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Tema 8: NEUMATICOS OTR
NEUMATICOS
EI neumático es esencialmente un recipiente de presión flexible
que utiliza miembros estructurales (nylon, cables de acero, etc.),
para mantener la tensión correspondiente a la presión de inflado.
Los miembros estructurales se sellan y protegen con una capa de
goma que también forma el dibujo de las bandas de rodadura
conformando el elemento de desgaste.
• Selección
• Empleo
• Conservación
• Desempeño
Factor mas importante en
la economía del
movimiento de tierras
• Camión minero
• Cargadores
• Tractor de ruedas
• Traillas
• Motoniveladoras
Productividad y
Costo por unidad de carga útil,
dependen primordialmente del
desempeño de los neumáticos
mas que de ningún otro factor.
Vida y Costo del Neumático = f (tipo de suelo,
conservación del suelo,
velocidad de operación,
pendientes,
radios de curva,
ancho de rutas,
clima,
habilidad del operador,
mantención,
presencia de agua)
Decisión en la selección del neumático:
- Usuario
* límites de operación
* normas de operación
- Fabricante
* experiencia propia
* experiencia usuarios
CARGA Y PRESION DE INFLADO
La carga que puede soportar un neumático depende de:
- Tamaño del neumático
- Presión de inflado
• La presión debe dar al neumático la rigidez necesaria
para resistir el aplastamiento de la carga
- Cada neum. tiene una deformación de trabajo limite
que debe ser mantenida durante el servicio
- La presión de inflado aumenta con la carga, a un peso mayor, se
necesita una mayor rigidez para resistir el aplastamiento de la carga
- La rigidez depende de la velocidad
* Las carga permitidas a cada presión de inflado, son menores,
a medida que la velocidad de servicio de la máquina aumenta
* A igual presión de inflado, los neum. de mayor tamaño,
soportan cargas mayores que los neum. pequeños
• Cada neum. tiene una capacidad máxima de carga,
determinada por el límite de presión que pueda resistir el armazón
• La carga máxima correspondiente a la presión límite,
disminuye con la velocidad de servicio considerada
Neumático resiste mayor carga si tiene:
a) Mayor diámetro
Ventajas: Mayor capacidad de carga
Desventajas: Eleva la altura del vehículo
b) Mayor ancho de la sección transversal
V: Mayor capacidad de carga
D: Ancho total de la maquina también aumenta para evitar interferencias
del neum. con otros componentes de la maquina
c) Construcción más robusta de la armazón
V: Mayor capacidad de carga, debido a que se puede inflar el neum. a
mayor presión
D: Hay mayor presión de contacto con el suelo
Mayor desgaste
Mayor probabilidad de impacto
Menor flotación
Selección del neumático correcto
Uso apropiado del neumático
Mantención adecuada
Ingeniería aplicada al neumático
Disminución de daños del neumático
Prolongación de rendimiento del neumático
Reducción de los costos de mantenimiento
Minimización de la pérdida de trabajo
Utilización efectiva de los neumáticos
Clasificación normalizada de neumáticos.
Ref.
Código de
identificación
normalizado
Función Vehículos
Características
Principales
Requeridas
E1
E2
E3
E4
E7
RIB
TRACCIÓN
ROCA
ROCA (escultura
prof.)
FLOTACIÓN
Transporte
Resistencia al calor
Resistencia al corte
Resist. al desgaste
Resis. al estallido por
impacto
G1
G2
G3
G4
RIB
TRACCIÓN
ROCA
ROCA (escultura
prof.)
Explanación
Nivelación
Tracción
Maniobrabilidad
(Estabilidad
direccional)
L2
L3
L4
L5
L3S
L4S
L5S
TRACCIÓN
ROCA
ROCA (escultura
prof.)
ROCA (esc. muy
prof.)
LISA
LISA (escultura prof.)
LISA (esc. muy prof.)
Carga y
Empuje
Resistencia al corte
Resistencia al
desgaste
Definiciones:
C: Compactor
(compactadora)
G: Grader (niveladorA)
E: Earthmoving (transporte)
L: Loader and Bulldozer
(cargadoras y bulldozers)
Indices:
S: Smooth, liso (galería,
terreno muy duro)
1: liso, longitudinal (rodaje
facil)
2: Acanalada (tracción
normal)
3: roca (normal)
4: roca (altura de goma
importante)
5: roca (altura de goma muy
importante)
7: flotación (trabajo sobre
terreno blando)
T° DEL NEUMATICO Y TMPH RATING
Materiales y adhesivos usados en los neumáticos son especialmente
vulnerables al daño de las altas temperaturas, lo que limita el uso de los
neumáticos a condiciones limites.
Estos es especialmente riguroso para los neumáticos off the road.
Los neumáticos off the road, son aptos para alcanzar altas
temperaturas, mientras el espesor del neumático alcance a irradiar a la
atmósfera el calor generado al interior de ellos.
TMPH es la medida de uso normal para indicar los límites de uso
medio en que debe trabajar un neumático.
- Continuamente se esta generando calor en el interior de un neumático
que rueda, cuando cada sección se flexiona al pasar bajo el aro.
- Una cierta cantidad de calor se genera en cada vuelta de la rueda,
dependiendo de la tensión de las fibras sometidas a flexión y de la
deformación sufrida por estas.
- La cantidad de calor generado al cabo de cierto tiempo, depende del
calor medio producido en cada vuelta y del numero de vueltas o
revoluciones de la rueda, es decir, de la velocidad.
- La velocidad aumenta la rapidez con que se crea calor, pero no
afecta el régimen bajo el cual este es radiado a la atmósfera.
- Si el calor se produce mas rápidamente que lo que demora en
llegar hasta la superficie del neumático y radiarse, se acumulará
progresivamente, elevando su temperatura.
- El caucho y los materiales textiles de los neumáticos,
pierden buena parte de su resistencia
al subir la temperatura de operación.
(Ocurre a temperaturas mayores que 100° C).
Con menor resistencia, los neumáticos se pueden dañar a causa de los:
• Virajes cerrados
• Frenadas bruscas
• Impactos
• Cortes profundos
• Fatiga del material
Calentamiento:
T ° del neumático:
- interior
- exterior
- Un neumático mal calculado puede fallar por cualquiera de las dos
causas
Calentamiento:
- Fabricación
Caucho crudo + T° Vulcanización Neumático
Aditivos, etc. 130° C
- Trabajo (operación)
Neumático + Trabajo Vulcanización Neum falla
(>> T°) (Separación de elementos)
rodada mas flexión
- Velocidad de generación de calor interno del neumático es mayor
que la de llegar a la superficie y radiarse a la atmósfera, entonces
aumenta gradualmente la temperatura, alcanza el máximo hasta
llegar a la tela o faja mas superficial.
- Cuando los neumáticos se flexionan demasiado, el calor generado
invierte el proceso de Vulcanización, es decir, se vuelve al estado de
caucho, se separan las lonas y el neumático falla.
- Después de un tiempo muy corto de temperatura de reversión,
comienza la falla del neumático.
- Las separaciones a causa del calor, suelen ser las mas comunes
de las fallas prematuras de los neumáticos, además, el trabajo
prolongado a altas temperaturas, puede dar como resultado la falla
por fatiga de las cuerdas, en los puntos de flexión de los costados.
- Para evitar la destrucción de los neumáticos por temperatura, se
desarrolló el concepto de:
Ton – MPH ó Ton – KPH
TKPH ó TMPH
Se deben considerar 2 tipos de TKPH
El del fabricante: TKPH del neumático
(lo calcula el fabricante)
El de la operación: TKPH de operación
(se calcula con los parámetros de la op)
AMBOS TKPH SE DEBEN COMPARAR
TKPH neum ¿? TKPH op
Indicador TMPH ó TKPH
- Permite evaluar la cantidad de trabajo que pueden realizar
a cierta temperatura los neumáticos.
- Multiplicando la carga por la velocidad se obtiene un indicador del
aumento de temperatura de los neumáticos.
TKPH op = Carga Promedio x Velocidad Media
donde:
Carga Promedio = (peso / neum. maq. vacia + carga / neum. mag. cargada) / 2
Velocidad media = Distancia (ida y vuelta ) x N de viajes / dia.
Total horas trabajadas
TKPH op es válido si y solo si:
- Presión de inflado es la correcta
- Sobre carga diaria / neumático como promedio < 15%
- Distancia de acarreo, en un solo sentido < 32 Km.
A propósito de la sobrecarga
b) comparación de los TKPH
Se pueden presentar 2 casos:
-TKPH neu > = TKPH op: el neumático conviene
-TKPH neu < TKPH op: el neumático no conviene
Si el neumático no conviene es lógico considerar
la utilización de otro tipo u otra dimensión.
Límites de utilización
Longitud del ciclo (trayecto ida y vuelta)
Para los ciclos (trayecto ida y vuelta) superiores a 5 kilómetros el
valor del TKPH del neumático a considerar se deriva:
TKPH op = TKPH op x 0.88 ,
La relación que permite pasar de TKPH a TMPH es:
TMPH = TKPH x 0.685
PROPOSITO DEL ANALISIS
DE DATOS DE NEUMATICOS
.Puede descubrir la causa del daño a los
n. y tomar acciones que correspondan.
.Puede determinar la vida media de
cada n., optimizando el costo y control
de inventario.
.Puede escoger el mejor n. para el
trabajo, comparando diferentes marcas,
por calidad, hrs. operación, etc.
.Puede aclarar los problemas del n.
durante la operación diaria.
Análisis de Performance del n.
y checking de las condiciones de operación
Producción de neumáticos con las
especificaciones adecuadas
(contractuales)
Abastecimiento de los neumáticos
apropiadosUso del neumático adecuado
Prolongar vida del neumático
REDUCIR EL COSTO DEL NEUMATICO
USUARIO FABRICANTE
Selección del neumático correcto
Tipo de Vehículo
1. Fabricante, modelo
2. Máxima capacidad de carga
3. Máxima velocidad y potencia
4. Dimensión del neumático y
su capacidad de carga.
Condiciones de operación
1. Clima
2. Vías
3. Velocidad de trabajo
4. Carga de trabajo
5. TMPH o TKPH de trabajo
6. Mantenimiento
7. Análisis de datos del
neumático
Rendimiento esperado
Duración esperada
Resistencia al calor y al corte
Recauchabilidad
Maniobrabilidad
Exigencias del cliente
Selección del neumático correcto
¿QUE INFLUYE EN LA DURACION DE LOS NEUMATICOS?
1. La Mina u obra vial.
- Naturaleza y estado de las pistas de rodaje.
- Estado de las áreas de carga y descarga.
- Pendiente de las pistas.
- Radios de viraje.
- Mantenimiento de las pistas.
- Roturas prematuras por accidentes (cortes, perforaciones, etc.).
- Sobrecargas dinámicas (separaciones de telas, etc.).
¿QUE INFLUYE EN LA DURACION DE LOS NEUMATICOS
Los Materiales.
Naturaleza de los materiales (arena, arcilla, roca, etc.).
Granulometría.
¿Qué INFLUYE EN LA DURACION DE LOS NEUMATICOS
La Maquinaria.
Tipo de vehículo (cargador, camión, etc.).
Velocidad de desplazamiento.
Carga sobre los neumáticos.
Estado mecánico del vehículo (amortiguación, paralelismo, etc.).
¿QUE INFLUYE EN LA DURACION DE LOS NEUMATICOS
Los hombres.
Calidad del mantenimiento.
Forma de conducción.
Interés.
¿Qué INFLUYE EN LA DURACION DE LOS NEUMATICOS
Los Neumáticos.
Buena elección de los neumáticos.
Necesidades o no de una escultura para tracción.
Necesidad o no de una estructura para altas velocidades.
Necesidad o no de flancos reforzados.
Tipo de goma de rodadura.
¿QUE INFLUYE EN LA DURACION DE LOS NEUMATICOS
El buen mantenimiento de los neumáticos.
Verificar regularmente el estado de los neumáticos.
Verificar y mantener la presión correcta.
Realizar gemelados correctos.
Verificar estado de las ruedas metálicas (aros, etc.).
Montar neumáticos reparados o recauchados en ejes
traseros....¡SIEMPRE!
Controlar el rendimiento de los neumáticos.
CONTROL ESTADISTICO DE NEUMATICOS
Lo realizan: - Usuarios
- Proveedores
EI uso efectivo del neumático depende de la cuidadosa revisión y
análisis de los datos estadísticos que se lleven de ellos, buscando siempre
la reducción de costos para el usuario.
La calidad de la información y el intercambio de ella
(entre p. y u.) depende de:
- Seriedad en la entrega y obtención de los datos
- Confianza mutua en los sistemas de manejos de datos
- Etica Profesional
- Responsabilidad
Los sistemas de control de neumáticos van a depender,
en calidad y envergadura del tamaño de la faena.
Normalmente en una faena se tienen los siguientes controles:
1. Movimiento de equipos, Hrs. ó Km.
1.1 HORAS MOTOR: EI tiempo movido se obtiene leyendo los horómetros
de los motores ó de las tarjetas de control tiempo de los operadores.
Horómetro: tiene la desventaja que cuando el equipo está detenido,
Vg., esperando carguío, el motor está funcionando
y por lo tanto sumando tiempo.
TARJETA (ó INTERFAZ) OPERADOR: muy irregular, depende de la
habilidad del operador. ¿Tpos. de ciclo cortos?
Un buen estudio de tiempos de ciclo, podría darle a cada uno de esos dos
sistemas un ponderador, obteniéndose así una media de hrs. operación
de movimiento, dato que se le traspasa al neumático.
1.2 KlLOMETRO RECORRIDO: Se instala en el eje de alguna de
las ruedas delanteras del equipo, un cuenta kilómetro
(Hubodometer).
Sistema mas eficiente, pues mide exactamente cuanto se desplaza
realmente el neumático, hacia adelante ó hacia atrás.
2. TARJETA DE REGISTRO (ó INTERFAZ)
de rendimiento del neumático.
A todo neumático que se saca de bodega, ya sea para repuesto
y/o ponerlo a trabajar se Ie debe abrir de inmediato una tarjeta (hoja de
vida) en la cual se registrará toda la información relevante que el
neumático va a tener durante su vida útil,
Vg.:
- Nº Equipo
- Posición: DD, DI, TID, TED, TII, TEI
- Fecha postura
- Hrs ó Km del equipo a la fecha de la postura
- Fecha sacado
- Reparaciones, Fallas, etc.
3. HOJA DE INSPECCION del neumático en servicio
La usa el personal de mantención y el proveedor en terreno,
se recoge principalmente la siguiente información:
Del neumático:
- Presiones
- Alineamiento
- Espesor de goma remanente
- Desgaste irregular
- Dualidad de neumáticos ( T y D )
- Daños
Del Ambiente:
- Temperatura
- Velocidades
- Mantención de las rutas de transporte
- Presencia de agua
- Ancho de los caminos, curvas, rampas, pendientes, etc.
- Estado de los puntos de carguío, botaderos
Las inspecciones deberían ser semanales,
para un buen control y la toma de acciones correctivas.
Toda la información obtenida, ingresada a un eficiente sistema
computacional dará una perspectiva detallada de todos los neumáticos en
operación, así se puede tener al día:
- Hrs.Op. Acumulada I neumático
- Hrs.Op. Esperadas I neumático
- Presiones, perdidas ó excesos
- Equipo mas panero de neumáticos, se puede ubicar rutas de trabajo,
operadores y/o turnos (idem para mantenedores)
- Frecuencia de falIas
- Neumáticos mal pareados. Neumáticos con desgaste irregular
- Neumáticos recauchados, desgastes, otros
- Costos, etc.
4. Análisis de neumáticos dados de baja
Este registro tiene gran importancia en el proceso de reducción de costo
por Km. puesto que indica, en forma resumida, el estado del neumático al
momento de la remoción, determinando hacia donde se deben dirigir los
esfuerzos para aumentar el rendimiento general de los neumáticos.
Los neumáticos se dan de baja principalmente por:
- Desgaste
- Impactos
- Sopladura ó separación de telas
- Cortes ó agrietamiento
- Otros.
De la misma forma, un buen tratamiento estadístico, con apoyo
computacional nos dará el costo por tipo, modelo, marca, periodo de uso,
etc., de los neumáticos.
• La mala distribución de la carga
produce derrames en el camino.
• El derrame durante el proceso de
carguío produce serios problemas,
totalmente fuera del control del
operador del camión.
Practica de carguio
Sobre carga
volumetrica es común.
Derrames en Ntcos
Traseros en el frente.
Estas Rocas son
imposibles de evitar
por los operadores.
Principales Causas de Daños por Roca
Conocimiento del operador sobre
neumáticos.
Prácticas de la pala.
Mantenimiento de la berma.
Limpieza rápida del derramamiento.
Flotas mezcladas.
Exceso de riego.
Tronadura pobre.
EL NEUMATICO
“ES UNA MAQUINA”,
POR LO TANTO SE DEBE
CONSIDERAR COMO UN
“EQUIPO”.
