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1
I. OBJETIVOS
 Conocer los detalles constructivos del volquete.
 Conocer los componentes de cicl...
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II. INTRODUCCIÓN
l transporte de material excavado, agregados y materiales de
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  1. 1. M O Q U E G U A - P E R U 2013 UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FILIAL MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL TRABAJO DE INVESTIGACION: TRANSPORTE CON VOLQUETES CURSO: CAMINOS II CICLO: VII DOCENTE: ING. RENE FLORES PAURO INTEGRANTES: HALLASI COAGUILA, DENISSE ERIKA VILCA OJEDA, WILBER VILLANUEVA PAYE, MARIA ELENA “Año de la Inversión para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria”
  2. 2. TRANSPORTECONVOLQUETES 1 I. OBJETIVOS  Conocer los detalles constructivos del volquete.  Conocer los componentes de ciclo transporte tiempos fijos,tiempos. variables.  Conocer el rendimiento y costos unitarios.  Conocer las aplicaciones diversas que realizaran para el volquete.
  3. 3. TRANSPORTECONVOLQUETES 2 II. INTRODUCCIÓN l transporte de material excavado, agregados y materiales de construcción así como la movilización a obra de otros equipos, los camiones sirven para un mismo propósito: son unidades de transporte debido a las altas velocidades, proporcionando costos de transporte relativamente bajos. El uso de volquetes o de camiones como una unidad de transporte primario proporciona un alto grado de flexibilidad, ya que el número de unidades en servicio puede incrementarse o disminuir fácilmente para permitir modificaciones en la capacidad total de acarreo. Además, se usan como criterios el número de llantas y ejes, el arreglo de las llantas direccionales, el tipo de material transportado y la capacidad gravimétrica o volumétrica. Para proyectos cortos, enteramente fuera de la carretera, el volquete presenta más ventajas que el camión. Esto es debido a que su aceleración es superior, el vaciado es más rápido, los neumáticos gigantes a presión y la robustez de todo el aparato motor permiten trabajar en cualquier terreno e incluso estando hundido en el barro hasta los cubos de las ruedas. Sus funciones básicas son: Transportar material. Así mismo en dicho trabajo se ilustra también algunos aspectos como, componentes del ciclo del transporte, tiempos fijos y tiempos variables, rendimiento y calculo de costo unitario del transporte Técnicas de control de transporte en obra, modalidades de contratación de transporte con Volquete, formas de metrado. E
  4. 4. TRANSPORTECONVOLQUETES 3 III. MARCO TEORICO DEFINICIÓN: El vehículo volquete es normalmente utilizado para transportar material. El tipo de material a descargar por el sistema de basculamiento ha de tener unas cualidades especiales para que no se dañen, por ejemplo: arena, piedra, escombro, basura, etc. Su utilización más común es en obras de excavaciones, rellenos y transporte de piedra o arena. El basculamiento de la caja de carga se realiza por medio de un sistema hidráulico, compuesto de un depósito de aceite, de una bomba y normalmente, de uno o varios cilindros de tipo telescópico (aunque no es este nuestro caso) que actúan de empuje sobre la caja de carga. Cualquiera que sea el dispositivo de vaciado, todos los volquetes comprenden piezas móviles (Caja basculante, puerta de vaciado, cubeta, etc.) cuya maniobra necesita la intervención de una fuerza. Por este motivo y solo para su desplazamiento, el remolque depende siempre de un tractor y, particularmente, de los dispositivos auxiliares ya citados, tales como la bomba hidráulica, el torno o el compresor de aire o de generador eléctrico. ELEMENTOS ESPECIFICOS DE TRANSPORTE: Para proyectos cortos, enteramente fuera de la carretera, el volquete presenta más ventajas que el camión. Esto es debido a que su aceleración es superior, el vaciado es más rápido, los neumáticos gigantes a presión y la robustez de todo el aparato motor permiten trabajar en cualquier terreno e incluso estando hundido en el barro hasta los cubos de las ruedas. Fig. 1: Volquete
  5. 5. TRANSPORTECONVOLQUETES 4 Se emplean en las obras de movimiento de tierra por su gran movilidad y rapidez, así como la gran adaptabilidad para trabajos fuera de las carreteras y en suelos vírgenes, aunque a veces llegan a transitar por los caminos y por buenas pistas. Se clasifican a menudo en la categoría de los camiones, pero en realidad se encuentran entre el grupo del tractor-remolque y del camión, aunque de todas maneras es considerado como equipo del tipo pesado. En la actualidad se construyen modelos aún más pequeños que los normales que funcionan a base de gasolina y como carretillas motorizadas. Los Dumptors son volquetes, compuestos por un motor, una caja y un bastidor,formado por una sola unidad para efectuar acarreos cortos. Presentan .además unchasis semejante al de los tractores de llantas y tienen la particularidad de ser operados en ambos sentidos mediante dos tableros de control que se encuentran en elinterior de la cabina. PARTES DE UN VOLQUETE:
  6. 6. TRANSPORTECONVOLQUETES 5 COMPONENTES DE LA CAJA: EL CIRCUITO MECÁNICO: El accionamiento de la bomba hidráulica se realiza generalmente por medio deuna toma de fuerza que se acopla sobre la caja de cambio del vehículo. Las cajas de cambios de los vehículos industriales llevan al menos un registro en forma de ventana en la que aparece un piñón que está fijado sobre el eje intermediario de la caja de cambios, y que es independiente del resto de los piñones que sobre este mismo eje existen para obtener las relaciones de velocidades del vehículo. Fig. 2: Registro en caja de cambios para toma de fuerza normalizada.
  7. 7. TRANSPORTECONVOLQUETES 6 Fig. 3: Bomba El referido piñón engrana con otro de la toma de fuerza que está compuesta de varios piñones con objeto de que pueda transmitir a la bomba hidráulica distintas revoluciones en función de la resistencia que se opone al levantamiento de la caja de carga. Por consiguiente la toma de fuerza es como una caja de cambios compuesta de una o dos relaciones que se acopla sobre la caja de cambios del vehículo y que su uso principal es transmitir la potencia del motor a la bomba hidráulica a voluntad propia del conductor. Fig. 4 Hay que tener en cuenta a la hora de modificar el vehículo que el bastidor del vehículo normal deberá realizar trabajos que se salgan de los previstos. Por ejemplo, en este caso los de un volquete, en los que los esfuerzos a soportar por el bastidor son muy superiores a los correspondientes en el caso de carga uniformemente repartida. EL CIRCUITO HIDRÁULICO: Nuestro circuito hidráulico va a constar de los siguientes elementos:  Bomba hidráulica de engranajes.  Filtro.
  8. 8. TRANSPORTECONVOLQUETES 7  Válvula antirretorno.  Limitador de presión.  Un tanque de aceite.  Una válvula 2/2 de palanca.  Una “T”.  Un cilindro de simple efecto limitado por drenaje.  Mangueras. TIPOS DE BOMBAS: BOMBA HIDRÁULICA DE ENGRANAJES: Se trata de una bomba de engranajes que se acopla a la toma de fuerza y que suministra la presión necesaria al pistón. Esta bomba se presenta con un limitador de presión que protege contra sobrepresiones y con filtro para limpiar las impurezas. El funcionamiento y la construcción de una bomba de engranajes son los siguientes: CONSTRUCCIÓN: La bomba de engranajes consta de los siguientes componentes importantes para su funcionamiento:  Bomba hidráulica con un solo sentido de impulsión.  Cuerpo con brida.  Dos ruedas dentadas.  Juntas. Las ruedas dentadas están bien ajustadas axialmente y en su periferia con respecto alcuerpo, con el objeto de mantener las pérdidas por fugas lo más pequeñas posible. La estructura de la bomba de engranajes es sencilla. FUNCIONAMIENTO: La bomba de engranajes funciona según el principio del desplazamiento. La rueda dentada A, impulsada en el sentido de la flecha, arrastra la rueda B con su dentado, haciéndola girar en sentido opuesto. La cámara S tiene comunicación con el depósito. Al girar las ruedas y separarse los dientes quedan vacíos los entre dientes (cámaras de los dientes). Por la depresión originada, se aspira líquido del depósito. Este líquido llena las cámaras de los dientes.
  9. 9. TRANSPORTECONVOLQUETES 8 Éstas transportan el líquido a lo largo de las paredes del cuerpo hasta la cámara P. Los dientes engranados impelen el líquido de sus cámaras al espacio P y evitan que regrese de ésta a la S. Como consecuencia, el líquido enviado a la cámara P ha de salir forzosamente de la cámara del cuerpo, para dirigirse hacia el consumidor. Como en una revolución de la rueda, la cantidad de cámaras que transportan el líquido. El caudal (V en l/mm) resulta del volumen de extracción (v) multiplicado por el número de revoluciones n por minuto. En los entre dientes entre las cámaras de aspiración y de presión se encuentra líquida aplastado. Este se conduce a la cámara de presión por una ranura practicada en la cara frontal del cuerpo. APLICACIÓN: Se utiliza para producir una corriente de líquido en instalaciones hidráulicas y para producir una corriente de lubricación. Fig. 5 TANQUE DE ACEITE Se trata de un depósito de aceite que ha de satisfacer diversas tareas como son:  Deposito de reserva.  Separador del líquido a presión y aire.  Evacuador del calor.  Conexión con una bomba.
  10. 10. TRANSPORTECONVOLQUETES 9  Placa base para diversas piezas de mando Un depósito estándar consta de las siguientes partes: • Filtro de aire. Todo depósito debe disponer de un sistema suficiente de aireación y desaireación, provisto de un filtro de aire. Es necesario para que la presión atmosférica pueda actuar sobre el nivel del líquido con objeto de que la bomba pueda aspirar y el aceite se mantenga libre de burbujas. Al regresar el aceite tiene lugar una compensación de nivel y, con ello, una salida sin presión. • Tapa desmontable. • Tornillo de apertura de llenado, con varilla indicadora de nivel y cesta tamiz. El tamiz se encarga de filtrar sustancias ajenas al llenar el depósito. • Tubo de aspiración. • Tornillo de purga de líquido. Deberá hallarse en el lugar mas bajo del depósito. En caso de sustituir el líquido, limpiar el depósito y el filtro. • Mirilla de control nivel máximo y nivel mínimo. • Tubo de retorno. • Chapa tranquilizadora. Divide al depósito en una cámara de aspiración y otra de retorno. En esta ultima, el liquido puede tranquilizarse y los cuerpos ajenos a él depositarse.
  11. 11. TRANSPORTECONVOLQUETES 10 Fig. 6 VÁLVULA HIDRÁULICA 2/2 ACCIONADA POR PALANCA Se trata de una válvula de 2 vías con 2 posiciones. El paso de una posición a otra se regula mediante una palanca. Se puede decir que gobiernan la corriente de líquido, bloqueando o abriendo el paso. Fig. 7 CILINDRO DE SIMPLE EFECTO LIMITADO POR DRENAJE Se trata de un cilindro no telescópico de simple efecto que tiene la máxima funcionalidad y simplicidad de operación. En la entrada del cilindro, el aceite ejerce la presión contra el émbolo, sacando el vástago de la carcasa. Al final de la carcasa se practica un orificio que se conecta a una manguera y esta retorna el aceite al depósito. Cuando el émbolo sobrepase este orificio se producirá el drenaje y el vástago se detendrá. Es una ejecución artesanal sobre el cilindro y produce un coste mínimo ya que nos ahorramos finales de carrera que por otro lado habría que mantener debido a las condiciones tan exigentes en las que operan este tipo de vehículos.
  12. 12. TRANSPORTECONVOLQUETES 11 Fig. 8 FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO COMPLETO Fig. 9 Con el motor del camión al ralentí, se opera sobre el embrague por cable que conectará un piñón del motor a la toma de fuerza. La toma de fuerza moverá la bomba que suministrará la presión necesaria al pistón. Si la válvula 2/2 esta cerrada el cilindro se irá llenando y levantará la carga hasta un máximo en el que el liquido se drenará. La presión y la bomba y el drenaje mantendrán al émbolo totalmente extendido. Tanto la bajada de la caja a su posición inicial como la regulación en una posición intermedia se hará mediante la válvula 2/2 accionada por palanca por el operador. Si la válvula la abrimos parcialmente parte del fluido se escapa al tanque y la presión en el vástago disminuirá por lo que la caja bajara hasta que la presión iguale a la carga. Si la abrimos totalmente, la caja bajara por su propio peso que
  13. 13. TRANSPORTECONVOLQUETES 12 ira desalojando el líquido hacia el tanque. Todo mientras la bomba sigue mandando presión. Destacar la gran sencillez del sistema así como su mínimo coste. Fig. 10 CARACTERÍSTICAS DEL FLUIDO HIDRÁULICO. Debido a las buenas cualidades lubricantes y a una elevada protección contra corrosión han dado buenos resultados como fluidos hidráulicos sobre todo los aceites minerales. Con sustancias especiales (aditivos) los aceites minerales fueron y son mejorados permanentemente. Los aceites minerales tienen sin embargo una desventaja, su inflamabilidad. Debido a ello, los equipos hidráulicos en las cercanías de llamas, metales fundidos o áreas de elevadas temperaturas, utilizan muchas veces fluidos de difícil inflamabilidad. No existe un fluido hidráulico ideal. La selección minuciosa de acuerdo a las exigencias del equipo es por eso una condición previa para un correcto funcionamiento. GRUPOS DE FLUIDOS HIDRÁULICOS.  Aceites HL según DIN 51 524 Parte 1: Se utilizan en equipos en los que se esperan temperaturas hasta 50ºC y/o corrosión por entrada de humedad.  Aceites HLP según DIN 51 524 Parte 2: Los aceites HLP ofrecen respecto de los HL una contra desgaste. Contienen inhibidores de envejecimiento, aditivos anticorrosión y sustancias adicionales para disminuir el desgaste en el caso de roza miento múltiple, en el que por una lubricación insuficiente de las partes metálicas en contacto puede aparecer un desgaste excesivo.
  14. 14. TRANSPORTECONVOLQUETES 13  Aceites HV: Para equipos sometidos a fuertes variaciones de temperatura o bajas temperaturas ambientes, por ejemplo ex puestos a la intemperie, deben emplearse aceites con mayor índice de viscosidad (VI) denominados aceites HV. Algunos cumplen las exigencias de los aceites HLP según DIN 51 524 Parte 2, pero tienen aditivos para mejorar el comportamiento viscosidad/temperatura (denominado mejorador VI).  Aceites HLP-D: Estos aceites contienen aditivos detergentes y dispersantes.  Con estos aditivos se logra desprender los sedimentos y mantener en suspensión las impurezas (por ejemplo debidas a envejecimiento y abrasión) contenidas en el aceite junto con el agua que hubiera ingresado. NORMAS SOBRE LOS VEHÍCULOS VOLQUETES a) Situación de la carga con un mismo tipo de material Se debe intentar que el centro de gravedad del material se encuentre sobre el centro de gravedad de la caja de carga, tal y como se indican en las figuras. Fig. 11 En esta figura se indican la forma incorrecta de la situación de la carga.
  15. 15. TRANSPORTECONVOLQUETES 14 Fig. 12 COMPONENTES DE CICLO DE TRANSPORTE Es el tiempo necesario que invierte una máquina en hacer el trabajo completo en un viaje de ida y vuelta. En este tiempo de demora están incluidas todas las operaciones necesarias para realizar el trabajo correspondiente, por una vez, por ejemplo, en el caso dela mototraílla: excavación, carga, acarreo, descarga y retorno al lugar original. Entonces, el ciclo es el tiempo invertido por la máquina en realizar todas estas operaciones completas cada vez. Durante la ejecución de una obra, es fácil averiguar este tiempo de ciclo mediante observaciones prácticas, de las cuales se obtendrá los promedios respectivos. Pero cuando aún no se inicia una obra es necesario determinar este ciclo basándose en la capacidad de la máquina, requerimientos de potencia, limitaciones de obra, etc., a fin de idear el plan más adecuado para la utilización del equipo. PRODUCIONES HORARIAS DE LOS VOLQUETES La producción horaria de un volquete se determina mediante la expresión:
  16. 16. TRANSPORTECONVOLQUETES 15 El tiempo total de ciclo se obtiene sumando a los tiempos fijos de carga, maniobras, etc. Los tiempos invertidos en el trayecto de ida cargada y en el de vuelta vacío. A continuación, se expone la metodología de cálculo del rendimiento y dimensionamiento de una flota de volquetes. TIEMPOS FIJOS DE CARGA, MANIOBRAS Y DESCARGA, Y ESPERAS. El tiempo de carga de un volquete es función de la capacidad de la excavadora o pala que se utilice y la duración del ciclo de las mismas. Este tiempo puede obtenerse, pues, a partir de las expresiones: El “tiempo de ciclo” se compone de dos partes: tiempo fijo y tiempo variable. TIEMPOS FIJOS: Es el que invierte una máquina en todas las operaciones del ciclo, que no sean acarreo y retorno. Estos tiempos de carga, descarga y maniobras son casi iguales para un mismo material en cualquier operación, aun cuando la distancia de acarreo varíe.
  17. 17. TRANSPORTECONVOLQUETES 16 TIEMPOS VARIABLES: Tiempo variable: es el que se necesita para el acarreo (viaje de ida y regreso) y es variable dependiente de la distancia hasta la zona de desaojo y la velocidad de la máquina. Es así como podemos considerar constante el tiempo fijo, asumiendo el mismo para todas las unidades iguales en trabajo, de esta manera, sólo nos resta calcular el tiempo variable para cada caso. Además, se tiene como referencia para apreciación de rendimientos los “tiempos fijos promedios dados por los fabricantes, obtenidos en condiciones óptimas de planeamiento y desarrollo”. Sin embargo, el mejor sistema es calcular en obra los tiempos fijos que servirán para nuevos trabajos. En definitiva, el tiempo total de un ciclo determinará el número de ciclos o viajes completos por hora, y éste número de operaciones completas por unidad de tiempo será el factor básico para el cálculo de la producción. Por consiguiente: Ecuación 2-1 Los tiempos de acarreo y retorno se calculan dividiendo la distancia de transporte entre las velocidades medias en ambos trayectos. Las velocidades medias se estiman mediante las curvas características de los volquetes y los factores de la velocidad, que se aplican en cada uno de los tramos que constituyen el perfil de transporte.
  18. 18. TRANSPORTECONVOLQUETES 17 EQUILIBRIO ENTRE EL TAMAÑO DE LOS VOLQUETES Y LOS EQUIPOS DE CARGA Con el fin de desarrollar eficazmente el ciclo de explotación entre las unidades de carga y de transporte, debe existir entre estas un cierto equilibrio una regla muy extendida es que el numero de cazos de material que debe depositar el equipo de carga sobre la unidad de transporte debe estar comprendido entre 3 y 6. DIMENSIONAMIENTO DE LA FLOTA DE VOLQUETES El número de unidades o tamaño de la flota requerido para realizar un trabajo depende de las necesidades de producción. Este número de volquetes se calcula por la expresión: Generalmente, cualquier valor con una parte decimal superior a 0,3 se redondea por exceso hasta completar la unidad. Una cifra inferior a esa será objeto de un análisis más detallado, pues probablemente incrementando la eficiencia de operación pueda suprimirse la necesidad de adquirir otra unidad de transporte. En algunos casos puede plantearse organizar el trabajo con unos relevos mayores en lugar de comprar una unidad extra. En la fig. 30 se indican las etapas de cálculo para llegar a determinar el número de unidades de transporte necesarias
  19. 19. TRANSPORTECONVOLQUETES 18 TIEMPO DEL CICLO DE LOS VOLQUETES 1. Metodología de la investigación: Para los cálculos de los tiempos de ciclo de los volquetes según su capacidad de volumen se ha utilizado las siguientes formulas: a) El tiempo del ciclo: Es la suma de los tiempos de carga, de ida, de descarga y de regreso. T ciclo = T carga + T ida + T descarga + T regreso b) Numero de cargas que el excavador colocara en la tova. V camión N = _________ V cucharón
  20. 20. TRANSPORTECONVOLQUETES 19 c) Si N es el número entero mayor, el volumen que transportará será el máximo nominal colmado de la tolva. V = V camión d) Si N es el número entero menor, el volumen que transportará será el máximo nominal colmado de la tolva. V = N V carga e) Tiempo de carga Tcarga = N Tciclo f) Tiempo de acarreo D ida T ida = ________ V ida La carta de desempeño ofrece el máx. Velocidad g) Tiempo de regreso D regreso T regreso = _________ V regreso h) Tiempo de descarga Depende del tipo de unidad que se usa para el acarreo y la congestión en la zona de descarga. Promedio entre 1.5 minutos y de 0.3 minutos bajo condiciones favorables 2. Resultados: Para cotejar los resultados y poder ver si estamos logrando lo proyectado, pasaremos a evaluar los volquetes con los siguientes teoremas.
  21. 21. TRANSPORTECONVOLQUETES 20 2.1 Equilibrio de las unidades T ciclo Valor de Equilibrio = ________ T carga 2.1 Producción: a) Si N volquetes (entero) < Valor de Equilibrio V P = Nvolquetes _____ T ciclo b) Si N volquetes (entero) > Valor de Equilibrio
  22. 22. TRANSPORTECONVOLQUETES 21 V cargador P = ________ (Recomendado) Carga RENDIMIENTO Y CALCULO DE COSTO UNITARIO DEL TRANSPORTE Para cualquier tipo de máquina habrá estos dos factores de la producción que pueden ser estimados por varios sistemas, y en ellos radica en definitiva el cálculo del rendimiento de los equipos. Debido a esto, es necesario tenerlos en cuenta porque son valores variables de los cuales están dependiendo en forma directa los costos unitarios de producción de los rubros de trabajo. De esta manera, podemos obtener los máximos rendimientos acortando los tiempos de ciclo, para lo cual habrá que preocuparse de los sistemas de trabajo en cada caso y de usar y mantener los mejores caminos de acarreo. FACTOR DE EFICIENCIA. Es necesario puntualizar que la “producción teórica” obtenida en la forma antes descrita, deberá ser corregida en todos los casos por “factores de eficiencia” relacionados a las condiciones verdaderas del trabajo, factores que constituyen un elemento complicado porque dependen a su vez del elemento humano (experiencia, dedicación, habilidad, control, entre otros), de las condiciones del trabajo (tiempo atmosférico, clase de material), de la clase de organización (disponibilidad de repuestos, mantenimiento) que afectarán y los harán variar considerablemente en cada caso. En consecuencia, tendremos que obtener cada vez la producción más cercana en lo posible a la realidad, y que equivaldrá a: Producción efectiva = Producción teórica * factores de eficiencia Este factor de eficiencia se refiere al tiempo de trabajo, ya que en ninguna circunstancia se puede conseguir una eficiencia de trabajo de 60’/h, y en
  23. 23. TRANSPORTECONVOLQUETES 22 consecuencia se acostumbra tomar ciertos tiempos de trabajo producto de la experiencia, y que son: FACTOR DE EFICIENCIA CÁLCULO DEL RENDIMIENTO A continuación procederemos a determinar el rendimiento de los equipos que intervienen en la obra: volquete. Dado que existe una inmensa gama de equipos, de variadas marcas, modelos y capacidades, para el presente análisis se ha tomado como referencia un modelo en particular para cada tipo de equipo. DATOS PARA CÁLCULO DE RENDIMIENTO DE EQUIPOS Análisis de la volquete: asumiendo una distancia de acarreo libre de 300 metros y una velocidad constante (teórica) de 12 km/hora: Tiempo fijo (carga) = 6 ciclos x 1.50min/ciclo 0 9 minutos Tiempos fijo (descarga) = 4 minutos Tiempo variable=Distancia/velocidad = 0.30 km x 2/12 km/h=0.05horas=minutos Tiempo de ciclo del volquete = 16 minutos Este tiempo de ciclo de la volqueta representa también el TIEMPO DE Equipo Dist. O Alcance Por Ciclo (m) Unidad De produc ción. Tiempo De ciclo (min) Cap. De Producción Por ciclo # Ciclos Por hora Factor de eficienci a (e) Rendimiento (u/h) Volquete 300 M3 16* 9.0 3.75 0.75 25.31
  24. 24. TRANSPORTECONVOLQUETES 23 CICLO TOTAL de todo el proceso de corte y transporte. ESTIMADO DE RENDIMIENTO DE TRANSPORTE EN OBRA:
  25. 25. TRANSPORTECONVOLQUETES 24 MATERIALMATERIALMATERIALELIMINACIONDEELIMINACIONDEELIMINACIONDEMEZCLAMEZCLAMEZCLA BASESDECALCULOUNDDECANTERADECANTERADECANTERAMATERIALEXCED.MATERIALEXCED.MATERIALEXCED.ASFALTICAASFALTICAASFALTICA MASIVOENCANT.PEQUEÑAMASIVOENCANT.PEQUEÑAMASIVOENCANT.PEQUEÑA <1KM<1KM>1KM<1KM<1KM>1KM<1KM<1KM>1KM DISTANCIAMEDIAPONDERADAKm.1.001.001.001.001.001.001.001.001.00 VELOCIDADCARGADOKm/Hr.35.0035.0035.0035.0035.0035.0035.0035.0035.00 VELOCIDADDESCARGADOKm/Hr.45.0045.0045.0045.0045.0045.0045.0045.0045.00 TIEMPOCARGAYDESCARGAMin.6.0060.000.008.0060.000.0020.0030.000.00 TIEMPORECORRIDOCARGADOForm.60d/3560d/3560d/3560d/3560d/3560d/3560d/3560d/3560d/35 TIEMPORECORRIDODESCARGADOForm.60d/4560d/4560d/4560d/4560d/4560d/4560d/4560d/4560d/45 TIEMPORECORRIDOMin.3.053.053.053.053.053.053.053.053.05 CICLOForm.6.00+3.05d60.00+3.05d0.00+3.05d8.00+3.05d60.00+3.05d0.00+3.05d20.00+3.05d30.00+3.05d0.00+3.05d CICLOMin.9.0563.053.0511.0563.053.0523.0533.053.05 TIEMPOTRABAJADOPORDIAMin.480.00480.00480.00480.00480.00480.00480.00480.00480.00 EFICIENCIA%95.00%95.00%95.00%95.00%95.00%95.00%95.00%95.00%95.00% TIEMPOUTILTRABAJADOMin.456456456456456456456456456 VOLUMENDELVOLQUETEM3.15.0015.0015.0015.0015.0015.0015.0015.0015.00 NUMERODEVIAJESALDIAUn.50.407.23149.6341.287.23149.6319.7913.80149.63 VOLUMENTRANSPORTADOM3.756.00108.492244.38619.14108.492244.38296.78206.972244.38 ESPONJAMIENTO1.201.201.201.201.201.201.201.201.20 RENDIMIENTOm3/dia630901,870516901,8702471721,870 RENDIMIENTOSDETRANSPORTEAPAGARSEENM3/KM
  26. 26. TRANSPORTECONVOLQUETES 25 Pueden presentarse 2 situaciones: a) Estar a cargo directamente de los volquetes. b) Contratar el transporte por m3-km. TECNICAS DE CONTROL DE TRANSPORTE EN OBRAS a) Control de Volquetes El control de volquetes debe ser realizado en forma minuciosa, a fin de evitar las pérdidas de tiempo y corregir las maniobras de carga, giro y descarga. Tarjeta de Control de Volquetes:
  27. 27. TRANSPORTECONVOLQUETES 26 Esto nos sirve para controlar el costo del transporte: Para el caso del ejemplo se tiene: Inicio : 06:00 Termino : 21:30 Almuerzo y Refrigerio: 01:30 Duración del Transporte = 14 Horas. Esto se paga de la siguiente forma: Equipo = 14.0 horas. Mano de Obra = 8 + 2(1.6) + 4(2.0) = 19.2 horas. Si el volquete es de 15 m3, en 4 vueltas ha transportado 60 m3 Respecto al costo: Volumen Transportado = 60 m3 Costo/m3 (Transporte) = U.S. $ 10.17 /m3 Este valor debe compararse con lo presupuestado y con los rendimientos de otros volquetes a fin de optimizar el transporte.
  28. 28. TRANSPORTECONVOLQUETES 27 MODALIDADES DE CONTRATACION DE TRANSPORTES CON VOLQUETES: m3 – km. Y SU APLICACIÓN. b) Contratar el transporte por m3-km Esto se refiere cuando se contrata el transporte por m3-km, esta unidad se refiere al trabajo de transportar 1 m3 a la distancia de 1 km. Ejemplo: 10 m3-km 1 m3 transportado a 10 km 10 m3 transportados a 1 km 5 m3 transportados a 2 km 2 m3 transportados a 5 km 2.5 m3 transportados a 4 km 4 m3 transportados a 2.5 km y otras combinaciones El concepto de este tipo de medida del transporte, se basa en el concepto de centro de masas y centro de gravedad, es decir se idealiza el sistema como si todo el volumen a transportar estuviese concentrado en un punto (centro de masa del volumen) y fuese a ser transportado a un solo punto (centro de gravedad del tramo). Forma de medición El transporte por lo general se mide en las siguientes partidas: Transporte de material Comprende el transporte de excedentes de corte, relleno, material de cantera, agregados, sub base, base, tratamientos superficiales, escombros y todo transporte en general.
  29. 29. TRANSPORTECONVOLQUETES 28 Transporte de mezcla asfáltica Comprende el transporte de mezcla asfáltica desde la planta hasta el lugar de colocación de la carpeta asfáltica. CICLO DE TRANSPORTE Este concepto cubre todos los trabajos necesarios para efectuar el ciclo básico de transporte, incluido los tiempos fijos y los tiempos variables: Ciclo = t1 + (d/v1) + t2 + (d2/v2) Donde: t1 = Tiempo para la maniobra de carga del volquete (minutos) t2 = Tiempo para la maniobra de descarga del volquete ( minutos) v1 = Velocidad del volquete cargado (metros/ minuto) v2 = Velocidad del volquete vacío (metros/ minuto) d = Distancia de transporte en mts. Entonces se tendrá:  No. de viajes = (Duración de la jornada) / (Duración del ciclo)  Volumen Transportado = (Capacidad del volquete) * ( No. de viajes)  Rendimiento/ día = (Volumen transportado)  Costo del Transporte/ m3 = (Costo del equipo + M.O.) / Rendimiento EJEMPLO: Datos: d = 5.4 km. = 4´ = 30 km/h = 3´ = 40 km/h Jornada = 10 h. Costos Volquete U.S. $ 40.00 / h (incluye combustibles y lubricantes) Operador U.S. $ 8.00 / h (incluye viáticos y beneficios sociales) Calculo del Ciclo
  30. 30. TRANSPORTECONVOLQUETES 29 Ciclo = + (d/ ) + + (d/ ) Ciclo = 4 + (5,400/(30000/60)) + 3 + (5,400/(40000/60)) Ciclo = 25.90 ‘ No. de viajes = (Duración de la jornada) / (Duración del ciclo) No. de viajes = (10*60*.9) /(25.90) No. de viajes = 20.85 = 20 viajes en 10 horas. Volumen Transportado = (Capacidad del volquete) * (No. de viajes) Volumen Transportado = 15 m3 * (20 viajes) Volumen Transportado = 300 m3 | Rendimiento/ día = (Volumen transportado) Rendimiento/ día = 300 m3/d Costo del Transporte/ m3 = (Costo del equipo + M.O.) /Rendimiento Costo del equipo = 10 * 40 = 400.00 Costo del operador = 8 h*8 + 2h* 12.8 = 89.6 Costo del Transporte = 489.6 Costo del Transporte/ m3 = $ 489.6 / 300 m3 Costo del Transporte/ m3 = $ 1.63 / m3 Este precio hay que analizarlo diariamente y en forma aleatoria por volquete para poder comparar la media estadística con el precio contratado, corregir las dispersiones.
  31. 31. TRANSPORTECONVOLQUETES 30 No es recomendable trabajar con resúmenes acumulados o totales de costo, ya que se distorsiona la evaluación del costo promedio. Usualmente para efectos de pago de valorizaciones de carretera se considera como unidad de medida las partidas:  Transporte hasta 1 km.  Transporte a más de 1 km. Transporte hasta 1 km. Para el cálculo del rendimiento, se considera el ciclo completo de transporte (tiempos fijos y tiempos variables) y una distancia igual a 1,000 mts. Transporte a más de 1 km. Para el cálculo del rendimiento, se considera que el ciclo incompleto de transporte (solo tiempo variable) y una distancia distancia igual a 1,000 mts.
  32. 32. TRANSPORTECONVOLQUETES 31 METODO DE METRADO Se define: D como la distancia teórica entre el C.G. del origen y el C.G. del destino V como el volumen total a transportar en banco Entonces: a) Si D <= 1 km Transporte hasta 1 km. Metrado = D * V m3-km b) Si D > 1 km b.1) Transporte hasta 1 km. Metrado = V m3-km b.2) Transporte a más de 1 km. Metrado = (D – 1) *V m3-km
  33. 33. TRANSPORTECONVOLQUETES 32
  34. 34. TRANSPORTECONVOLQUETES 33
  35. 35. TRANSPORTECONVOLQUETES 34
  36. 36. TRANSPORTECONVOLQUETES 35 EJEMPLOS NUMERICOS DE APLICACIÓN EJEMPLO 1: TIEMPOS FIJOS DE CARGA, MANIOBRAS Y DESCARGA, Y ESPERAS. a) Un volquete de 50 t de capacidad es cargado por una pala de ruedas cuyo ritmo teórico de carga es de 705 m3 s/h , con una roca volada que tiene una densidad de 1,67 t/m3s. El factor de llenado se estima que es 0,65. Se desea averiguar el tiempo de carga
  37. 37. TRANSPORTECONVOLQUETES 36 b) Se considera una excavadora con un cazo de 10 m3 de capacidad, que carga un material de 1,8 t/m3s de densidad con el que se consigue un factor de llenado de dicho cazo de 0,9. Se quiere calcular la carga real depositada por cada ciclo elemental de carga. CARGA REAL (t) = 10 m3/cazo x 0,9 x 1,8 t/m3 s= 16,2 t. Los restantes de tiempos fijos se refieren a los invertidos en la descarga y maniobras, así como en las esperas frente a los equipos de carga. En la tabla XXI se recogen los valores medios que se utilizan según las condiciones de operación.
  38. 38. TRANSPORTECONVOLQUETES 37 EJEMPLO 2: Calcular el transporte pagado en la siguiente situación: Ubicación de cantera: Km. 28+500 Acceso = 5 km. Características de la carretera: Inicio :Km. 3+200 Fin: Km. 42+700 Espesor de la base: 0.20 mts. Ancho de la base: 9.10 Talud del terraplen : H:V 1.5: 1.0 Puente Km. 12+600 al 12+700 Baden de concreto Km. 21+450 al 22+920 Desarrollo: Para simplicidad del ejemplo,se considera que todo el tramo es en tangente con sección uniforme.
  39. 39. TRANSPORTECONVOLQUETES 38 Entonces se tiene: Sección = (9.70 + 9.10) * .5 * .20 Sección = 0.94 m2 / mt Calculo de Transporte pagado Si hubiese un puente de 130 mts. de luz entre 15.500 al 15.630 y un baden entre 32+400 al 32+650, entonces se tendría Calculo de Transporte pagado
  40. 40. TRANSPORTECONVOLQUETES 39 EJEMPLO 3:
  41. 41. TRANSPORTECONVOLQUETES 40 IV. ANEXOS  FOTOGRAFÍAS DE VOLQUETES DEL GOBIERNO REGIONAL DE MOQUEGUA
  42. 42. TRANSPORTECONVOLQUETES 41
  43. 43. TRANSPORTECONVOLQUETES 42
  44. 44. TRANSPORTECONVOLQUETES 43 V. CONCLUSIONES  En definitiva, lo que se ha pretendido con este trabajo es identificar un volquete y su diseño, a través del cual se ha logrado alcanzar todos los objetivos marcados (funcionalidad, robustez, seguridad).  Así mismo se logro identificar la parte del sistema hidráulico para el volteo de la tolva o caja quedando patente que el sistema atiende a unas especificaciones.  El rendimiento debe ser eficiente y acorde al tipo de trabajo que va realizar un volquete dependiendo de su potencia y la capacidad de carga m3.  La descripción del sistema hidráulico y su esquema de trabajo como también el tipo de aceite para cada caso.  El movimiento de tierras es una de las particas en la construcción que más presupuesto abarca por lo cual se requiere ser muy minucioso en el análisis de prepuesto además de la supervisión en el trabajo y rendimiento de las los volquetes, ya que son los encargados de transportar los materiales de préstamo y relleno. Para así lograr una productividad eficiente y pues logremos hacer un buen metrado de la partida de movimiento de tierras, a continuación detallamos algunos pasos a seguir para el tiempo de ciclo de un volquete el cual también dependerá de los factores climáticos así como el estado de las carreteras por donde se va a transportar el material.  Es muy importante revisar el tiempo de ciclo de la maquinaria que se va a utilizar en el movimiento de tierras.  Tener en cuenta las condiciones climáticas así como los rendimientos y cubicaje de los volquetes.  Se debe de tener un estudio d suelos bien elaborado en cuanto al esponjamiento del materia se refiera, ya que de ello depende los cubicajes de material suelto.  Evaluar las condiciones de operatividad del volquete que se va a utilizar en la obra.
  45. 45. TRANSPORTECONVOLQUETES 44 VI. RECOMENDACIONES Debemos tener en cuenta que el usar el factor de frecuencia para calcular el número de camiones en realidad solo resuelve parte de nuestro problema, pues evita que agreguemos camiones sin cambios en la producción. Lo que realmente importa es reducir la desviación estándar. Para conseguirlo es necesario tener en cuenta que existen dos causas de variabilidad:  La producida por causas comunes.  La producida por causas especiales. La producida por causas comunes o naturales no se puede evitar, lo mejor que podemos hacer es identificarla y aprovechar su conocimiento. Las posibles fuentes de causas comunes son: la capacidad del operador, el desgaste de la máquina. En cambio, las producidas por causas especiales se deben y pueden reducir. Sus fuentes más frecuentes son: paradas para recibir órdenes, llenado de combustible, mantenimiento no programado, el estado del camino. Cuando un camión deba salir del circuito por desperfectos, es conveniente reemplazarlo por otro conservando la posición abandonada. Igual sucede cuando un camión deba retornar. El operador del volquete debe ser instruido constantemente para realizar el trabajo de acuerdo a la NTP conjuntamente con la excavadora. Están totalmente prohibidos realizar cualquier tipo de trabajo por debajo de la caja de carga levantada. Los talleres que trabajen este tipo de vehículos y tengan necesidad de levantar la caja de carga para poder realizar el trabajo, es imprescindible que coloquen unas cuñas de madera entre el bastidor del vehículo y la caja de carga, conobjeto de evitar un posible retroceso imprevisto. Precisamente para evitar que la caja baje de forma inesperada cuando el cilindro hidráulico esta extendido, la bomba deberá disponer de una válvula anti-retorno, o en caso contrario se deberá ubicar una en el circuito a la salida de esta. Sumando estas dos medidas de seguridad en caso de tener que realizar alguna operación de reparación o mantenimiento, reducimos al máximo el riesgo de ser atrapado bajo la caja.
  46. 46. TRANSPORTECONVOLQUETES 45 VII. BIBLIOGRAFÍA  http://es.scribd.com/doc/113777836/5-2-Trasporte-Con-Volquetes  http://es.scribd.com/doc/61336705/Volquetes-Para-Mineria-Superficial  http://es.scribd.com/doc/44936929/Maquinaria-Para-Construccion  http://es.scribd.com/doc/98874176/Costo-en-Transporte  http://usscivil-leninzt.blogspot.com/2010/10/tiempo-del-ciclo-de-los- volquetes.html  http://www.slideshare.net/guillermohiroyasu/rendimiento-transporte
  47. 47. TRANSPORTECONVOLQUETES 46 VIII. ÍNDICE TABLA DE CONTENIDO I. OBJETIVOS .......................................................................................................................... 1 II. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................. 2 III. MARCO TEORICO ............................................................................................................... 3 IV. ANEXOS.............................................................................................................................. 40 V. CONCLUSIONES................................................................................................................ 43 VI. RECOMENDACIONES....................................................................................................... 44 VII. BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................................. 45 VIII. ÍNDICE ........................................................................................................................... 46

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