FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA

ELÉCTRICA

Adaptación de grúa hidráulica para la mejora del tiempo de carguío de palma en un

volquete Volvo NL12 de la Asociación de Palmicultores de Alianza - San Martín, 2019.

TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE:

Ingeniero Mecánico Eléctricista

AUTORES:
Genderson Cruzado Vásquez (ORCID: 00000-0002-2387-4136)
Jhony Heredia Ruíz (ORCID: 00000-0002-4724-3689)

ASESOR:
Ing. Santiago Andrés Ruíz Vásquez (ORCID: 0000-0001-7510-5702)

LÍNEA DE INVESTIGACIÓN:
Modelamiento y simulación de sistemas electromecánicos

TARAPOTO – PERÚ
2019
Dedicatoria

A Dios,
Por brindarnos la oportunidad de vivir y por
estar presente en nuestra persona en cada
movimiento que damos, por haber puesto en
nuestro camino a aquellas personas que han
sido nuestro soporte y compañía durante todo
el periodo de estudio.

A nuestros padres,
Por habernos apoyado en todo, por sus
consejos, sus valores, por la
motivación constante que nos ha permitido ser
personas de bien, pero más que nada, por su
amor.
Por los ejemplos de perseverancia y constancia
que lo caracterizan y que nos han
infundado siempre.

A nuestros hermanos,
Por estar con nosotros y apoyarnos siempre
en todo momento, ya que de una y otra
manera sus consejos hicieron que sigamos
adelante en nuestro propósito.

LOS AUTORES

ii
Agradecimiento

En primer lugar, infinitamente gracias a Dios,

por habernos dado fuerza y valor para
culminar esta etapa de nuestra vida.

Agradecemos la confianza y el apoyo brindado

por parte de nuestros padres que sin duda
alguna en el trayecto de nuestra vida han
demostrado su amor, corrigiendo las faltas y
celebrando nuestros éxitos. Y de seguro, hoy
están orgullosos de las personas en las cuales
nos hemos convertido.

LOS AUTORES

iii
Página del Jurado

iv
Página del Jurado

v
Declaratoria de Autenticidad

vi
 Índice

Dedicatoria............................................................................................................................. ii

Agradecimiento .................................................................................................................... iii

Página del jurado ..................................................................................................................iiv

Declaratoria de autenticidad ................................................................................................. vi

Índice ................................................................................................................................... vii

Índice de tablas ..................................................................................................................... ix

Índice de figuras .................................................................................................................... x

Resumen ............................................................................................................................... xi

Abstract................................................................................................................................ xii

I. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 1
II. MÉTODO ..................................................................................................................... 13
2.1. Diseño de investigación .................................................................................... 13

2.2. Variables, operacionalización ........................................................................... 13

2.3. Población y muestra .......................................................................................... 15

2.4. Técnica e instrumento de recolección de datos ................................................. 15

2.5. Procedimientos .................................................................................................. 16

2.6. Métodos de análisis de datos ............................................................................. 16

2.7. Aspectos éticos .................................................................................................. 16

III. RESULTADOS ............................................................................................................ 18

IV. DISCUSIÓN ................................................................................................................. 33
V. CONCLUSIONES ........................................................................................................ 34
VI. RECOMENDACIONES .............................................................................................. 35
REFERENCIAS .................................................................................................................. 36
ANEXOS ............................................................................................................................. 38

Matriz de Consistencia ........................................................................................................ 39

Instrumentos de Recolección de Datos................................................................................ 40
Validación de Instrumentos de Investigación ...................................................................... 48

vii
Constancia de Autorización Donde se Ejecutó la Investigación ......................................... 49
Acta de Aprobación de Originalidad de Tesis ..................................................................... 50
Pantallazo del Turnitin......................................................................................................... 51
Autorización de Publicación de Tesis ................................................................................. 52
Autorización de la Versión Final ......................................................................................... 54

viii
 Índice de tablas

Tabla 1 Valoración técnica .................................................................................................. 20

Tabla 2 Valoración económica ............................................................................................ 21
Tabla 3 Descripción de los planos ....................................................................................... 23
Tabla 4 Costos de ingeniería ............................................................................................... 24
Tabla 5 Costos de adquisición y fabricación de elementos ................................................. 24
Tabla 6 Costos de montaje................................................................................................... 25
Tabla 7 Costos de fabricación ............................................................................................. 26
Tabla 8 Observaciones del tiempo de carguío por cada tratamiento realizado ................... 26
Tabla 9 Tiempo promedio manual....................................................................................... 27
Tabla 10 Tiempo promedio de carga con Grúa ................................................................... 29
Tabla 11 Análisis estadistico de diseño factorial................................................................. 30

ix
 Índice de figuras

Figura 1. Evaluación del prototipo en el aspecto técnico y económico .............................. 21

Figura 2. Histograma de tiempo de recojo manual .............................................................. 28
Figura 3. Gráfica de caja de tiempo de recojo manual ........................................................ 28
Figura 4. Histograma de tiempo de carga con grúa ............................................................. 29
Figura 5. Gráfica de caja de tiempo de carga con grúa ....................................................... 30
Figura 6. Diagrama de Pareto de efectos estandarizados .................................................... 31
Figura 7. Gráfica de efectos principales para tiempo .......................................................... 32
Figura 8. Diagrama de Gráfica de interacción para tiempo ................................................. 32

x
 Resumen

El trabajo de investigación titulado: Adaptación de grúa hidráulica para la mejora del

tiempo de carguío de palma en un volquete Volvo NL12 de la Asociación de Palmicultores
de Alianza - San Martín, 2019, tiene un enfoque cuantitativo, siendo esta de tipo aplicada,
de nivel explicativo y diseño experimental. Por lo tanto, se tomó una población y muestra
de 1 volquete como objeto de estudio, para la cual se utilizó una ficha de registro de datos
para la recolección de las diversas observaciones de tiempo de carguío, llegando
finalmente a las siguientes conclusiones: Mediante la matriz morfológica se ha diseñado 3
prototipos de grúa hidráulica, tomando en cuenta el sistema de alimentación, el cilindro
hidráulico, el sistema de accionamiento, el sistema de transmisión, el sistema de
levantamiento y el ángulo de giro, componentes que han contribuido a las evaluaciones de
la propuesta más óptima, reflejada a través de la valoración técnica y económica. En
cuanto al cálculo de los costos de fabricación se ha determinado que esta asciende a un
valor de S/ 39 865.00. De acuerdo a las pruebas realizadas se determinó que para mejorar
el tiempo de carguío es necesario adaptar una grúa hidráulica que una botella de vástago de
desplazamiento de 1.5 m, con un pistón de diámetro de 3 pulgadas, a una presión de 1500
psi. Por último, de acuerdo a los cálculos realizados en cuanto a los tiempos de carguío por
personas se determina que lo hace en un promedio de 5.9540 12 toneladas de palma,
asimismo, con la grúa hidráulica se ha determinar que carga 12 tonelada en un promedio de
1.0036 horas.

Palabras claves: Grúa; Hidráulica; Tiempo de carguío; Volquete Volvo NL12.

xi
 Abstract

The research work entitled: Adaptation of hydraulic crane for the improvement of the time
of loading of palm in a Volvo NL12 dump truck of the Association of Palmicultores de
Alianza - San Martín, 2019, has a quantitative approach, being this type applied, level
explanatory and experimental design, therefore a population and sample of 1 dump truck
has been taken as an object of study, for which a data record form has been used for the
collection of the various observations of loading time, finally reaching The following
conclusions: Through the morphological matrix, 3 hydraulic crane prototypes have been
designed, taking into account the feeding system, the hydraulic cylinder, the drive system,
the transmission system, the lifting system and the angle of rotation, components that have
contributed to the evaluations of the most optimal proposal, reflected through the technical
and economic evaluation. As for the calculation of the manufacturing costs, it has been
determined that it amounts to S / 39 865.00. According to the tests carried out, it was
determined that in order to improve the loading time, it is necessary to adapt a hydraulic
crane with a 1.5 m displacement piston rod, with a piston diameter of 3 inches, at a
pressure of 1500 psi. Finally, according to the calculations made in terms of load times per
person, it is determined that it does so at an average of 5.9540 12 tons of palm, also, with
the hydraulic crane it has been determined that it loads 12 tons in an average of 1.0036
hours.

Keywords: Crane; Hydraulics; Charge time; Volvo NL12 tipper.

xii
I. INTRODUCCIÓN
En la actualidad, a nivel internacional las organizaciones y asociaciones sostienen
una persistente investigación de la vanguardia y la excelencia, que son
fundamentales en las cuales les permita ser competitivas, potenciales y mantenerse
estables en un mercado actualizado y globalizado. En nuestro país el marco de
avance agroindustrial implica la incorporación vertical, desde el campo hasta el
último comprador, de todo el procedimiento de productividad de alimento u otros
productos cimentados en la agricultura. Por tanto, el transporte de materia prima
involucra operaciones de carga y descarga, en las cuales existen varias alternativas de
maquinarias. “Sin embargo estas se pueden separar en operaciones de carguío y las
de transporte (cargador y camión) o bien considerarlo en forma conjunta camión auto
cargable” (Vaccaro, 2003, p. 7). Por tanto, debido a los grandes volúmenes de
producción, las empresas están dispuestas a cambiar su tecnología e infraestructura y
de introducir el concepto de racionalización del trabajo, en pocas palabras lo que se
busca con ello es incrementar la eficiencia de los medios de producción.

Asimismo mediante el estudio se recorrió por la empresa Asociación de

Porcicultores, ya que hemos identificado y verificado diferentes problemas en las
actividades que realiza la misma, en lo que uno de los principales problemas es la
falta de seguridad que mantienen en el centro de producción, mecanismos, equipos e
instrumentos de apoyo, de tal modo que están permitiendo y causando mal
funcionamiento en las tareas a realizar, ya que dicha empresa no está cumpliendo con
sus objetivos, metas establecidas y en el crecimiento económico para la asociación de
Palmicultores.

De acuerdo a los problemas observados en la empresa durante el carguío de la

materia prima que se realiza empíricamente con la ayuda de los obreros, para
trasladar la materia prima del centro de producción a los vehículos de transporte, se
ha optado un proceso que cuenta con la tecnología adecuada para realizar y mejorar
cierto trabajo que cumplan con las normas y políticas de seguridad que la empresa a
determinado, en la cual se realice una adaptación de Grúa Hidráulica en un Volquete,
para reducir y mejorar el tiempo de carguío.

1
Actualmente la Asociación de Palmicultores de palma aceitera viene produciendo y
abasteciendo frutos de palma hacia los almacenes de la empresa para su respectiva
elaboración, normalmente la empresa viene realizando el trabajo de carguío de palma
con la ayuda de los obreros, ya q corren riesgos de accidentes esto perjudica en la
demora de tiempos de carguío ocasionando pérdidas económicas para la empresa.

La innovación tecnológica es un desarrollo que radica en unir oportunidades técnicas

con obligaciones y necesidades de tal manera que se incorpora un paquete
actualizado tecnológico que posee como finalidad incluir productos o procedimientos
en el sector de productividad, con su coherente mercantilización. En la actualidad el
cultivo y producción de la palma está un poco tecnificado e incluso con una alta
solicitud de los clientes, las empresas se han visto forzadas a crear máquinas para
expandir la producción mercantil en San Martín. Ya que es de vital importancia que
las empresas lleven un buen desarrollo de sus actividades a fin de lograr la
rentabilidad y el crecimiento deseado por las mismas, de tal manera que con la
implementación de técnicas y estrategias tecnológicas permitirá que su empresa no
tenga perdidas sino a lo contrario obtener beneficios e ingresos para el bienestar de la
misma.

La investigación se sustenta en antecedentes a nivel internacional como: Jaramillo,

H. (2012). En su trabajo de investigación denominado: Diseño y Modelado Virtual
de una Grúa – Torre Fija con Pluma Horizontal Giratoria. (Tesis de Pregrado).
Escuela Superior Politécnica del Litoral. Guayaquil, Ecuador. Concluyó que: las
Grúa – Torre Fija, estas maquinas en la actualidad estan siendo utlilizadas de manera
constante, ya que son herramientas de vital importancia, de tal manera que sirven
principalmente para el transporte y elevacion de cargas en los cuales a las empresas
les suele salir mas facil utilizarlas, motivos por el cual esta necesidad esta creciendo
cada vez más en la actualidad. Asimismo son maquinarias que ayudan a las empresas
a mejorar y hacer un buen trabajo en la realizacion de un proyecto, pero sin embargo
requieren de personas capacitadas para utlizar estos tipos de equipos ya que no
pueden ser utilizadas por cualquier persona porque puede causar muchas
consecuencias, ademas con la implementacion de estos maquinarias en la realizacion

2
de un proyecto permitira tener un menor gasto de operación y al momento de
presupestar el proyecto para que de esa manera prevenir perdidas.
Cárdenas, A y Espinoza, J. (2015). En su tesis titulada: Diseño, Cálculo y Simulación
de un Remolcador y Grúa Oleohidráulica de Rescate con una Capacidad de Carga y
Arrastre de 20 Ton. Acoplable en Camiones con Quinta Rueda. (Tesis de pregrado).
Universidad Politécnica Salesiana. Cuenca, Ecuador. Concluyó que: para la
elaboración del dicho diseño en primera instancia se analizó los distintos tipos de
vehículos designados a estas actividades, sus posibles modificaciones,
configuraciones, normas de circulación, normas de operación, normas de
construcción y materiales empleados para este tipo de vehículos, con lo que
obtuvimos el resultado para un diseño el cual pueda incluir una mejora a los distintos
modelos ya existentes, y emplear esta estructura desmontable en el media ya que al
momento no se encuentra esta característica en el medio.

Fanghanel, H. (2015). En su investigaciòn denominada: Diseño de un brazo

telescópico para grúa hidráulica (Tesis de pregrado). Universidad Veracruzana.
México. Llegó a las siguientes conclusiones:
- Para la realización de un buen trabajo y obtener los beneficios e ingresos
esperados, es fundamental implementar y diseñar un brazo telescópico para que de
esa manera aplicar las cargas necesarias de hasta 30 toneladas de modo que le
permitirá a la grúa hidráulica realizar sus tareas de la forma adecuada, aunque el
gasto inicial pudiera parecer un inconveniente por ser mayor en peso de material,
la fabricación es mucho más sencilla, ya que no requiere de muchos cortes de
material ni tampoco la soldadura de numerosos elementos, cosa que si ocurre en la
estructura de perfiles, por lo que antes de evaluar este rubro, se tendría que
obtener el cálculo de las horas de trabajo y cantidad de personal requerido en la
construcción de cada una de las estructuras además del precio en bruto del acero
únicamente.
- La razón por la que la mayor parte de las grúas hidráulicas telescópicas tienen un
diseño muy similar, es porque de momento este tipo de diseño presenta una
capacidad de carga mucho mayor que las otras gracias a la posibilidad de utilizar
espesores de material mucho mayores que los que se pueden encontrar con otro
tipo de elementos de construcción.

3
Santamaría, S. (2016). En su tesis denominada: Estudio de factibilidad de una
empresa de grúas manuales metálicas para movilizar pacientes encamados. (Tesis
de pregrado). Universidad de Guayaquil. Ecuador. Llegó a las siguientes
conclusiones:
- La grúa presenta múltiples ventajas para el traslado de personas con discapacidad
motriz; con respecto al diseño y a la construcción de la grúa, tiene libertad
giratoria de la columna principal facilitando el traslado del paciente, pues no fue
necesario mover el dispositivo por toda la habitación.
- De tal modo dicha empresa en algunas ocasiones cuenta con deficiencias en la
ejecución de sus actividades debido a la inadecuada capacitación de sus
colaboradores.

A nivel nacional se sustenta como: Murillo, Y. (2012). En su trabajo de investigación

titulado: Mejoramiento del Desempeño de Servicio de Transporte de Carga para
Reducir Costos Logísticos en Tracto Camiones con Semirremolque. (Tesis de
pregrado). Universidad Nacional del Centro del Perú. Huancayo, Perú. Llegó a las
siguientes conclusiones:
- Las variables principales del desempeño se logran limitar a los siguientes: la
fuerza producida por el motor, la conversión de la fuerza producida en la caja de
cambio, la fuerza final por la diferencial y la fuerza en el radio dinámico.
- Los costos logísticos estimados con patrones de transportistas de carga pesada
para un motor de 440 HP son mayores que para uno de 343,78 HP, Si por un
simple de regla de tres simple se puede calcular que el costo logístico se reduce en
un 28 %.
- Por otro lado, es primordial llevar un mejoramiento y aumentar los desempeños
de los principales servicios de transporte que se basan en las cargas de tal modo
que se reduzca de una mejor manera todos los costos logísticos a fin de llevar un
buen desarrollo de las actividades y operaciones encomendadas.

Huarocc, P. (2014). En su estudio denominado: Optimización del Carguío y Acarreo

de Mineral Mediante el Uso de Indicadores Claves de Desempeño U.M. Chuco II de

4
la E.M. UPKAR MINING S.A.C. (Tesis de pregrado). Universidad Nacional del
Centro del Perú, Huancayo, Perú. 2014. Llego a las siguientes conclusiones:
- El tipo de estudi que se empleo fue descriptiva con un diseño no experimental de
tal modo se tomo como muestra a 10 volquetesa FMx Yfm.
- La unidad minera no tiene las adecuadas implementaciones de estos indicadores
ya que no está llevando un buen desarrollo de sus labores encomendadas, de tal
forma que el desempeño de todos los procedimientos no están en las condiciones
esperadas, ya que no está teniendo las capacitaciones apropiadas con sus
directivos de la organización.
- Por la falta de herramientas y estrategias en dicha unidad minera están
perjudicando el control de sus operaciones, de tal modo que para resolver todo
tipo de percances es necesario la aplicación de un control, administración y
verificación de todas las operaciones básicas de minado para que de esa manera
obtener todo lo planeado.

Riveros, J. (2016). En su investigaciòn titulada: Cálculo de la Productividad Máxima

por Hora de los Volquete en el Transporte Minero Subterráneo en la Unidad Minera
Arcata, (Tesis de pregrado). Universidad Nacional del Altiplano. Puno, Perú. llego a
las siguientes conclusiones:
- El cálculo de la productividad horaria real indica que esta constituye el 77.90 %
de la producción óptima posible, debido a lo dilatado del tiempo de carguío en los
ore pass.
- La garantía de si las sumas de transporte de minería subterránea y de arrastre con
volquetes, era concebible calcular la rentabilidad real por hora en la Unidad
Operativa de Arcata, de 10.156 TM / h como normal y proporcional a 13.038 TM
/ h de todas las cosas. considerado. Los componentes que afectan el cálculo de la
rentabilidad son el tiempo, la eficiencia relacionada al equipo y el personal,
además del material a transportar.

Marquez, R. (2016). En su estudio titulado: Mejora de los procedimientos del

mantenimiento preventivo para la reducción del costo de intervención en grúas y
descortezadoras. (Tesis de pregrado). Universidad San Ignacio de Loyola. Lima,
Perú. Concluyó que: Las estrategias de mantenimiento preventivo en grúas y

5
descortezadoras, pudo establecer efecto enorme en los costos de mediación, al igual
que en la programación y las capacidades de planeamiento, la capacidad operacional
de grúas y descortezadoras conectados con la población, su fiabilidad operativa y la
rentabilidad de la máquina, suponiendo que la mejora en los sistemas de
mantenimiento preventivo, en el caso de que afecte positivamente la mejora de los
marcadores a evaluar en este trabajo de estudio.
En la actualidad no se ha encontrado investigaciones locales.

Para entender mejor las características y su finalidad de la grúa hidráulica y el tiempo

de carguío de palma, fue necesario recoger información de diferentes fuentes como
parte del marco teórico.

La grúa hidráulica (GH), para Tamborero y Rodríguez (2010) mencionan que:

Por su gran versatilidad, las grúas hidráulicas son el elemento más
adecuado para la realización de elevación, posicionamiento de cargas,
transporte, etc. Su reducido tamaño desmontadas, nos permiten acceder a
zonas de trabajo donde no podemos llegar con otros elementos de
elevación más compactos; podemos trasladaras por espacios estrechos o
cargarlas en ascensores para realizar trabajos las plantas elevadas. (p. 56)

Por otra parte, Noriega (2013) considera que “la grúa hidráulica sobre camión es una
máquina destinada a levantar, transportar, soportar y almacenar carga.” (p. 35). Esta
máquina comprende un segmento que gira sobre una base y una disposición de
brazos conectados al punto más alto de dicha sección. La base está montada en el
camión, que además cuenta con estabilizadores que ayudan a la estructura de soporte
asociada con el vehículo a dar la resistencia requerida.

Según Higgins (2009) considera que la grúa hidráulica “es un instrumento mecánico
que utiliza energía hidráulica para su operatividad, constituye de una fragmento
determinado y asegurado al piso enlazado a un brazo móvil, ya que este último, es el
representante de elevar la carga” (p. 43), de tal manera que estas dos partes de la grúa
son gestionadas por los principales de uno o más pistones hidráulicos, de tal modo
que son los que esencialmente desarrollan y producen todas las fuerzas que las grúas
hidráulicas necesitan para que de esa manera lleven un buen desempeño de sus
actividades.

6
Para conocer mejor las partes de una Grúa Hidráulica según Jaramillo (2012)
menciona que las esenciales partes de las mismas son: principalmente las bases,
columna, sistema de brazos y estabilizadores. Ya que estas partes son de vital
importancia que tiene una grúa hidráulica de tal forma que le permiten tener una
buena gestión y realización de sus actividades para cumplir con todo lo propuesto, de
igual modo estas partes fueron diseñadas para realizar tareas de manera más rápidas
y correctas.

Asimismo, Amaro, Aranda, y Gutierrez (2008) mencionan que las partes del camión
grúa hidráulica son esenciales e importantes ya que son las que apoyan y ayudan de
una manera adecuada para realizar labores que en algunas ocasiones son muy
difíciles, el cual tienen que ser utilizada por una persona que tenga conocimiento en
la manipulación de estos tipos de equipos, las partes que posteriormente se
mencionaran son las que ayudan a realizar trabajos de la forma correcta. Pluma,
aguilón, tornamesa; estabilizadores, contrapesos, cable reforzado de acero y el
gancho. Por otro lado, se puede decir que estas máquinas fueron diseñas con estos
tipos de partes con la intención de mejorar actividades, teniendo un menor tiempo de
la ejecución de las tareas ya que se tendrá un mejor manejo en las operaciones y en el
presupuesto del proyecto a realizar.

Características de la Grúa Hidráulica: Estas máquinas en la actualidad resultaron ser

herramientas con mayor uso en la realización de diferentes actividades, ya que
permite que las labores se terminen en un menor tiempo establecido, son máquinas
con características muy factibles y adecuadas que le diferencian de otras maquinarias
las cuales no tienen las mismas características de esta Grúa hidráulica, en lo que las
principales características que diferencian a esta máquina de otras son las que se
mencionan a continuación: (Gálvez, 2016, p. 43)

Son sistemas hidráulicos para las apropiadas elevaciones y frenado de las cargas
encomendadas. Son maquinarias que pueden soportar hasta 180 kg, de tal forma que
fueron diseñas con diferentes ventajas, ya que pueden también asta transportar
personas. Tienen diseños que pueden parecer simples, pero en realidad realizan

7
actividades que en algunas ocasiones son muy difíciles pero estas máquinas pueden
resolver todas estas tareas y trabajos encargados. Son maquinarias que tienen un
movimiento rápido desde un lugar hacia otro que resulta fácil y apropiado para el
desarrollo de su trabajo el cual en la actualidad están siendo empleada de manera
constante. Además, este tipo de grúas es fundamental para la utilización de
actividades que principalmente son domésticas e inclusive son utilizadas en los
centros geriátricos con la única finalidad de llevar una mejor calidad de ejecución de
las mismas. Son grúas diseñadas que suelen poseer un pedal de freno de metal, de tal
manera para transferir fuerza que ha sido desempeñada.

Los riesgos principales del Equipo para Tamborero y Rodríguez (2010) consideran
que las grúas son importantes para el traslado de objetos pesados, de igual modo es
primordial que dichas maquinas sean manejadas por personas que ya tienen
experiencias en estos tipo de maquinarias ya que es de vital importancia que las
grúas sean manipuladas de la mejor manera para tener un buen funcionamiento, en
cambio si no se le aplicara el uso pertinente dicho equipo tendrá posibles riesgos en
el proceso de las actividades, de modo que la persona que esté utilizando este equipo
es fundamental que este concentrado en su trabajo para que de esa manera tenga un
buen funcionamiento y termine su tarea en el tiempo establecido pero de forma
segura y correcta.

e incluso antes de que se realice estas actividades se debe de verificar al equipo para
prevenir riesgos en la ejecución de las labores encomendadas a fin de desarrollar un
buen trabajo y no tener contratiempos y percances, para lo cual también se tiene que
tener en cuenta los riesgos principales, la cuales se mencionan a continuación:
Vuelco del vehículo portante, caída de la carga durante su movimiento, golpes contra
objetos o personas, atrapamiento de extremidades, contactos eléctricos indirectos y
los riesgos de diversa índole en el transporte. Tamborero y Rodríguez (2010) señalan
que:
Los riesgos ya antes mencionados son lo causante de una inadecuada
realización de las actividades, el cual estos tipos de percances permiten la
pérdida de tiempo para seguir la ejecución del proyecto, pero principalmente
suelen suceder por trabajadores que descuidan sus funciones y en otras
ocasiones suele pasar incondicionalmente, de tal modo que en muchas

8
 ocasiones permite consecuencias muy fuertes por la utilización de este tipo de
equipos (p. 35)

El camión Volquete para Scania (2016) considera que “es un vehículo utilizado en el
proceso de revisión, explanación, etc., formado por una caja que se puede desocupar
girando y moviéndose sobre el eje al momento cuando se libera un pasador que le
domina a las varas.” (p. 21). Vehículo de automóvil equipado con una caja
articulada, con un instrumento mecánico que le acceda para agotar la carga enviada.
Asimismo, Haddock (2009) menciona que un camión es un vehículo mecanizado
destinado al transporte de artículos y productos.
A diferencia de muchos vehículos y autos que existen, de tal manera que son
aquellos que tienen una construcción monocasco muy distinto a los demás
vehículos, en lo que diferentes camiones son construidos principalmente con
estructuras resistentes el cual se designan chasis, de igual modo existen
caminos de distintos tamaños empleados para diferentes actividades
establecidas según su tamaño de fabricación, de modo que al pasar el tiempo
dichos camiones fueron actualizándose cada vez más ya que son fundamentales
para la ejecución de varias actividades para el desarrollo de los trabajos en los
cuales se les asigna. (p.32)

EL principio de pascal es una ley señalada por un experto y matemático francés

Blaise Pascal (1623–1662) que se reduce en la siguiente expresión: La presión
desempeñada acerca de un fluido limitado accesible y en equilibrio dentro de un
receptáculo de paredes indestructible se transfiere con igual magnitud en las
direcciones y en todos los puntos del fluido. (Briceño, 2016)

Esta guía comprende en la aclaración que se hace de cómo el peso aplicado por un
fluido que está en armonía y que no se puede empaquetar, sostener en un
compartimiento donde los divisores no se distorsionan, se transmite con una potencia
similar en cada uno de los fines de dicho líquido prestando poco respeto al rubro.
(Briceño, 2016, p.58)

Por tanto, Briceño (2016) evidencia “la fórmula el cual es utilizada principalmente en
la aplicación del principio de pascal de tal forma que esto permite llegar a un
resultado adecuado y esperado” (p.21), además mediante esta fórmula desarrollara
las ejecuciones adecuadas que se realizaran en un determinado tiempo, ya que con la

9
implementación apropiada de esa fórmula se llegara a una buena aplicación del
principio de pascal de tal manera a continuación se muestra la siguiente fórmula:

En donde: p es la presión total a la profundidad, h es la medida en Pascales, p_0 es la

presión sobre la superficie libre del fluido, rho es la densidad del fluido, g es la
aceleración de la gravedad.

Por medio del principio de Pascal se ha podido demostrar que

En el punto en que un peso está conectado a un fluido que está encerrado en
algún soporte y que está en una forma estática, puede muy bien ser apropiado
para cada una de las partículas del líquido y para los divisores del
compartimiento que lo contiene. (Briceño, 2016, párr. 23)

En este sentido, aclara cómo un objetivo que ha sido sumergido en un líquido llega a
encontrar un empuje de grandeza equivalente al peso que tiene el objetivo. Tiempo
de carguío: El tiempo de apilamiento depende de la cantidad mallas que se espera
llenen el límite del camión (o unidad de transporte). Muy bien puede ser determinado
por los avances que acompañan: (Educarchile, 2015)

1º Calcule la cantidad de mallas: esto por la ecuación que lo acompaña y su resultado

se ajusta a la totalidad superior:

Donde: Ctt: Capacidad nominal del equipo de transporte (ton); Cc: Capacidad de la
malla del equipo de carguío (m3); FLb: Factor de llenado del balde (%); Fe: Factor
de esponjamiento (%); DMis: Densidad del material in situ (ton/m3).
(EDUCARCHILE, 2015)

2º Calcular el Tiempo de carga (Tc): corresponde al tiempo de carguío del equipo y

se calcula según la fórmula: (EDUCARCHILE, 2015)

Donde: TCc: Tiempo de ciclo del equipo de carguío (min).

Debido a esta tarea, se llamará Tiempo de carga total de carguío, mientras que la
carretilla se pospone ya que comienza a posicionarse antes del hardware de

10
apilamiento, que se llama Aculatamiento, hasta que abandona la situación antes de
que el equipo de apilamiento una vez que finalice el proceso de carga.

El problema general planteado en el presente estudio fue ¿Cómo influye la

adaptación de grúa hidráulica en el tiempo de carguío de palma en el volquete Volvo
N12 de la Asociación de Palmicultores de Alianza - San Martín, 2019? y mientras
que los específicos planteados son ¿Cómo influye los cilindros hidráulicos sobre el
tiempo de carguío de palma en el volquete Volvo N12 de la Asociación de
Palmicultores de Alianza - San Martín, 2019?; ¿Cómo influye el desplazamiento del
vástago del cilindro sobre el tiempo de carguío de palma en el volquete Volvo N12
de la Asociación de Palmicultores de Alianza - San Martín, 2019?; ¿Cómo influye el
diámetro del pistón sobre el tiempo de carguío de palma en el volquete Volvo N12 de
la Asociación de Palmicultores de Alianza - San Martín, 2019?; ¿Cómo influye la
presión hidráulica del cilindro sobre el tiempo de carguío de palma en el volquete
Volvo N12 de la Asociación de Palmicultores de Alianza - San Martín, 2019?.

Para la justificación teórica del presente estudio se ha tomado en cuenta diversos

autores que teorizan las variables, dando su punto de vista y su percepción del
procedimiento que se debería aplicar, además cabe recalcar que se tomó en cuenta las
leyes de Pascal para adaptar la grúa hidráulica, asimismo la justificación práctica del
presente estudio fue de gran ayuda para otras investigaciones similares, pues
proporciono a los investigadores herramientas y procedimientos que fortalecieron sus
conocimientos, tanto en la práctica como en la teoría, e incluso la justificación por
conveniencia del presente estudio permitió dar solución al problema previsto en el
proceso de carguío de la palma, por lo que es factible la adaptación de una grúa
hidráulica en los volquetes, por lo que es de gran importancia su desarrollo ya que
además ofreció grandes beneficios económicos a la empresa. En cuanto a la
justificación social como ya se mencionaba anteriormente el principal beneficiario
fue la empresa, pues con dicha implementación se dio solución a la necesidad de la
empresa, además beneficio a los transportistas ya que les permitió facilitar la carga
de los insumos. La metodología utilizada fortaleció el desarrollo de los objetivos,
pues dan paso a dar respuesta al objetivo general, la que a su vez estuvo

11
fundamentada por datos numéricos que proporcionaron una visión más exacta de las
evaluaciones realizadas.

La hipótesis planteada en la presente investigación fue H. La adaptación de grúa

hidráulica influye significativamente en el tiempo de carguío de palma en el volquete
Volvo NL12 de la Asociación de Palmicultores de Alianza - San Martín, 2019 y
mientras que las especificas propuestas fueron H1: Los cilindros hidráulicos influyen
significativamente en el tiempo de carguío de palma en el volquete Volvo N12 de la
Asociación de Palmicultores de Alianza - San Martín, 2019; H2: El desplazamiento
del vástago influye significativamente en el tiempo de carguío de palma en el
volquete Volvo N12 de la Asociación de Palmicultores de Alianza - San Martín,
2019; H3: El diámetro del pistón influye significativamente en el tiempo de carguío
de palma en el volquete Volvo N12 de la Asociación de Palmicultores de Alianza -
San Martín, 2019; H4: la presión hidráulica del cilindro influye significativamente el
tiempo de carguío de palma en el volquete Volvo N12 de la Asociación de
Palmicultores de Alianza - San Martín, 2019.

En el presente trabajo se planteó como objetivo general Determinar la influencia de

la adaptación de grúa hidráulica en el tiempo de carguío de palma en el volquete
Volvo N12 de la Asociación de Palmicultores de Alianza - San Martín, 2019.
Asimismo, se plantearon objetivos específicos orientadores de la investigación
Identificar la influencia que tiene el cilindro hidráulico sobre el tiempo de carguío de
palma en el volquete Volvo N12 de la Asociación de Palmicultores de Alianza - San
Martín, 2019; Identificar la influencia que tiene el desplazamiento del vástago sobre
el tiempo de carguío de palma en el volquete Volvo N12 de la Asociación de
Palmicultores de Alianza - San Martín, 2019; Evaluar la influencia que tiene el
diámetro del pistón sobre el tiempo de carguío de palma en el volquete Volvo N12
de la Asociación de Palmicultores de Alianza - San Martín, 2019; Conocer la
influencia que tiene la presión hidráulica del cilindro sobre el tiempo de carguío de
palma en el volquete Volvo N12 de la Asociación de Palmicultores de Alianza - San
Martín, 2019.

12
II. MÉTODO
2.1. Diseño de investigación
De tal manera que el enfoque del estudio fue cuantitativo, puesto que los
resultados de los objetivos fueron presentados de manera numérica,
desarrollando los puntos principales de la adaptación de grúa hidráulica,
beneficiando el tiempo de carguío de la palma.

Asimismo, el tipo del estudio fue aplicado ya que se buscó la generación de

conocimiento con la aplicación directa a los problemas del sector productivo,
por lo que se generará conocimiento en cuanto a la adaptación de una grúa en
un camión volquete.

El nivel de investigación es explicativo, ya que se basó en la explicación de

todo el procedimiento de adaptación de una grúa, y el resultado que esta
ofreció en cuanto al tiempo de carguío de la palma en el Volquete N12 de la
Asociación de Agricultores Alianza.

Esquema del diseño:

GE X O2

Donde:
GE: Grupo experimental (muestra de estudio)
X: Adaptación de grúa hidráulica
O2: Tiempo de carguío de palma (Post test)

2.2. Variables, operacionalización

2.2.1 Variables
Variable independiente: Adaptación de grúa hidráulica
Variable dependiente: Tiempo de carguío de palma

13
 2.2.2 Operacionalización

Definición Escala de
Variables Definición conceptual Dimensiones Indicadores
operacional medición
Este experimento es fue
Es la modificación o Desplazamiento
realizado gracias a la
acoplamiento de una máquina presión hidráulica que se
Variable
de elevación de movimiento encuentro en él mismo y a
independiente: Cilindro Diámetro
discontinuo destinado a la fuerza que se presenta; Razón
Adaptación de y tuvo como objetivo el hidráulico
elevar y distribuir cargas en
grúa hidráulica poder levantar cargas,
el espacio suspendidas por un Presión
utilizando como base las
gancho. leyes de pascal.
Variable El carguío, así como el acarreo de Ciclo que fue evaluado
dependiente: material, son operaciones unitarias tomando en cuenta ciertos Tiempos de
de importancia para la empresa, los parámetros establecidos,
Tiempo de cuales deben desarrollarse en como son el tiempo, las
carguío de Tiempo de carguío Razón
carguío de tiempos óptimos sin generar pérdidas y el proceso que palma
palma desperdicio elevando la producción. se desarrolla.

14
2.3. Población y muestra
Población
La población que se tomó en cuenta para el estudio de muestreo estuvo
asignada por maquinarias pesadas como es: Volquete VOLVO NL12.

Muestra:
La valuación de la muestra para el presente estudio estuvo efectuada con una
evaluación censal por las cantidades de equipos con la que se cuenta dentro de
la operación de carguío, la muestra que se empleó para el desarrollo de la
investigación fue de 01 Volquete VOLVO NL12.

2.4. Técnica e instrumento de recolección de datos

Técnica: En la presente investigación se utilizó la técnica de la observación
experimental, la cual permitió la obtención de datos clave para la evaluación de
la variable.

Instrumento: El instrumento que se utilizó fue la ficha de registro de datos,

para el cual se elaboró un registro de datos factorial de 2x2x2, a partir de las
dimensiones e indicadores de las variables objeto de estudio.

Validez: Posteriormente se tomó en cuenta el criterio de expertos para la

validación de los instrumentos, las que precisamente fueron evaluadas y
calificadas a través del Informe de opinión respecto al instrumento de
investigación.
- Mg. Pineda Reátegui, Óscar Martin: Ing. Mecánico Eléctrico
- Mg. Lozada Fustamante, Carlos Edwin: Ing. Mecánico Eléctrico
- García Bartra, Kener: Ing. Mecánico electricista

Confiabilidad: Por otro lado, la confiabilidad fue tratado una vez recolectada
los datos, de tal forma se utilizó el programa SPSS para confiabilidad, a través
del estadístico Alfa de Cronbach, la que calculo le índice correcto de
confiabilidad.

15
2.5. Procedimientos
Para evaluar la adaptación de una grúa hidráulica que mejore el tiempo de
carguío de palma en un volquete Volvo NL12 de la Asociación de
Palmicultores de Alianza, se ha realizado el siguiente procedimiento:
 Se ha diseñado un modelo en base a la matriz morfológica.
 Elaboración de prototipos.
 La selección de alternativa optima tomando en cuenta los prototipos
previstos anteriormente.
 Se ha realizado el cálculo y selección de componentes.
 Se calculó el tiempo de carguío tanto por mano de obra humana como por la
grúa hidráulica.
 Se elaboró los planos en la que se describió las características y
especificaciones de cada parte de la grúa.
 Se determinó los costos de fabricación y de ingeniería.
 Asimismo, se tuvo en cuenta los costos de adquisición y fabricación de
elementos.
 Se determinó los costos de montaje y el costo total de fabricación.
 Se realizó el registro y análisis de datos en cuanto al tiempo de carguío por
cada tratamiento realizado.
 Finamente, con el modelo de adaptación de grúa hidráulica se ha logrado
evaluar la mejora del tiempo de carguío de palma.

2.6. Métodos de análisis de datos

Iniciadamente se utilizó el programa Excel para procesar los datos obtenidos en
las encuestas aplicadas a los trabajadores, incluso se utilizó el programa
MINITAB para obtener mayor y mejor los resultados y análisis estadístico,
posteriormente se utilizó el programa SPSS V.24 para confiabilidad los datos
recolectados.

2.7. Aspectos éticos

El presente estudio tomó en cuenta las Normas ISO 690-2, para citar y
referenciar las definiciones de autores analizados respetando de tal forma los
derechos de autor. Por otro lado, tras la recolección de datos se respetó la

16
privacidad de la información levantada, pues no se pretende perjudicar a la
empresa.

17
 III. RESULTADOS
3.1. Diseño del modelo.
3.1.1. Concepción del diseño
1. Matriz morfológica

1 GRÚA GRÚA MECÁNICA GRÚA SOLUCIÓN

ELÉCTRICA
1

SOLUCIÓN
SISTEMA DE
ALIMENTACIÓN 2

HIDRÁULICA SOLUCIÓN
3
2 DE VARIOS DE DOBLE
CUERPOS EFECTO

CILINDROS
HIDRÁULICOS

DE 1 SOLO CUERPO
3 HIDRÁULICA MECÁNICA ELÉCTRICA
SISTEMA DE
ACCIONAMIENTO
- PERSONA

4 TRANSMISIÓN TRANSMISIÓN POR NEOMÁTICO

POR MOTOR ENGRANAJES
ELÉCTRICO
SISTEMA DE
TRANSMISIÓN –
BOMBA
HIDRÁULICA

5 GANCHOS ESLINDAS

SISTEMA DE
LEVANTAMIENTO

CADENAS
6
ÁNGULOS DE 350° 380°
GIRO DE GRÚA 360°

18
 2. Prototipos

Prototipo 1:

El primer prototipo, cuenta con una capacidad de carga de 1000 kg, en 5 minutos,
asimismo su alcance es de 11.3 metros de distancia y un Momento máximo de
elevación de 3.9 tn, finalmente esta grúa tiene un ángulo de giro de 360° pudiendo
ser manejado tanto manualmente.

Prototipo 2:

19
El segundo prototipo, cuenta con una capacidad de carga de 2000 kg, en 5.20
minutos, asimismo su alcance es de 11.3 metros de distancia y un Momento máximo
de elevación de 4.6 tn, finalmente esta grúa tiene un ángulo de giro de 350° pudiendo
ser manejado solo manualmente.

Prototipo 3:

Finalmente, el tercer prototipo, cuenta con una capacidad de carga de 2000 kg, en 7.5
minutos, asimismo su alcance es de 9.7 metros de distancia y un Momento máximo
de elevación de 4.6 tn, finalmente esta grúa tiene un ángulo de giro de 380° pudiendo
ser manejado tanto manualmente como también a control remoto.

20
3. Selección de alternativa Óptima
Tabla 1
Valoración técnica
ESCALA DE VALORES SEGÚN VDI 2225 CON PUNTAJE "p" DE 0 a 3
0= No Satisface, 1= Aceptable a las justas, 2= Suficiente, 3= Bien
Importancia S1 S2 S3
Facilidad de manejo 20% 3 2 3
Rapidez de carga 20% 2 3 2
Alcance del brazo hidráulico 30% 3 3 2
Seguridad 20% 3 2 2
mantenimiento 10% 3 2 2
Puntaje Total PT=Σpix(%)i/100 100% 2.8 2.4 2.2
Puntaje Unitario PU=PT/3 0.93 0.80 0.73
Fuente: Recopilación de datos del presupuesto total para la adaptación de grúa hidráulica
Tabla 2
Valoración económica
0= Costoso, 1= Medio, 2= Barato
FACTOR ECONÓMICO Importancia S1 S2 S3
Costo grúa 60 0 0 0
Costo de traslado a destino final 20 1 1 1
Costo de instalación 20 2 2 1
Puntaje Total PT=Σpix(%)i/100 100 1.00 1.00 0.67
Puntaje Unitario PU=PT/2 0.50 0.50 0.33
Fuente: Recopilación de datos del presupuesto total para la adaptación de grúa hidráulica

Interpretación
De acuerdo a la valoración correspondiente, el prototipo que se ajusta de mejor
forma a las necesidades y exigencias de diseño es el prototipo n° 01.

21
 Evaluación de prototipos
1.5

1.3

1.1
Valoración técnica

0.9

0.7

0.5

0.3

0.1

-0.1 0.33 0.5 0.67

Valoración económica

Figura 1. Evaluación del prototipo en el aspecto técnico y económico

Fuente: Recopilación de datos del presupuesto total para la adaptación de grúa hidráulica

3.1.2. Cálculo y selección de componentes

a) Tiempo de carga (Tc.):

Calcular el número de mallas: esto mediante la siguiente fórmula:
Nº de mallas = Ctt x Cc
Donde:
Ctt: Capacidad nominal del equipo de transporte (ton).
Cc: Capacidad de carguío la grúa del equipo de carguío

Remplazando:
Nº de mallas = 12 000 kg / 1000 promedio
Nº de mallas = 12

22
 Se logra calcular que el número de mallas es de 12, siendo esta determinada
de acuerdo a la capacidad de carga del vehículo y la capacidad de carguío de
la grúa utilizada.
 Tiempo de carguío
El tiempo de carguío es el resultado del promedio de las observaciones
realizadas entre el número total de estas, es así que mediante esta fórmula se
calculó el tiempo de carguío realizado tanto por mano de obra humana como
por la grúa hidráulica:

∑P(obs) / #obs

Donde
 ∑P(obs) : sumatoria del promedio de todas las observaciones
realizadas.
 #obs : cantidad total de observaciones realizadas.

3.1.3. Planos
Descripción de los planos
Los planos están conformados por las características y especificaciones
técnicas de cada parte de la grúa, de tal modo que en cada plano se evidencia
las medidas y lineamiento necesarios, siendo estas observadas en el Anexo I,
de acuerdo a la siguiente tabla:

Tabla 3
Descripción de los planos
ID Descripción Código N° de láminas
1 Aguilón AIP001 1
2 Base AIP002 1
3 Columna AIP003 1
4 Estabilizador AIP004 1
5 Extensible AIP005 1
6 Grúa hidráulica AIP006 1
Numero de planos 6
Fuente: Recopilación de datos del presupuesto total para la adaptación de grúa hidráulica

23
3.1.4. Costo de fabricación
1. Consideraciones generales
Los Costos de Fabricación será la suma de los Costos de Diseño, los
Costos de Adquisición y Fabricación de elementos y los Costos por
Montaje del equipo.

Los Costos de Diseño contemplan las horas hombre utilizadas para realizar
el desarrollo de Ingeniería del Proyecto, la Elaboración de Planos de
ensamble y despiece. Y la recolección de datos

El Costo de Adquisición y Fabricación de los elementos estará compuesto

por aquellos costos de los elementos estándares que pueden adquirirse
directamente en el mercado sin necesidad de fabricación (pernos, tuerca,
mangueras hidráulicas, empaques niple, sierras). Más el costo de aquellos
otros no estándares, que requieren fabricación (pines, separadores, ejes,
entre otros).

• Éstos últimos cotizados a todo costo (Material y mano de obra).

• En el Costo de Montaje se considera las horas hombre que demora el
grupo de hombres en ensamblar todo el conjunto.
• La moneda considerada fue el sol, cotizado al mes de mayo del 2019.
• Los Costos Presentados no incluyen I.G.V.

2. Costos de ingeniería
El costo total de Fabricación asciende a un valor de S/ 39 865.00. A
continuación, se describe cada estimación de costos realizada.
Los costos de ingeniería se resumen en el siguiente cuadro.

24
Tabla 4
Costos de ingeniería

Costo Costo
ID Descripción Cantidad Unidad
unitario parcial
1 Desarrollo de diseño
de máquina por 100 h-h S/ 8.00 S/ 800.00
ingeniero proyectista
2 Elaboración de
planos ensamble y 90 h-h S/ 12 S/ 1080
detalles
3 Gastos por
1 Glb S/ 600 S/ 600.00
recopilación de datos
COSTO TOTAL S/.2480.00

Fuente: Gastos realizados en el proceso de modificación

25
3. Costos de adquisición y fabricación de elementos

Tabla 5
Costos de adquisición y fabricación de elementos
Costo Costo
ID Descripción Material Cantidad Und.
unitario parcial
1 Soporte o planchas ASTM A1011 1 Und. S/500.00 S/500.00
2 Abrazaderas Acero galvanizado 1 Und. S/150.00 S/150.00
3 Pernos ASTM A490 6 Und. S/10.00 S/60.00
4 Tuercas DIN-6927 6 Und S/3.00 S/18.00
5 Arandelas 3/4 De aluminio 4 Und. S/2.00 S/8.00
6 Disco de corte BNA-12 6 Und. S/8.00 S/48.00
7 Disco de esmerilar BNA-12 6 Und. S/0.80 S/48.00
8 Bomba hidráulica A2F 1 Und. S/2,000.00 S/2,000.00
Manguera hidráulica
9
3/8
SAE 100R2AT 8 Und. S/80.00 S/480.00

10 Manguera hidralica 3/4

SAE 100R2AT 6 Und. S/100.00 S/600.00

11 Brocas de 9/16
HSS-M12 4 Und. S/15.00 S/60.00
12 Manometros GP10S 1 Und. S/350.00 S/350.00
Manguera de supcion
13 NBR 1 Und. S/100.00 S/100.00
2"
14 Pines pasadores NTS-12 2 Und. S/50.00 S/100.00
15 Empaquetadura NY300 1 Und S/80.00 S/80.00
16 O rines INCH-383PCS 12 Und S/8.00 S/96.00
17 Tornillo m3 x 10mm Acero al Carbono 10 Und. S/4.00 S/40.00
18 Tornillo m6 x 30mm Acero al Carbono 6 Und. S/3.00 S/18.00
19 Electrodo 1/8 Acero inox. 3 kilos Und. S/10.00 S/30.00

20 Aceite hidráulico sae 10 SAE ISO 9001 10 gln Und. S/60.00 S/600.00

21 Grasa SAE ISO 9001 3kg Und. S/.15.00 S/45.00

22 Unión de manguera 3\8 NPT 5 Und. S/20.00 S/100.00
23 Aceite 80w90 SAE SM 2 Und. S/60.00 S/120.00
24 Prisionero 7/16 x2” GT102 4 Und. S/5.00 S/20.00
25 Cilindro hidráulico 3" 1 Und. S/3,500.00 S/3,500.00
Cilindro hidráulico 2
26 1 Und. S/.300.00 S/3,000.00
1/4"
27 Grúa hidráulica HIAB XS 055 1 Und. S/18,000.00 S/18,000.00
28 Prisionero 1/2 x 3” DIN 934 2 Und. S/7.00 S/14.00
COSTO TOTAL S/. 30185.00
Fuente: Cuestionario aplicado al comercializador y fabricante de los materiales utilizados en la adaptación
de la máquina.

26
4. Costos de montaje

Tabla 6
Costos de montaje

Costo Costo
ID Descripción Cantidad Unidad
unitario parcial
1 Maestro Mecánico 80 h-h S/ 80.00 S/ 6400.00
Ayudante 2 de
2 40 h-h S/ 20.00 S/ 800.00
Maestro Mecánico
COSTO TOTAL S/ 7200.00
Fuente: Cuestionario aplicado al maestro mecánico.

5. Costo total de fabricación

Tabla 7
Costos de fabricación
Costo Costo
ID Descripción Cantidad Unidad
unitario parcial
1 Costo de Ingeniería 1 Glb S/2480.00 S/ 2480.00
Costo de Adquis. y
2 1 Glb S/ 5685.00 S/ 30185.00
Fab. de elementos.
Ayudante 2 de
3 1 Glb S/ 2400.00 S/ 7200.00
Maestro Mecánico
COSTO TOTAL S/ 39865.00
Fuente: Recopilación de datos del presupuesto total para la adaptación de grúa hidráulica

3.2. Registro y análisis de datos

Prueba y resultados (Tabla registro de datos 2x2x2)

27
 Tabla 8
Observaciones del tiempo de carguío por cada tratamiento realizado
Variable independiente: Adaptación de grúa
Variable dependiente: Tiempo de carguío Promedio
hidráulica
Obs. Obs. Obs. Obs. Obs. Obs. Obs. Obs. Obs.
Desplazamiento Diámetro Presión Tratamiento Obs. 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10
1m, 2"1/4,
1500 1.12 1.15 1.23 1.30 1.40 1.33 1.46 1.42 1.50 1.63 1.3550
1500
2"1/4
1m, 2"1/4,
1800 1.10 1.13 1.21 1.28 1.38 1.31 1.45 1.40 1.48 1.3 1.3350
1800
1m
1m, 3”,
1500 1.08 1.10 1.16 1.25 1.33 1.30 1.36 1.41 1.45 1.40 1.2867
1500
3”
1m, 3”,
1800 1.06 1.08 1.15 1.23 1.31 1.28 1.35 1.40 1.43 1.38 1.2700
1800
1.5m,
1500 0.98 1.66 0.96 1.11 0.88 1.30 0.89 0.45 1.38 0.83 1.048
2"1/4, 1500
2"1/4
1.5m,
1800 1.67 0.97 1.23 0.77 1.13 0.85 1.37 0.72 1.13 0.87 1.0718
2"1/4, 1800
1.5m
1.5m, 3",
1500 0.98 1.17 0.85 1.03 0.77 1.25 1.08 0.91 1.33 0.67 1.0036
1500
3”
1.5m, 3",
1800 0.9889 1.33 0.86 1.11 0.80 1.33 1.41 0.96 1.50 0.84 1.1176
1800
Fuente: observación de tiempo de carguío.

Interpretación
Según la tabla se puede deducir que Con una botella de vástago de desplazamiento de
1.5m, con un pistón de diámetro de 3 pulgadas, a una presión de 1500 psi realizo una carga
con tiempo promedio de 1.0036 horas. Tiempo en la cual el volquete ha sido llenado en
capacidad total de 12 toneladas.

3.3. Análisis de los resultados

Descripción de los resultados
Resultados de carga manual – Hora hombre

Tabla 9
Tiempo promedio manual

Error
estándar
de la IC de 95% para
N Media Desv.Est. media μ
10 5.9540 0.1995 0.0631 (5.8113; 6.0967)
μ: media de tiempo manual
Fuente: Minitab (Tiempo promedio de recojo manual)

28
Interpretación
De acuerdo a las 10 observaciones y mediciones de recojo de carga manual, se
ha obtenido el tiempo promedio de recojo manual que es (5.9540).

Histograma de TIEMPO RECOJO MANUAL

4

3
Frecuencia

0
5.6 5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3
TIEMPO RECOJO MANUAL

Figura 2. Histograma de tiempo de recojo manual

Fuente: Minitab (Gráfica de tiempos de recojo manual)
Interpretación
Nos muestra que hay Intervalos y es una distribución normal, nos refuerza la
información. Hay 6 minutos por rango.

29
 Gráfica de caja de TIEMPO RECOJO MANUAL
6.3
Q1 = 5.7425
Mediana = 5.96
6.2 Q3 = 6.1475
Rango intercuartil = 0.405
Bigotes en: 5.67; 6.25
TIEMPO RECOJO MANUAL 6.1 N = 10

6.0

5.9

5.8

5.7

5.6

Figura 3. Gráfica de caja de tiempo de recojo manual

Fuente: Minitab (Grafica de caja de tiempos de recojo manual)
: Q1 = 5.75
Mediana=5.96
Q3 = 6.14
Rango intercuartil = 0.405
Bigotes en: 5.67; 6.25
N = 10

Resultados de carga con grúa – Hora máquina

Tabla 10
Tiempo promedio de carga con Grúa

Error
estándar
de la IC de 95% para
N Media Desv.Est. media μ
10 1.0036 0.2119 0.0670 (0.8521; 1.1552)
μ: media de TIEMPO DE CARGA GRUA
Fuente: Minitab (Tiempo promedio de recojo con grúa)

Interpretación
De acuerdo a las 10 observaciones y mediciones de recojo de carga con
máquina se ha obtenido el tiempo promedio de recojo con grúa que es (1.0036)
horas.

30
 Histograma de TIEMPO DE CARGA GRUA
2.0

1.5
Frecuencia

1.0

0.5

0.0
0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
TIEMPO DE CARGA GRUA

Figura 4. Histograma de tiempo de carga con grúa

Fuente: Minitab (Grafica de tiempos de recojo con grúa)

Interpretación
Hay varios intervalos y es una distribución normal nos refuerza la información.

Gráfica de caja de TIEMPO DE CARGA GRUA

1.4
Q1 = 0.827083
Mediana = 1.00556
1.3 Q3 = 1.1875
Rango intercuartil = 0.360417
1.2 Bigotes en: 0.672222; 1.33333
TIEMPO DE CARGA GRUA

N = 10

1.1

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

Figura 5. Gráfica de caja de tiempo de carga con grúa

Fuente: Minitab (Grafica de tiempos de recojo con grúa)
Q1 = 0.827

31
 Mediana=1.0055
Q3 = 1.1875
Rango intercuartil = 0.3604
Bigotes en: 0.672; 1.333
N = 10

Análisis estadístico de diseño factorial

Tabla 11
Resumen del diseño
Factores: 3 Diseño de la base: 3; 4 Resolución: III

Corridas: 40 Réplicas: 10 Fracción: 1/2

Bloques: 1 Puntos centrales (total): 0

Análisis de Varianza
Fuente GL SC Ajust. MC Ajust. Valor F Valor p
Modelo 7 1.29894 0.18556 3.80 0.001
Lineal 3 1.21317 0.40439 8.27 0.000
Presión 1 0.00593 0.00593 0.12 0.729
Diámetro 1 0.01381 0.01381 0.28 0.597
Desplazamiento 1 1.19343 1.19343 24.42 0.000
Interacciones de 2 términos 3 0.08278 0.02759 0.56 0.640
Presión*Diámetro 1 0.01650 0.01650 0.34 0.563
Presión*Desplazamiento 1 0.05146 0.05146 1.05 0.308
Diámetro*Desplazamiento 1 0.01482 0.01482 0.30 0.584
Interacciones de 3 términos 1 0.00299 0.00299 0.06 0.805
Presión*Diámetro*Desplazamiento 1 0.00299 0.00299 0.06 0.805
Error 72 3.51898 0.04887
Total 79 4.81792
Fuente: Minitab (Análisis de varianza).

32
Figura 6. Diagrama de Pareto de efectos estandarizados.
Fuente: Minitab (Diagrama de Pareto de efectos estandarizados)

Figura 7. Gráfica de efectos principales para tiempo.

Fuente: Minitab (Gráfica de efectos principales para tiempo).

33
Figura 8. Gráfica de interacción para tiempo.
Fuente: Minitab (Gráfica de interacción para tiempo).

34
IV. DISCUSIÓN
A partir de las pruebas realizadas se afirma que la hipótesis específica establece que
al adaptar una grúa hidráulica en un volquete, entonces disminuye el tiempo de
carguío de palma, en una hora se carga 12 toneladas de palma.

Estos resultados guardan relación con lo que sostiene Fanghanel, Héctor (2015),
quien señala que para realizar un buen trabajo y obtener los beneficios e ingresos
esperados, es fundamental implementar y diseñar un brazo telescópico, de esa
manera aplicar las cargas necesarias de hasta 30 toneladas de modo que le permitirá a
la grúa hidráulica realizar sus tareas de la forma correcta, y en el tiempo adecuado.

A partir de las pruebas realizadas se afirma que al adaptar una grúa hidráulica
entonces mejorará el tiempo de carguío de palma. A partir de las pruebas realizadas
se acepta la hipótesis específica que establece que al adaptar una grúa hidráulica,
entonces se aumenta la producción de carguío de palma.

A su vez Jaramillo, Héctor (2012), determinó que el 80% de las maquinarias en la

actualidad están siendo utilizadas de manera constante, ya que son herramientas de
vital importancia. Además sirven principalmente para el transporte y elevación de
cargas en los cuales a las empresas les suele salir más fácil utilizar estas máquinas,
motivos por el cual esta necesidad está creciendo cada vez más en la actualidad. Por
su parte Murillo, Yonatan (2012), señala que los costos logísticos estimados con
patrones de transportistas de carga pesada para un motor de 440 HP son mucho
mayores que para uno de 343,78 HP, Si por una regla de tres simple se puede
calcular que el costo logístico se reduce en un 28 %. Estos resultados tienen relación
ya que las maquinarias son utilizadas frecuentemente, pero ello implica costos
logísticos, tal como lo señala Murillo, sin embargo, mejorar las maquinarias es
primordial, ya que permite incrementar el desempeño de los principales servicios de
transporte que se basan en las cargas, además facilita manejar adecuadamente el
tiempo de carguío, finalmente contribuye a un buen desarrollo de las actividades y
operaciones encomendadas.

35
V. CONCLUSIONES
5.1. Mediante la matriz morfológica se ha diseñado 3 prototipos de grúa hidráulica,
tomando en cuenta el sistema de alimentación, el cilindro hidráulico, el sistema
de accionamiento, el sistema de transmisión, el sistema de levantamiento y el
ángulo de giro; componentes que han contribuido a las evaluaciones de la
propuesta más óptima, reflejada a través de la valoración técnica y económica.

5.2. Mediante pruebas realizadas a la grúa hidráulica se determinó que para optimizar
el tiempo de carguío de palma se necesita una grúa hidráulica que trabaje con
una botella de vástago de desplazamiento de 1.5m, con un pistón de diámetro de
3 pulgadas, a una presión de 1500 psi que realiza una carga con tiempo
promedio de 1.0036 horas. Tiempo en la cual el volquete es llenado en
capacidad total de 12 toneladas.

5.3. En cuanto al cálculo de los costos de fabricación se ha determinado que esta

asciende a un valor de S/ 39 865.00, tomando en cuenta el costo de ingeniería
(S/.2480.00), los costos de adquisición y fabricación de elementos (S/. 30185.00)
y los costos de montaje (S/ 7200.00).

5.4. Por último, de acuerdo a los cálculos realizados en cuanto a los tiempos de
carguío por personas se determina que lo hace en un promedio de 5.9540 12
toneladas de palma, asimismo, con la grúa hidráulica se ha determinar que carga
12 tonelada en un promedio de 1.0036 horas.

36
VI. RECOMENDACIONES
6.1. Se recomienda a estudiantes que tomen como trabajo previo a este proyecto,
sigan investigando a profundidad los demás componentes de la grúa hidráulica.

6.2. Se recomienda estudiar y realizar tratamientos a los demás cilindros de

accionamiento, para obtener mejores resultados de operatividad.

6.3. Se recomienda estudiar y realizar tratamientos al sistema de refrigeración del

sistema hidráulico de la grúa.

6.4. Se recomienda a los directivos de la Asociación de Palmicultores de Alianza,

desarrollar programas de capacitación dirigido al personal operario y choferes
encargados del transporte de la palma, en temas relacionados al manejo de la
grúa hidráulica y todo el proceso de carga y descarga.

6.5. Se recomienda, además al personal operario utilizar todas las medidas de

seguridad al momento de accionar la grúa hidráulica, previniendo de tal forma
los accidentes ante malas maniobras o alguna avería.

6.6. Programar y ejecutar el mantenimiento constante de la grúa hidráulica la cual

permita prevenir fallas, así como identificar para su inmediata reparación,
función que debe destinar a personas capacitadas y con los conocimientos
previos al proceso.

6.7. Se recomienda además, realizar modificaciones a otros vehículos para

optimizar la productividad de carguío de todos los vehículos empleados para el
proceso de transporte.

37
REFERENCIAS
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elementos de elevación y transporte. Instituto Nacional de Seguridad e
Higiene en el Trabajo, España. 2008.
BRICEÑO, Gabriela. Principio de Pascal. Recuperado el 5 de noviembre de 2018,
de EUSTON, 2016. Extraído de: https://www.euston96.com/principio-de-
pascal/
CÁRDENAS, Ángel, y ESPINOZA, Juan. Diseño, Cálculo y Simulación de un
Remolcador y Grúa Oleohidráulica de Rescate con una Capacidad de Carga
y Arrastre de 20 Ton. Acoplable en Camiones con Quinta Rueda. (Tesis de
pregrado). Universidad Politécnica Salesiana, Cuenca, Ecuador 2015.
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FANGHANEL, Héctor. Diseño de un brazo telescópico para grúa hidráulica. (Tesis
de pregrado). Universidad Veracruzana, Boca del Río, Veracruz, México.
2015.
GÁLVEZ, Christian. Clasificación de las grúas hidráulicas. (22 de Mayo de 2016).
HADDOCK, Keith. Camión de volquete articulado. Madrid: Komatsu. 2009.
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de la Investigación (6ta ed.). México DF: McGraw-Hill / Interamericana
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HIGGINS, Lindley. Handbook of Construction Equipment Maintenance. New York:
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HUAROCC, Pabel. Optimización del carguío y acarreo de mineral mediante el uso
de indicadores claves de desempeño U.M. Chuco II de la E.M. Upkar Mining
S.A.C. (Tesis de pregrado), Universidad Nacional del Centro del Perú,
Huancayo – Perú. 2014.
JARAMILLO, Héctor. Diseño y Modelado Virtual de una Grúa – Torre Fija con
Pluma Horizontal Giratoria. (Tesis de pregrado), Escuela Superior
Politécnica del Litoral, Guayaquil, Ecuador. 2012.
MÁRQUEZ, Rafael. Mejora de los procedimientos del mantenimiento preventivo
para la reducción del costo de intervención en grúas y descortezadoras.
(Tesis de pregrado). Universidad San Ignacio de Loyola, Lima – Perú 2016.

38
MURILLO, Yonatan. Mejoramiento del desempeño de servicio de transporte de
carga para reducir costos logísticos en tracto camiones con semirremolque.
(Tesis de pregrado), Universidad Nacional del Centro del Perú, Huancayo,
Perú. 2012.
NORIEGA, Fernando. Grúas Hidráulicas. Madrid: Disset Odiseo S.L. 2013.
RIVEROS, José. Cálculo de la productividad máxima por hora de los volquetes en el
transporte minero subterráneo en la unidad minera Arcata 2016. (Tesis de
pregrado), Universidad Nacional del Altiplano, Puno - Perú. 2016.
SANTAMARÍA, Segundo. Estudio de factibilidad de una empresa de grúas
manuales metálicas para movilizar pacientes encamados. (Tesis de
pregrado), Universidad de Guayaquil, Guayaquil- Ecuador. 2016.
SCANIA. Camiones volquete. Lima, Perú: Sweden. 2016.
TAMBORERO, José y RODRÍGUEZ, Enrique. Grúas hidráulicas articuladas sobre
camión (II). España: Notas Técnicas de Prevención. 2010.
VACCARO, Sebastián. Estudio de productividad para dos equipos de carguío
forestal, considerando distintos productos y en diferentes turnos. Universidad
Austral de Chile. Valdivia, Chile. 2003.

39
ANEXOS

38
 Matriz de consistencia:
Título: Adaptación de grúa hidráulica para la mejora del tiempo de carguío de palma en un volquete Volvo NL12 de la Asociación de Palmicultores de Alianza - San Martín, 2019

Técnica e
Formulación del problema Objetivos Hipótesis
Instrumentos
Problema general Objetivo general Técnica
Hipótesis general
Cómo influye la adaptación de grúa hidráulica en Determinar la influencia de la adaptación de grúa Observación
La adaptación de grúa hidráulica influye en el tiempo de
el tiempo de carguío de palma en el volquete hidráulica en el tiempo de carguío de palma en el volquete
carguío de palma en el volquete Volvo NL12 de la
Volvo N12 de la Asociación de Palmicultores de Volvo N12 de la Asociación de Palmicultores de Alianza - Instrumento
Asociación de Palmicultores de Alianza - San Martín, 2019.
Alianza - San Martín, 2019? San Martín, 2019. Ficha de Registro
Hipótesis específicas de datos factorial
Problemas específicos Objetivos específicos de 2x2x2
• El cilindro hidráulico influye significativamente en el
• ¿Cómo influye los cilindros hidráulicos sobre el • Identificar la influencia que tiene el cilindro hidráulico
tiempo de carguío de palma en el volquete Volvo N12 de
tiempo de carguío de palma en el volquete sobre el tiempo de carguío de palma en el volquete
la Asociación de Palmicultores de Alianza - San Martín,
Volvo N12 de la Asociación de Palmicultores de Volvo N12 de la Asociación de Palmicultores de
2019.
Alianza - San Martín, 2019? Alianza - San Martín, 2019.
• El desplazamiento del vástago influye significativamente
• ¿Cómo influye el desplazamiento del vástago • Identificar la influencia que tiene el desplazamiento del
en el tiempo de carguío de palma en el volquete Volvo
del cilindro sobre el tiempo de carguío de palma vástago sobre el tiempo de carguío de palma en el
N12 de la Asociación de Palmicultores de Alianza - San
en el volquete volvo N12 de la asociación de volquete Volvo N12 de la Asociación de Palmicultores
Martín, 2019.
palmicultores de alianza – san Martin, 2019? de Alianza - San Martín, 2019.
• El diámetro del pistón influye significativamente en el
• ¿Cómo influye el diámetro del pistón sobre el • Evaluar la influencia que tiene el diámetro del piston
tiempo de carguío de palma en el volquete Volvo N12 de
tiempo de carguío de palma en el volquete volvo sobre el tiempo de carguío de palma en el volquete
la Asociación de Palmicultores de Alianza - San Martín,
N12 de la asociación de palmicultores de alianza Volvo N12 de la Asociación de Palmicultores de
2019.
– san Martin, 2019? Alianza - San Martín, 2019.
• La presión hidráulica del cilindro influye
• ¿Cómo influye la presión hidráulica del cilindro • Conocer la influencia que tiene la presión hidráulica del
significativamente en el tiempo de carguío de palma en el
sobre el tiempo de carguío de palma en el cilindro sobre el tiempo de carguío de palma en el
volquete Volvo N12 de la Asociación de Palmicultores
volquete volvo N12 de la asociación de volquete Volvo N12 de la Asociación de Palmicultores
de Alianza - San Martín, 2019.
palmicultores de alianza – san Martin, 2019? de Alianza - San Martín, 2019.

Diseño de investigación Población y muestra Variables y dimensiones

Población Variables Dimensiones
Estuvo consignada maquinaria pesada como es: Volquete
Volvo NL12.
Pre experimental Adaptación
Muestra
Esquema del diseño: de grúa Cilindro hidráulico
hidráulica

La muestra que se aplicó para el desarrollo de la

investigación fue de 01 Volquete Volvo NL12. Tiempo de
carguío de Tiempos de carguío
palma

39
 Instrumentos de recolección de datos
Variable independiente: Adaptación de grúa hidráulica Variable dependiente: Tiempo de carguío
Desplazamiento Diámetro Presión Tratamiento Obs. 1 Obs. 2 Obs. 3
Z1 X1, Y1, Z1
Y1
Z2 X1, Y1, Z2
X1
Z1 X1, Y2, Z1
Y2
Z2 X1, Y2, Z2

X2
Y1 Z1 X2, Y1, Z1

Z2 X2, Y1, Z2
Z1 X2, Y2, Z1
Y2
Z2 X2, Y2, Z2

40
 Variable independiente: Adaptación de grúa hidráulica Variable dependiente: Tiempo de carguío Promedio

Desplazamiento Diámetro Presión Tratamiento Obs. 1 Obs. 2 Obs. 3 Obs. 4 Obs. 5 Obs. 6 Obs. 7 Obs. 8 Obs. 9 Obs. 10

1500 1m, 2"1/4, 1500 1.12 1.15 1.23 1.3 1.4 1.33 1.46 1.42 1.5 1.63 1.3550
2"1/4
1800 1m, 2"1/4, 1800 1.1 1.13 1.21 1.28 1.38 1.31 1.45 1.4 1.48 1.3 1.3350
1m 1500 1m, 3", 1500 1.08 1.1 1.16 1.25 1.33 1.3 1.36 1.41 1.45 1.4 1.2867
3"
1800 1m, 3", 1800 1.06 1.08 1.15 1.23 1.31 1.28 1.35 1.4 1.43 1.38 1.2700
1500 1.5m, 2"1/4, 1500 0.98 1.66 0.96 1.11 0.88 1.3 0.89 0.45 1.38 0.83 1.048
2"1/4
1800 1.5m, 2"1/4, 1800 1.67 0.97 1.23 0.77 1.13 0.85 1.37 0.72 1.13 0.87 1.0718
1.5m
1500 1.5m, 3", 1500 0.98 1.17 0.85 1.03 0.77 1.25 1.08 0.91 1.33 0.67 1.0036
3"
1800 1.5m, 3", 1800 0.9889 1.33 0.86 1.11 0.8 1.33 1.41 0.96 1.5 0.84 1.1176

41
Planos

AIP001

42
AIP002

43
AIP003

44
AIP004

45
AIP005

46
AIP006

47
Validación de Instrumentos de Investigación

48
49
50
51
52
53
54
55
Constancia de Autorización Donde se Ejecutó la Investigación

56
Acta de Aprobación de Originalidad de Tesis

57
Pantallazo del Turnitin

58
Autorización de Publicación de Tesis

59
Autorización de publicación al repositorio

60
Autorizacion de la Versión Final

61