Este documento describe los pasos para calcular los componentes y construir un volquete, incluyendo: 1) seleccionar el chasis apropiado dependiendo del tipo y peso de la carga; 2) calcular el peso y volumen de la carga; 3) determinar la longitud de la caja y el centro de gravedad de la carga y el equipo; 4) seleccionar los materiales, bomba hidráulica y anclajes; y 5) verificar las reacciones en los ejes y componentes estructurales. El objetivo es diseñar un volquete seg

1. COMO CALCULAR CHASSIS, COMPONENTES Y
CONSTRUIR UN VOLQUETE
1. CÁLCULOS APLICADOS A LA CONSTRUCCIÓN DE CARROCERIA VOLCADORA CON CAJA DE 9 m³
PARA TRANSPORTE DE TIERRA, ARENA, PIEDRAS y ELEMENTOS SIMILARES SECOS (NO
ADHERENTES A LA CAJA) 1.1 Selección del chassis a ser empleado (se toma como ejemplo un chassis
Mercedes Benz o Similar)
1.1.1 Primeramente es necesario saber lo siguiente: -
Que tipo de carga queremos transportar.
Con respecto a este tema hay que decir que para volquetes de más de siete metros cúbicos de carga, la misma, no
se puede considerar adherente(por ejemplo barro) pues, si en el momento de la descarga el vehículo estuviera en
piso desnivelado casi con seguridad tendremos el vuelco de todo el equipo hacia una de sus laterales, debido a la
concentración de la carga a una altura suficiente como para que el momento de dicha carga desestabilice todo el
equipo.
Centro de gravedad de la carga
Altura del CG con la carga adherida al piso visto desde la parte trasera del vehículo
En realidad cuando se trabaja con esto siempre es mejor verificar el ángulo de rozamiento del material.
En la tabla que sigue señaladas en verde veremos que estos valores en grados corresponden al ángulo cuya tg.es
la tg.de rozamiento del material. Dicho en otras palabras, es el ángulo de inclinación de la caja, necesario para que
el material que transportamos comience a deslizar hacia abajo en el momento de la descarga.

2. Peso específico y ángulo de rozamiento de algunos materiales
Material Kg/m3 Ang. Material Kg/m3 Ang.
Roz Roz
C. Productos agrícolas
Arena 1.500 30º
Arena de pómez 700 35º Avena 450 30º
Cal en polvo 1.000 25º Azúcar 750 35º
Cal en terrón 1.000 45º Cebada 650 25º
Cascote o polvo de ladrillo 1.300 35º Centeno 800 35º
Cemento en sacos 1.600 --- Guisantes 800 25º
Cemento en polvo 1.200 25º Harina y salvado 500 45º
Cenizas de coque 700 25º Heno prensado 170 --
Clínker de cemento 1.500 30º Judías 750 30º
Escoria de Altos Hornos (granulada) 1.100 25º Maíz 750 25º
Escoria de Altos Hornos (troceada) 1.500 40º Malta triturada 400 45º
Grava 1.700 40º Patatas 750 30º
Yeso y escayola 1.250 25º Remolacha desecada y cortada 300 40º
B. Combustibles Remolacha, nabos o zanahorias 750 30º
Briquetas de lignito, amontonadas 800 30º Sémola 550 30º
Briquetas de lignito, apiladas 1.300 --- Trigo 750 25º
Carbón de leña en trozos 400 45º D. Otras materias
Coque de hulla 500 45º Abonos artificiales 1.200 40º
Hulla en bruto, con humedad 1.000 45º Carburo 900 30º
Hulla pulverizada 700 25º Estiércol apelmazado 1.800 45º
Hulla en residuos de lavadero 1.200 0º Estiércol suelto 1.200 45º
Hulla en otras formas 850 30º Harina de pescado 800 45º
Leña en astillas 200 45º Hielo 900 30º
Leña troceada 400 45º Mineral de hierro 3.000 40º
Lignito 700 35º Pirita 2.700 45º
Serrín de madera asentado 250 45º Pirita tostada 1.400 45º
Serrín de madera suelto 150 45º Sal común 1.200 40º
Ej. : (coef.de rozamiento) µ = T/N >> fuerza necesaria para poner la carga en movimiento (iniciar descarga)
dividido el peso del material a descargar
Pero T/N tambien es: tg ρ = T/N o tg de rozamiento

3. Ej. para cascote o polvo de ladrillo el ángulo de descarga es 35º y la tg de este ángulo es ρ (ro) la relación entre
TyN
1.2 Cálculo del peso de la carga de acuerdo a sus pesos específicos.
1.3 Cálculo de la longitud de la caja y selección del chassis.
1.4 Tabla de componentes de la caja (y estructura)con sus pesos y respectivas distancias en relación a la
articulación de la caja.
1.5 Cálculo del centro de gravedad del equipo volcador en relación a los ejes del chassis
1.6 Determinación del centro de gravedad de la carga en relación a los ejes del chassis.
1.7 Verificación de las reacciones en los ejes del chassis.
1.8 Cálculo del esfuerzo inicial del pistón
1.9 Determinación de la presión inicial del pistón.
1.10 Determinación del módulo resistente de los perfiles estructurales del cuadro inf. y sup. del volcador
1.11 Cálculo de las reacciones en los pernos (pivots)de la caja volcadora.
1.12 determinación del material a ser utilizado
1.13 Seleccion de la bomba hidráulica de acuerdo a los cálculos realizados
1.14 Selección de los anclajes delequipo volquete al chassis al chassis

4. 1.15 Consideraciones finales sobre el uso de volquetes de medio porte.