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Pesada I
UNIDAD VII
MOTONIVELADORA
INTRODUCCIÓN
OBJETIVOS
Moto niveladora, también conocida por "Grader". Se utiliza para mezclar los terrenos,
cuando provienen de canteras diferentes, para darle una granulometria uniforme, y
disponer las camadas en un espesor conveniente para ser compactadas, y para perfilar
los taludes tanto de rellenos como de cortes.
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Productividad de Maquinaria Pesada I
Serie M (2006)
Introducida en 2006
- Mejorada sobre diseños probados.
- Uso de Joysticks.
- Los controles hidráulicos se encuentran en el joystick
- -Robusta
- Confiable
- Análisis critico de componentes
- Controles de alta precisión
- Alto desempeño en todas las aplicaciones.
- Bajos Costos de Operación
- Alto Valor de reventa
DEFINICIÓN
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Productividad de Maquinaria Pesada I
Debido a sus múltiples movimientos, la motoniveladora era una máquina que requería
gran destreza por parte del operador.
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Productividad de Maquinaria Pesada I
Los brazos para inclinar están unidos por pivotes a los extremos del eje y la parte
superior de los brazos para inclinar están conectados entre sí a través de la barra para
inclinar las ruedas. El cilindro para la inclinación está sujeto a un soporte de montaje
unido al eje delantero, y el extremo del vástago del pistón está sujeto a la barra para
inclinar.
El cubo de la rueda está soportado por cojinetes en el eje de la rueda y la cubierta está
articulada con dos pasadores al brazo para inclinar. Los dos cilindros de la dirección
están sujetos con pivotes a los soportes de montaje delanteros y los extremos del
vástago del pistón están unidos por pivotes al brazo de inclinación del eje de la rueda.
Un tirante conecta ambas cubiertas del eje de la rueda entre sí.
Cuando el extremo del pistón del cilindro de inclinación recibe aceite, el vástago del
pistón se extiende, moviendo la barra de inclinación. Esto hace girar el brazo de
inclinación, los ejes de las ruedas y las ruedas en el eje, haciendo que la parte superior
de las ruedas se muevan a la derecha. Si la corriente del aceite se invierte (la parte
superior de las ruedas se mueven en dirección opuesta). NOTA: La inclinación máxima
en esta conformadora es de 18° en los dos sentidos.
La barra de tiro superior circular está sujeta al frente del bastidor de la conformadora
por medio de una rótula grande. El otro extremo de la barra de tiro está sujeto a
través de los cilindros elevadores de la hoja al bastidor de la conformadora.
Dependiendo del modelo de la conformadora, los cilindros elevadores pueden estar
sujetos con conexiones giratorias al bastidor, o a través de brazos elevadores y barras
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Productividad de Maquinaria Pesada I
elevadoras al bastidor. Las de este último tipo permiten una mayor inclinación de la
barra de tiro circular y permiten tomar varias posiciones fijas a la placa sujetadora que
está soldada al bastidor.
El cilindro central para desviar la hoja está sujeto con un pivote al círculo superior, y el
extremo del vástago del pistón está sujeto con un pivote a la barra elevadora de la
hoja. El círculo inferior está sujeto al superior por medio de zapatas que tienen
cojinetes. Los engranes de reducción que mueven el círculo constan de un sinfín de
satélites, que están de tal manera atornillados al círculo superior, que el piñón
propulsor engrana con el engrane de corona interior (que es parte del círculo inferior). El
pistón del motor hidráulico está atornillado a la reducción de engranes. La hoja
puede estar articulada a los brazos extendidos del círculo inferior con pasadores y
soportes, situados en posiciones de diferentes inclinaciones, o puede sujetarse a un
soporte que tenga un riel en la parte superior y en la inferior, estando sujeto el soporte a
los brazos extendidos del círculo inferior. Los cilindros para la inclinación están
unidos al círculo inferior, y los extremos de los vástagos de los pistones están sujetos al
soporte con rieles.
El cilindro para mover lateralmente la hoja está sujeto al soporte con rieles, y el
extremo del vástago del pistón está sujeto al soporte de montaje de la hoja.
FUNCIONAMIENTO DE LA HOJA
Cuando el operador hace funcionar ambas válvulas para el control direccional del
cilindro elevador (para elevar la hoja), el aceite se dirige a través de las válvulas de
retención de conexión giratoria al extremo del vástago de los cilindros, levantando la
hoja a nivel. El aceite regresa de los extremos del cilindro del pistón por la válvula de
retención, la conexión giratoria, y la válvula para el control direccional, al depósito. Si el
operador desea bajar la hoja, él o ella invierten ambas válvulas de control y las
hojas bajan suavemente. Sin embargo, si sólo se va a levantar el lado izquierdo o el
derecho de la hoja, se hace funcionar la válvula para el control direccional.
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Productividad de Maquinaria Pesada I
NOTA : Usando los cilindros elevadores de la hoja, puede colocarse ésta a un ángulo
de 90°C.
Para ladear la hoja hacia delante o atrás, el aceite se dirige a los extremos del pistón o a
los de los vástagos del cilindro para inclinar la hoja. Entonces el vástago del pistón se
mueve hacia dentro o afuera y hace girar el soporte así como a la hoja.
Las motoniveladoras de los modelos de dirección con articulación tienen un pivote casi
en línea con el eje delantero del eje en tándem. Sin embargo, el pivote sólo permite
movimientos de 20° a la izquierda o a la derecha sin girar. Los extremos de los
vástagos del pistón de los cilindros de la dirección están sujetos a los soportes de
montaje del tractor, y los cilindros de la dirección están sujetos a los soportes de
montaje del tractor, y los cilindros se sujetan a los soportes del bastidor de la
conformadora.
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Productividad de Maquinaria Pesada I
Cuando se dirige el aceite a los cilindros de la dirección para dar vuelta a la izquierda, el
extremo del pistón de un cilindro y el extremo del vástago de otro reciben aceite a
presión, lo que hace que los vástagos de los pistones tiren del bastidor de la
conformadora a la izquierda. Si se invierte la dirección en la válvula para el control
direccional, la corriente del aceite en los cilindros se invierte y el extremo delantero de la
conformadora se desvía a la derecha.
Fundamentos de la Motoniveladora
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Productividad de Maquinaria Pesada I
Sistema Hidráulico
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Productividad de Maquinaria Pesada I
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Productividad de Maquinaria Pesada I
ARTICULACIÓN DE LA MOTONIVELADORA
Nivelación de acabado
Esta aplicación consiste en preparar la superficie de una carretera o de un sitio de
trabajo para poder pavimentarlo posteriormente o realizar alguna otra actividad de
construcción.
Generalmente, el material que se tiene que mover es un material de base, duro y seco, y
se trabaja sobre un suelo sólido en buenas condiciones. La nivelación de acabado es la
aplicación de motoniveladora que requiere el mayor grado de precisión. Por lo tanto, se
realiza a bajas velocidades, normalmente menos de 5 Km./h (3 mph), en primera o
segunda. Para asegurar que se obtiene una superficie lisa y con acabado uniforme, se
mantiene generalmente la misma velocidad en una pasada.
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Productividad de Maquinaria Pesada I
Preparación de sitios
Esta aplicación consiste en cortar, mover y mezclar el material necesario para preparar
un sitio residencial, comercial o industrial para construcción. En esta aplicación se
encuentra una variedad de materiales. Las cargas de la hoja varían dependiendo de la
actividad. Al preparar un sitio se realiza trabajo pesado con la hoja y nivelación de
acabado. La longitud de cada pasada se mantiene en la gama de 30 a 300 m (100 a
1000 pies). Las velocidades operación típicas de la máquina en esta aplicación
dependen de las tareas que se realizan: trabajo pesado con la hoja o nivelación de
acabado. La mayoría de las actividades de preparación de sitios las realizan los
contratistas de construcción de edificios.
Mantenimiento de carreteras
Esta aplicación consiste en modificar una carretera con tierra o grava para mantener el
peralte o el abovedado, o para restablecer la propia superficie. Generalmente incluye
carreteras auxiliares de pueblos o condados cuyo mantenimiento es responsabilidad
directa de las instituciones gubernamentales. Los materiales que se mueven en esta
aplicación varían desde bases de suelo extremadamente duras hasta superficies de
grava húmeda. La carga típica de la hoja es intermedia entre la de nivelación de
acabado y la de trabajo pesado con la hoja. La longitud de cada pasada suele ser
mayor 600 metros (2000 pies), y puede extenderse varios kilómetros. La gama general
de velocidades para esta aplicación es de 5 km/h a 16 km/h (3 mph a 10 mph),
correspondiente a las velocidades segunda (tierra pesada) a quinta (grava ligera). Al
igual que en la nivelación de acabado, la precisión de la superficie nivelada es la
principal preocupación en esta aplicación. Por lo tanto, siempre que sea posible deben
evitarse cambios frecuentes
de velocidad. Debe seleccionarse una velocidad y mantenerla a menos que haya un
cambio importante en el material que se está moviendo. La mayoría de las actividades
de mantenimiento de carreteras las realiza la industria de proyectos de obras públicas.
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Productividad de Maquinaria Pesada I
Apertura/Limpieza de zanjas
Esta aplicación consiste en cortar zanjas en ―V‖ o de fondo plano para tareas de
drenaje, y reconstruirlas cuando sea necesario. Las zanjas deben limpiarse y
reformarse periódicamente debido al exceso de lluvias o a la calidad del material. En el
trabajo de apertura de zanjas se encuentran materiales con una gama amplia de
densidades. Las cargas de la hoja varían por lo tanto desde la mitad de la capacidad de la
hoja hasta la capacidad máxima. La longitud de las pasadas no suele exceder 600
metros (2000 pies). El objetivo principal es mover el material para obtener una zanja
con la pendiente deseada. Con frecuencia, se debe cortar y mover el material de alta
densidad. Por lo tanto, las gamas de velocidad típicas varían. La mayoría del trabajo de
apertura de zanjas se realiza en primera, segunda o tercera, con velocidades de
desplazamiento de hasta 8 km/h (5 mph). La limpieza de zanjas suele requerir el
movimiento con la hoja del material húmedo encontrado debajo de una capa de
césped. En las tareas de limpieza de zanjas, las cargas de la hoja suelen ser inferiores
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Productividad de Maquinaria Pesada I
Desgarrar/Escarificar
Los materiales que se desgarran/ escarifican suelen ser duros y secos. Los
desgarradores generalmente penetran de 150 mm a 300 mm (6 pulgadas a 12
pulgadas) en el suelo, mientras que los escarificadores suelen penetrar hasta una
profundidad de 25 mm a 200 mm (1 pulgada a 8 pulgadas). La longitud de las pasadas
generalmente es inferior a 600 metros (2000 pies) en ambas actividades.
Limpieza de nieve
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Productividad de Maquinaria Pesada I
PRODUCCIÓN
Las motoniveladoras se usan en una amplia gama de aplicaciones en una variedad de
industrias. Por lo tanto, hay muchas formas de medir su capacidad de operación, o
producción. Un método expresa la producción de la motoniveladora en función del área
cubierta por la vertedera
Fórmula:
VELOCIDADES DE OPERACIÓN:
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Productividad de Maquinaria Pesada I
Ángulo de la vertedera
Ancho de superposición:
El ancho de superposición es generalmente 0,6 m (2,0 pies). Esta superposición es
para mantener los neumáticos fuera de los camellones en la pasada de retorno.
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Productividad de Maquinaria Pesada I
Ejemplo:
Una motoniveladora 140M con una vertedera de 3,66 m (12 pies) está haciendo
trabajo de mantenimiento de una carretera comarcal. La máquina trabaja a una
velocidad media de 13 km/h (8 mph) con un ángulo de transporte de la vertedera de
60 grados. ¿Cuál es la producción de la motoniveladora en función del área cubierta?
Solución:
De la tabla, la longitud efectiva de la vertedera es de 3,17 m (10,4 pies).
Sistema métrico:
Sistema inglés:
Variables:
Peso trasero de la máquina = Wr
Calcule el tiro con la hoja de una Motoniveladora 140M Versión Global trabajando en
una cantera …
RW = 10.501 kg RW = 23.151 lb
T = 0,65 T = 0,65
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Productividad de Maquinaria Pesada I
Ejemplo:
Calcule el tiro con la hoja de una Motoniveladora 140M Versión Global
Unidades métricas
BA = 2565 mm FW = 4223 kg
WB = 6086 mm BD = ?
Unidades inglesas
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Productividad de Maquinaria Pesada I
Hay muchos factores que afectan este límite, tales como la experiencia del operador, la
configuración de la máquina, los neumáticos, las condiciones del terreno, pero es
posible alcanzar una relación de 2,5:1. Además, una pendiente de 3:1 es
aproximadamente la pendiente lateral máxima en la que puede trabajar una
motoniveladora con una configuración de bastidor recto. Para pendientes laterales más
empinadas, la máquina debe ser articulada para poder trabajar con seguridad en la
pendiente.
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Productividad de Maquinaria Pesada I
NOTA: Para operar con seguridad en pendientes empinadas, puede ser necesario un
mantenimiento especial de la máquina así como un operador con excelente habilidad y la
instalación del equipo apropiado para esa aplicación específica. Para obtener
consejos adicionales, consulte el Manual de Operación y Mantenimiento de la máquina, la
publicación de Caterpillar — Guía de aplicaciones de motoniveladoras, y la Tabla de
Comparación de pendientes en la Sección de Tablas de este Manual de Rendimiento.
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Productividad de Maquinaria Pesada I
ANOTACIONES:
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