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Asociación de Docentes de la Universidad Nacional de Ingeniería
CURSO DE OPERADORES
DE MAQUINARIA PESADA
PREPARANDO OPERADORES PARA TRIUNFAR
PONENTE: Ing. LEONEL CARRERA PEREDA

CURSO DE OPERADORES PARA MAQUINARIA PESADA
1.- INTRODUCCION
2.- CLASIFICACION DE LA MAQUINARIA PESADA
3.- CONCEPTOS, OPERACIONES Y SISTEMAS :
CARGADOR FRONTAL
MOTONIVELADORA
TRACTOR DE ORUGA
EXCAVADORA HIDRAULICA
4.- MANTENIMIENTO
FUNDAMENTOS DE MANTENIMIENTO
MANTENIMIENTO PREVENTIVO POR SISTEMAS
INGENIERIA DE LUBRICACION
NEUMATICOS ,
PLANEAMIENTO, PROGRAMACION Y EJECUCION DE MANTENIMIENTO
PREVENTIVO, CORRECTIVO Y PREDICTIVO.
5.- APRENDIENDO A OPERAR UNA MAQUINA
NORMAS DE SEGURIDAD
INSPECCIONES DIARIAS Y RUTINARIAS
TABLERO DE CONTROL
6.- TECNICAS DEL OPERADOR TECNICO – ECONOMICO
7.- PRACTICA DE CAMPO , OPERAR UNA MAQUINA
TEMARIO

UTILIZACIÓN
DE
MAQUINARIA PESADA
EN
OBRAS DE CONSTRUCCIÓN
Y
MANTENIMIENTO VIAL
INGº LEONEL CARRERA PEÑA

CONTENIDO
1.CLASIFICACIÓNDEMAQUINARIAPESADA
REFERENCIA
DATOSYMODELODEEQUIPOS
SEUTILIZODEEQUIPOSDE
KOMATSU
2.UTILIZACIÓNYSELECCIÓNDEEQUIPO
3.VIDAUTILYCOSTODEEQUIPO
4. UN EJEMPLO DE SELECCIÓN DE EQUIPO

1. CLASIFICACION
DE
MAQUINARIA PESADA

1) BULLDOZER
A) STANDARD
B) PANTANEROS
C) TIENDETUBOS
D) PALASCARGADORESSOBREORUGA
E) PALASCARGADORES PANTANETAS
2)EXCAVADORAHIDRÁULICA
A) ORUGASSTANDARD
B) TIPOSOBRERUEDAS
C) ESPACIOSREDUCIDOS
3) CARGADORFRONTAL
A) CARGADORFRONTALSOBRERUEDAS
B) TRACTORNEUMÁTICO
C) TRACTORREMOLQUE
4)CAMIÓNVOLQUETE
A) CAMIÓNVOLQUETE
B) TRANSPORTADORDECARBON
C) PARAESCORIA
5) MOTONIVELADORA
A) RÍGIDAYARTICULADA
B) ESTABILIZADORDECARRETERA
C) CORTADORADECARRETERA
6)RODILLOSYCOMPACTADORES
A) VIBRATORIO
B) NEUMÁTICO
C) PATACABRA
7) O
TR
O
SEQ
U
IPO
S

BULLDOZER
153t （1,150HP) ~ 4t (40HP)
D575A ~ D21A
1)

TRITURADOR MOVIL
(MOLINO DE ROCA)

EXCAVADORA
HIDRAULICA
PC8000 ~ PC03
685t (35m3) ~ 0.7t(0.022m3)
2)

REMOVEDOR DE SUPERFICIE
DE CARRETERA

CARGADOR
FRONTAL
WA1200 ~ WA30
210t(20m3) ~ 2.5t(0.4m3)
3)

APIZONADOR Y
EMPUJADOR DE BASURA

CAMION
VOLQUETE
930E ~ HD255
PESO : 480t ~47t
CARGA : 320t ~ 28t
4)

MOTONIVELADORA
GD825 ~ GD405
30t (5M) ~ 10t(3M)
5)

2.UTILIZACION
Y
SELECCIÓN DE EQUIPO

2-3.SELECCIÓNDEEQUIPOPORDISTANCIA(M)
BULLDOZER
CARGADOR
FRONTAL
TRAÍLLA
REMOLCABLE
MOTOTRAÍLLA
CAMIÓN
DISTANCIA (M) 100 500 1,000 2,000 3,000 4,000~
VOLUMENDETRABAJOSELECCIONA
TAMAÑODEEQUIPO

2-6. SELECCIÓN
DE
CARGADOR FRONTAL

2-6-1)UTILIZACIN
1. CARGARMATERIALACAMION
2. LLEVAR(TRANSPORTAR)MATERIAL
3. EXCAVARSUELO
4. PREPARARSUELO
5. CARGARMADERA

2-6-2) TIPODETRABAJOYNEUMÁTICO
TIPODE
TRABAJO
TIPODE
CUCHARÓN
TIPODE
SUELO
SELECCIÓNDE
NEUMATICO
NORMAL 20.5–25–16PR(ROCK)
CARGAR
MATERIALA
CAMIÓN
NORMAL PREPARADO
(BUENO)
20.5–25–12PR
(TRACCIÓN)
FANGOSO 23.5–25–12PR
(TRACCIÓN)
CARGAR
MATERIALY
ROCA
EXCAVACIÓN NORMAL 20.5–25–16PR(ROCK)
DURO 23.5–25–12PR(ROCK)
FANGO
23.5–25–12PR(ROCK)
CARGAR
ROCA
EXCAVACIÓN CONPIEDRA,
ROCAFILOSA
20.5–25–16PR
(PROTECTORDEMALLA)
CUCHILLO
DURO
ROCAFILOSA
CONPIEDRA
FANGOSO
23.5–25–12PR
(PROTECTORDEMALLA)
LLEVAR,TRAS
LADARROCA
CUCHILLO
DURO
FANGOSO 23.5–25–12PR(ROCK)
PIEDRA,
ROCA
20.5–25–16PR
(PROTECTORDEMALLA)
PIEDRA,
ROCAY
FANGOSO
23.5–25–12PR
(PROTECTORDEMALLA)

2-6-3)CUCHARÓN
TIPO UTILIZACIÓN
TENEDOR CARGARMADERA
GRANDE CARGARMATERIALLIGERO
PEQUEÑO CARGARMATERIALPESADO
DURO CARGARPIEDRA,ROCA
NORMAL CARGARNORMAL

2-7. SELECCIÓN
DE
CAMION VOLQUETE

UTILIZACIÓN
CARGAR,TRANSPORTARMATERIAL
A)PESO （VOLUMENDECARGA）
1)CAMIÓNNORMAL
(PUEDEUTILIZARCARRETERA)
2) CAMIÓNVOLQUETE
(NOPUEDEUTILIZARCARRETERA)
B)MATERIALDEFONDODECAMION
1. FONDONORMAL  MATERIALNORMAL
2. FONDODURO  ROCA,PIEDRA.

2-8. SELECCIÓN
DE
MOTONIVELADORA

UTILIZACIÓN
1. PREPARACIÓNDESUELO
2. CORTARSUELO
3. PREPARACIÓNDECANAL
4. PREPARARTALUDDECARRETERA
5. EMPUJARTIERRA
6. CONFORMADO

FIN
MUCHAS GRACIAS
POR SU ATENCION

Fundamentos de
Cargadores de Ruedas
Ing. Lionel Carrera Pereda

Contenido
• Introducción
• Nomenclatura
• Cucharones
• Producción y factores que la afectan
• Conclusiones

Introducción
• Qué es un Cargador de Ruedas?
Es una máquina que pertenece a la familia de equipos
de Movimiento de tierras, para las aplicaciones de
Excavación, Carga, Carga y Acarreo y movimiento de
materiales.
Su máxima distancia de acarreo no debe exceder a 150 mts.

Distancias Recomendadas económicamente
Distancia/Pendiente
Cargador de Ruedas
Carga y Acarreo
Cargador de Ruedas
Camion Convencional
Cargador de Ruedas
Camion Articulado
0-500 ft./150 mts
0-10% de pendiente
Más de 300 ft/150 mts
0-7% de pendiente
1/4 - 1mi. / 400 mts - 1600 mts
0-35% de pendiente
Pag. 24-13 manual de rendimiento ed. 30

Exigencias de las Aplicaciones
• Excavación
– Fuerza de Tracción
– Fuerza de Desprendimiento
– fuerza de Levante
• Carga
– Maniobrabilidad
– Relación Hidraúlica/Velocidad
– Tiempo de Ciclo
– Control de Carga
– Visibilidad

Exigencias de las Aplicaciones
• Carga y Acarreo
– Estabilidad
– Aceleración
– Velocidad de traslación
• Flexibilidad
– Maniobrabilidad
– Herramientas
– Accesorios
– Opciones

Utilización en la Segmentación de Mercados
Canteras y
Agregados
Forestal
Construcción
Pesada
Agricultura
Industrial
Minería

Principales componentes de un Cargador de
Ruedas.
Brazos de Levante
Varillaje de inclinación
del cucharón
Cucharón
Eje diferencial delantero
Eje diferencial trasero
Transmisión
Motor
Cabina
Contrapesos

Cucharón
Contrapesos
Varillaje de Inclinación
Cilindro de Inclinación
Brazos de
Levante
Articulación
Altura Libre de
Descarga
Alcance
Nomenclatura

Nomenclatura
Dirección por
Articulación

Tren de Fuerza de un Cargador de Ruedas.
1.- Motor y Convertidor de Torsión
2.- Transmisión
3.- Caja de trasferencia
4.- Ejes cardan
5.- Diferencial y Mandos Finales
1 2
3
4
5

El Motor puede ser……..
• Aspiración Natural
• Turbo alimentado
• Turbo alimentado y Postenfriado
• Con control electrónico de
Inyección.
•Según sea el modelo
Cómo pueden ser los componentes?

La Transmisión pude ser...
• Contra eje
• Planetaria
• Hidrostática
• Con control electrónico de
enganche y modulación..
Diseños en los cargadores
* Contraeje (928G al 938G)
* Planetaria (950G al 980G)
* ECPC (950G al 972G)
(Control Electrónico de Presión)

Ejes Diferenciales
• Diferenciales
• 950G/962G usan el diferencial del 966FII
• 966G/972G sus dif. Son 35% mas pesados
que la serie F
• 966G/972G sus dif. Tienen un diámetro 20%
mayor
• 966G/972G sus engranes de mandos finales
son mas grandes

Neumáticos
Convencional
Radial

Neumático
s
Velocidad
Refuerzo, Protección y Diseño

Brazos de Levante
Varillaje Tipo Z
Varillaje Tipo IT
8 Barras
Sistema
Versalink

Cucharones /
Aplicación
General Excavation Universal Rock
Excavacion
Pre-Triturado
Manejo de Mat.
Pre-extraido
Frente de Banco

Areas de alta concentración de
esfuerzos

Fuerza de Desprendimiento:

Capacidad a ras:

Capacidad Colmada :

Carga límite de Equilibrio Estático:

Carga de Operación :

Producción /hr =
Capacidad del cucharón X Factor de llenado X No. ciclos /hr
Factores de llenado del cucharón
Pag. 13-46, 13-47 Manual de Rendimiento

Carga
Acarreo,
Maniobras
y Retorno.
Descarga
Tiempos de un Ciclo de trabajo
1.- Carga del Cucharón
2.- Maniobras y Acarreo al punto de descarga
3.- Descarga del cucharón
4.- Maniobras y Retorno al punto de carga

Por qué estamos aquí ??????
Revisar los conceptos basicos de motoniveladoras, describir las
nuevas configuraciones y como obtener el máximo rendimiento
de una motoniveladora.

• Introducción
• Aplicaciones
• Modelos y Configuraciones
• Productividad y Rendimiento
• Costos de Operación
• Preguntas y Respuestas

Qué es una Motoniveladora ??????

Qué es una Motoniveladora ??????
Distancia entre ejes
Punto de
Referencia
Punto de
Referencia
Punto de
Nivelación

Construcción y mantenimiento de Caminos :
Qué podemos hacer con una Motoniveladora ?

Preparación de Sitios, bases para edificación :

* Desgarramiento / Escarificación:
• Rear Ripper / Scarifier or
Front (mid mounted) Scarifier
1
2
H
,
1
4
0
H
,
1
6
0
H
R
i
p
p
e
r
d
e
s
i
g
n

Trabajos en Taludes:

Corte y Nivelación de bancos y taludes:

Mezcla y Tendido
de Materiales:

Acabado, Terminado Final:
140H with specially shaped cutting edges

Corte y Limpieza de Zanjas:
160H

Mantenimiento de Caminos :

• Mineria, Canteras
• Construcción pesada
• Plantas de Cemento
Mantenimiento de Caminos de Acarreo
16H 24H

•En Construcción y Mantenimiento de Caminos de Acarreo
• Mejora la productividad de la flota reduciendo la resistencia a la rodadura
• Reduce los costos de operación de las unidades de acarreo.
• Reduce costos de combustibles
• Reduce la fatiga en suspensión, bastidor y
articulacón
• Reduce desgaste en motor y transmision
• Inccrementa la vida de neumaticos
• Reduce vibraciones en caja y bastidor

Mineria / Tuneles:
Operator’s cab
M 140

Remoción de Nieve :
*See Cat H-Series "Snow Arrangement " (AWD).
143H / 163H

Fundamentos de
Motoniveladoras

Perfil de Cabina
Ripper
Placa de
Empuje y
Contrapeso
Tandem
Bastidor
Delantero
Circulo
Vertedera
Bastidor
Trasero

8
7
6
5
4
3
2
1
1
1.- Cilindros de Levante
2.- Barra de Tiro
3.- Bola de Tiro
4.- Cilindro del desplazamiento
lateral del circulo.
5.- Cilindro del desplazamiento
lateral de la vertedera
6.- Cilindro de la inclinación
vertical de la hoja.
7.- Barra de 7 orificios
8.- Contrapeso delantero.

Recta Articulada
En Circulo
Articulada
en Cangrejo

Comó Seleccionar la máquina
correcta ???

Aplicaciones
• Aplicaciones de
Precisión Hidráulica
• Aplicaciones
de Alta Tracción

Mantenimiento de Caminos
1. Tender materiales de pilas
2. Conformar y nivelar corona
3. Limpieza de cunetas
•` Desgarrar capas superficiales
• Limpieza de arenas
• Remoción de nieve
• Romper capas de hielo
Construcción de Caminos
• Desmonte, corte y conformación
• Mezcla y tendido de materiales
• Corte y limpieza de zanjas
Minería
Construcción y mantenimiento de caminos
Aplicaciones Típicas Aplicaciónes de
Alta Tracción

Qué hace a una Motoniveladora ser productiva ????

Contenido
• Introducción
• Aplicaciones
• Configuraciones
• Productividad y Rendimiento
• Costos de Operación.

Qué es un Tractor ???
• Vehículo automotor de gran potencia
cuyas ruedas o cadenas se adhieren
firmemente al suelo o terreno, utilizado
para arrastrar o empujar grandes cargas.

Diferencias entre un Tractor de
tiro y uno de empuje
Centro de Gravedad
desplazado hacia el
frente de la máquina
Centro de Gravedad
desplazado hacia
atrás de la máquina
Barra de Tiro
Brazos de
Empuje
Tiro
Empuje

Preparación
del Banco
Requiere
Voladura ?
Ripeo o
Carga con
Exc./
Cargador
Acarreo
Requiere
Clasificació
n ?
Tendido -
Mezcla
Cribado y/o
Trituración
Compactación
Pavimentación
Edificación
Barrenación-
explosivos /
Voladura
Proyecto Tipico de Movimiento de Tierras
Si
Si
No
No

100 mts.
150 mts.
1,500 mts.
1,600 mts
5,000. mts
Sistemas de Acarreo en sus distancias mas económicas

Tractores de Cadenas CAT
0
20
40
60
80
100
120
M.
Tons
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
HPs
WEIGHT
HP
WEIGHT 7,3 7,7 8,9 13 15,5 18,3 18,7 24,5 37,8 48,7 66 104
HP 70 80 90 110 140 165 185 240 310 410 580 850
D3G
XL
D4G
XL
D5G
XL
D5N
XL
D6N
XL
D6R
STD
D6R
XL
D7R D8R D9R D10R D11R

Suministro de Materiales al área de Carga

Limpieza y Mantenimiento en áreas de Carga.

Qué hace a un Tractor ser
Productivo ????

Qué hace a un Tractor ser
Productivo ????
• Peso
• Potencia
• Fuerza de Tracción
• Tipo de Hoja

Peso Tons Hps Relacion Peso/Potencia
D11R 104.6 850 0.12
D10R 65.4 580 0.11
D9R 49.1 410 0.12
D8R 37.8 310 0.12
D7R 24.7 240 0.10
D6RXL 18.7 185 0.10
D6NXL 15.5 140 0.11
D5NXL 12.8 115 0.11
D5GXL 8.9 90 0.10
D4GXL 7.8 80 0.10
D3GXL 7.3 70 0.10
Relación Peso – Potencia de los tractores CAT
Mantienen la misma habilidad de mover la carga

Fuerza de Tracción de un D6RII

Fuerza de Tracción de un D8RII

Fuerza de
Tracción
Configuración de la Máquina
Tipo de Hoja / Ripper
Tren de Rodaje
Aditamentos

Selección de la Hoja
• Aplicación
• Tipo de Material
• Tamaño del tractor
• Transportabilidad

Tipo VPAT ( Variable Power Angle and Tilt )
• Disponible desde el D3G al D6RII
• Características
– Versatilidad
– Movilidad
– Mejor posicionamiento de la hoja
• Material – Todo - Excluyendo roca
• Operaciones
– Preparación del sitio y nivelación
– Corte de zanjas en “V”
– Ubicación de material a los lados
– Mejor para empuje mediano
– No recomendada para aplicaciones
de alto impacto.

Hoja Tipo “S” Recta
• Disponible solo en D6RII a D7RII
– Máxima penetración de la hoja
– Menor capacidad
• Material - Más duro y compacto
• Operaciones
– Operaciones generales
– Nivelación de terreno quebrado
– Cortes
– Empuje tipo pesado

Hoja tipo “SU” Semi Universal
• D6N al D11R
• Caracteristicas
– Buena penetración
– Buena capacidad
– Empuje pesado
• Material - Todos
• Operaciones
– Más suave nivelado de terreno quebrado
– Cortes

Hojas tipo “U” Universal
• D7RII al D11R
• Caracteristicas
– Penetración Promedio
– Excelente capacidad de carga
– Empuje y carga de material
para distancias largas
• Material - Material suelto
• Operaciones
– Trabajo de almacenaje
– Trabajo de recuperación
– Trabajo de alimentación de tolvas
– Alimentación de material para
cargadores de ruedas

Hoja tipo “A” (Angulable)
• D6RII al D8RII
– Ubicación lateral del material
– 25 grados de ángulo
– Penetración promedio
– Capacidad de carga promedio
• Material - material suelto
• Operaciones
– Desmonte
– Trabajos primarios

Tractor de Carga y Acarreo
• Solo en el D11R
– Poca penetración
– Excelente capacidad de carga
– Excelente Empuje y carga de material
para distancias largas
– Carga más 25% de material
sobre la hoja
• Material - material suelto
• Operaciones
– Trabajo de almacenamiento

Doble Cilindro de Inclinación
Ataque Ángulo de de la Cuchilla

D6RXL Analisis Angulo Cuchilla
Ciclos/Hr 53.57 51.00 -5.0%
M3 / Ciclo 4.87 5.55 13.8%
M3 / Hr 261.3 283.1 8.3%
Litros / Hr 36.3 37.9 4.2%
M3 / Litro 7.2 7.5 4.1%
50° % Ventaja
50°
60°

Tipos de Desgarradores (
Rippers )
Radial Paralelogramo
Fijo
Paralelogramo
Variable Hid.
D5N
D3G,D4G,D5G,D6N,D6RII,D7RII D8R,D9R,D10R D11R

Tipos de Desgarradores (
Rippers )... Cont’
Paralelogramo
Variable Hid.
D8R,D9R,D10R D11R

Transferencia de la fuerza de Tracción
98 %

Opciones de Tren de Rodajes
• Arreglo Estándar (D6R-D7R)
– Propósito General
– Condiciones de terreno firme
• Arreglo XL (D5N, D6N, D6R)
– Tren de rodaje extendido hacia
adelante
– Balance óptimo sobre suelo
mojado y acabado de nivel
• Arreglo XR (D6R, D7R)
– Tren de rodaje extendido atrás
– Mejor para aplicación de
remolque

Concepto - Presión Sobre el Suelo

Eslabón, Perno y Buje de una
Cadena.
Eslabón trasero
Eslabón Delantero
Buje
Perno
Aceite Lubricante
Sello
Orificios - Zapatas
Area de Fricción

Esfuerzo de Tracción
Agarre de la zapata en el material.

Cuál deberá ser el ancho de zapata correcto ????

Concepto -Rendimiento Óptimo
Menor Costo por Hora
Posible .........
Máxima producción por Hora
Posible .........
$/M3 = ----------------------
Minimo Costo / hr
Máxima Producción / hr
M3

Producción
Distancia de Empuje
La producción de un
Tractor de Cadenas es
Inversamente Proporcional
A la distancia de empuje

20%
Un 20% de pendiente favorable podra ayudar
Hasta un 40% en la producción.

Factores que afectan
la Producción:
1.- Tipo de Operador
2.- Tipo de Material
3.- Método de empuje
4.- Visibilidad
5.- Eficiencia en la obra
6.- Tipo de Hoja
7.- Disponibilidad
Mecánica
8.- Pendientes

Concepto : Corte y Empuje
Arrollamiento
Deslizamiento

Corte
Descarga
Empuje
Concepto : Corte y Empuje

Materiales Desgarrables (
Rippeables )

• La máquina desgarra toda
la jornada
• La máquina tiene
servotransmisión y
desgarrador de un vástago
• 60 min. hora
• A = desgarramiento en
condiciones totalmente
favorables
Estimación de la producción en rippeo

Costo de Operacion Cat D8RII
Combustible
44%
Mant.
Preventivo
5%
Mto. Carriles
18%
Hta. Corte
16%
Rep Mayores
9%
Operador
8%
Análisis - Costos de Operación
D8R

Reducción de Costos-Tren de
Rodaje
• Prácticas del Operador
– Control de Velocidad
– Reducción de distancias en reversa
– Giros balanceados en ambos sentidos
– Reducción del patinaje.
• Tensión de la Cadena
– Demasiado apretada, acelera el stress en
todos los componentes
– Demasiado floja, genera azotes contra
rueda motriz y rodillos
• Ancho de Zapatas

Reducción de Costos-
Herramientas de Corte
• Prácticas del Operador
– Corte en primera velocidad.
– Evitar movimentos bruscos en los
controles de la hoja
– Corte solo con Cuchilla y esquineros (
Gavilanes )
– Reducir los impactos en las herramientas
de corte.
• Inclinación de la hoja.
– Incline la hoja hacia delante solo para el
corte
– Inclinar y levantar la hoja hacia atrás

2-5-1) UTILIZACIÓNYMOVIMIENTO
1.EXCAVAＲ
2.CARGARMATERIAL ACAMIÓN
3.LEVANTARMATERIAL
4.DESQUINCHAR(PERFILAR)
5.HACERTALUD
6.MARTILLAR,PERFORAR
7.CARGAREQUIPOS,CARROS

ＭＯＶＩＭＩＥＮＴＯＤＥＥＸＣＡＶＡＤＯＲＡ
Ｓｅｃｕｅｎｃｉａ１

Ｓｅｃｕｅｎｃｉａ 2

2-5-2) SELECCIÓN
DE
ADITAMIENTO FRONTAL

2-5-3) COMPARACIÓNDE TIPOORUGAYNEUMÁTICO
TRABAJOS ORUGA NEUMÁTICO
DAÑARSUELO SI NO
CONFORTABLE
(OPERADOR) NO SI
FACILIDADPARA
TRASLADAREQUIPO NO SI
SUELOSUAVEY
FANGO SI NO
SEGURIDAD SI NO
FUERZADE
EXCAVACIONY
TRACCION
SI NO
FUERZAPARASUBIR
PENDIENTE SI NO

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