, pudiendo tener uno o dos ejes; están equipadas con caja de transporte de materiales con descarga trasera, lateral o inferior. 2) Remolques y semiremolques. Son usados para transportar maquinaria hasta el lugar de trabajo; constan de una plataforma montada sobre ruedas neumáticas, remolcadas por una unidad de tracción. 3) Carrotanques. Consisten en un tanque montado sobre el chasis de un vehículo; se utilizan en el transporte de agua, combustible, asfalto y otros. Permiten abastecer la obra. En general, los volquetes tipo medio y pesado, como los de fuera de carretera y vagones remolcados por tractores de llantas, operan en carreteras de tierra bien conservada, reduciendo así el costo de transporte debido a las altas velocidades que pueden desarrollar y a su gran capacidad de carga. Los volquetes medios y pesados, presentan un alto grado de flexibilidad, permitiendo aumentos y reducciones en el número de unidades en servicio, lo que conduce a generar alteraciones en el volumen total a transportar por la flota. 4.2 Ventajas y desventajas Ventajas presentadas por los volquetes de tipo medio y pesados con relación a los camiones fuera de carretera y vagones de carga: - Ofrecen facilidad para maniobrar, lo que produce grandes ventajas a corta distancia. - Desarrollan mayor velocidad. - Hay menor pérdida de producción cuando un camión de la flota es retirado para someterlo a mantenimiento. - Ventajas en el empleo de vagones de carga y camiones fuera de carretera con relación a los volquetes: - Mayor capacidad de transporte por volumen y peso. - Menor número de unidades, ocasionando la disminución en el mantenimiento. - Facilitan la operación del cargador o retroexcavadora en el cargue. - Menor número de conductores. - Reducen el número de unidades en el c:;argue, puesto que no se tiene que esperar a la unidad cargadora. AUTOEVALUACION EQUIPO DE TRANSPORTE 1. Entre los equipos de transporte esta: Marque con una X las verdaderas: a) Volquetas b) Tractores de rueda c) Compactadores d) Ninguna de las anteriores 2. La volqueta es un equipo que sirva, para: a) Transporte de materiales para construcción b) Transportes de líquidos c) Transporte de maquinaria d) Nivelación de terrenos duros 3. Enuncie cuatro componentes principales de una volqueta: a) ______________________________________________ b) ______________________________________________ c) ______________________________________________ d) ______________________________________________ 4. La volquetas son de descargue: a) Inferior b) Posterior c) Delantero d) De elevación 5. la capacidad de trabajo de las volquetas esta dada en: resalte las respuestas verdaderas: a) Metros lineales - Metros cúbicos b) Metros cúbicos - toneladas c) Toneladas - galones d) Metros cúbicos - litros 6. Dentro de los equipos de transporte de líquidos encontramos dos clases: a) Equipos de transporte de agua b) Equipos de transporte de combustibles Escriba las capacidades promedio de poseen los carrotanques. ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ _______________________________________. 7. Enumerar los tipos de bombas que poseen los carrotanques de acuerdo a su instalación: ____________________________________________________________ __________________________________________________. 8. Escriba cual es la función que cumple el sistema de masa a tierra implementado en los carrotamques de combustible ____________________________________________________________ _________________________________________________. 9. Encierre la respuesta correcta de acuerdo a la función de la cama-alta y la cama-baja a) Cama-alta una estructura de estacas amplia que sirve para transportar materiales de diferentes clases b) Estructura que sostiene un tanque c) Estructura plana que sirve para transportar equipos d) Cama-baja transporta equipos e) Transporta personal y equipos livianos f) Realiza movimientos de materiales, equipos y asfaltos 10. Enuncie las características que poseen los equipos de transporte líquidos y transporte de equipos: ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _______________________________. UNIDAD V MENÚ PRINCIPAL Los equipos de compactación son maquinas utilizadas para afirmar y texturizar de manera homogénea el terreno; en si son métodos artificiales aplicados para consolidar la estructura del terreno y aumentar su densidad, corrigiendo desigualdades y alteraciones que incidan en una adecuada construcción; pueden ser: • De peso estático o presión como el Compactador tipo tandem. • Amasamiento o manipulación como el Compactador pata de cabra • De impacto como el cilindro vibrador. • De llantas tipo pesado Para lograr estabilidad en los terraplenes y rellenos, es necesario obtener una consolidación lo más perfecta posible, a fin de evitar alteraciones y desigualdades sobre la construcción. La compactación hace relación al empleo de métodos artificiales (equipo de compactación) para aumentar la densidad del suelo. 5.1 Factores que afectan la compactación El proceso de compactación es afectado por la gradación del material, el contenido de humedad y el esfuerzo de compactación. Gradación del material. Se refiere a la distribución de las partículas de diferentes tamaños en el suelo. Se dice que un suelo está bien gradado cuando contiene partículas de diferentes tamaños, debidamente distribuidas. Cuando en el suelo predominan las partículas de un solo tamaño, se cataloga como pobremente gradado o mal gradado. Un suelo bien gradado es compactado más fácilmente que uno mal gradado, ya que las partículas pequeñas tienden a ocupar los espacios entre las partículas grandes, reduciéndose los vacíos después de la compactación. Contenido de humedad. La cantidad de agua que contiene un suelo juega papel importante en la compactación, ya que es bastante difícil realizarla en suelos demasiado secos o con excesiva humedad. Por consiguiente, se requiere determinar la cantidad de agua necesaria para hallar el contenido óptimo de humedad, sin el cual no es posible obtener una densidad máxima con un esfuerzo de compactación específico. Las pruebas de compactación más empleadas en el terreno y en el laboratorio son los Ensayos Proctor Standard y Modificado, contempladas en las Normas del Ministerio de Obras Públicas y Transporte, para determinar la energía de compactación. Esfuerzo de compactación. Se refiere al equipo o método empleado para impartir energía al suelo. Este equipo conocido como compactadores cuenta con alguna de las siguientes características para el trabajo: - Peso estático, o presión. - Amasamiento o manipulación. - Impacto. - Vibración. Zonas de aplicación En la foto se puede apreciar en forma objetiva la zona de aplicación de los diferentes tipos de compactadores. Esta gráfica indica una escala de materiales que va desde 100% arcilla hasta un 100% de arena y una zona de rocas. Cada tipo de equipo está ubicado en aquel lugar donde se considera es su zona de aplicación más efectiva, racional y económica. Los límites de las zonas dependen de las diferentes condiciones de los materiales. 5.2 Empleo del equipo de compactación El equipo de compactación normalmente es agrupado en diferentes tipos: Pata de cabra Vibratorios y vibratorios autopropulsados Cilindros de acero liso tractados En neumáticos tipo liviano (13 ruedas) En neumáticos tipo pesado (50 ton) De pisones, remolcado De pisones para alta velocidad (motorizado) Manual motorizado rana Neumático tipo pesado USOS. Para obtener un máximo rendimiento minimizando esfuerzo y empleo necesario de la maquina, se debe tener en cuenta: a) Profundidad del terreno determinada de acuerdo con las pruebas b) Numero de pasadas c) Cada pasada debe hacerse sobre la anterior adentrándose 30 cm. Aproximadamente para evitar zonas o campos sin compactar. d) Incrementar el peso del equipo para disminuir el número de pasadas. e) Mantener estable la humedad f) No maniobrar en terrenos ya terminados g) Emplear cada máquina para lo que ha sido diseñada h) Se debe compactar de la línea de zanja hacia el centro en terrenos bituminosos o en bases, mientras que se invierte en sub-bases o rellenos. 5.2.1 Cilindros Pata de cabra. Se utilizan preferencial mente en la compactación de arcillas y limos. Son ideales para compactar capas de materiales sueltos que no tengan espesor mayor de 30 cms. Los compactadores Pata de cabra, a diferencia de los compactadores de llantas, consolidan una capa suelta comenzando desde el fondo y trabajando hacia arriba. . Esto es particularmente bueno ya que se hace una mejor adhesión con la capa anterior. Este compactador deja una superficie dispareja, por lo tanto no debe usarse para aplanar antes de colocar la capa base. Se distingue este tipo de equipo porque posee las siguientes características: Es un cilindro común y corriente, elaborado en hierro macizo que tiene alrededor de su superficie unas patas aproximadamente de 20 cm de largo, es una herramienta de compactación que necesita ser tractada, para lo cual se empotra en un tiro el cual se desprende una viga central y en cuyo extremo, se encuentra el acople de adhesión al tractor. Este equipo es ideal para compactar arcillas, limos (lodo, fango), y capas de material suelto de 50cm., de espesor; consolidan una capa suelta desde el fondo hacia arriba. En suelos con humedad optima, un cilindro pata de cabra puede compactar material cuyo espesor no supere 16 pulgadas; 10 pasadas bastan para obtener un 95% de compactación. Aplicaciones Este equipo es utilizado para compactar terrenos demasiados sueltos, que presentan dificultad para ser sometidos a compactación con cilindros normales de superficie lisa. La ventada esta en que ha dichos terrenos se le arregla capas de tierra, con diámetro seleccionado, las cuales son pisadas y enterradas por las patas del cilindro y así sucesivamente, por efecto de las pasadas por la máquina se van intercalando capas y pasadas hasta lograr afirmar el terreno. 5.2.2 Cilindros vibratorios.(VER VIDEO) En la compactación dinámica se requieren menos pasadas que en la compactación estática. En los cilindros vibratorios las potentes vibraciones son trasmitidas a las partículas del suelo por debajo de la máquina. 5.2.3 Vibratorios autopropulsados. Los compactadores de vibración autopropulsados han sido construidos especialmente para la compactación de calles, caminos forestales y vías industriales, compactando desde la infraestructura hasta la capa de desgaste. Tienen mucho rendimiento sobre arena de grano uniforme, sobre suelos con mucha agua y en pendientes. Muestran su plena capacidad al compactar grano fino y finísimo con arena, ceniza, grava, arena bituminada, gravilla, suelos de grava y también montando cubiertas de desgaste. 5.2.4 Cilindros de acero liso. Entre los cilindros de acero liso, se encuentran los siguientes: • Cilindros de tres ruedas. Son empleados especialmente en la compactación de base de roca triturada que contenga poca o ninguna cantidad de material ligante. Se utilizan para la compactación de capas de suelo, así como para la operación de cilindraje inicial de pavimentos bituminosos colocados a temperaturas frías. • Cilindros tándem. Los cilindros tándem de dos o tres ejes, son los más utilizados para la compactación de pavimentos bituminosos fríos y por lo general en la operación de acabados de pavimentos. El cilindraje de acabado con cilindros tándem de dos ejes requiere trabajos longitudinales, diagonal es o transversales. Para el acabado con cilindros tándem de tres ejes, se necesita cilindraje longitudinal únicamente. Los cilindros generalmente no se emplean en el tratamiento y compactación de bases de materiales duros o resistentes, debido a que éstos producen daños o desperfectos a los cilindros. El cilindro de tres ejes es muy adaptable para emparejar lomas en superficies bituminosas, mediante la aplicación de peso adicional. 5.2.5 Cilindros de trece ruedas. Se emplean en la compactación de capas de material de arena, arcilla y grava. La acción compactadora de sus 13 ruedas es altamente eficiente en la compactación de pavimentos. Estos cilindros complementan el trabajo de compactación de los cilindros Pata de cabra. Diariamente deben chequearse las presiones de las llantas a fin de obtener las mismas penetraciones de compactación y de esta manera evitar los posibles estallidos de neumáticos. 5.2.6 Cilindro neumático, tipo pesado de 50 ton. Consiste en una caja o reci- piente de acero, la cual va montada sobre 4 llantas en línea. El recipiente interior está dividido en 4 compartimientos que se cargan con la cantidad de peso necesario para dar así la compactación deseada. Se utilizan para la compactación de capas de material con un espesor hasta de 18 pulgadas. 5.2.7 Compactadores de pisones. Son usados generalmente, en la consolidación de arcillas pesadas y tierras cohesivas con un alto contenido de humedad. No son recomendables para arena y grava. Técnicas para obtener su máximo rendimiento Para lograr el máximo rendimiento de los cilindros hay que tener en cuenta los siguientes factores: Profundidad del material suelto. La profundidad del material suelto de cualquier tipo que pueda ser consolidado eficazmente por un cilindro, debe ser determinada en el trabajo mediante prueba. Para un cilindro Pata de cabra, el espesor de la capa de material suelto no debe exceder a 9 pulgadas. Normalmente un mínimo de 6 a 11 pasadas será suficiente para obtener la compactación deseada con un adecuado contenido de humedad. Para los cilindros de tres ruedas y los de trece llantas, el espesor de la capa de material suelto no debe exceder a 6 pulgadas y el espesor de las capas bituminosas no debe exceder a 4 pulgadas. Cuando se trate de compactación con el cilindro de 50 toneladas, pueden compactarse capas hasta de 18 pulgadas. Número de pasadas. El número de pasadas o recorrido que debe efectuar un cilindro en la compactación efectiva de un suelo, se determina de acuerdo con el estudio o ensayo de la obra. Las siguientes experiencias pueden utilizarse como guías: 1. En suelos con un contenido óptimo de humedad, los cilindros Pata de cabra pueden compactar capas de material cuyo espesor sea de 9 pulgadas, obteniéndose un 95% de compactación en un mínimo de 10 a 12 pasadas. 2. En suelos con un contenido óptimo de humedad, un cilindro tándem de 3 ruedas y 10 toneladas, compacta capas de 4 pulgadas de espesor con un 75% de compactación, en 3 a 6 pasadas. La compactación inicial de materiales bituminosos calientes se obtiene con una pasada. Normalmente la velocidad de operación será de 2 a 3 millas por hora. 3. En suelos con un contenido de humedad óptimo, el cilindro tándem de 10 toneladas, puede compactar capa de material suelto con un 75% de compactación, en 2 ó 4 pasadas. Mezclas de material bituminoso colocadas al frío, con un espesor de 3 pulgadas, son compactadas en 3 ó 5 pasadas. La compactación final de materiales bituminosos colocados en caliente, requiere 3 a 6 pasadas. 4. En suelos con un contenido óptimo de humedad, un compactador de llantas neumáticas que pesa 12 toneladas, consolida una capa de 4 pulgadas de tierra suelta hasta 95% de compactación, en 2 a 4 pasadas y consolida una capa de 3 pulgadas de mezcla bituminosa, mezclada en frío en 3 ó 5 pasadas. La velocidad normal de operación es de 10 a 15 millas por hora. 5. Con un contenido óptimo de humedad del suelo, un cilindro de llantas neumáticas de 50 toneladas, consolida una capa de 4 pulgadas de tierra suelta hasta un 100% de compactación, en 4 pasadas. Pasadas de traslapo. Cada pasada debe trasladar la pasada anterior, aproximadamente un pie. Esto elimina la posibilidad de que queden capas sin compactar. Peso adicional. Los tambores de los cilindros compactadores tienen tapones para poder verter agua u otros líquidos, arena, o una combinación de líquido y arena, dentro del tambor, a fin de aumentar el peso. Se les puede aumentar el peso a los compactadores de llantas neumáticas con arena, grava u otro material. Cualquier aumento en el peso del cilindro compactador generalmente dará como resultado una disminución en el número de pasadas. Conviene trabajar desde la línea de la zanja hacia el centro. Para controlar la sección transversal cuando se están compactando las capas bases y superiores, se debe comenzar la compactación en la línea de la zanja y trabajar hacia el centro. Vueltas. Los compactadores no deben dar la vuelta sobre la superficie consolidada, a menos que sea absolutamente necesario, y en tal caso, lo hará tan gradualmente como sea posible. Altos. Los compactadores automotrices no deben hacerse retroceder ni deben estacionarse sobre superficies bituminosas recién puestas, ya que esto ocasiona ondulaciones en la superficie. 5.3 Compactador tipo rana El vibro compactador, también conocida como rana, es la máquina más sencilla dentro de las utilizadas para compactar terrenos. Su funcionamiento es bastante sencillo y realizado por un solo operador. Usted identificara la rana cuando vea una máquina parecida a una podadora de césped pero que en lugar de tener aspas, posee una placa donde van montados unos resortes, sobre los cuales se sostiene el resto de la estructura. La rana funciona de la siguiente manera: Para encender el motor se enrolla el cordel en el disco destinado para tal fin, se hala y al momento de encenderse la rana comenzara a vibrar lo cual gracias a que posee una unidad vibratoria que comunica su movimiento a los resortes; este movimiento origina que el peso de la rana sea asumido por los resortes los cuales comunican las vibraciones a la placa produciendo el apisonamiento del área sobre la cual esta ubicada la rana. La unidad vibratoria básicamente es un cilindro con un eje que posee unos peraltes, así, al girar el motor gira también el eje debido a que están conectados por una correa; de este modo y por el continuo giro irregular de los peraltes se logra la vibración . Características DATOS ELLIOT MOTOR DOS TIEMPOS POTENCIA MOTOR 8.8 HP REVOLUCIONES MAX. 3600 R.P.M. FRECUENCIA VIBRACION 4500 V.P.M. VEL. TRABAJO MAX. 25 M/MIN. PESO 185 Kg. CAP. TANQ. COMBUSTIBLE 5.6 litros CONSUMO COMBUSTIBLE 2.6 Lt/h. Aplicaciones La vibradora es utilizada para hacer pequeños trabajos de compactación o para afirmar aquellas áreas que son de difícil acceso para otro de los equipos utilizados para este fin. Se utiliza en rellenos de alcantarillas, bordes angosto de la vía, caminos angostos, etc. Para un optimo aprovechamiento se requiere que las capas que se van a compactar tengas no mas 15 cm.; si el relleno fuera de mayor profundidad, el procedimiento es ir afirmando sucesivamente, capas de entre 10 y 15 centímetros de grosor. 5.4 Cilindro vibratorio remolcado Es una estructura compuesta por un cilindro, elaborado en acero que va empotrado en una estructura denominada tiro. Para su uso, se requiere engancharlo a un tractor o a algún vehículo cuya ponencia sea superior a 35 hp. Para lograr la vibración el cilindro, tiene un eje que atraviesa el cilindro de lado a lado; este eje tiene un soporte central, un resalto, a manera de biela, que al girar produce un movimiento no uniforme generando la vibración. El eje es impulsado por una correa, que toma la energía de funcionamiento de un motor que se encuentra montado sobre el tiro. Su máxima capacidad de compactación para esta máquina es sobre de capas de 60 cm. Aproximadamente. Características DATOS MOTOR DIESEL POTENCIA MOTOR 35 HP. REVOLUCION MAX. 2500 R.P.M. ALTURA 1.47 m CAMP. TANQ. COMBUSTIBLE 100 lts. ANCHO TOTAL 2.10 m. LARGO TOTAL 4.40 m ANCHO CILINDRO 1.83 m DIAMETRO CILINDRO 1.30 m CAP. SIST. HIDRÁULICO 120 lts. CARTER 4.5 lts. Aplicaciones Estos cilindros son utilizados en obras que requieran compactación, siempre y cuando sus especificaciones no excedan la capacidad de la maquina, estos equipos tienen como ventaja que son mas económicos que los vibrocompactadores autotractados. 5.5 Compactador en tandem Estos equipos de tandem son máquinas dotadas con rodillos metálicos con capacidad de compactación de las partículas del suelo, ya sean bases, sub-bases o asfalto. A diferencia de los equipos anteriores los compactadores de tandem son equipos autopropulsados es decir, que ellos mismos se proveen su locomoción. Su poder de afirmado los convierte de máquinas de bastante utilización en las tareas de construcción de vías. Entre las marcas más conocidas encontramos: Caterpillar, Ingersoll-rand, dynapac, Hyster, Komatsu e Hitachi. Características DATOS INGERSONLL RAND DD-24 MOTOR DIESEL ANCHO TOTAL 1.30 m LARGO TOTAL 2.54 m PESO 3.050 kg. CAP. COMBUSTIBLE 68 lts. POTENCIA MOTOR 41 PH. SIST. HIDRAULICO 68 lts. ANCHO RODILLO 1.20 m. OSCILACION 10°aprox. CAP. TANQUE DEL AGUA 50 gls. 5.6 Compactador de llantas La caja puede ser mecánica o hidráulica, de la caja sale un brazo primario, acoplando a una barra que comunica el movimiento a la charnela del lado izquierdo. Los compactadores de llantas son equipos más grandes que los visto hasta el momento. Son utilizados para compactar material fino, es decir, su uso principal se da al momento de necesitar realizar acabados, tanto en tierra como en pavimentos. Estos equipos pueden ser remolcados o autopropulsados. AUTOEVALUACION EQUIPOS DE COMPACTACION 1. Los equipos de compactación pueden ser: Encierre los que crea verdaderos a) Peso estático b) Vibratorio c) De rueda libre d) Entander 2. Los equipos de compactación son máquinas utilizadas para compactar. Marque las que crea verdaderas: a) Compactar concreto b) Compactar pavimentos c) Compactar arena d) Compactar rellenos 3. Entre los equipos de compactación encontramos los siguientes . a) De pata de cabra b) Vibratorio autopropulsados c) En tandem tipo rama d) Remolcados estáticos 4. Para obtener mayor rendimiento con mínimo esfuerzo en la compactación de materiales se debe tener en cuenta. Marque las que crea verdaderas: a) Espesor de la capa a compactar b) Tipo de equipo c) Numero de pasadas necesarias d) Todas las anteriores 5. un compactador en tandem se compone. De las siguientes duplas marque las que crea convenientes: a) rodillo delantero – trasero b) rodillo delantero – intermedio c) Chasis - cabina del operador d) Chasis - rodillos 6. Un compactador autopropulsado tiene los siguientes sistemas. Marque los que considere verdaderos. a) Sistema mecánico b) Sistema neumático c) Sistema hidráulico d) Sistema eléctrico 7. Los compactadores de llantas pueden ser: Marque la verdadera a) Livianos – pesados b) Livianos – mecánicos c) Pesados – hidráulicos d) Ninguna de las anteriores 8. Enuncie cuatro de los componentes principales del compactador tipo rana. a) _________________________________ b) _________________________________ c) _________________________________ d) _________________________________ 9. Cuales de los siguientes literales se ajusta al vibrocompactador tipo rana a) Equipo que sirva para compactar areas extensas b) Equipo que sirve para compactar sitios pequeños c) Equipo especial para compactar rocas grandes d) Equipo especial para compactar capas gruesas. 10. El cilindro remolcado para su funcionamiento requiere de los siguientes sistemas. Marque con X los que crea verdaderos. a) Sistema neumático b) Sistema hidráulico de bomba c) Sistema de alimentación del motor d) Sistema de alumbrado UNIDAD VI Regresar Menú Principal El compresor de aire, en combinación con una serie de accesorios neumáticos, es una herramienta eficaz y versátil en casi todas las etapas de la construcción. El aire comprimido es trasmitido a través de un tubo o manguera a la herramienta que está en operación, donde una porción de la energía es convertida en movimiento giratorio o alternativo, haciéndola funcionar. 6.1 Compresores El compresor de aire se define como una máquina usada para comprimir aire a partir de una presión inicial generalmente atmosférica, hasta una presión de descarga más alta. El uso fundamental de los compresores de aire es la operación de las herramientas de construcción, tales como rompe pavimentos, perforadoras y otras herramientas similares. Los requerimientos de presión y volumen de aire de las herramientas varían de 20 pies cúbicos por minuto (pcm) a 100 pcm o más. La mayoría de las herramientas requieren para su operación eficaz una presión de 70 libras por pulgada cuadrada (Ipc o psi) a 90 Ipc. Estos requerimientos determinarán el tipo, de compresor de aire que debe ser usado. Los compresores constan de una unidad impulsora, una unidad compresora y sus accesorios. Por la forma como se comprime el aire, se distinguen 3 clases de compresores de aire: compresores de movimiento alternativo, compresores rotativos y compresores rotativos asimétricos. 6.1.1 Compresores de movimiento alternativo. Su construcción es similar a la de un motor de combustión interna. Efectúan la compresión del aire por medio de un émbolo o de pistones que se mueven en forma alternativa dentro de sus cilindros. Al bajar el émbolo, entra aire dentro del cilindro a través de la válvula de admisión. Al subir el émbolo, la válvula de admisión se cierra y el aire atrapado se comprime hasta que excede la presión que hay dentro de la cámara de admisión, momento en el cual la válvula de descarga se abre y el aire comprimido es forzado dentro del colector de aire. Este compresor puede conectarse a un motor mediante un acoplamiento directo o mediante un embrague. 6.1.2 Compresores de aire rotativos. Son compresores de aletas corredizas longitudinales, las cuales se deslizan radialmente en un rotor que está montado en forma descentrada en un cilindro. Durante la operación, las aletas se mantienen en contacto con las paredes del cilindro mediante fuerza centrífuga. El aire es arrastrado dentro de la parte más amplia del compartimiento y es comprimido a medida que el rotor da vuelta y reduce el volumen del compartimiento. El aire comprimido es liberado a través de un orificio de descarga. 6.1.3 Compresores de tornillos rotativos asimétricos. Constan de 2 tornillos dispuestos paralelamente, que al ser movidos por un motor (diesel o gasolina), comprimen el aire por medio de álabes. El aire después de ser comprimido por los álabes de los tornillos, es enviado a un tanque o depósito donde es almacenado a la presión estipulado por el fabricante. El aire comprimido sale por mangueras o tubos a las herramientas neumáticas que van a ser utilizadas. Capacidad de los compresores La capacidad del compresor de aire es la cantidad de aire libre comprimido y entregado, por unidad de tiempo. Esta cantidad se expresa en pies cúbicos por minuto (pcm). El tipo de compresor que se usa en la operación de herramientas de construcción es generalmente llamado compresor de aire portátil. Varía en capacidad desde 55 hasta 100 pcm, con presiones finales de 75 a 150 libras por pulgada cuadrada (Ipc). Un compresor de aire portátil consta de compresor, unidad de potencia y receptor de aire, montados de tal manera que puedan ser movidos fácilmente como una unidad. Limitaciones de los compresores de aire Cuando la operación se lleva a cabo en el límite de presión, no se debe operar ninguna herramienta con una manguera de más de 60 metros de largo y 3/4 de pulgada de diámetro. A partir de estos límites se ocasionará pérdida de presión, debido a la fricción en el conducto de aire, la cual se incrementa a medida que disminuye el diámetro y aumenta la longitud de la manguera o del tubo. La pérdida de presión en una manguera mayor de 60 metros ocasionará que las herramientas operen en forma lenta e ineficaz. La altitud del área donde se trabaja con compresores se convierte en otra limitación. Por lo general, en altitudes mayores a 2.000 metros sobre el nivel del mar, la capacidad de la unidad disminuye gradualmente, dependiendo del compresor utilizado. Para establecer la pérdida se deben consultar las tablas de características físicas del equipo utilizado. Técnicas para obtener eficiencia máxima de los compresores Las siguientes técnicas ayudan a los operadores a obtener la eficiencia máxima de los compresores. Ubicación del equipo. Para elegir el sitio ideal para el compresor se deben tener en cuenta los siguientes aspectos: 1 . Colocarlo contra el viento, para evitar que el polvo y la arena entren en el conducto de admisión de aire. Sin embargo, la ubicación debe permitir que el viento ayude al enfriamiento cuando sea conveniente. A la inversa, los paneles laterales del compresor deben cerrarse durante la operación en tiempo frío. 2. Mantenerlo tan nivelado como sea factible durante su operación y nunca operario cuando esté inclinado más de 15°con relac ión a una superficie plana y firme, ya que lo contrario impide una adecuada lubricación. 3. Colocarlo tan cerca del trabajo como sea posible, para reducir la longitud del conducto de aire, ya la vez proporcionar aire para toda la operación, con el mínimo de movimiento. Sobrecarga. Con el fin de disminuir desgaste innecesario, recalentamiento y fallas, se debe evitar la sobrecarga. Ocurre sobrecarga cuando los requerimientos totales de aire de las herramientas en uso, exceden la capacidad real del compresor y se trabaja en períodos prolongados. Cuando no hay sobrecarga y sin embargo se observa bajo rendimiento de las herramientas, se debe examinar el sistema pues seguramente hay escapes. En operaciones a gran escala se debe usar el conducto de aire más grande de que se disponga, con el objeto de reducir pérdidas por fricción y aumentar así la eficacia. Esta misma técnica se debe aplicar en operaciones de voladura para eliminar o reducir los movimientos del equipo. Mantenimiento. Se puede obtener máxima eficacia del compresor, únicamente mientras se le brinde mantenimiento adecuado. Es necesario proporcionar lubricación continua y realizar comprobaciones de mantenimiento según lo prescriben los manuales técnicos y las órdenes de lubricación. Todas las llaves de purga deben abrirse periódicamente durante operaciones prolongadas para drenar el aire condensado, eliminando así la herrumbre y el peligro de congelación.' Siempre se debe purgar el aire del tanque de compresión cuando se termine la operación. Herramientas neumáticas Son aquellas accionadas directamente por la energía del aire comprimido. Estas herramientas pueden ser de percusión alternativa o de aletas giratorias (tornillo). Las siguientes herramientas accionadas por los compresores de aire son las más usadas en la construcción de caminos y aeropuertos: Rompepavimentos (rompedor de hormigón). Usado para cortar pavimento de asfalto u hormigón y para demoler cimientos, muros de retención, alcantarillas y pisos. Taladro de rocas (perforadora de mano). Usado en la excavación de rocas y en el trabajo de cantera para taladrar agujeros (barrenos) para colocar las cargas explosivas. ' Excavador de arcilla. Usado para facilitar la excavación de arcilla dura, arena dura o grava; también se usa para cortar en pedazos el cemento de asfalto. Apisonadora de relleno. Es usada para consolidar el relleno de tierra alrededor de las obras de arte, parcheo de caminos, etc. Martillete. Es usado para hincar grandes clavos, pernos y botadores, es- pecialmente en la construcción de puentes y vía férreas. Vibrador de hormigón. Su propósito principal es el de consolidar el hormigón mediante la eliminación de las burbujas de aire. Debe evitarse el exceso de vibración porque causará la separación de los materiales del hormigón. debilitando así la masa terminada. Técnicas para obtener la máxima eficiencia en la operación de las herramientas neumáticas Rompepavimentos. -Deben ser operadores en tándem, (pares). -Efectuar cortes en pequeñas secciones (de 4 a 8 pulgadas). - Verificar constantemente la conexión de la manguera a fin de evitar pérdidas de aire. - Instruir a los operadores para que guíen la herramienta y no se monten ni apoyen en ella. Taladro de rocas. - Mantener las brocas afiladas. - Taladrar los agujeros tan cerca de la vertical como sea posible, para utilizar el peso del motor del taladro. - Mantener los agujeros limpios para evitar el atascamiento de la herramienta. Excavador de arcilla. - Sólo se debe usar para desbastar y aflojar tierra. - No se debe utilizar en pavimentos de hormigón o rocas. Apisonadora de rellenos. - Se debe mantener en movimiento a través del relleno y no dejarla en una sola posición. - Se deben apisonar capas de dos o tres pulgadas alrededor de las estructuras, para evitar que éstas sean golpeadas por la cabeza apisonadora. - Los operadores de este equipo deben mantener los pies alejados de la apisonadora, para evitar accidentes. Martillete - Se debe usar un martillo de mano para comenzar a clavar. - Los clavos se deben golpear de manera recta a fin de evitar que se doblen. Vibrador de hormigón. - Debe ser mantenido en constante movimiento, evitando golpear moldes, formaletas o acero de refuerzo. - Se debe evitar la sobre vibración 6.2 Martillo pionjar Es un martillo accionado por un motor de dos tiempos de un cilindro refrigerado por aire posee un tipo de barrido en “U” La maquina trabaja según el principio de pistón doble, es decir, un pistón del motor y otro pintor de percusión que trabajan dentro de un mismo cilindro. La compresión y el encendido se efectúan entre el pistón y el motor, y el pistón de percusión. El pistón motor esta unido por una biela a un sistema de cigüeñal con volante, el pistón de percusión se desplaza libremente en el cilindro y su ciclo de trabajo esta sincronizado automáticamente. Trabajo de los pistones. Durante el ciclo de trabajo se impulsa el pistón de percusión (A) hacia abajo, por la presión de la combustión transmitiendo su energía a la herramienta. Al mismo tiempo, se acciona el pistón motor (B) hacia arriba quedando libre la entrada de un canal de gas (C) situado en la pared del cilindro de modo que los gases de escape sean conducidos a través de este canal y de la válvula (D) del canal de gas a la cámara ubicada debajo de la barrida del pistón de percusión que funciona de madera que la presión, que baja por el canal de gas, no pueda volver a la cámara de compresión. Por lo tanto la presión de gas actúa desde abajo, sobre el pistón de percusión y se agrega a la fuerza de retorno de modo que el pistón de percusión vuelva a la posición inicial Soplado del barreno El aire soplado que mantiene limpio el barreno del polvo de roca, es aspirado durante el movimiento descendente del pistón de percusión (A), a través del filtro de aire, pasado por la válvula de admisión (E), a la parte de compresión de la barrida del pistón de percusión. Cuando el pistón de percusión se impulsa hacia arriba, se comprime e l aire y sale a través de la válvula de presión (F) Pasado por la fijación de la barrena y continuado por dentro de la barrena. El manguito de la barrena esta provisto de una junta, que cierra entre el manguito y el collar. La corriente de aire es suficiente para mantener al agujero limpio hasta una profundidad de seis metros. Para los trabajos de ruptura no se necesita de aire soplado de modo que este sale directamente hacia fuera. Giro de la barrena – Pionjar 120 Este giro se obtiene bajo el movimiento ascendente y descendente del pistón de percusión y por medio del mecanismo de rotación incorporado a la fijación de la barrena. Las ranuras rectas y oblicuas del vástago del pistón de percusión coinciden con las otras equivalentes, en la rueda del trinquete y el manguito de la barrena. En su movimiento hacia abajo, gira el pistón de percusión el manguito de la barrena y la barrena es una parte de la máquina que esta expuesta al descaste; por lo tanto debe, controlarse de vez en cuando, de modo que al hexágono no quede demasiado desgastado. Durante los trabajos de ruptura no hace falta ningún movimiento de rotación. El mecanismo de rotación sé conecta con el selector de funciones. 6.3 Martillo neumático Son herramientas de trabajo diseñadas y utilizadas para romper y perforar en piedra, pavimento firme o cualquier otro tipo de material duro de naturaleza geológica, como su nombre lo indica, los martillos funcionan por medio de aire comprimido de la siguiente manera: Desde un compresor, se envía el aire comprimido, a través de unas mangueras, hasta el martillo: allí, acciona un pistón neumático que, al iniciar su movimiento, provoca una fuerza de perforación constante y repetitiva que hace que las barrenas venzan la resistencia de los materiales y se logre su ruptura o perforación. Existe otro tipo de martillo que no tiene dependencia de un compresor. El PIONJAR, que funciona con un motor de dos tiempos. Aplicaciones Tienen utilidad general en toda obra de construcción o de explotación de materiales, que requieren ser triturados en diámetros más pequeños. Para su uso, existen diferentes tipos de varillas o “barrenas”, de las cuales mencionamos las más usadas, que son: Barrenas Fijas: Son aquellas que realizan su tarea de perforación siguiendo el ritmo impuesto por un pistón, es decir, con movimientos consecutivos arriba y abajo, son utilizadas en las tareas de facturación de material. Barrenas de pala Tienen características de funcionamiento parecidas a las barrenas finas, con la diferencia de que su extremo interior es achatado o en forma de pala. Son utilizadas en tareas de corte. Un ejemplo típico del uso de esta herramienta es el levantamiento y corte de asfalto para una posterior repavimentación. Barrenas giratorias. Son barrenas con una punta especial e tungsteno. Funcionan mediante un mecanismo que produce su giro constante mientras perfora. Son utilizadas en la elaboración de barrenos para voladuras de roca. 6.4 Perforador de roca. Son equipos utilizados para perforaciones de mayor, envergadura. Su funcionamiento se realiza mediante el aprovechamiento de fuerzas hidráulicas y neumáticas e impulsado por orugas y motores neumáticos. Aplicaciones Este perforador es utilizado para realizar perforaciones en obras mineras o de voladoras de áreas extensas a cielo abierto. AUTOEVALUACION EQUIPOS NEUMATICOS 1. Explique el funcionamiento del martillo pionjar ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ______. 2. Marque con X el literal que enuncia los equipos de perforación. a) Pionjar – martillo neumático –perforador de oruga b) Pionjar – compactador – tracck drill c) Pionjar – track drill – perforador de orugas d) Partillo neumático – compresor – pionjar 3. El martillo pionjar funciona con dos pistón en el mismo cilindro como se denomina estos pistones. a) Pistón A y pistón C b) Pistón de percusión y Pistón del motor c) Pistón del cilindro y pistón de escape d) Pistón ascendente y pistón descendente 4. El pionjar trabaja con un motor__________________ y es refrigerador por ______________. De las siguientes duplas cual utilizaría para llenar los espacios “marque con una X”. a) Agua – aire b) Combustión externa – aire c) De dos tiempos – aire d) De combustión interna – agua 5. Para poder utilizar el martillo neumático debemos contar con un equipo que produzca la energía de trabajo, encierre en la respuesta correcta a) planta eléctrica b) Inyector c) Compresor d) Bomba hidráulica 6 Para realizar el trabajo el martillo utiza unos varillas denominadas a) barrenas b) brocas c) cinceles d) ternos 7 Las partes principales de un perforador de rocas sobre orugas son tres marque con una x la respuesta correcta a) martillo roca cuerpo b) martillo torre cuerpo c) martillo torre pluma d) martillo pluma broca 8 Al motor neumático montado sobre la pluma cuya función es producir el golpeteo constante se denomina a) cabezal del cuerpo b) aquilón c) martillo d) broca 9 Enumerar cuatro partes del martillo pionjar _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _____________________________________________________ 10 Son partes del sistema de rodamiento de perforador de roca sobre orugas. encierre con un circulo la letra de la dupla correcta a) torre-oruga b) oruga-rueda tensora c) oruga –rueda motriz d) oruga – caja de cambios UNIDAD VII EQUIPO DE TRITURACIÓN Las trituradoras se emplean para reducir las rocas a tamaños menores y uniformes. Esta reducción puede producirse por presión, por impacto, por corte, o mediante una combinación de los métodos anteriores. Las trituradoras deben ser de sólida construcción, y las superficies de contacto con la piedra regularmente son planchas reemplazables, resistentes a la abrasión y construidas en acero al manganeso. Tipos de trituradoras Existen varios tipos de trituradoras de acuerdo con el método que utilizan 'Para efectuar la reducción de las rocas. Las más conocidas son: trituradora de quijadas, trituradora de molino de martillo, trituradora de rodillo y trituradora giratoria. Trituradora de quijadas. Esta trituradora es sencilla y económica y requiere un mínimo de fuerza para su operación. Las superficies de triturado consisten en dos quijadas que no se tocan del todo en el fondo y están ampliamente separadas en la parte de arriba. Las caras de estas quijadas pueden ser planas o convexas. Una de las quijadas está fija y la otra sujeta a un brazo excéntrico. Trituradora de molino de martillo. Este tipo de trituradora rompe la roca por impacto. Las masas, que giran a altas velocidades, golpean las piedras, que entran de la tolva y las lanzan repetidamente contra una placa quebrantadora. Las masa barren luego los pedazos partidos a lo largo de una parrilla de barras a través de la cual caen, si son lo bastante pequeños. Todos los pedazos que no pasan son arrastrados nuevamente y lanzados contra la placa rompedora para retriturarlos. Trituradora de rodillos. La trituradora de rodillos simple consiste en un rodillo delgado que gira cerca a una palanca quebrantadora. Los clientes o proyectores actúan como mandarrias al romper piedras grandes. Los pedazos más pequeños son arrastrados entre el rodillo y la placa, efectuando la trituración por la presión del arrastre. Las trituradoras de rodillo doble trabajan mejor con rocas laminadas o estratificadas, que no sean abrasivas. La trituradora de rodillo doble trabaja por medio de dos rodillos accionados a una alta velocidad, que rotan en dirección opuesta, con sus superficies superiores moviéndose una contra otra. La piedra cae por gravedad y es triturada por fricción contra las superficies del rodillo. Los rodillos pueden ser lisos, corrugados o dentados. Trituradora giratoria. Esta trituradora deriva su nombre del movimiento giratorio de un cabezal situado dentro de un recipiente cónico; la parte inferior del eje que soporta el cabezal, está montada sobre una excéntrica accionada mediante un mecanismo de rueda y piñón, lo cual origina un movimiento giratorio. A medida que gira la excéntrica, el cabezal se mueve del mínimo al máximo, dando lugar a giros excéntricos de 180 grados. Esto produce una acción de compresión sobre el material alimentado en la trituradora. Es pues, una trituradora de tipo presión. La trituradora es alimentada por arriba, y el material triturado se descarga por el fondo. Estas trituradoras son grandes, pesadas y altas, debido a la forma y al volumen de la cámara de triturado. Trituradora cónica. En este tipo de trituradora el cabezal es acampanado, con un diámetro mayor en el fondo de la cámara de triturado. En la parte superior hay una plancha alimentadora para ayudar a determinar el tamaño del material que admitirá la trituradora, siguiendo los contornos del cabezal. Esta plancha sirve además, para agitar el material de modo que fluya uniformemente dentro de la cámara de triturado. Selección y ubicación del equipo La selección y ubicación del equipo de trituración abarca una serie de consideraciones y factores que afectan este tipo de operación. Requiere también que el ingeniero tenga un conocimiento claro de la secuencia del proceso, comprensión de las diferentes operaciones, volúmenes de producción de los equipos y conocimientos básicos de los principios y técnicas del manejo eficiente de una planta de trituración. A continuación se expondrán los aspectos más importantes a tener en cuenta para lograr la optimización de la producción. Topografía. La utilización apropiada de una ladera o de un lugar en declive puede permitir el uso de la fuerza de gravedad como una ayuda para mover el material desde una superficie de roca hasta la trituradora, desde la trituradora hasta el área de almacenamiento, o desde un área de almacenamiento hasta las unidades de acarreo. Cuando el sitio es una ladera, también se simplifican los problemas de desague, particularmente cuando se llevan a cabo operaciones de lavado. Tamaño de la planta. El área que se requiere para la planta dependerá del procedimiento de elaboración por el cual debe pasar el material y del equipo seleccionado para llevar a cabo la elaboración. Se debe proporcionar espacio para la operación del equipo que se ha de usar para mover el material a la trituradora, para cargar o alimentar la trituradora, para un depósito de compensación (si es necesario para garantizar operaciones continuas de la planta), y espacio para cargar el producto terminado. Hay que prever espacio para el almacenamiento de los diferentes abastecimientos que permitan mantener en estado de operación el equipo de acarreo encargado de recibir y distribuir el producto final. Se deben usar únicamente las unidades que se necesiten para producir el material deseado, ya que una unidad innecesaria podría ocasionar producción más baja y generar mantenimiento adicional. Finalmente, al considerar el área de instalación y operación, se debe tener en cuenta la posibilidad de un ensanche futuro, muy normal en esta clase de trabajos. Proximidad a la fuente de material. A fin de reducir los requerimientos de transporte, es conveniente que la planta se establezca tan cerca como sea posible de la fuente de materia prima. Hay que considerar la posibilidad de que la planta sufra daños debido a las operaciones de voladura, anulando las ventajas que se obtendrían mediante la disminución de los requerimientos de transporte. La ubicación final de la planta es determinada por factores tales como: la pericia del personal encargado de hacer las explosiones, las características del material que se ha de volar y la protección que se puede esperar de los rasgos topográficos existentes. Caminos de acceso y de acarreo. Los caminos de acarreo deben ser tan cortos como sea posible y capaces de soportar las cargas a las cuales van a ser sometidos. Los caminos de doble vía al área de operación son generalmente adecuados. Sin embargo, un camino de circunvalación para tránsito en una sola dirección, es esencial dentro del área de operación, para que las rutas de los volquetes vacíos y cargados no se crucen. Disponibilidad del agua. Cuando se lleven a cabo operaciones de lavado de agregados, el número aproximado de galones de agua por minuto necesarios para esta operación, se puede determinar multiplicando por 10 el número de yardas cúbicas producidas por hora. El problema del suministro de agua puede ser aliviado mediante el uso de depósitos de sedimentación, los cuales evitan que el agua contaminada corra directamente hacia ríos y arroyos y además permiten que el agua se pueda volver a usar para operaciones de lavado. Modo de disponer de la sobrecapa. No toda la sobrecapa es desperdicio. Gran parte de ésta puede frecuentemente usarse para terraplenes, caminos de acceso, o para nivelar alrededor de las áreas de acopio y de operación. A fin de evitar doble trabajo, debe asegurarse que se dispone de los excesos en áreas que no se incluirán en programas de futuro desarrollo. 7.1 Plantas de trituración El término trituración incluye cualquier operación mediante la cual se reduce el tamaño de la partícula del agregado. Esto puede incluir voladuras en una cantera, procesamiento en una planta trituradora o trituración con equipo de consolidación. El método o combinaciones de métodos de trituración que pueden usarse satisfactoriamente, depende de la naturaleza del material y de las especificaciones del producto terminado. Por ejemplo, en algunos casos el material de cantera puede reducirse al tamaño adecuado para la construcción de capa de base, simplemente mediante voladura. En otros casos, la reducción de agregados de tamaño muy grande por el equipo de consolidación, puede dar resultados satisfactorios. Sin embargo, la producción de agregados para la construcción de hormigón o asfalto, generalmente requiere el uso de una planta trituradora y clasificadora. Plantas trituradoras de varias unidades. Las trituradoras se pueden clasificar también según la función que desempeñan en la planta. El término 'Trituradora principal" se aplica a la trituradora que recibe primero el material de una cantera o cascajal. Esta es generalmente una trituradora de tipo quijadas, pero puede ser de cualquier otro tipo o tamaño que pueda manejar satisfactoriamente la materia prima. En una planta, el término "Trituradora secundaria" se refiere a la unidad que sigue a la trituradora principal. Esta también puede ser de cualquier tipo o tamaño, pero es generalmente del tipo de rodillos. Etapas de la reducción. En algunos casos la piedra se puede reducir de su tamaño original a su tamaño final, en una sola operación de trituración. Sin embargo, generalmente, la trituración se lleva a cabo en varias etapas, es decir, la piedra es gradualmente reducida en tamaño por dos o más trituradoras. El cambio en el tamaño de la partícula por cualquiera de las unidades de trituración, puede describirse como etapa de reducción. La diferencia entre el tamaño máximo de la piedra alimentada a una trituradora y el tamaño de la mayor partícula producida medida en pulgadas, se denomina reducción. Ejemplo: Si a una trituradora se le alimenta con material de tres pulgadas y produce una partícula de una pulgada, la etapa de reducción es de dos. En trituradoras de rodillos, la etapa de reducción es uno de los factores importantes que se debe considerar para disminuir el desgaste inútil de la trituradora y para obtener la producción óptima deseada. Ajuste de la trituradora. El tamaño máximo de partícula producido por una trituradora es controlado variando la abertura de descarga de la cámara de trituración. En trituradoras de quijadas esta abertura se mide entre la quijada fija y la móvil en el fondo de la cámara de trituración. La medida se toma desde la parte superior de la corrugación de una quijada hasta el punto más bajo en la corrugación de la otra. Cuando el ajuste se hace con las quijadas abiertas, el tamaño máximo de partícula será esencialmente aquel de la abertura. Si la abertura se mide con las quijadas cerradas, aproximadamente 15% del material que pasa a través de ellas, será demasiado grande. El ajuste de las trituradoras de rodillos lisos se mide en la separación mínima entre rodillos. Es difícil hacer el ajuste de las trituradoras de rodillos corrugados, debido a que las corrugaciones no siempre están en la misma posición, pero se puede facilitar observando la partícula de tamaño máximo producida por la trituradora. 7.2 Producción de las trlturadoras La producción de una trituradora puede variar considerablemente con relación a los promedios que se muestran en las tablas de producción. Esta variación es debida a un número de factores, tales como características del material, método de alimentación y tamaño del producto terminado. Estos factores tienen diferentes efectos en las trituradoras de tipo de rodillos y de tipo de quijadas. Características del material. Las características del material que se va a triturar incluyen su estructura física, su análisis químico, su resistencia a la trituración y su tendencia a consolidarse o conglutinarse cuando se tritura. Gradación del material. El tamaño del material alimentado a la trituradora puede afectar críticamente su producción. Una piedra muy grande que entre en una trituradora, puede detener la producción. La operación también puede ser interrumpida por dos o más piedras que tapen aberturas de la trituradora. La producción de una trituradora también puede ser afectada por la presencia de un exceso de material menor que el tamaño del producto de la trituradora. Los efectos nocivos de la gradación incorrecta de material se pueden reducir, en gran parte, mediante el uso de parrillas y cribadoras. En algunas oportunidades es indispensable pre-triturar el material, con el fin de facilitar el trabajo y alimentación de la máquina. Procedimiento de alimentación. Emplear un método apropiado para alimentar una trituradora, redunda en beneficio de la producción. Un método correcto de alimentación consiste en abastecer de material a la trituradora en cantidad y manera tales que le permitan operar a su máxima capacidad. Para lograr máxima producción, una trituradora de quijadas debe mantenerse llena de material, aproximadamente a 3/4 partes de su capacidad. Para las trituradoras de tipo de rodillos, el material debe ser alimentado de modo que se utilice el ancho total de los rodillos de trituración. La cantidad de material alimentado a los rodillos, debe llenarlos pero no recargarlos. 7.3 Cribadora y cribado Excepto en la operación más sencilla de trituración, los agregados deben ser cribados en alguna etapa de la operación. Es decir, el material debe ser separado según el tamaño máximo de la partícula. El equipo que hace esta separación generalmente se denomina cribadora, aunque los términos vibrador, sacudidora o zaranda, se pueden usar, según el tipo de separador utilizado. Una parrilla también se puede considerar como una cribadora, cuando se usa como separador preliminar delante de una trituradora. El procedimiento de criba también se puede combinar con las operaciones de lavado, cuando sea necesario. Tipos de cribadoras. El cribado se lleva a cabo mediante un procedimiento por el cual se pasa el agregado que se ha de cribar, sobre una superficie que tiene aberturas de un tamaño determinado. El material que sea más grande que las aberturas de la cribadora, permanece en éstas, mientras que el material más pequeño cae a través de las aberturas. Se usan varios métodos para producirle vibraciones a la superficie de la cribadora y para obtener movimiento del material que está sobre ella. Los tipos más usados en las trituradoras son las cribadoras giratorias, sacudidoras y vibradoras. 1. Cribadora giratoria. La cribadora giratoria es, en realidad, un tambor grande de extremos abiertos, cuyas paredes laterales están perforadas. El tambor está colocado en declive, sostenido por aros que van montados en rodillos de muñón. El material se coloca dentro del tambor en el extremo más alto. A medida que el tambor gira sobre su eje longitudinal, el material de ,menor tamaño pasa a través de las aberturas de la cribadora, mientras que el de mayor tamaño se mueve hacia el extremo más bajo. Las cribado ras giratorias proporcionan excelente control de separación, pero tienen relativamente poca capacidad. 2. Cribadoras sacudidoras. La cribadora sacudidora consta de un marco rectangular con un medio de cribado de malla. La criba generalmente va montada en forma plana y está suspendida sobre varillas sueltas, cables o cualquier otro dispositivo flexible. El marco recibe su movimiento mediante un mecanismo excéntrico que está montado en una posición estacionaria, separado de la criba. Este tipo de cribadora funciona a una velocidad relativamente lenta (aproximadamente 150-180 golpes por minuto). El material que se ha de cribar entra por un extremo de la cribadora y se desliza a lo largo de la superficie de la criba mediante contragolpes de la misma. Las cribadoras sacudidoras tienen gran capacidad y excelente facilidad de separación. 3. Cribadoras de vibración mecánica. Es el tipo que más comúnmente se encuentra en el equipo de trituración y cribado. El marco y la malla metálica son similares a los que se usan en una cribadora sacudidora. El movimiento se le aplica a la criba en forma de una acción vibradora, giratoria o pulsadora. Este movimiento, aunque pequeño en amplitud, es bastante rápido, fluctuando entre 800 y 1.250 vibraciones por minuto. La plataforma de la criba es inclinada en algunos modelos y horizontal en otros. La combinación de inclinación de la criba y el movimiento, hace que el material se mueva del extremo de entrada al extremo de descarga, mientras el material más pequeño pasa a través de las aberturas en la criba. 4. Parrillas. El método más popular que se usa para cribado preliminar, consiste en el empleo de una "Parrilla". Esta puede ser construida como una unidad adicional a través de la cual pasa el material antes de entrar en la trituradora inicial, o puede ser parte de la unidad principal. Cuando son construidas en el campo, las parrillas generalmente se hacen de rieles o material similar. Si se diseñan y construyen adecuadamente, contribuyen grandemente a la mayor eficiencia de la planta. En emergencia, se pueden construir de madera. Selección del equipo El equipo seleccionado para la planta de trituración y de cribado debe ser capaz de elaborar el producto requerido a partir del material disponible, dentro de los límites de tiempo establecidos para la operación. La determinación del tamaño, tipo y cantidad de equipo que se necesita para el trabajo, se puede hacer únicamente después de una consideración adecuada de las especificaciones del producto final, las características del material que se está elaborando y las cantidades de material requerido. Especificaciones del producto final. Las especificaciones establecerán la gradación, forma de la partícula y limpieza del material terminado y el número de tamaños o límites dentro de los cuales debe ser separado el material. 1. Gradación. Los requerimientos en cuanto a la gradación indican el límite máximo y el mínimo en el tamaño de las partículas que se deben producir y el porcentaje de tamaños intermedios. Esto puede variar desde un material de capa de base, con una cantidad relativamente pequeña de tamaño fino, hasta material para asfalto de mezcla en caliente con un 50% a 60% pasando por la criba número 4. La gradación del material terminado determinará el tipo y número de unidades trituradoras que se requieren en la planta. Un material que requiera una pequeña cantidad de finos, puede producirse con trituradoras de quijadas o trituradoras de rodillos corrugados, usando una, o máximo dos trituradoras en la planta. Por otra parte, para producir un material que contenga un alto porcentaje de finos triturados, se requiere el uso de trituradoras de rodillos lisos en la planta, para asegurarse de obtener la etapa de reducción que se requiere. También se pueden requerir varias etapas de trituración para producir material en los tamaños 1/4 a 1/2 pulgada cuando se está triturando material que tiene tendencia a fracturarse en tamaños de menos de 1/4 de pulgada y a aterronarse cuando se somete a acción excesiva de trituración. 2. Forma de la partícula. Las especificaciones pueden indicar el porcentaje mínimo de partículas fracturadas en el producto terminado y el porcentaje máximo de partículas chatas y alargadas permisibles, particularmente cuando el agregado ha de usarse en pavimentos bituminosos y debe ser obtenido mediante el procesamiento de material de cascajal. Generalmente se puede eliminar del producto final el exceso de partícula sin fracturar, mediante el procedimiento de cribado preliminar, mientras que el exceso de partículas chatas y alargadas se elimina mediante el. uso de rodillos adicionales y etapas más bajas de reducción. 3. Limpieza del material. Los requerimientos de limpieza para el agregado terminado varían en sumo grado según el uso que se le intente dar. Los sedimentos o el polvo de roca se pueden remover mediante el uso de una cribadora con lavado de las partículas gruesas y un deshidratador de arena para partículas de tamaños pequeños. Para lavar arcilla u otro material difícil de remover, se requiere el uso de una limpiadora, así como también el de una cribadora con lavado y un deshidratador de arena. Tal vez se requiera una lavadora de troncos para limpiar adecuadamente el agregado grueso. 4. Número de tamaños. El número de tamaños de material terminado que se ha de producir, determinará la capacidad de cribado que se requiere en el arreglo final de la planta. De una trituradora que produce agregado para una sola operación, tal como hormigón, normalmente no se requiere que produzca más de tres tamaños de agregado cribado. Sin embargo, de las plantas trituradoras que deben apoyar varias operaciones o proporcionar agregado a varias unidades en un área, frecuentemente se requiere que proporcionen cada una material de capa de base y varios tamaños de agregado grueso y arena. La selección de equipo para una planta puede requerir la combinación de componentes procedentes de más de una planta trituradora e incluso el uso de medios improvisados. Características del material que se está elaborando. El tamaño del material sin elaborar, su dureza y la existencia de material indeseable en el agregado al natural, también son factores que se deben considerar en la selección del equipo de trituración y de cribado. 1. Tamaño del material. El tamaño del material tal como sale de la cantera o del cascajal, determinará en gran parte cuál es el equipo más eficaz para la elaboración inicial. Por ejemplo, roca de cantera con una cantidad relativamente baja de roca pequeña, puede ser elaborada en mejor forma por una trituradora principal. A la inversa, donde la roca de cantera contiene una cantidad relativamente grande de roca pequeña, puede ser conveniente separar este material mediante el uso de una parrilla colocada delante de la trituradora. El material separado de esta manera frecuentemente se puede usar para construcción de capa de base, sin mayor elaboración. 2. Dureza del material. El material difícil de triturar reduce la capacidad de las unidades de trituración, especialmente en las trituradoras de quijadas y en las de rodillos. En algunos casos hay que usar una etapa más pequeña de reducción para hacer que el material entre en la trituradora, requiriéndose el uso de una unidad adicional de trituración para asegurar la reducción que se requiere. Puesto que el material duro frecuentemente contiene una cantidad apreciable de sílice, la labor de mantenimiento de quijadas y rodillos debe ser constante y cuidadosa, debido a la acción raspante del material sobre los cojinetes. 3. Existencia de material indeseable. La existencia de material indeseable en el material sin elaborar, generalmente requiere que se tomen medidas para eliminarlo. Los medios que emplean para sacar este material están determinados por su naturaleza y el grado de limpieza que se requiere en el producto final. Normalmente, se pueden obtener resultados satisfactorios mediante el uso de parrillas, cribadoras y lavadoras, pero a veces puede ser necesario recurrir a métodos manuales de remoción. 7.4 Capacidades del equipo Los requerimientos totales en cuanto a agregado necesario y a tiempo disponible, deben balancearse contra las capacidades de las unidades empleadas en el proceso. Con frecuencia puede ser conveniente el uso de varias unidades pequeñas en vez de una sola unidad grande que proporcione igual capacidad, con el fin de dar flexibilidad al sistema, de modo que permita hacerle frente a condiciones materiales que cambien o a necesidades que fluctúen. AUTO EVALUACIÓN EQUIPOS DE TRITURACIÓN 1. Encierre en un circulo el literal que enuncia las clases de trituradoras a) de quijadas – de bola b) de quijadas – de cono c) de ruedas d) de cono- de pala 2. Las quijadas donde hay dos placas ranuradas que trituran las rocas se denominan. a) de bola b) de cono c) de quijada d) de rodillo 3. Conteste falso o verdadero. La tolva, el tambor, la clasificadora y las bandas transportadoras son componentes de la trituradora a) de cono b) de pala c) de tableta d) de bola 4 Enumere las clases de trituradoras que encontramos _______________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ __________________________________________. 5. Defina que son bandas transportadoras y cual es su función ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _______________________________________________. 6. marque con una X , son parte de la trituradora de cono. a) La tolva b) La placa móvil c) Los muelles d) Todos los anteriores 7. Explique como esta conformada las quijadas de la trituradora y cual es su función principal . ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _______________________________________________. 8. Enuncie cuales de las trituradoras de acuerdo a su conformación y funcionamiento son las más utilizadas en el desarrollo de los diferentes trabajos y porque. _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _____________________________________. 9. Una de las funciones principal de la clasificadora es seleccionar el material triturado de acuerdo a las siguientes medidas, enmarque la respuesta correcta a) De una pulgada y de dos pulgadas b) De media pulgada y una pulgada c) De un pie y una pulgada 10. La trituradora de cono esta clasificada como, resalte la respuesta correspondiente a) Trituradora primaria b) Trituradora clasificado c) Trituradora de golpe d) Trituradora secundaria REGRESAR A MENÚ PRINCIPAL El hormigón asfáltico se fabrica en instalación fija y se transporta a la obra en camiones basculantes. Se vierte en una terminadora que esparce el material, produciendo una superficie lisa. El material caliente se comprime mediante compactadores para formar el pavimento terminado. El grupo de equipos de construcción para materiales bituminosos, consta de la planta de asfalto, tanque de almacenamiento y caldera, compactadores, motoniveladoras y vehículos de acarreo. Plantas para mezclas en caliente Las plantas de asfalto pueden ser totalmente automáticas, semi-automáticas, o manuales, y se aplican en la producción de concreto asfáltico, arena, asfalto y mezclas bituminosas calientes. Hay dos tipos principales de plantas para mezclas en caliente: de tipo continuo y de tipo discontinuo. Plantas de tipo continuo. En estas plantas, el material procedente de las tolvas de almacenaje en caliente se dosifica por medio de compuertas regulables que descargan sobre los alimentadores de material caliente. Todos los materiales son transportados al mezclador en forma continua. El asfalto también afluye continuamente, y se regula con una bomba conectada con el mecanismo de dosificación, de tal forma que se obtiene una relación constante entre la cantidad total de ácidos y de asfalto, independientemente de la velocidad de producción. Plantas de tipo discontinuo. En este tipo de plantas, el material procedente de cada tolva se pasa a una nueva tolva y se deja caer a continuación en el mezclador; después se dosifica el asfalto. Ubicación de la planta La ubicación de la planta central depende del lugar de la producción del agregado, del sitio de pavimentación, del desagüe, de la red de caminos y del espacio disponible. La planta debe localizarse en la fuente de los agregados para reducir el número de veces que se manejen éstos. Si está muy lejos del sitio de pavimentación, el material mezclado podría endurecerse antes de ser colocado; por lo tanto, debe localizarse cerca al área de pavimentación. La red de caminos debe facilitar la carga y el acarreo de los materiales. El sitio debe tener suficiente espacio para el almacenamiento y para permitir la operación continua. 8.1 Almacenamiento del material Agregados. El agregado debe colocarse en pilas de diferentes clasificaciones, donde haya disponible buen desagüe natural y lo suficientemente cerca del alimentador frío para que sea fácil cargarlo. Las pilas deben colocarse separadas para evitar que los diferentes tamaños de agregado se mezclen. Mezcla asfáltica. Los asfaltos y alquitranes normalmente vienen en tambores de 55 galones, de los cuales se sacan y son bombeados a tanques de almacenamiento. También el asfalto puede ser líquido y transferido directamente de carrotanques a los tanques de almacenamiento. Este método es el más utilizado actualmente gracias a la rapidez que ofrece. Estos tanques deben ubicarse lo suficientemente lejos uno de otros y de la planta para evitar que un incendio se propague a cualquier otra sección de la planta. 8.2 Establecimiento de la planta. La planta debe establecerse como lo reco- mienda el manual del operador de la planta, teniendo en cuenta la clase de terreno y el acceso de los volquetes para el transporte de las mezclas. 8.3 Producción de hormigón asfáltico Hay dos pasos principales para empezar a producir una mezcla: el ajuste de las compuertas de las tolvas de acopio de áridos fríos, de forma que éstos pasen al secador en las proporciones necesarias, y la determinación de la cantidad de material que pasa al mezclador desde cada una de las tolvas de áridos en caliente, y de la cantidad de asfalto. Ajuste de las compuertas de áridos fríos. Hay dos tipos generales de alimentadores de áridos en frío: alimentadores alternativos y alimentadores de correa. 1. Alimentadores alternativos. La cantidad suministrada por un alimentador alternativo en kilogramos por minuto, puede calcularse por la siguiente ecuación: CT = W x H x R x Lx V x E Donde: CT = Capacidad teórica en kgs por minuto. W = Anchura de la compuerta, en metros. H = Altura de la compuerta, en metros. L = Carrera del alimentador, en metros. R = Carrera por minuto. V = Peso de los áridos, en kgs por m3. E = Rendimiento. 2. Alimentador de correa. Los kilogramos por minuto suministrados por un alimentador de correa se determinan por la siguiente ecuación: CT = W x H x S x V x E Donde: S = Velocidad de la correa, en m/min. En la práctica se suelen determinar las compuertas de los alimentadores por tanteos, más que por el uso de las ecuaciones. Cuando sea posible, deben calibrarse los alimentadores en frío. Una vez efectuado el ajuste inicial de los alimentadores en frío, se pone en marcha la planta y se hace funcionar durante un minuto aproximadamente, después que los áridos han empezado a caer en las tolvas de áridos en caliente. Al vaciar las tolvas se deja la planta en marcha unos minutos más para volver1as a llenar hasta la mitad y tomar muestras para el análisis granulométrico. 8.4 Capacidad de producción El factor que controla la capacidad de producción de las mezclas en caliente, es el contenido de humedad del agregado. Por ejemplo, la producción de la secadora de la planta, de 80 a 120 toneladas por hora, baja a 65 toneladas por hora cuando el agregado tiene un contenido de humedad del 12%. Un contenido menor de humedad significa una razón de producción más elevada. Otro factor importante que afecta la producción es la gradación del material que se agrega a la planta, por cuanto la gradación obtenida debe estar lo más cerca posible a la curva exigida. Estos ajustes ocasionan disminución en la producción. Otro equipo de material bituminoso Otro equipo útil y necesario para las operaciones con material bituminoso, son los vehículos del acarreo (volquetes), terminadoras de asfalto, tanque de asfalto montado sobre camión, compactadores y motoniveladoras para mezclar en el lugar. Terminadoras de asfalto. Se utilizan para colocar una capa de mezcla bituminosa en el área a pavimentar, consolidada y nivelada. Apisonar, nivelar y enrasar la mezcla, con lo cual se reducen al mínimo las irregularidades del acabado. Producen acabado liso y suave sobre una explanación irregular. Hay terminadoras sobres llantas y orugas, de diferentes modelos y marcas, de variada capacidad, ancho y espesor de pavimentación. La verdadera capacidad de una terminadora de asfalto normalmente depende del rendimiento de la planta y del tiempo que se necesite para transportar la mezcla al sitio de ligado. La capacidad de las terminadoras se da en toneladas por hora y está en función del ancho de la máquina y de la velocidad. Tanque de asfalto. Se usa para aplicar la capa ligante y el asfalto a las superficies donde se va a aplicar la mezcla asfáltica. La proporción de aplicación es controlada por el ancho de la barra rociadora, el rendimiento de la bomba y la velocidad hacia adelante del camión. Los factores principales que se deben considerar al calcular el rendimiento del carro-tanque de asfalto son: el tiempo que se tome para cargar, para calentar e irrigar. AUTOEVALUACION DE EQUIPOS DE PAVIMENTO 1. Marque con una X el literal que enuncia las clases de trituradora. a) De cono – de pala b) De quijadas – de cono c) De cono – de tableta d) De quijada - de bola 2. La trituradora donde hay dos placas ranuradas que tinturan la roca se denomina. a) De bola b) De quijada c) De tableta d) De pala 3. Encierre en un circulo de acuerdo a los siguientes iten que hacen parte de la trituradora : La tolva, el tambor, la clasificadora y las bandas transportadoras. a) De cono b) De pala c) De Tableta d) De Bola 4. Escriba los elementos que existen bajo la tolva de la planta de asfalto denominados palas cuya función es: ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________. 5. El elemento que regula la cantidad de emulsión aplicada a la mezcla se denomina: a) Palas b) Bomba de precalentamiento c) Dial diferido d) Dial de temperatura 6. Enuncie los sistemas que conforma las terminadoras de asfalto . _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _______________________________________________. 7. Enumere la función principal que cumple el sistema hidráulico y el sistema de transmisión de fuerza de la terminadora de asfalto. _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________. 8. Al extender las cuatro placas de la plancha de la terminadora de asfalto podemos extender una mayor cantidad de asfalto. Resalte cual es la medida exacta de esta tira: a) Cuatro metros b) Siete punto cuatro metros c) Cinco punto diez metros d) Cuatro punto ocho metros e) Diez punto cinco metros 9. El equipo compuesto por un tanque y una flauta y cuya función es rociar la emulsión asfáltica se denomina: ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________. 10. Describa cinco funciones que cumple los compactadores de llantas en el desarrollo de obras civiles en construcción de vías: _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _____________________________________. UNIDAD IX EQUIPOS PARA CONCRETO Y HORMIGON El equipo que se utiliza para la construcción de hormigón incluye mezcladoras, bombas de concreto, plantas de mezclas y equipo auxiliar tales como moldes de acero, plantas de dosificación, vibradores, carretillas, transportadores y unidades similares. Mezcladoras Las mezcladoras son diseñadas para efectuar un trabajo continuo y utilizadas para mezclar concreto y mortero. En el mercado existen varios tipos y modelos de mezcladoras; sin embargo, se pueden considerar dos tipos principales: mezcladoras estáticas y mezcladoras móviles. Mezcladoras estáticas. Tienen una capacidad de 6, 9 Y 16 pies cúbicos. Sus dimensiones varían de acuerdo con la casa fabricante. Por lo general, los motores para estas máquinas son a gasolina y su potencia varía desde 3 hasta 9 HP; para su transporte tienen una barra de tiro y van sobre llantas. Estas mezcladoras se pueden utilizar mejor en sitios en los cuales se eviten acarreos en largas distancias, de hormigón recién mezclado, especialmente cuando las cantidades que se requieren son relativamente pequeñas. Gracias a las características de estas mezcladoras, se adaptan fácilmente al vaciado de hormigón para la construcción de estructuras de desagüe tales como alcantarillas, sumideros, cunetas, fundaciones y usos similares. Se obtiene producción máxima cuando se proporciona un abastecimiento adecuado de materiales y equipo para manejar el hormigón mezclado. Técnicas para obtener producción máxima. A continuación se dan algunas técnicas para ayudar a los supervisores a obtener una producción máxima de las mezcladoras estáticas: - Las pilas de arena, grava y cemento deben estar ubicadas tan cerca de la mezcladora como sea factible. - La mezcladora debe estar nivelada, lo cual puede lograrse enterrando las ruedas, si es necesario, o utilizando un sistema de bloqueo. - Cuando se usan carretillas para cargar la mezcla o para colocar el hormigón mezclado, se deben usar pistas de tablones. - Al cargar la mezcladora se debe tener en cuenta la mezcla de agregados en un orden respectivo: primero la grava o triturado y luego el cemento; después la colada se cubre con arena. La grava empuja toda la carga desde el cucharón hasta el interior del tambor de mezclado. La cubierta de arena evita la pérdida excesiva de polvo de cemento mientras la colada entra en el tambor. -La mezcladora debe mantenerse limpia. Cada vez que la máquina es detenida, se deja correr una porción de colada de grava yagua a través del tambor durante 5 minutos aproximadamente. a fin de aflojar cualquier porción de hormigón que pueda quedar. Producción horaria de las mezcladoras estáticas. Para determinar la producción horaria es necesario establecer el tiempo de mezcla por medio de cronómetro y el factor de eficiencia horaria de la máquina, que es de 60 minutos. El tiempo de mezclada también incluye el tiempo de acarreo de los materiales. Ejemplo: Calcular la producción horaria de una mezcladora de 9 pies cúbicos para la cual el tiempo de mezclada se estima en 8 minutos. Capacidad del tambor 9 pies cúbicos = 0.255 m3 Tiempo de mezclada = 8 minutos Eficiencia horaria = 60 minutos 60 Producción horaria = ___ x 0.255 m3 8 Producción horaria = 1.91 m3/h Mezcladoras móviles. Se encuentran montadas sobre camiones. Sus capacidades oscilan entre 2 m3 y 5 m3; el tiempo de mezcla se toma a partir de que los materiales estén dentro de la mezcladora. Deben darse por lo menos 60 vueltas al tambor. La velocidad de mezcla varía entre 6 y 7 RPM. Entre las mezcladoras móviles se cuentan las que suministran concreto bombeado o inyectado con ayuda neumática. Pavimentadora de hormigón Se utilizan en la construcción de hormigón macizo. Generalmente vienen montadas en orugas, impulsadas por motor a gasolina o diesel y están diseñadas para mezclar y distribuir hormigón, para pavimentar caminos, pistas y estructuras similares de tipo de loza. Se pueden operar en forma automática, semiautomática, o manualmente. Técnicas para lograr la producción máxima Algunas técnicas para lograr producción máxima de las pavimentadoras de hormigón son las siguientes: Se deben tener mezcladoras pequeñas montadas en camión para en- sanchamiento de curvas, extremos de alcantarillas y áreas similares, a fin de evitar pérdida de tiempo de la pavimentadora para tales trabajos. Al cargar el cucharón de la pavimentadora, hay que tener cuidado de que no se introduzcan piedras grandes, pedazos de acero o tablones dentro de los tambores. La presencia de este material ocasiona averías y demoras en el trabajo. Todos los días se deben realizar ajustes del bombeo en las plantillas al comienzo del trabajo y cada vez que cambie el perfil del acabado. Las plantillas deben levantarse lo suficiente para no tocar el hormigón cuando se pone la máquina en marcha atrás. AUTOEVALUACION 1. Dentro del equipo que utilizamos para la construcción la mezcladora de concreto encontramos la mezcladora defina cual es la función principal y las capacidades de producción: 2. Enuncie las partes que conforman una mezcladora : 3. Dentro de las partes de una mezcladora encontramos el motor y embrague, escriba su función principal 4. Los componentes de una mezcladora son: a) Chasis – tolva –tambor de la mezcla – motor de embrague b) Chasis - trompo – tolva – motor de arranque c) Tolva – chasis – tambor de la mezcla - bastidor d) Motor de arranque – tambor de la mezcla – tolva – bastidor 5. A una estructura de forma circular con abertura en la parte superior donde llegan los materiales de la tolva y otra en la parte frontal por donde sale la mezcla es llamado: Subraye la correcta. a) Cono b) Chasis c) Tambor de mezcla d) Tambor de embrague