FUNDAMENTOS
- 1. \ Fundamentos de Movimiento de Tierras.
- 2. Objetivo Después de haber estudiado esta presentación Ud. será capaz de : Demostrar sus conocimentos sobre como ESTIMAR el rendimiento de una máquina o flota de máquinas. Conocer los factores que afectan al rendimiento de las máquinas.
- 3. Contenido Conceptos Básicos Características de los materiales Cálculos de Producción Costos de Posesión y Operación Cálculo de Rendimiento Óptimo de las máquinas.
- 5. … ..Movimiento de Tierras ? Son los movimientos de una parte de la superficie de la tierra, de un lugar a otro, y en su nueva posición, crear una nueva forma y condición física deseada al menor costo posible. Conceptos Básicos
- 6. Preparación del Banco Requiere Voladura ? Ripeo o Carga con Excavadoray/o Cargador Acarreo Requiere Clasificación ? Tendido Mezcla Zarandeo y /o Trituración Compactación Pavimentación Edificación Barrenado explosivos Voladura Proyecto Típico de Movimiento de Tierras Si Si No No Posición Original Nueva Posición Distancia de Acarreo
- 7. 100 mts. 150 mts . 1,500 mts. 1,600 mts 5,000. mts Sistemas de Acarreo y sus distancias más economicas
- 8. Concepto - Rendimiento Óptimo Menor Costo por Hora Posible ......... Máxima producción por Hora Posible ......... $/M3 = ---------------------------------- Mínimo Costo / hr. Má xima Producción / hr. M3
- 10. Características de los Materiales Las características y propiedades de los materiales afectan directamente la producción y el rendimiento de las máquinas.
- 12. Materiales 1.- Rocas Igneas : Basaltos, Granito Andesita, etc. Metamórficas : Caliza Pizarra etc. Sedimentarias : Areniscas Calizas, Conglomerados 2.- Tierras Suelos, Piedra disociada Materia orgánica 3.- Mezclas Rocas y Tierras Igneas Metamórficas Sedimentarias
- 13. Propiedades de los Suelos 1.- Físicas : DENSIDAD , Gravedad específica Granulometría y Contenido de Humedad. 2.- Índices : Límite líquido, Límite Plástico y Límite de Contracción. 3.-Mecánicas : Resistencia, Deformación y Permeabilidad.
- 14. Propiedades de los suelos relacionadas a la compactación Capilaridad Compresibilidad Elasticidad Permeabilidad Plasticidad Sedimentación Resistencia al corte Contracción/Esponjamiento
- 17. Propiedades de los Suelos La principal propiedad que afecta el rendimiento de las máquinas en el movimiento de tierras es la: DENSIDAD Densidad en Banco y Densidad Suelto .
- 18. DENSIDAD
- 19. Banco Suelto Compactado
- 20. Densidad Densidad = Peso (Kg) / volumen (m 3 ) Factor de carga = 0,578 Densidad en el banco = 1.000 Kg/m 3 Densidad del material suelto = 578 Kg / m 3 ( Factor Volumétrico ) 1,2 m 1,2 m = 1.000 Kg 1,2 m 1m 1m = 1.000 Kg 1 m
- 21. Medición de la densidad Los instrumentos nucleares para medir la compactación nos incluyen datos como: % de Compactación Contenido de Humedad Densidad Estos instrumentos miden profundidades hasta de 30 Cm.
- 22. Factor de Carga Densidad en Banco x Factor de Carga = Densidad del material suelto 1.000 Kg/m3 x 0.578 = 578 Kg/m3 Volumen en Banco / Factor de Carga = Volumen del material suelto 1m3 / 0.578 = 1.73 m3 ( Factor Volumétrico )
- 24. Abultamiento 1 + % Abultamiento O´ 1 0.8 Factor de Carga = 1 + 25% ( Factor Volumétrico )
- 29. URBANIZACIÓN
- 30. M3 Banco y M3 Sueltos La mayoría de las obras se: - Licítan en M3 banco -Se Pagan en M3 banco -Se mueven en M3 Sueltos
- 31. Cálculos de producción La producción de las máquinas se puede expresar en: Metros Cúbicos en Banco por Hora (M3B/Hr). Metros Cúbicos Sueltos por Hora ( M3S/Hr) Metros Cúbicos Compactados por Hora (M3C/Hr) Toneladas Métricas por Hora ( Ton / Hr )
- 32. Cálculos de producción La CARGA y PRODUCCIÓN de las máquinas se puede medir de las siguientes formas: 1.- Pesándola 2.- Calculándola en función de la máquina 3.- Midiendo el Volúmen ( M3B/Hr ) ( Ton / Hr.) Ó Ó
- 35. Eficiencia de la transmisión
- 36. Potencia necesaria Potencia necesaria Resistencia a la rodadura Resistencia a la pendiente = +
- 37. Resistencia a la rodadura La fuerza que opone el terreno al giro de las ruedas
- 38. Resistencia a la rodadura
- 39. Resistencia a la rodadura Regla empírica : 2% del PBV ( Peso Bruto del Vehículo) PBV = El peso de la máquina vacía + El peso de la carga útil 20 Kg. / Tn.
- 40. Resistencia a la rodadura
- 42. Factores de Resistencia a la Rodadura
- 43. Resistencia a las pendientes Es la fuerza de gravedad que favorece ó se opone al movimiento de un vehículo
- 44. % de pendiente
- 45. Resistencia a las pendientes
- 47. Potencia necesaria Potencia necesaria ( Resistencia total ) = Resistencia a la rodadura (Kg.) + Resistencia a la pendiente ( Kg.)
- 48. Pendiente compensada (%) ó Pendiente efectiva = R.R. (%) R.P. (%) El número de Toneladas : 10 se toma como 1 % de pendiente 20 Kg/Ton Se considera como el 1 % de pendiente (Ver tabla)
- 49. Potencia disponible = Torque x Velocidad
- 50. Variación del Torque y velocidad
- 51. Ejercicio ¿Cuál es la fuerza de tracción necesaria y la velocidad máxima de una unidad de ruedas con peso bruto de 50,000 Kg. subiendo una pendiente de 25:1
- 52. Gráfico de carga
- 54. Potencia utilizable La tracción varía con: Peso sobre las ruedas propulsadas Tipo de superficie
- 55. Agarre
- 57. Efecto de la altura de trabajo Factores de pérdida de potencia por altura: Ver el libro de rendimientos
- 58. Cálculos de producción Producción Teórica por Hora = Capacidad de la Máquina M3 / Ciclo x Números de Ciclos / Hr. 3 M3/ciclo X 100 Ciclos /Hr = 300 m3/Hr . En función de la capacidad de la máquina.
- 59. Cálculos de producción Producción Real por Hora = Capacidad de la Máquina M3/ciclo X Números de Ciclos / Hr. X Factores de Corrección. * Factor de Llenado * Eficiencias * Disponibilidad Mecánica * Otros factores X X
- 60. Factores de corrección. Factor de Llenado Es el porcentaje del volúmen disponible en una caja o cucharón que realmente se esta utilizando.
- 61. Ejemplos de factores de llenado
- 63. Factores que Afectan el Factor de Llenado Características de los materiales Diseño del Cucharón Habilidades del Operador Diseño del Banco Fuerza de Desprendimiento de la máquina.
- 64. Número de Ciclos por Hora Ciclo: Es un viaje completo de ida y regreso para completar un pase de trabajo. Ciclo: Es un viaje completo de ida y regreso para completar un pase de trabajo.
- 65. Número de Ciclos por Hora Tiempos Fijos y Variables 1.- Carga 2.- Acarreo 3.- Descarga 4.- Regreso 1 2 3 4 Otros Tiempos: Espera Maniobras Demoras
- 66. Ciclos por Hora Ciclos/Hr.= ------------------------------------------------- 60 minutos / hr Tiempo Promedio del ciclo ( .xx minutos / ciclo) NO son segundos SON centécimas de Minuto
- 67. Ciclos por Hora 60 Segundos ……….. 1 Minuto 20 Segundos …….>> 0.XX Min X = ----------------- = 0.33 Min 20 X 1 60 Ciclos por Hora = 60 Min/Hr. / 0.33 min/ciclo = 181 Ciclos/Hr.
- 68. Eficiencias Minutos Efectivos trabajados por Hora E = 60 minutos por Hora Eficiencia en la Obra Ejemplo : 50/60 = 0.83 = 83 %
- 69. Factores que afectan la Disponibilidad Mecánica Calidad del Equipo Vida Economica / nº Horas de servicio Respaldo Técnico ( Partes y Servicio) Practicas de Mantenimiento / Herramientas Estandarización Relaciones Humanas Disponibilidad Mecánica Horas Reales Trabajadas al año Disponibilidad = ------------------------------------- X 100 Mec á nica Horas Programadas al año
- 70. Cual será la producción por hora de un cargador de ruedas con cucharón de: 3.1 m3 Factor de llenado promedio = . 90 Tiempo del ciclo = 30 Segundos Eficiencia en la Obra = 50 min hr Disponibilidad Mecánica = . 95 Ejemplo :
- 71. Cual será la producción por hora de un cargador de ruedas con cucharón de: 3.1 m3 Factor de llenado promedio = . 90 Tiempo del ciclo = 30 Segundos Eficiencia en la Obra = 50 min hr Disponibilidad Mecánica = . 95 Ejemplo : Producción / Hr. = 3.1 x 0.90 x 120 x 0.83 x 0. 95 = 264 m3 / hr .
- 73. COSTOS DE POSESIÓN > Depreciaci ó n > Interés > Impuestos > Seguro Son todos los costos Relacionados con la Adquisición de la Máquina.
- 74. COSTOS DE OPERACIÓN > Combustible > Mantenimiento > Neumáticos/Carriles > Reparaciones > Articulos de Desgaste > Salario de Operador Son todos los costos relacionados Para poner a trabajar la máquina
- 75. Analis í s - Costos de Operaci ó n D8RII
- 76. Concepto - Rendimiento Óptimo Menor Costo por Hora Posible ......... Máxima producción por Hora Posible ......... $/M3 = ----------------------------------- Mínimo Costo / hr M áxima Producción / hr M3
- 77. Concepto - Rendimiento Óptimo Menor Costo por Hora Posible ......... Máxima producción por Hora posible ......... $/M3 = ------------------------------------ Mínimo Costo / hr. M áxima Producción / hr. M3
- 78. $ / hr. Horas de Operación
- 79. $ / hr. Horas de Operación 20 % 30 % 70 %. 80 % 12 % 88 % 10 % 90 % Posesión Operación
- 80. Posesión Operación $ Utilidad Ingresos Costos
- 81. Anál isis de la Sensibilidad en la Utilidad de los Negocios de Movimiento de Tierras Un Cambio de 1 % en : Resulta en un aumento de la Utildad en :
- 82. Ejemplo: Costos de Posesión Y Operación.
- 84. FIN