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Ecuación del movimiento Ecuación del movimiento. Esfuerzo tractor

Con la ecuació
ecuación del movimiento se determina la velocidad de La tracció
tracción disponible es la fuerza que un motor, mediante la
traslació
traslación a la que pueden trabajar las má
máquinas de transmisió
transmisión, puede transmitir al suelo.
movimientos de tierras.
Para ello, se debe estudiar: Pot
TD
Esfuerzo tractor v
Tracció
Tracción disponible.
Tracció
Tracción utilizable. siendo: tracció
tracción disponible,
Resistencia a la tracció
tracción potencia que produce el motor,
Resistencia a la rodadura. velocidad,
Resistencia a la pendiente. rendimiento de la transmisió
transmisión: relació
relación entre la
Resistencia a la aceleració
aceleración. potencia que produce el motor y la que llega a
Resistencia al aire. 17
la rueda motriz. 18

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Ecuación del movimiento. Esfuerzo tractor Ecuación del movimiento. Esfuerzo tractor
Todo el esfuerzo que puede producir una má máquina no se
desarrolla totalmente debido a la falta de adherencia en el
TU WD fT
neumá
neumático o la oruga.
siendo: tracció
tracción utilizable,
La tracció
tracción utilizable es la parte del esfuerzo que se desarrolla. factor de tracció
tracción o coeficiente de adherencia,
La tracció
tracción utilizable depende de: peso adherente.
El peso que gravita sobre las ruedas motrices, que es el útil En los vehí
vehículos sobre orugas, el peso adherente coincide con
para empujar o tirar del vehí
vehículo. el peso total del vehí
vehículo.
Las superficies de contacto: área, textura y rugosidad, tanto
En los vehí
vehículos sobre neumá
neumáticos, el peso adherente es el
de las ruedas motrices como del suelo.
que gravita sobre las ruedas motrices. Normalmente, las
ruedas motrices soportan entre 1/2 y 2/3 del peso total.
Si el terreno es inclinado, el peso adherente es la componente
19 del peso perpendicular al terreno. 20
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Ecuación del movimiento. Esfuerzo tractor Ecuación del movimiento. Esfuerzo tractor
Factores de tracció
tracción habituales: Balance entre la tracció
tracción disponible y la utilizable

Tipos de terreno Neumá

Neumáticos Cadenas Si : se produce deslizamiento, las ruedas patinan y la
Hormigó
Hormigón o asfalto 0,90 0,45 máquina avanza menos e incluso puede detenerse.
Arcilla seca 0,55 0,90
Si hay adherencia entre ruedas y suelo, la má
máquina
Arcilla hú
húmeda 0,45 0,70
avanza correctamente.
Arena seca 0,20 0,30
Arena hú
húmeda 0,40 0,50 Por lo tanto, de nada sirve una má
máquina con un grupo
Canteras 0,65 0,55 propulsor muy potente si no tiene el peso suficiente como para
Camino de grava suelta 0,36 0,50 garantizar la adherencia.
Tierra firme 0,55 0,90
Tierra suelta 0,45 0,60
Nieve compacta 0,20 0,27
Hielo 0,12 0,12
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Ecuación del movim. Resistencia a la tracción Ecuación del movim. Resistencia a la tracción
La resistencia a la rodadura es el esfuerzo que hay que vencer Los vehí
vehículos sobre orugas llevan su propio camino de
para mantener una velocidad constante del vehí
vehículo sobre un rodadura, que no ofrece resistencia al desplazamiento, por lo
tipo de terreno dado. que la resistencia a la rodadura es causada únicamente por la
fricció
fricción interior.
Para vehí
vehículos sobre
neumá
neumáticos, la resistencia a la La resistencia a la rodadura depende de:
rodadura se compone de un El peso total del vehí
vehículo.
término para vencer las El tipo de terreno.
resistencias internas y de otro
El tipo de tren de rodaje (neumá
(neumáticos o cadenas).
que es proporcional a la
penetració
penetración de los neumá
neumáticos La velocidad de desplazamiento: en movimiento de tierras
en el terreno. puede considerarse que no afecta.
La presió
presión de inflado, para neumá
neumáticos.

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Ecuación del movim. Resistencia a la tracción Ecuación del movim. Resistencia a la tracción
La resistencia a la rodadura se calcula: Factores de resistencia a la rodadura (kp
(kp/t):
/t):
Neumá
Neumáticos
Tipos de terreno Cadenas
Alta presió
presión Baja presió
presión
RR fR W Hormigó
Hormigón liso 17 22 27
Asfalto en buen estado 20 – 32 25 – 30 30 – 35
siendo: resistencia a la rodadura, Camino firme, superficie plana y
20 – 35 25 – 35 30 – 40
ligera flexió
flexión bajo carga
factor de resistencia a la rodadura, Camino blando de tierra,
peso total de la má
máquina. superficie irregular y penetració
penetración 50 – 70 35 – 50 40 – 45
de 2 ó 3 cm
Camino muy blando de tierra,
superficie irregular y penetració
penetración 90 – 110 75 – 100 70 – 90
de 10 ó 15 cm
Arena suelta 130 – 145 110 – 130 80 – 100
Camino fangoso irregular y
150 - 200 140 - 170 100 - 120
25 penetració
penetración de má
más de 15 cm

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Ecuación del movim. Resistencia a la tracción Ecuación del movim. Resistencia a la tracción
La resistencia a la pendiente es la componente del peso Para pendientes pequeñ
pequeñas (hasta el 20%) se cumple:
paralela al plano de rodadura.

sen tg i siendo: i pendiente en %.

100
RP W sen
Por lo tanto, la resistencia a la pendiente aproximadamente
es:
siendo:
resistencia a la pendiente, RP ( kp) 10 W (t ) i (%)
peso total de la má
máquina,
ángulo que forman el terreno Si el vehí
vehículo sube la resistencia a la pendiente es positiva y si
y el plano horizontal. baja es negativa.

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Ecuación del movim. Resistencia a la tracción Ecuación del movim. Resistencia a la tracción
La resistencia a la aceleració
aceleración es la fuerza de inercia, La resistencia al aire es:
supuesta una aceleració
aceleración constante para pasar de v1 a v2 en
un tiempo t. Raire K S v2
W W v 2 v1 W v 22 v12 siendo: coeficiente que depende de la forma
RA a aerodiná
aerodinámica, comprendido entre 0,02 y 0,08
g g t g 2.d
superficie desplazada normal a la direcció
dirección del
movimiento,
En el movimiento de tierras, esta aceleració
aceleración es pequeñ
pequeña.
velocidad relativa entre el aire y el vehí
vehículo.
En el caso de frenado es muy importante porque nos da la
distancia de frenado. Para bajas velocidades y vientos moderados (velocidad
relativa menor de 80 km/h),
km/h), la resistencia al aire es
despreciable.
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Ecuación del movim. Resistencia a la tracción Ecuación del movimiento

La resistencia total a la tracció
tracción es la suma de las cuatro La resistencia total debe ser menor que la tracció
tracción disponible
anteriores. y que la tracció
tracción utilizable.

Rtotal RR RP RA Raire Rtotal TD

Si se desprecian la resistencia a la aceleració
aceleración y al aire, la
resistencia total queda:
Rtotal TU

Rtotal RR RP f R W 10 i W Recordar que para que la má

máquina no deslice:.

TD TU
Rtotal ( f R 10 i ) W
31 32
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Ecuación del movimiento Ciclo de trabajo y producción

El rango óptimo de velocidades será
será: El ciclo es el conjunto de operaciones necesarias que se
repiten una y otra vez, para llevar a cabo un trabajo.
El tiempo de ciclo es el tiempo invertido en realizar un ciclo
Tracciones

completo. Se compone de una componente fija (tiempos de

carga, de descarga, etc.) y de una variable (tiempo de
acarreo, de retorno, etc.)
La producció
producción es el nú
número de unidades de trabajo que se
v1: la má
máquina desliza realiza en la unidad de tiempo.
v2: v2 es vá
válida En movimiento de tierras, las unidades de trabajo má
más
v3: v3 es vá
válida empleadas son el metro cú
cúbico y la tonelada y para el tiempo
v4: falta potencia la hora o el dí
día.

Rango de velocidades: 33 34

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Ciclo de trabajo y producción Ciclo de trabajo y producción

La producció
producción depende de: La producció
producción horaria teó
teórica (t ó m3 por hora) es el producto
La eficiencia horaria. de la capacidad por ciclo (t ó m3 por ciclo) por el nú
número de
ciclos por hora (ciclos por hora).
Las condiciones de trabajo.
Naturaleza, disposició
disposición y grado de humedad del terreno. La producció
producción horaria real es la anterior multiplicada por los
Accesos: pendiente, estado del firme, etc. factores correctores, como la eficiencia horaria, el factor de
disponibilidad de la má
máquina, etc.
Climatologí
Climatología.
Altitud, puede reducir la potencia de las má
máquinas.
Organizació
Organización de la obra.
Planificació
Planificación: esperas, maniobras,...
Incentivos a la producció
producción
Habilidad y experiencia del operador.
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