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8/3/2019 2.___Materiales

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DPTO. INGENIERA DE MINASFACULTAD DE INGENIERA

UNIVERSIDAD DE LA SERENA

Curso:

CARGUIO Y TRANSPORTE

Captulo 2

MOVIMIENTO DE MATERIALES - PRINCIPIOS BASICOS

Todo se transporta o debe trasladarse en algn momento

Alejandro Cruzat G.Ingeniero Civil de MinasProfesor Asignatura Carguo y TransporteDepartamento Ingeniera de MinasUniversidad de La Serena

AGOSTO 2008


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Alejandro Cruzat G. Curso Carguo y Transporte Captulo 2 - Movimiento de Materiales

MOVIMIENTO DE MATERIALES EN EL MUNDO

En gran medida, el progreso y desarrollo de la humanidad,ha dependido de variados trabajos y/u obras en que el

movimiento y traslado de enormes masas materiales rocosashan permitido el asentamiento de las caractersticas

de nuestra civilizacin. Entre estos trabajos estn: las Pirmides,el Canal de Panam y el de Suez, la Mina Chuquicamata,Masada, Las Tres Gargantas, El Tranque La Paloma, etc.

La historia de la humanidad est llena de este tipo de trabajosque, a la distancia parecen simples, pero un anlisis de los

mismos nos muestra su fascinante complejidad, en particular, lavisin de los hombres que fueron capaces de desarrollar unametodologa de trabajo, anlisis y clculo con herramientas

elementales; en aquellos otros hombres que confiaron en esostcnicos y los proveyeron de los medios para realizar esas obras y

finalmente en los millares de trabajadores annimos quemovieron y trasladaron montaas sobre sus hombros.

Por gigantescas que nos parezcan ahora las actuales obras deingeniera, en que se mueven millones de metros cbicos de tierray rocas, sern pequeas en relacin con las que se lleven a cabo

en el futuro. Dispondremos de mquinas ms poderosas ymtodos ms eficientes para transformar la superficie de la tierrasegn los planes y necesidades del hombre.

Es imposible atribuir a un solo factor el grado de xito obtenido,pero es indiscutible que el conocimiento y aplicacin de ciertasnormas bsicas son de importancia capital para el desarrollo deeste tipo de trabajos, normas y leyes que son tan bsicas en el

pasado como hoy da y lo sern por siempre.

Todo se transporta o debe trasladarse en algn momento

Universidad de La Serena Departamento de Minas Pg. 2


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MATERIALES

Los conocimientos que se requieren para la ejecucin econmica y eficiente de obras deMOVIMIENTO DE TIERRA constituyen una ciencia. Su finalidad es alterar, en provecho delhombre, las caractersticas topogrficas de un lugar.

Toda obra de excavacin presenta dificultades y problemas, al remover la TIERRA cambianciertas caractersticas de las MATERIAS que la constituyen

Estos cambios dependen de las PROPIEDADES de los COMPONENTES.

Lo primordial para estos trabajos no es conocer la naturaleza del material, sino suspropiedades fsicas.

Lo que desea saber es lo siguiente:

El grado de facilidad al excavar y cargar un material determinado, in situ.

El grado de facilidad al excavar y cargar un material determinado, suelto.

El grado de facilidad al manipular y cargar un material determinado.

El grado de facilidad al transportar y descargar un material determinado.

Esta propiedad se denomina Facilidad de Carga.

Todo lo que puede indicarse es que se trata de una caracterstica general. Si un material seexcava y carga sin ninguna dificultad, se dice que posee en alto grado dicha propiedad.

Ciertos tipos de suelos arcillosos se cargan con gran facilidad. Se empujan con un tractor o secargan con un cargador tal como se encuentran en estado natural. Suelos arcillosos hmedosse cargan con gran dificultad. Existen, en cambio, materias como las rocas que requierenprimero fragmentarse con explosivos.

La eleccin de un equipo para un trabajo de carga y transporte depende entonces princi-palmente del grado de dificultad que presenta la excavacin y carga de un MATERIALdeterminado.



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LA SUPERFICIE DE LA TIERRA est formada por numerosos elementos, compuestos ymezclas, pero desde el punto de vista de su extraccin, carga y transporte, slo se clasificandel siguiente modo:

ROCAS

TIERRAS

MEZCLAS DE TIERRA Y ROCA

ROCAS: En esta clasificacin se incluyen materiales duros y firmes como las rocas comunes,hormign, bolones y materiales similares que pueden requerir el uso de explosivos para

extraerlos.

Todos los otros materiales los podemos considerar como tierra.

TIERRAS Y OTRAS MATERIAS DEL SUELO: Para fines de clasificacin, se subdividen deacuerdo con el tamao de sus partculas y el contenido de humedad. La grava, por ejemplo,tiene partculas grandes, mientras las de la arcilla son muy pequeas. La arena, por su parte,ocupa un lugar intermedio entre ambas.

La propiedad de retener la humedad es un factor importante pues el contenido de ella afecta el

peso y el rendimiento en las operaciones de excavacin y carga.

MEZCLAS DE ROCA Y TIERRA: Las mezclas de roca y tierra constituyen el material con quese trabaja comnmente. Este tipo de material se encuentra en la mayor parte del mundo y esuna combinacin de varios tipos de roca y tierras. El nombre que se d a estas mezclasidentifica su composicin aproximada. La marga arenosa, por ejemplo, consiste principalmenteen una mezcla de marga con algo de arena.

TODOS LOS MATERIALES en su estado natural tienen cierto grado de HUMEDAD, de acuerdocon las condiciones del tiempo y de drenaje, como tambin debido a sus caractersticas para

absorberla y retenerla. Hasta cierto punto, estos factores pueden ser regulados y modificadospor el ingeniero. Si bien ste no es capaz de hacer llover, puede humedecer con un camin deriego el material que va a mover. Si las condiciones de drenaje natural no son satisfactorias,puede abrir zanjas con este propsito. La retencin de humedad afecta el peso y el rendimientoen las operaciones de excavacin y carga.



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Son tres las caractersticas que un ingeniero debe conocer con respecto al material que debeexcavar y mover:

DENSIDAD, EXPANSION Y COMPRESIBILIDAD.

Densidad

LA DENSIDAD del material que va a moverse corresponde al peso por metro cbico delmaterial que hay que transportar. Conocido este valor es posible evaluar el rendimiento de unequipo determinado.

: Densidad de un material = Peso / Metro Cbico

V g., la capacidad de transporte de un camin colmado es de 28.600 Kg. (63.000 lb.) por carga,valor que por si slo no dice nada acerca del espacio volumtrico que realmente puedetransportar el vehculo. El fabricante del camin entonces debe indicar que para ese peso sedebe considerar una determinada densidad del material o metros cbicos mximos.

Si se trata, por ejemplo, de escoria, una materia liviana, se alcanzar la capacidad de volumendel camin mucho antes que su lmite de peso.

Por el contrario, si el material es grava hmeda, un material muy pesado, se sobrepasar la ca-pacidad de peso antes que el lmite relativo al volumen.

La densidad del material afecta tambin la forma de trabajo de los diferentes equipos quetrabajan en el movimiento de materiales, as: la manera de cargar de un cargador, el trabajo delarrastre de un tractor o la operacin de mantencin de caminos de una motoniveladora sonafectados por la densidad de los materiales intervenidos.

Siempre que se muevan materiales, su densidad ser unode los factores primordiales en la ejecucin del trabajo.

La densidad afecta incluso la eficiencia en los VIRAJES, MANIOBRAS y ACARREO de lasmquinas, notndose finalmente en los RENDIMIENTOS de las mismas y en laPRODUCTIVIDAD.

En general, mientras mayor sea la densidad de un material, mayor ser la potencia requeridapara moverlo.



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EXPANSION Y FACTOR DE CONVERSIN VOLUMETRICA

EXPANSION: es el aumento de volumen que se produce en un material al excavarlo. Seexpresa mediante un determinado porcentaje de aumento de volumen.

Por ejemplo, la expansin de la arcilla seca es de 40 %, o sea que un metro cbico de arcilla enel banco (en su estado natural in situ) ocupar un espacio de 1,40 m3 una vez que el materialse halla suelto.

Cuando se excava un material, normalmente se fractura en partculas menores que no puedenvolver a ajustarse entre si, tanto como en su estado natural. Esto da lugar a la existencia dehuecos en el material, provocando un aumento de su volumen llamado ESPONJAMIENTO.

1 m

1 m

1 m

In situ suelto

1,4 m3

1 m3

1 m3

1 m

Key words:DensidadPesoMetros CbicosMaterial en el Banco in situMaterial Suelto Esponjado



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FACTOR DE CONVERSION VOLUMTRICA: los movimientos de tierra y roca se calculanusualmente en metros cbicos en el banco (en su estado natural (in situ) o en el banco), sinembargo se requiere contar con un mtodo para determinar la relacin existente entre ladensidad de un material suelto y en el banco.

Dicha operacin se efecta mediante el FACTOR DE CONVERSION VOLUMETRICA, FCV,

el cual expresa el porcentaje de la densidad de un material suelto, con respecto a la densidadque tendra en el banco. Un ingeniero puede determinar entonces los m3 en el banco si sabe lacantidad de m3 sueltos, con slo multiplicar stos por el factor de conversin:

m3 sueltos x factor de conversin volumtrica = m3 en banco

El factor de conversin volumtrica y la expansin se determinan en la forma siguiente:

Factor de Conversin = Kg. por m3 de material sueltoKg. por m3 de material en banco

Porcentaje de Expansin = 1 - 1 x 100Factor de Conversin

La tabla de la pgina siguiente es una lista parcial de las cifras aproximadas de densidad,expansin y factor de conversin volumtrica de los materiales ms comunes.



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CARACTERISTICAS APROXIMADAS DE ALGUNOS MATERIALES

Factor

kg por m3 Porcentaje Volumtrico kg por m

3

deMaterial en banco de expansin de conversin material suelto

Arcilla en el banco 1750 40 0,72 1260

Arcilla y grava secas 1270 40 0,72 915Arcilla y grava mojadas 1380 40 0,72 1000

Carbn en la vetaantracita 1600 35 0,74 1190bituminoso 1280 35 0,74 950

Tierra comn y margaSecas 1550 25 0,80 1250Mojadas 2000 25 0,80 1600

Grava de 6 a 51 mmseca 1680 12 0,89 1680mojada 2250 12 0,89 2000

Yeso 2800 74 0,57 1600

Mineral de hierromagnetita 3280 33 0,75 2780pirita 3040 33 0,75 2580hematita 2900 33 0,75 2465

Piedra caliza 2600 67 0,60 1550

Arenaseca, suelta 1600 12 0,89 1440hmeda, compacta 2070 12 0,89 1860

Arenisca dinamitada 2520 54 0,65 1500

Ceniza 45 0,69 575

Roca fragmentada 2620 65 0,61 1750



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Observacin: La densidad y el factor de conversin volumtrica de un material varan, entreotros, segn los siguientes factores:

tamao de sus partculas componentes,

contenido de humedad,

grado de compacidad, etc.

Para saber exactamente las caractersticas de un material, sera necesario determinarlasprcticamente, con pruebas o test de terreno o en el laboratorio.

COMPRESIBILIDAD

Ha observado usted a un jardinero rellenando un hueco en la tierra? Por qu interrumpe sulabor, de vez en cuando, y apisona el material?

Porque sabe que la tierra que sac no cave en el hueco excavado por eso la apisona hastadejarla al ras con el terreno original. En los trabajos de movimiento de tierra, la operacin decompresin es necesaria por la misma razn. La tierra suelta puede comprimirse valindosede varios medios mecnicos. Es comn el uso de rodillos, pisones, pulverizadores y agua.

Lo usual, en este tipo de trabajo, es que la tierra se apisone a mayor densidad de la quegeneralmente tiene en su estado natural. La Ilustracin en esta pgina representa las tresfases tpicas de ese trabajo.

m3 en banco m3 sueltos m3 compactados

(30 % de expansin) (25 % de reduccin)

1 m

3

- 1000 kg 1,3 m

3

- 1000 kg 0,75 m

3

- 1000 kg

Debe aclararse que la disminucin de volumen referente al material compactado - en elejemplo anterior - es en relacin con la densidad que tena en el terreno (banco), y no respectoa la densidad cuando estaba suelto.

Key words: FCV, Compresibilidad.



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POTENCIA NECESARIA EN LAS MAQUINARIAS

POTENCIA es energa en accin, o la capacidad de ejecutar trabajar a una velocidaddeterminada.

SE REQUIERE POTENCIA para empujar o llevar una carga.

POTENCIA NECESARIA se relaciona directamente con el trabajo que se va a efectuar: cargarbolones, empujar material con una tractor, etc.

POTENCIA DISPONIBLE es la suministrada por la mquina para ejecutar cierta cantidad detrabajo.

POTENCIA UTILIZABLE es la potencia disponible, considerando las restricciones impuestaspor las condiciones del trabajo.

Es frecuente escuchar:

Una mquina puede hacer el trabajo, o no hacerlo, independiente de su potencia!

Ese raciocinio no permite decidir si es conveniente usar una mquina en un trabajodeterminado, ni estimar los costos asociados al mismo. El estudio de las diferentes clases depotencia y los factores que afectan a cada una de ellas, nos da a conocer las razones de queuna mquina pueda hacer un trabajo o no lo pueda hacer. Tambin determina la VELOCIDADen que puede viajar una mquina en ciertas condiciones de trabajo, y permite calcular lasvelocidades de viaje en proyectos en que no es factible obtener datos mediantecomprobaciones en el terreno.

Factores que determinan la POTENCIA NECESARIA:

1. RESISTENCIA AL RODADO: es la fuerza que opone el terreno al giro de las ruedas. Elvehculo no se mover mientras no se venza esta fuerza. Esta resistencia se mide enkilogramos y la fuerza necesaria para vencerla se expresa en kilogramos de traccin.

2. RESISTENCIA EN LAS PENDIENTES: Debida a la fuerza de gravedad que acta sobre elvehculo, la inclinacin del terreno ofrece resistencia al MOVIMIENTO DE LA MAQUINAEN EL ASCENSO. Esta resistencia se mide tambin en kilogramos. Al descender unapendiente, la fuerza de gravedad es favorable, y se denomina AYUDA EN PENDIENTES.



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RESISTENCIA AL RODADO (RR)

Muchos factores determinan la resistencia al rodado. Los ms importantes son los siguientes:

friccin flexin de los penetracin en peso sobre las

interna neumticos el suelo ruedasEjercen tambin considerable efecto la presin y diseo de los neumticos. Sin embargo, enuna mquina bien cuidada estos factores tienen poca influencia y sus efectos puedenconsiderarse como una constante, junto con la friccin interna y la flexin de los neumticos.

Mediante pruebas y ensayos, se ha formulado una regla emprica para calcular el efecto deestas constantes (friccin interna, flexin de los neumticos, etc. ). Este efecto, expresado enkilogramos de fuerza de traccin, constituye aproximadamente el 2% del peso bruto delvehculo.

Esto significa que se requieren 20 kg de empuje o tiro para mover cada tonelada de peso sobre

las ruedas. Este valor es el "factor" de resistencia al rodado en un vehculo con ruedas quemarcha por un camino duro, parejo y a nivel, tal como una carretera de hormign.

Para clculos ms complejos, la RR de los vehculos con ruedas se expresa como:

Resistencia al rodado (RR) = Peso sobre las ruedas x Factor RR(toneladas mtricas) (kg por tonelada)



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Pero, qu pasa si es una carretera fangosa o de tierra blanda y con surcos? No es lgicoque se requieran ms de 20 kg/ton? Los factores ms importantes que deben considerarseentonces son la naturaleza y condiciones de la superficie sobre la cual se mueven las ruedas.

Dado que las condiciones del terreno pueden variar infinitamente, existe un numero infinito deposibles factores de resistencia. No obstante, en la prctica slo se consideran cinco factores

principales para calcular trabajos. Se pueden determinar factores intermedios medianteinterpolacin y cierta experiencia. Para efecto de clculo, se desarroll la siguiente tabla confactores de RR para diferentes condiciones.

FACTORES TIPICOS DE RESISTENCIA AL RODADO

Tipo de Camino Sist. Mtrico Sist. Ingles

Duro y parejo (pavimento de hormign o bituminoso que no

cede bajo el peso).

20 kg/ton 40 lb/ton

Firme (grava) algo ondulado que cede un poco bajo la carga. 32,5 kg/ton 65 lb/ton

Nieve compacta.Nieve suelta.

25 Kg/ton45 Kg/ton

50 lb/ton90 lb/ton

De arcilla dura con surcos, que cede bastante bajo el peso. Serepara muy poco, y no se riega. La penetracin aproximada delos neumticos es de 2 a 3 cm (1 pulg - o ms).

50 kg/ton 100 lb/ton

De tierra sin estabilizar, surcado y que cede mucho bajo el peso;los neumticos se hunden de 10 a 15 cm (4" a 6").

75 kg/ton 150 lb/ton

Tierra blanda, fangosa y con surcos, o arena100 a 200

kq/ton200 a 400

lb/ton

Con la informacin obtenida en la tabla anterior podemos determinar qu fuerza de traccinse necesita para que el automvil marche por un camino de tierra blanda y con baches.

La RR de un mvil de ruedas varia segn la condicin del suelo. Los tractores de orugas no.



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RESISTENCIA EN LAS PENDIENTES (RP)

Es la fuerza de gravedad que debe vencer un mvil cuando marcha cuesta arriba.

Acta sobre el peso total de cualquier vehculo, ya sea de ruedas o de orugas.

En los trabajos de movimiento de tierra, las PENDIENTES (m) se miden generalmente enporcentajes de inclinacin o sea la relacin entre la diferencia de nivel de dos puntos dados y ladistancia horizontal que los separa.

Por ejemplo, un desnivel de 5 metrosen una distancia horizontal de 100 metros,constituira una pendiente del 5%.

m = dv

dh

M = 5% 5 m (dist vertical)

100 m(dist. horizontal)

Cuando la inclinacin es cuesta arriba, en relacin con la marcha del vehculo, s denominaadversa y se requiere mayor potencia. En este caso la RP es un factor negativo.

Cuando es cuesta abajo, constituye un elemento favorable de varios kilogramos adicionales enla propulsin del vehculo. Este factor positivo se denomina usualmente factor de ayuda (AP)en las pendientes. Sin embargo, ya se trate de una cuesta ascendente o descendente, o de unterreno a nivel, siempre se halla presente la resistencia al rodado, debe calcularse tambin yagregarse al resultado final.

Cuando se marcha cuesta arriba, un vehculo debe vencer la RR, ms la RP. Cuando semarcha en terreno plano, un vehculo slo debe vencer la RR.

Al marchar cuesta abajo, un vehculo debe vencer la RR menos el factor de ayuda en laspendientes (AP).

Cuesta arriba -------------------- Resistencia Total = RR + RP

Terreno plano ------------------- Resistencia Total = RR

Cuesta abajo -------------------- Resistencia Total = RR - AP

Tanto la resistencia como la ayuda en las pendientes se calculan en la misma forma. Una reglaemprica, basada en la experiencia, determina que por cada 1% de desnivel, se produce unafuerza adversa o favorable de 10 kilogramos por tonelada de peso del vehculo. Esto esadicional a la resistencia al rodado, y puede expresarse en la siguiente frmula:

RP (o bien AP) = (Peso Total + Peso de Carga) x (10 kg por ton)x (% de Inclinacin)



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Conversin de pendientes, taludes e inclinaciones

Viaje cuesta arriba, la pendiente s denomina adversa y se requiere mayor potencia.

...la RP es un factor negativo.

Viaje cuesta abajo, factor favorablede varios kilogramos adicionales en la propulsin del vehculo.

Este factor positivo se denomina factor de ayuda (AP) en las pendientes.

Obs.: siempre se halla presente la resistencia al rodado,debe calcularse tambin y agregarse al resultado final.

Cuesta arriba, un vehculo debe vencer la RR, ms la RP.

En terreno plano, un vehculo slo debe vencer la RR.

Cuesta abajo, un vehculo debe vencer la RRmenos el factor de ayuda en las pendientes (AP).



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QU FACTORES DETERMINAN LA POTENCIA DISPONIBLE?

1. LA POTENCIA es el factor primordial que determina la capacidad de trabajo de unamquina de remocin de tierra. Como quiera que la potencia es una relacin de trabajo ytiempo, no slo se debe tomar en cuenta la fuerza de una mquina, sino tambin la velocidad

con que se mueve y efecta una operacin determinada.

2. COMO LAS CONDICIONES varan hasta en el curso de una misma aplicacin, esnecesario alterar frecuentemente la relacin de trabajo y tiempo. La caja de engranajes decambios (manual o computarizada), suministra diversas combinaciones de velocidad y traccin.

Estas combinaciones o relaciones abarcan desde la de mnima velocidad y mxima traccin,hasta la de mxima velocidad y mnima traccin. Los datos correspondientes a cada mquina,tanto de carriles como de ruedas, se muestran en las hojas de especificaciones del fabricante.Por ejemplo:

TRACTOR DE ORUGAS TRACTORES DE RUEDAS

Fuerza en la Barrade Tiro, en Kg.

Fuerza en lasRuedas, en Kg.

Velocidad Km / h Nominal Mxima Velocidad Km / h Nominal Mxima

1ra. 2,4 20.000 23.700 5 ta. 36,4 1.980 2.520

Cul es la diferencia entre "fuerza en la barra de tiro" y "fuerza en las ruedas propulsadas?

La diferencia es slo convencional, pues ambos valores se miden en kilogramos de traccin.En los tractores de carriles, la fuerza se mide en la barra de tiro lo cual es fcil de determinar.En tractores de ruedas, se mide en las ruedas propulsadas, o sea, la fuerza neta que ejercenlos neumticos en el suelo a fin de impulsar el vehculo hacia delante, y es ms difcilevaluarla.

En qu se diferencian la fuerza nominal y la fuerza mxima? La "fuerza nominal" es latraccin que ejerce el tractor cuando el motor desarrolla su potencia plena nominal (que semide en HP), a la velocidad (RPM) especificada. La velocidad de viaje del tractor (que semuestra en la hoja de especificaciones) depende de dicha traccin nominal en kilogramos. Latraccin mxima es el resultado del aumento del par motor bajo la carga, pero se obtiene aexpensas de la disminucin de la velocidad de marcha.

A que velocidad puede transportar una maquina su carga?



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POTENCIA UTILIZABLE

Factores que reducen la potencia disponible:

1. TRACCIN EFECTIVA O AGARRE: Es la capacidad que tienen las ruedas u orugas deaferrarse a la superficie del suelo. Constituye siempre un factor que limita la potencia.

Cuando los carriles o ruedas giran en falso, significa que las condiciones de agarre son malas.En este caso, se debe:

a. AUMENTAR EL PESO

b. MEJORAR LAS CONDICIONES DEL SUELO

Uno de los factores ms importantes que determinan la fuerza de traccin es el peso de lamquina mismo. Ningn tractor es capaz de ejercer una fuerza de traccin superior a su peso.En general, lo que determina la fuerza de traccin es el peso sobre las ruedas propulsadas.Por ejemplo, si en un automvil corriente las ruedas propulsadas soportan el 40 % del peso,

slo puede ejercer una fuerza de traccin mxima equivalente al 40 % de su peso.

Pero! Las condiciones del suelo disminuyen en diversos grados dicho valor.

2. ALTITUD: Al aumentar, disminuye la presin atmosfrica y baja la potencia de todo motorde aspiracin natural. Como es natural, se reduce la fuerza de traccin del vehculo.

Los efectos de la ALTITUD

Al aumentar la altitud de los trabajos de movimiento de tierra, disminuye la presin atmosfrica

y baja la potencia de un motor. Esto constituye una reduccin proporcional en cada una de lasvelocidades de movimiento del mvil.

Caso de MOTORES DE ASPIRACION NATURAL

Cuando se trata de motores sin turbo alimentacin, y no hay disponible informacin especfica,se considera una prdida del 1% cada 100 m a partir de los 1000 m de altitud.



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Los kilogramos de traccin requeridos no varan con la altitud.Lo que disminuye, a medida que aumenta la altitud, es la fuerza de traccin disponible.

MOTORES TURBOALIMENTADOS

Los motores turboalimentados mantienen toda su potencia a mayor altitud que los motores deaspiracin natural.

Key words:

Potencia, RR, RP



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TIEMPO O DURACION DEL CICLO

CUANTO TIEMPO se requiere para hacer un trabajo?

CUANTOS MINUTOS invierte una mquina en hacer un VIAJE de IDA y VUELTA?

EL TIEMPO necesario, para el viaje de ida y vuelta, de una mquina de transportede carga se denomina TIEMPO DE CICLO.

En cualquier trabajo de remocin de tierra, las mquinas se adaptan a un ciclo de trabajodeterminado. En este ciclo estn incluidas las operaciones de carga, acarreo, descarga yretorno al lugar original, con algunas variaciones en ciertos casos.

El tiempo de ciclo es el que invierte una mquina para llevar a cabo todas estas operaciones.

Las operaciones de carga, acarreo, descarga y retorno corresponde al ciclo de camin.

VIAJE CARGADO

MANIOBRAS

CARGUIOVIAJE VACIO

ESPERAS CARGA

MANIOBRA

DESCARGA

DESCARGA

Cul es el tiempo de ciclo de un cargador?

Una vez que se planea una obra de remocin de tierra, y se inicia el trabajo, es relativamentesimple determinar el tiempo de ciclo para cualquiera de las unidades con slo medir variasveces el tiempo invertido por la mquina en un ciclo completo y luego obtener el trmino medio.

Qu mtodo puede usarse si no se ha comenzado el trabajo?

Es posible tambin que sus clculos demuestren la necesidad de obtener ms mquinas paraejecutar el trabajo. Conociendo la capacidad de una mquina, los requerimientos de potencia ylas limitaciones que hay en una obra, el ingeniero puede determinar, con bastante exactitud, eltiempo de ciclo de la mquina. Con esta informacin le ser posible calcular el rendimiento.



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La razn ms importante para calcular el tiempo de ciclo es: reducirlo!,

La reduccin del tiempo se obtiene por medio de mejor planeamiento u organizacin deltrabajo. No se debe olvidar que el "Tiempo es Oro", pues las horas que se economizan en untrabajo de remocin de tierra aumentan las ganancias netas.

EL TIEMPO DE CICLO consiste de dos partes que se denominan

TIEMPO FIJO

TIEMPO VARIABLE

Tiempo Fijo es el que invierte una mquina, durante el ciclo, en todo aquello que no seaacarreo y retorno. Incluye el tiempo para cargar, descargar y maniobrar en el curso del trabajo.Todos estos tiempos son ms o menos constantes, sea cual sea la distancia a que se lleve oacarree el material.

El tiempo fijo se puede comprobar con papel, lpiz y un cronmetro, registrando el tiempo delos diversos eventos

Tiempo Variable es el que se necesita para el acarreo o, en otras palabras, el tiempo invertidoen el camino acarreando el material y regresando vaco, y vara con la distancia hasta la zonade vaciado y la velocidad de los camiones.

El tiempo total de un ciclo determina el nmero de viajes por hora, y es evidente que elingeniero desea obtener el mayor nmero posible de viajes por hora. Esto significa que debereducir y mantener al mnimo el tiempo del ciclo. Existen ciertas normas para conseguir la

disminucin del tiempo en los ciclos. Estas normas son de sentido comn.

Consultas

COMO REDUCIR EL TIEMPO FIJO?

COMO REDUCIR EL TIEMPO VARIABLE?

Key words: Tiempo de ciclo, tiempo fijo, tiempo variable



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PRODUCCION

El nmero de VIAJES por HORA y de METROS CUBICOS por VIAJE determinan la produccinde un equipo de remocin de tierra.

OBJETIVO DE LA PRODUCCIN: mover grandes cantidades de material alCOSTO MAS BAJO POSIBLE.

Dado que LOS HOMBRES Y LAS MAQUINAS no trabajan 60 minutos en cada hora, se debeaplicarse un COEFICIENTEDEEFICIENCIA en los clculos de produccin.

Una vez que se establezca la duracin del ciclo, calculando el tiempo fijo y el tiempo variable,se puede determinar el nmero de viajes por hora:

Ciclos por hora = 60 minutosTiempo de ciclo en minutos

Conociendo el nmero de ciclos por hora, se puede calcular la produccin por hora.

Produccin por hora = (Metros cbicos (en banco) / ciclo) x Nmero de ciclos / hora(m3 en banco)



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Sin embargo, la realidad en las empresas (no tan slo las de movimiento de materiales) esotra, esto por la sencilla razn de que nadie trabaja 6O minutos en cada hora. Existen variosfactores que afectan el tiempo de trabajo de una mquina (y los hombre). Por lo tanto, se debereconocer que las frmulas de clculo anteriores logran cifras que expresan resultados decarcter terico.

Al estimar la produccin, el factor de eficiencia en el trabajo es uno de los elementos mscomplicados, pues depende de factores humanos -- de parte de la administracin y de losoperadores -- tales como la experiencia, la dedicacin y la habilidad. Hay tambin otras causas,entre las cuales se puede mencionar el tiempo atmosfrico, las fallas de las mquinas, el gradode disponibilidad de repuestos y la atencin tcnica.

Existen algunas "Reglas Empricas" para calcular la eficiencia del trabajo cuando las condi-ciones son normales. Los tractores de orugas, por ejemplo, generalmente trabajan 50 minutosde cada hora, y las mquinas de neumticos nicamente 45 minutos de cada hora.

Se puede determinar entonces la produccin utilizando un Factor de Eficiencia.

Horas Efectivas de Trabajo Factor de Eficiencia

50 min. / hora

45 min. /hora

40 min. / hora

0,83

0,75

0,67

De tal forma, se puede encontrar un resultado ms preciso con la siguiente expresin:

Produccin Estimada (m3/hr) = Produccin (m3/ hr de 60 min) x Factor de Eficiencia.

Administracindepende de factores humanos y de los operadores

experiencia, la dedicacin y la habilidad.

Tiempo atmosfrico Lluvias, nieve, sequas,Ambiente Regulaciones, verdesPoltica Estabilidad

Fallas en mquina Calidad, mal uso, capacitacinDisponibilidad de repuestos Seriedad empresas

Servicio tcnico Profesionalismo, calidadSismologa



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"Reglas Empricas" para calcular la eficiencia del trabajo en condiciones normales.

Tractores de orugas generalmente trabajan 50 minutos/hora.

Mquinas de neumticos trabajan 45 minutos/hora.

Produccin utilizando un Factor de Eficiencia.

Horas Efectivas de Trabajo Factor de Eficiencia

50 min. / hora

45 min. /hora

40 min. / hora

0,83

0,75

0,67

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