Monografia de Tractor Oruga

8/18/2019 Monografia de Tractor Oruga

1/23

FACULTAD DEINGENIERÍA CIVIL

I. INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo se analizará la funcionalidad del bulldozer o

tractor sobre oruga, el cual es un pilar fundamental dentro de la

construcción, en lo que es movimiento de tierras para urbanizaciones en

general, labores forestales, construcción de caminos entre otros.

Así mismo esta elaboración del tema tiene la intención de hacernos

reflexionar acercade la importancia que tiene el hecho de conocer los

fundamentos bajo los cuales hansido diseadas las máquinas que nos

permiten realizar los trabajos de movimiento detierra ! los criterios de

uso que deberíamos tener en cuenta para obtener la mejorrelación

costo"beneficio.

Estamos convencidos que el conocimiento de los parámetros de diseo

nos permitirándar un adecuado uso a las maquinarias ! poder tambi#n

seleccionar la máquina másapropiada para determinada tarea o trabajo

a realizar.

$es agradecemos cualquier comentario !"o enmendadura que nos hagan

llegar.

CAMINOS II 1


2/23


II. OBJETIVOS:

%escribir el tractor oruga.

&onocer los accesorios especiales del tractor oruga.

%escribir las operaciones que realizan el bulldozer .

'encionar las funciones del rendimiento de tractor oruga

Entender ! realizar el cálculo del rendimiento del bulldozer.

III. MARCO TEÓRICO

CAMINOS II 2


3/23


'aquina autopropulsada, de gran peso, dotada de uno o varios rodillos o ruedas

cu!a funcion consiste en planificar ! dar la compacidad requerida del material

sobre el cual se desplaza.

(odos los compactadores deberan ser autopropulsados, tener inversores del

sentido de la marca de accion suave ! estar dotados de dispositivos para

mantenerlos humedos en caso necesario.

El tractor oruga es la máquina básica ! versátil en la industria de la

construcción.)irve para multitud de fines, tales como mover cargas empujándolas o

jalándolas, como unidad motriz para malacates ! pequeas torres elevadoras, !

como para cuchillas de bulldozer, plumas laterales ! cucharones de carga

frontal.

El t#rmino bulldozer puede usarse en un sentido amplio para incluir tanto a los

bulldozer como los angledozer.

Estas máquinas pueden dividirse además basándose en el m#todo de levantar

! bajar la cuchilla, como controlado por cables o hidráulicamente.

$os bulldozers son máquinas versátiles en muchos pro!ectos de construcción,en donde pueden utilizarse desde el principio hasta el fin de la operación

$a operación regular de movimiento de tierras es prácticamente un conjunto de

movimientos rectos de avance ! retroceso. &uando el tractor se mueve hacia

delante, su hoja frontal se encaja en el terreno cortándolo, para obtener su

carga. El tractor debe recorrer algunos metros para obtener su carga completa.

*or ejemplo una hoja típica de corte de unos + cm, recorrerá más de +-

metros hacia delante para obtener su carga completa. Esta carga será comouna cua móvil de tierra, empujada delante de la hoja.

$os bulldozers se montan con las cuchillas en forma perpendicular a la

dirección de avance, mientras que los angledozer se montan con las cuchillas

formando un ángulo con la dirección de avance. $os primeros empujan la tierra

CAMINOS II 3


4/23


hacia delante mientras que los segundos lo hacen hacia delante ! hacia los

costados. Algunas cuchillas pueden ajustarse de tal forma que sirvan de

bulldozer como de angledozer. El tamao de la máquina está indicado por la

longitud ! altura de la cuchilla. *ueden instalarse placas en los extremos de las

cuchillas para reducir el derramamiento cuando se utiliza para mover tierra.*resenta algunos beneficios con relación al montado sobre ruedas tales como

entrega ma!or esfuerzo de tracción, especialmente al estar operando en un

terreno suave como por ejemplo un suelo suelto o lodoso, habilidad para viajar

sobre superficies lodosas, habilidad para operar en formaciones rocosas en

donde pueden daarse seriamente las llantas, habilidad para viajar sobre

caminos ásperos, lo cual disminu!e los costos de mantenimiento de caminos

de acarreo ma!or flotación debido a las menores presiones bajo las orugas/

ma!or versatilidad en el empleo en obra trabajos en pendientes más inclinadas

donde los de ruedas se volcarían fácilmente.

(ambi#n presentan algunas características como las que se refieren a tiempos

de desplazamiento seg0n las condiciones de trabajo.

III.1 . ACCESORIOS ESPECIALES PARA TRACTORES DE ORUGA

)e ha visto que el tractor con hoja topadora ! malacate es una máquina que

puede efectuar todos los trabajos de descuaje. )in embargo, se obtendrá un

mejor rendimiento si el tractor va dotado de accesorios especiales.

Estos accesorios se montan casi siempre en lugar de la cuchilla frontal. )u

instalación ! desmontado suelen ser rápidos, lo que permite emplearlos

0nicamente en los trabajos para los que han sido construidos. En realidad, su

utilización para otros fines conduciría a una sensible baja en el rendimiento del

tractor.

Examinaremos rápidamente estos accesorios, agrupándolos seg0n el tipo de

trabajo que realizan/a1 'áquinas escarificadorasb1 &uchillas rozadoras ! arrancaraícesc1 %escuajadoras diversas.

CAMINOS II 4


5/23


Máquinas esa!i"ia#$!asEsa!i"ia#$!es #e %!ai&n $ '$n%a#$s. Estas máquinas se utilizan para

preparar el trabajo del bulldozer. 'ullen los suelos demasiado compactos,

destru!en las costras o capas superficiales duras, cortan ! arrancan las raíces,etc. El trabajo posterior de los bulldozers, palas mecánicas u otras máquinas

queda así facilitado. Existen escarificadores remolcados o montados, dientes

escarificadores situados delante de la cuchilla ! dientes escarificadores

situados detrás de la cuchilla.E( esa!i"ia#$! #e %i)$ #es!ai*a#$! ( !$$%e! ). Es la máquina típica de esta

categoría. *uede ser de tracción o remolcado. En el primer caso, va provisto de

ruedas que sustentan un bastidor portaherramientas de altura regulable

mediante un sistema de cables. )i va montado en el tractor, los órganos de

trabajo se adaptan a un bastidor fijo sobre el tractor capaz de ascenso !

descenso.

A%uai&n #e ($s #ien%es esa!i"ia#$!es.

El escarificador montado parece a primera vista más eficaz que el de tracción,

pero presenta el inconveniente de exigir ma!or tiempo de montaje. )on muchos

los constructores de escarificadores montados o de tracción, pero los modelos

varían poco.

$os dientes escarificadores que se montan sobre la cuchilla de empuje tienen

CAMINOS II 5


6/23


id#ntica misión que el escarificador, pero son de construcción mucho más

simple, puesto que la cuchilla ! su bastidor le sirven de asiento. El modo de

actuación es diferente/ en el escarificador de tracción la barra de unión al

tractor ejerce un esfuerzo dirigido ligeramente hacia arriba, con tendencia de

los dientes a salir del suelo cuando la resistencia es excesiva se mantienen

clavados gracias a su perfil ! al peso del escarificador. El tractor es libre de

saltar o patinar cuando el esfuerzo es excesivo.*or el contrario, el esfuerzo de presión ejercido por el tractor sobre los dientes

fijos montados en el bulldozer se dirige hacia abajo ! tiende a mantener los

dientes clavados, sea cualquiera la resistencia del suelo, retenidos por el cable

o los husillos. El tractor no puede así saltar, su adherencia es ma!or ! su

potencia se utiliza al máximo.

Esa!i"ia#$!#es!ai*a#$!Es$

%ientes escarificadores situados delante de la cuchilla del bulldozer. $os

dientes escarificadores están formados por un gancho robusto, regulable en

profundidad ! con punta de ataque intercambiable. El diente va sujeto en un

alojamiento, fijo a su vez sobre la hoja mediante dos mordazas que lo afianzan

a la parte superior e inferior de la misma, sin necesidad de abrir orificios. El

CAMINOS II 6


7/23


montaje es fácil ! rápido. Estos dientes act0an a la vez que la cuchilla del

bulldozer, el suelo queda con ello mullido a medida que se avanza.

*ueden instalarse, seg0n convenga, uno o dos dientes en la cuchilla. *ara

desmontarlos se recomienda clavarlos primero en el suelo, pues así quedan enposición de trabajo ! listos para ser montados de nuevo sin ninguna otra

operación. $a característica com0n de todos estos dientes escarificadores es

que pueden montarse rápidamente para un trabajo dado ! desmontarse una

vez terminado este trabajo. *ueden tambi#n regularse en profundidad.

23ac4 ripper5 *reco. )u función es id#ntica a la del aparato anterior ! se monta

tambi#n sobre el bulldozer, pero act0a cuando el tractor retrocede ! utiliza así

el tiempo muerto entre dos pasadas de cuchilla.Este retroescarificador está constituido por cuatro dientes dirigidos hacia atrás

! articulados. &uando el tractor avanza los dientes se retiran automáticamente

deslizándose por el suelo. En marcha atrás, se colocan por sí mismos en

posición de trabajo ! atacan el terreno. El tractor utiliza así alternativamente la

cuchilla o el escarificador, sin maniobra especial alguna del conductor. Existen

dos modelos de retroescarificador/ uno se monta detrás de la cuchilla del

bulldozer ! el otro en el bastidor portacuchilla. En ambos casos existe un

dispositivo para retirar los dientes cuando no se utilizan.El 23ac4 ripper5 es de empleo cómodo ! sería ventajoso utilizarlo con

frecuencia/ por trabajar durante el tiempo muerto del tractor no perturba

absolutamente la marcha. En este tiempo de trabajo recuperado se efect0a una

operación que facilita mucho el trabajo del bulldozer. $os estudios hechos por

el ej#rcito estadounidense muestran un aumento en el rendimiento del tractor

que llega a +66 por ciento en condiciones difíciles. En condiciones medias o

fáciles la producción puede aumentarse en un 76 por ciento. En muchos casos

el 83ac4 ripper9 puede evitar el empleo de explosivos o de picos.

Cu+i((as #es,!$*a#$!asEstos accesorios son en realidad topadores de forma especial provista de

dientes ! construida para el #esua-e. $a cuchilla rozadora es preferible a la

topadora ordinaria, siempre que no se prevea el movimiento de tierras. El

CAMINOS II 7


8/23


transporte de tierra que efect0a automáticamente la topadora exige un esfuerzo

in0til que influ!e en modo sensible sobre el rendimiento del tractor. Así pues,

será preferible la cuchilla rozadora, sobre todo porque algunos modelos tienen

una capacidad mu! superior a la de las topadoras ordinarias.

Re%!$esa!i"ia#$! en 'a!+a a%!ás a (a i*quie!#a/0 en 'a!+a a#e(an%e

en%!$/ $n ($s #ien%es !e%i!a#$s #e%!ás #e (a u+i((a a (a #e!e+a/.

El arrancacepas queda así en posición de trabajo ! puede volverse a montar en

pocos instantes ! sin ninguna otra operación.

A!!anae)as2(e$.

&abría arrancacepas :pullstumper1. Este accesorio se engancha en la barra

CAMINOS II 8


9/23


porta;herramientas del tractor ! está formado fundamentalmente por un gancho

robusto de acero fijo sobre un bastidor que puede elevarse con el malacate.

*enetra hasta -6 cm. en el suelo. Este accesorio puede utilizarse/a1 *ara cortar las raíces alrededor de un árbol que deba derribarse con la

topadora o de una cepa que deba extraerseb1 *ara arrancar las propias cepas/ los movimientos de tracción ! balanceo

provocados extraen fácilmente las cepas grandes.

La a,!ia a!!anae)as 2(e$ en "uni$na'ien%$.

(aladora :treedozer1. Este accesorio sirve para derribar árboles. Está formado por dos

piezas fundamentales/ un sólido larguero elevado ! una topadora en


10/23


empuje, roscados en casi todas las cuchillas, quedan aquí sustituidos por

husillos. Estos husillos confieren a la pala/a1 >n movimiento de inclinación vertical importante/ puede conseguirse una

diferencia de altura hacia arriba o abajo de ? cm. entre el centro ! el

extremo de la hoja :ángulo de +@ hacia arriba o abajo1.b1 >n movimiento basculante hacia adelante o atrás hasta un ángulo máximo

de +@ 76B. Este balanceo se efect0a alrededor de las uniones de los 3razos

de empuje horizontal.

En (a 'a$!4a #e ($s '$#e($s G!$ 3G Ca%e!)i((a! ,u((#$*e! ($s ,!a*$s

(a%e!a(es que se e')(ean n$!'a('en%e )a!a 'an%ene! (a u+i((a en

)$sii&n !45i#a se sus%i%uen $n 'eanis'$s +i#!áu(i$s.

III.6 . RENDIMIENTO DE TRACTOR ORUGA

El rendimiento de esta máquina depende de una buena relación entre la hoja

empujadora ! el tractor, además, tambi#n influ!en en el rendimiento las

CAMINOS II10


11/23


características del material que se va a mover, tales como/

• (amao ! forma de las partículas/ &uanto más grandes sean las partículas,

más difícil es la penetración de la cuchilla ! como las partículas de bordes

cortantes se oponen a la acción natural de volteo que imparte la hoja

empujadora, se necesita más potencia que para mover igual cantidad de tierra

con partículas de bordes redondeados.

• n material bien nivelado carece de vacíos ! es

generalmente mu! denso, de modo que es difícil extraerlo del banco o tajo.

• &ontenido de agua/ En casi toda materia seca es ma!or la ligazón entre las

partículas, ! es más difícil la extracción ! si está mu! h0meda, pesa más ! se

necesita más potencia para moverla. &on un grado óptimo de humedad, es

mu! bajo el contenido de polvo, resulta mu! fácil empujar ! el operador no se

fatiga.

El efecto de congelamiento depende del grado de humedad. )e intensifica la

ligazón entre las partículas en función del ma!or contenido de humedad ! del

descenso de temperatura. El enfriamiento de una materia completamente seca no

altera sus características.

$a penetración fácil de la hoja depende de la relación de CD por metro :o por hp

por pie1 de la cuchilla. &uando más alta sea la relación de CD"m, mejor es la

penetración. $a relación de potencia por m 7de material suelto indica la capacidad

de la hoja para empujar la tierra con más velocidad.

El rendimiento de un bulldozer se halla seg0n la siguiente ecuación/

Ren#i'ien%$ '7 sue(%$s8+$!a/ 9 P!$#ui&n 'ái'a '7 8+$!a/;2a%$!es #e $!!ei&n

Es de anotar que la producción máxima es función de la distancia promedio de

empuje ! del tipo de combinación tractor;hoja que se utilice.

CAMINOS II11


12/23


Cu!


13/23


donde se presentan diferentes factores de corrección seg0n las condiciones de

trabajo.

asta ahora tenemos todos los datos que son necesarios para poder calcular elrendimiento de los bulldozer seg0n las condiciones del terreno ! lascaracterísticas del mismo, a modo de ejemplo procederemos a hallar losrendimientos de los bulldozer %, %=, %F ! %G, los cuales son las másutilizados en la obras de construcción en nuestro territorio, el cual presenta lassiguientes condiciones iniciales/

C$n#ii$nes iniia(es en (as $,!as #e $ns%!ui&n

CAMINOS II13


14/23


G!á"ia #e )$!en%a-e =/ #e )en#ien%e


15/23


semi;universales que son las que se utilizan más com0nmente en nuestromedio.

)eg0n estudios realizados una longitud de acarreo de +66 m, se obtuvo elsiguiente rendimiento de la maquinaria/

%e acuerdo a los resultados que se relacionan en la tabla anterior, se deduce que

es casi imposible recomendar una sola máquina dependiendo solamente de las

propiedades geot#cnicas del suelo., pues sobre el rendimiento de dicha máquina

tambi#n influ!en factores tales como el porcentaje de pendiente del terreno, la

distancia de acarreo, la eficiencia del trabajo, la habilidad de operador, etc. *or lo

tanto lo más recomendable para un pro!ecto de construcción es realizar un análisis

de rendimiento para diferentes maquinarias que se tenga disponible en las

diferentes etapas del pro!ecto, !a que las condiciones de trabajo se van

modificando a medida que este avanza.

CALCULO DEL COSTO >ORA ? MA@UINA TRACTOR DE ORUGAS/

CAMINOS II15


16/23


CAMINOS II16


17/23


III.7 . OPERACIONES REALIADAS POR BULLDOER

CAMINOS II17


18/23


7.7.1. EMPUJE>na operación de empuje se realizará con una hoja frontal de empuje

montada en el extremo frontal del tractor. $as condiciones de carga para el

bulldozer, variaran desde las relativamente ligeras ! uniformes, hasta las

aplicaciones de fuerza de impacto necesaria, a trav#s de la hoja, para

mover una piedra mu! grande, como arrancar una raíz o derribar un árbol.

*ara llenar los requisitos de fuerza de impacto, se prefiere la transmisión

directa. %e lo contrario, para las variaciones más ligeras ! graduales de

carga de un bulldozer, es mejor que posea convertidor de par de torsión.

*ara todos los usos es mejor tener transmisión de cambios de potencia.

7.7.6. DESMONTE O DESPEJE:Esta función requiere en la ma!oría de los casos de un angledozer que

posee una hoja angular especial de empuje ! accesorios de

desgarramiento.

7.7.7. DESGARRAMIENTO$os materiales sólidos o fuertemente consolidados pueden tener que

aflojarse sea por una maniobra de rasgamiento o desgarramiento, o por

una perforación o voladura. &uando las condiciones del trabajo indiquen

operación de desgarramiento, debe hacerse otras determinaciones

preliminares. El uso final del material es importante, si va a ser utilizado

como material de relleno, de nivelado o se va a desechar. &ontrolando la

distancia entre las pasadas o los accesorios, puede regularse

perfectamente bien el tamao del material arrancado.

III. . 2UNCIONES DEL RENDIMIENTO DE TRACTOR ORUGA

$a cuchilla de un bulldozer, tiene una capacidad teórica que varía con las

clases de tierras ! con el tamao de la cuchilla. )i se conoce la capacidad de la

cuchilla, puede determinar el rendimiento aproximado de una maquina

CAMINOS II18


19/23


estimando el n0mero de pasadas que pueda efectuar en una hora.Se5n e( -e"e #e '$


20/23


ecuación.

TT 9 T2 TVC TVV

III.F . COSTOS DEL E@UIPO

$as consideraciones básicas para los costos del equipo sobre orugas son las

mismas que para todos los equipos de movimiento de tierras.$a parte más importante del costo horario total del funcionamiento de este

equipo, es el costo del bulldozer mismo. $a operación de los tractores más

pequeos seria la excepción, en la que los salarios del operador podría

representar una partida ma!or, además de considerar que estas máquinasmás

pequeas podrían transportarse directamente sobre carretera ! no utilizar

camiones especiales para tal función.

>n costo que debe observarse con cuidado, por parte del usuario responsable,

es el de las reparaciones ma!ores, la cual debe considerarse

aproximadamente igual a la tercera parte del costo de adquisición. Esta 0ltima

recomendación se está eliminando de las empresas mandantes con la

incorporación de contratistas especializados los cuales absorben dichas

consideraciones.

En el caso de nuestra obra obtuvimos los costos de transporte proporcionados

por el jefe de movimiento de tierras encargado, los cuales fueron los siguientes.

AJJKEL%M/ N 76.666. ;; "hr. O K


21/23


&ambio de filtro de aceite a las -6 hrs.

&ambio de filtro de petróleo a las -6 hrs.

&ambio de filtro de aire a las -6 hrs.

&ambio de aceite hidráulico a las +666 hrs.

&ambio de aceite de sistema de transporte a las +666 hrs.

&ambio de aceite mandos finales a las +666 hrs.

IV. CONCLUSIÓN

)e puede concluir de todo este trabajo que la maquina en estudio, un bulldozer,

nos otorga un gran poder de trabajo en cualquier estado del terreno con la

excepción de los pantanosos como !a se ha mencionado pero no lo aleja detrabajar en pendientes más inclinadas de lo com0n en donde trabajan otra

máquinas de ruedas !a que otorga ma!or estabilidad por la mejor dispersión de

la carga propia sobre el terreno. Además se puede sealar sobre la gran potencia que desarrolla, que incluso se

utiliza rompiendo rocas sealando que en las puntas inferiores de la cuchilla

posee las punta cantonera que son especies de espolones para un mejor

hincado de la cuchilla en el terreno.

&on este trabajo queda abierta una brecha para realizar el siguiente trabajosobre un cargador frontal o una motoniveladora que son utilizadas en

movimientos de tierra, lo cual me ha interesado muchísimo por las grandes

capacidades de poder de estas máquinas que representan gran a!uda en el

rubro de la construcción.

CAMINOS II21


22/23


V. BIBLIOGRA2HA

'aquinaria para construccion. :J.$ *eurifo! 1.

G6.6-F %77

'etodos, planeamiento ! equipos de construccion :%avid A. %a!1.

G6.6-F *?-. *agina internet 4omatsuamerica.com.

suplementos de revistas de internet.

VI. ANEO

TRACTOR ORUGA

CAMINOS II22


23/23


CAMINOS II23

Documents

Monografia de Tractor Oruga