Maquinaria pesada

2. ÍNDICE
Introducción
Objetivo
Tipos de maquinaria pesada y su Descripción
Conclusiones

3. INTRODUCCIÓN
Las máquinas para movimiento de tierra se
caracterizan por ser, robustas y resistentes y son
en general equipos autopropulsados utilizados
en construcción de: caminos, carreteras,
ferrocarriles, túneles, aeropuertos, obras
hidráulicas, y edificaciones. Están construidos
para varias funcionas como son: soltar y
remover la tierra, elevar y cargar la tierra en
vehículos que han de transportarla, distribuir la
tierra en camadas de espesores controlados, y
compactar la tierra. Algunas máquinas pueden
efectuar más de una de estas operaciones.

4. OBJETIVO
En el presente trabajo se conocerá conceptos
básicos del conocimiento de maquinaria
pesada el uso recomendable para un buen
rendimiento, conocimiento de medidas básicas
dentro de estas y sobre todo tener
conocimiento en saber los diferentes tipos de
maquinaria pesada.

5. Tipos de Maquinaria Pesada
Algunas de las maquinarias de las que se hará mención
a continuación son:
Tractor
Motoniveladora
Rodillo
Cisterna de Agua
Volquetes
Cargador Frontal
Retroexcavadora
Excavadora

6. TRACTOR O BULDOZER

7. Un tractor es un vehículo especial
autopropulsado que se usa para arrastrar o
empujar remolques, aperos u otra
maquinaria o cargas pesadas. Hay tractores
destinados a diferentes tareas, como la
agricultura, la construcción, el movimiento
de tierras o para tareas especializadas como
los utilizados en estaciones ferroviarias. Se
caracterizan principalmente por su buena
capacidad adherencia al terreno.

8. Tractor de Orugas
Máquina autopropulsada sobre cadenas,
diseñada para ejercer una fuerza de empuje o
tracción.

9. Características de algunos modelos de
tractores a Orugas
MODELO CARACTERISTICAS
550H
Potencia neta
del motor
50 kW
67 hp
Ancho de la
Lámina
96" a 110"
2438 a 2794 mm
Capacidad de
la Lámina
1.65 a 1.9 yd3
1.26 a 1.45 m3
Peso en Orden
de Trabajo
6622 a 6786 lb
14600 a 14960 kg

10. MODELO CARACTERISTICAS
1550H
Potencia
neta del
motor
88.7 kW
119 hp
Ancho de la
Lámina
110" a 124"
2794 a 3150 mm
Capacidad de
la Lámina
3.4 a 3.9 yd3
2.6 a 2.98 m3
Peso en
Orden de
Trabajo
25300 a 27060 lb
11474 a 12274 kg

11. MODELO CARACTERISTICAS
650K
Potencia
neta del
motor
56 kW
75 hp
Ancho de la
Lámina
98" a 124"
2489 a 3150 mm
Capacidad de
la Lámina
2.00 a 2.60 yd3
1.53 a 1.99 m3
Peso en
Orden de
Trabajo
18200 a 19400 lb
8244 a 8813 kg

12. Rendimiento de los tractores-niveladores
(de orugas)
El rendimiento de un tractor se expresa en metros
cúbicos por hora y depende de varios factores: habilidad
del conductor, naturaleza del terreno, humedad y estado
de los materiales y organización de las obras.
A título indicativo se dan en el siguiente Cuadro algunas
cifras. Corresponderá al capataz de las obras
interpretarlas y traducirlas en función de las condiciones
locales.

13. POTENCIA
DEL
TRACTOR
TRANSPORTE A 30 M. TRANSPORTE A 60 M.
Regreso a
4 Km/hora
Regreso a
8 Km/hora
Regreso a
4 Km/hora
Regreso a
8 Km/hora
150/180 95 175 50 60
100/125 80 150 45 50
75/85 60 105 35 40
-El rendimiento con cuchilla inclinable es de un 15 a un 25 por
ciento mayor que con cuchilla recta.

14. Algunos ejemplos de maquinaria pesada
• Se ejecuta un trabajo de excavación con buldózer en un terreno arcillo –
arenoso y cuya distancia de trabajo es de 30 metros con una capacidad de
lampon de 2.5 m3 cuya maquina trabaja con una eficiencia de 80% y la
velocidades de carga y vacío son de 2.4 y 4 k/h respectivamente,
determinar el rendimiento de la maquina.
Solución
Formula de rendimiento Q x E x F x 60
R=
Cm
• Donde:
R = rendimiento de la maquina m3/h
Q = capacidad del lampon m3
F = factor de conversión de materiales (depende de la naturaleza del
terreno)
E = eficiencia
Cm = tiempo que demora un ciclo de trabajo (min.)
60 = min. X hora de trabajo

15. En el problema tenemos
Q = 2.5 m3
E = 80%
De la distancia y velocidad sacamos el tiempo que demora un ciclo = 1.53 min.
F = 1.25 según cuadro de conversión
Reemplazando:
2.5 x 0.8 x 1.25 x 60
R=
1.53
R= 98 m3/h

16. MOTONIVELADORA

17. Máquina autopropulsada sobre ruedas, con una hoja
ajustable situada entre los ejes delantero y trasero
que corta, mueve y extiende materiales con fines
generalmente de nivelación.
-Motoniveladora - Moto niveladora, también
conocida por "Grader". Se utiliza para mezclar los
terrenos, cuando provienen de canteras diferentes,
para darle una granulometría uniforme, y disponer
las camadas en un espesor conveniente para ser
compactadas, y para perfilar los taludes tanto de
rellenos como de cortes.

18. Son máquinas de usos múltiples usadas para dar
acabado, conformar la pendiente de un banco o de una
cuneta. Se usan también para mezclar, esparcir,
desplegar, nivelar y seleccionar material, en operaciones
de desbroce ligero, construcción general y el
mantenimiento de caminos de tierra. El principal
propósito de una motoniveladora es cortar y lo hace
con una cuchilla, limitadas a hacer cortes laterales en
materiales medios a duros, ya que no pueden usarse
para excavación pesada. Una motoniveladora puede
mover pequeñas cantidades de material pero no
puede realizar el trabajo de un tractor debido a la
resistencia de su estructura y la posición de la cuchilla.

19. POSICION ANGULAR
DE LA CUCHILLA

20. Los modelos más sofisticados pueden mover la cuchilla
en diversas posiciones por debajo de la niveladora o a
los lados También puede desplazarse horizontalmente para
incrementar su alcance más allá del ancho del equipo.
DESPLAZAMIENTO LATERAL DE LA CUCHILLA

21. Cuando la cuchilla se inclina más, la velocidad lateral
se incrementa, de modo que el material no se
empuja hacia delante tan rápido y se puede hacer un
corte más profundo. La forma y el mantenimiento de
la mayoría de las vías, requiere un ángulo de 25° a
30°. El ángulo debe disminuir para el esparcido e
incrementarse para cortes y cunetas. Este ángulo de
la cuchilla influirá luego en la producción.

22. Estimación de la producción
La producción de una motoniveladora depende mucho del
tipo de trabajo en la que se use. Por ejemplo, para nivelar
superficies, cortando el material de las salientes y usándolo
para rellenar las hondonadas el volumen de material no es
significativo, de modo que la producción se mide en
unidades de área por hora. De manera similar para las
actividades de refine, esparcido y batido de material en obra,
aunque para estas dos operaciones se puede usar algunas
veces unidades de volumen por hora. En labores de
formación o limpieza de canaletas, la producción se mide en
unidades de longitud por hora.

23. Schexnayder (2002) recomienda una fórmula para
estimar el tiempo que le toma a la motoniveladora
realizar un trabajo. La expresión recomendada se expresa
en la siguiente ecuación.
p D
T total =
S E
Donde:
p es el número de pasadas requeridas.
D es la distancia de viaje en cada pasada.
S es la velocidad de la niveladora en cada pasada.
E es el factor de eficiencia del trabajo.

24. -El número de pasadas depende de los requerimientos
del proyecto y se estima antes de iniciar el trabajo. La
distancia por pasada también debe establecerse con
anterioridad. Conociendo además el ancho efectivo de
la cuchilla (Bef) es posible determinar la producción,
dividiendo el producto de la distancia y el ancho entre
el tiempo hallado anteriormente, como se expresa en
la siguiente ecuación.
D Bef
P =
T total

25. El ancho efectivo se considera como la proyección del ancho
de la cuchilla en un plano perpendicular al eje longitudinal de
la motoniveladora. Conociendo el ángulo con que se coloca
la cuchilla para hacer el trabajo se puede estimar con la siguiente
ecuación.
Bef = B cos a
Al reemplazar en la ecuación de la producción el valor de Ttotal se
obtiene la producción en función del ancho, la velocidad y el
número de pasadas, según la ecuación siguiente.
Bef S E
P =
p

26. La velocidad es el factor más difícil de estimar. Conforme el
trabajo avanza, las condiciones pueden requerir que la
velocidad estimada se incremente o disminuya. Se debería
registrar la velocidad de trabajo cada vez, porque depende
mucho de la habilidad del operador y el tipo de material.
Siempre debería trabajarse a la máxima velocidad que
el operador y las condiciones del terreno lo permitan.
Si se requiere una menor velocidad, es mucho mejor
usar un cambio menor que correr a menos de la máxima
velocidad. En el siguiente cuadro se muestran los rangos
más apropiados de los cambios a usar en las diferentes
operaciones, bajo condiciones normales.

27. OPERACIÓN CAMBIO
Mantenimiento de caminos Segunda a tercera
Preparación de solares Tercera a cuarta
Mezcla o batido de material Cuarta a sexta
Trabajos en pendientes
laterales
Primera
Construcción y limpieza de
zanjas
Primera a segunda
Nivelación de acabado Segunda a cuarta
Rango de cambios adecuados para las
operaciones de la motoniveladora.

28. -En cuanto a la eficiencia, un valor aceptable para las
niveladoras es de 60% ó 36 min. /h. Este valor considera
la variación en el número de pasadas durante el
trabajo en el campo. La habilidad del operador junto
con el planeamiento es lo más importante para
eliminar las pasadas innecesarias. Por ejemplo, si se
requiere de 4 pasadas para completar un proyecto, cada
pasada adicional implica un incremento de tiempo y
dinero. Cuando se hace un número de pasadas sobre una
distancia relativamente corta (menos de 300 m.), es más
eficiente mover en reversa la niveladora hasta el
punto de inicio que girar y continuar el trabajo a partir
del punto final. El giro puede dañar la superficie,
especialmente si se trata de trabajos de acabado y nunca
debe girarse sobre una capa bituminosa.

29. Por otro lado, una presión excesiva de las llantas puede
causar una pérdida de contacto con la superficie del
camino, produciendo una pérdida de tracción. Una
diferencia de presión de aire entre las llantas posteriores
produce deslizamiento y el colapso de la niveladora. Es
necesario mantener las llantas infladas a la presión
correcta para obtener buenos resultados.
Otra posible fórmula para el cálculo de la producción de
manera muy rápida está en función de la potencia, con la
expresión de siguiente.
P [m3 / h] = 2.3HP
Esta fórmula considera una eficiencia de 50 min. /h. Para valores
de eficiencia distintos, será necesario aplicar un factor de
corrección equivalente a E/50, siendo E el nuevo valor de
eficiencia en min./h.

30. CARGADOR FRONTAL

31. -Los cargadores son tractores equipados con un
cucharón excavador montado sobre brazos
articulados sujetos al tractor y que son accionados
por medio de dispositivos hidráulicos.
-Estas máquinas están diseñadas especialmente
para trabajos ligeros de excavación de materiales
suaves o previamente aflojados.

32. UTILIZACIÓN DEL CARGADOR FRONTAL.
Muy ligera de empleo, la pala cargadora es utilizada
para:
La carga de todos los materiales, con la cuchara
apropiada.
a excavación, en terreno llano, de materiales
sueltos o disgregados.
El desmonte de terrenos blandos.
la limpieza.
El extendido y la nivelación de materiales.
El ripado de vía férrea, etc.

33. DETERMINACION DEL RENDIMIENTO DE UN CARGADOR.
La producción en este tipo de equipo se calcula multiplicando
la cantidad de material que mueve el cucharón en cada ciclo
por el número de ciclos/hora, siendo la capacidad nominal del
cucharón afectado por un determinado factor de carga.
Factores de carga para diversos materiales
MATERIAL SUELTO FACTOR
Material húmedo 0.95
Agregado de concreto 0.95
de 1/8" - 7/8" 0.90
de 3/8 - 3/4" 0.92
de 3/4 - 1½ 9.87
mayores de 1½ 0.60 - 0.85

34. MATERIAL EN BANCO FACTOR
Clase I 0.85
Clase II 0.78
Clase II-A 0.71
Factores de Excavación
El tiempo de ciclo se compone de
Tiempo de carga básica (fijo)
Tiempo de ida
traslación
(variable)
Tiempo de descarga básica
Tiempo de regreso traslación
Tiempo de acomodo básico

35. EJEMPLO DE RENDIMIENTO DE UN CARGADOR FRONTAL
CATERPILLAR CAT 922 – B
Capacidad : 1.15 m
Potencia : 80HP
Peso : 7,530 Kilos
El rendimiento es:
3.600x Q x F x E x K
R= (m3 /h)
Cm
Donde :
Q = Capacidad del cucharón = 1.15 m3
F = Factor de conversión = 1.3
E = Factor de eficiencia de la máquina = 0.8
K = Factor de eficiencia del cucharón = 0.8
Cm= Tiempo que dura un ciclo de trabajo = 20 seg.

36. Reemplazando estos valores:
3,600 x 1.15 x 0.8 x 0.8 x 1.3
R= =172 m3 /h
20
R= 172 x 8
R= 1,376 m3 /día

37. EXCAVADORA

38. -Se denomina pala excavadora a una máquina utilizada en
construcción para excavar.
-Aunque no es preceptivo, las excavadoras modernas
tienden a ser del tipo retroexcavadora, las cuales son en
esencia un tractor que en su parte delantera lleva una pala
cargadora y en la trasera un brazo excavador, por lo cual
excavan zanjas mientras avanzan. Esa disposición permite
que la máquina se desplace por un terreno todavía no
excavado, y permite que el brazo tenga buena movilidad
hacia los costados.
-Las excavadoras más potentes son las giratorias sobre
ruedas. Las máquinas giratorias también se pueden
desplazar sobre orugas, con lo cual pueden aumentar
substancialmente su potencia, también se incrementa su
versatilidad para desplazarse por terrenos abruptos.

39. RETROEXCAVADORA

40. RETRO EXCAVADORA

41. Es una pieza de maquinaria pesada que tiene
una cabina cerrada, donde el operador se
sienta. Una pala o cuchara adjunto se agrega a la
parte delantera
• En la parte posterior de la máquina es un brazo
articulado con una excavadora pequeña al final

42. RETROEXCAVADORA
La sede de una
retroexcavadora está
diseñado para moverse
de manera que el
operador puede utilizar
los controles para los
archivos adjuntos
cuando sea necesario .
Si la máquina tiene una
retroexcavadora
extraíble, la sede
asociados al control de
la retroexcavadora por
lo general va de la pala
retroexcavadora cuando
se lo desprendieron.

43. DIFERENCIA PALA ESCAVADORA Y RETROEXCAVADORA
Se denomina pala excavadora a una máquina autopropulsada, sobre neumáticos uorugas, con
una estructura capaz de girar al menos 360º (en un sentido y en otro y de forma
ininterrumpida) que excava terrenos, o carga, eleva, gira y descarga materiales por la acción
de la cuchara, fijada a un conjunto formada por pluma y brazo o balancín sin que la estructura
portante o chasis se desplace.

44. Existen dos tipos de excavadoras diferenciadas por el diseño del
conjunto cuchara-brazo-pluma y que condiciona su forma de
trabajo:
• Excavadora frontal o pala
de empuje: con la cuchara
hacia arriba. Tiene mayor
altura de descarga. Útil en
trabajos de minería,
cuando se cargan
materiales por encima de
la cota de trabajo.
• Retroexcavadora: tiene la
cuchara hacia abajo.
Permite llegar a cotas más
bajas. Utilizada sobre
todo en construcción para
zanjas, cimentaciones,
desmontes, etc.
• Normalmente se suele
referir de forma errónea a
la pala mixta como
retroexcavadora.

45. RETROEXCAVADORA
La retroexcavadora es una máquina
que se utiliza para realizar
excavaciones en terrenos. Es una
variante de la excavadora
Se utiliza habitualmente en obras
para el movimiento de tierras, para
realizar rampas en solares, o
para abrir surcos destinados al
pasaje de tuberías, cables, drenajes,
etc, así como también para
preparar los sitios donde se
asientan los cimientos de los
edificios.
La máquina hunde sobre el terreno
una cuchara con la que arranca los
materiales que arrastra y
deposita en su interior.

46. PALA
EXCAVADORA
lLa excavadora, incide
sobre el terreno
excavando de arriba
hacia abajo. Es utilizada
para trabajar el
movimiento de tierras a
nivel inferior al plano
de apoyo, o
un poco superior a
éste.

47. Diferencias entre excavadora y
retroexcavadora:
RETROEXCAVADORA
• RUEDAS.
• MAYOR MOVILIDAD.
• NO DAÑAN EL PAVIMENTO
• MEJOR ESTAVILIDAD CON
ESTAVILIZADORES.
• NIVEL DE LA MAQUINA CON
ESTABILIZADORES.
• MAYOR CAPACIDAD DE
TRABAJO CON LA HOJA.
EXCAVADORA
• CADENAS(ORUGAS).
• MAYOR FLOTACION.
• MAYOR TRACCION.
• MAYOR MANIOBRABILIDAD
PARA TERRENOS DIFICILES.
• REUBICACION MAS RAPIDA
DE LA MAQUINA.

48. TIPOS DE EXCAVADORAS
EXCAVADORA FRONTAL RETROEXCAVADORA

49. MARCAS DE
RETROEXCAVADORAS Caterpillar excavadoras
Komatsu excavadoras
Volvoe xcavadoras
Hitachi excavadoras
JCB excavadoras
Liebherr excavadoras
Case excavadoras
Yanmar excavadoras
Hyundai excavadoras
Kubota excavadoras
Takeuchi excavadoras
Bobcat excavadoras
Kobelco excavadoras
DOOSAN excavadoras
New Holland excavadoras
ATLAS excavadoras
John Deere excavadoras
Neuson excavadoras
Terex excavadoras
O&K excavadoras
Fiat-Hitachi excavadoras
Daewoo excavadoras
[Other] excavadoras
Åkerman excavadoras
FUCHS excavadoras
Hanix excavadoras
Schaeff excavadoras
IHI excavadoras
Mecalac excavadoras
Fiat-Kobelco excavadoras

50. CARACTERISTICAS
ESPECIFICACIONES

51. RETROEXCAVADORA SERIE M 3
580 M I 580 Super M I 580 Super M+ I 590
Super M I 590
Silenciosa, cómoda y con
espacio de sobra
Tan pronto se cierra la puerta de la cabina
desaparecen los ruidos del exterior. La cabina de
Case, con tan sólo 72 dBA, es la más silenciosa del
mercado. Sume a esto los asientos cómodos, una
amplitud total y los controles pilotos de ajuste
infinito, y tendrá un ambiente de trabajo que se
asemeja a un automóvil de lujo.
Visibilidad superior
Otro elemento clave de la productividad es
disponer de una visibilidad excelente hacia los
cucharones y el área de trabajo. La cabina de Case
cuenta con un cristal curvo que va del piso al techo
y ofrece una vista panorámica hacia la cargadora, la
retroexcavadora y hacia los lados.

52. Herramientas para retroexcavadoras
La gran selección de herramientas para retroexcavadoras
(incluyendo una nueva tenaza hidráulica) le proporciona
flexibilidad para atender más clientes, de manera más
rentable.
Cucharones de servicio estándar, de servicio pesado, de
servicio pesado para roca, con pasador de traba, de
excavación de suelo, para coral y para limpieza de zanjas
Perfiladora de pavimento en frío
Martillo hidráulico
Sinfín
Desgarrador
Tenazas mecánicas e hidráulicas
Acoplador rápido
Compactador de placas vibratorias
Herramientas de cargadora
La línea de herramientas para el cargador incluye lo
siguiente:
Cucharón de uso general
Cucharón de uso múltiple
Cucharón de descarga lateral
Cucharón de material ligero
Horquillas de cargador

53. PARTES ,PESOS
Y DIMENSIONES

54. CONCLUSIONES
La tendencia actual en el diseño de la maquinaria pesada
es:
-Aumento del rendimiento sin aumentar
considerablemente el tamaño de la máquina, incidiendo en
la mayor rapidez del trabajo.
-Ejecución de operaciones diversas con una misma
máquina.
-Mandos reguladores en controles más precisos y fáciles de
maniobrar.
-Aumento de la potencia de motores y de capacidades de
las máquinas.
-Mejores materiales y detalles de construcción mejor
concebidos y realizados.