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rendimiento retroexacavadora valores recomendados
Tipo: Apuntes
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FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL,. ESCUELA'PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL.
PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE: INGENIERO CIVIL.
Chachapoyas- Amazonas -Perú 2016
UNIVERSIDAD NACIONAL TORIBIO RODRÍGUEZ DE MENDOZA DE AMAZONAS
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL, ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL.
TESIS·
CÁLCULO DE RENDIMIENTO DE RETROEXCAVADORA, EXCAVADORA Y CARGADOR FRONTAL EN MOVIMIENTO DE TIERRAS, CHACHAPOYAS, AMAZONAS- 2015
Bach. ADERLÍ AGUILAR AZAÑERO. Bach. LINDERS MAYK YSLA OYARCE.
M.Sc. Ing. Edwin Díaz Ortiz
Chachapoyas - Amazonas -Perú 2016
Dedicamos esta tesis a todos los estudiantes y profesionales que en sus diferentes áreas de trabajo en el sector público/privado tratan de hacer una diferencia con su esfuerzo y sacrificio para salir adelante.
La inspiración de nuestro trabajo se Jo debemos a Dios que nos ha brindado luz, fortaleza suficiente para transmitir nuestros conocimientos durante el desarrollo de nuestra investigación.
A nuestros padres y hennanos que con sus consejos y su apoyo incondicional han sido la base de nuestra lucha constante para fom1ar nuestros valores, conocimientos y cumplir nuestros sueí'íos y metas trazadas.
A nuestros amigos que han participado de alguna u otra manera durante este tiempo, con sus sugerencias, sus mensajes, su alegría, la forma que siempre encontraron para darnos ánimo.
A todos ellos nuestra dedicación por ser parte fundamental de nuestras vidas.
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A nuestra familia, por su apoyo constante, sin el cual, hubiera sido muy difícil afrontar el presente proyecto. A nuestros padres por el apoyo económico y moral, por habemos acompafíado durante nuestros momentos difíciles y por estar siempre a nuestro lado.
Un gracias no es suficiente para demostrar nuestra gratitud a todos aquellos que durante años fomentaron sus conocimientos y experiencias para desarrollar nuestra carrera profesional; sin embargo desde el fondo de nuestro corazón agradecemos a los profesores, de la carrera profesional de lngeniería Civil, gracias por haber impartido sus conocimientos y estimular en nuestro aprendizaje, la capacidad de análisis que sirven de sustento en nuestra tesis.
A nuestro asesor de tesis que fue nuestro guía en la elaboración de la investigación, su ayuda, experiencia y conocimiento pem1itieron solventar y encontrar respuestas a nuestras dudas.
Nuestro agradecimiento especial a Dios por permitirnos realizar nuestros sueños y acompaí1arnos a cada instante, por darnos la fuerza, la paciencia, la humildad y el amor para seguir a delante cada día, y por no permitirnos desmayar en este sueí1o de ser excelentes profesionales.
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Ing. PERCY RAMOS TORRES Secretario
Vocal
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AUTORIDADES UNIVERSITARIAS ................................................................................... ii DEDICATORIA ..................................................................................................................... .iii AGRADECIMIENTOS .......................................................................................................... iv
VISTO BUENO DEL ASESOR .............................................................................................. v
JURADO ..................................................................................................................................vi
ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................................. ix
ÍNDICE DE FIGURAS ........................................................................................................... xi
RESUMEN .............................................................................................................................. xii
ABSTRACT ........................................................................................................................... xiii
l. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 1
II. OBJETIVOS ..................................................................................................................... 4 2.1. Objetivo general ......................................................................................................... 4 2.2. Objetivos específicos .................................................................................................. 4
III. MARCO TEÓRICO ...................................................................................................... S
3.1. Antecedentes ... oooo···oo·oo··oo•oo·oo·oo·•oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo•oo···oo··oo··oo··oo·oo····oooooooooo .. 5 3.2. Base teórica 00.00 0000 00.00 000 000.00 00000.000 00.0000 000 0000 000 000 000 000 oo· 000 00 000 00 0000 000 000 00 .. 00.00 00 000.00 ... 00 .. 00 00.000 6 3.2.1. Descripción general de la maquinaria en estudio 00000000000000000000000000000000000000000000 9 3.2.2. Especificaciones Técnicas de la Maquinaria Pesada utilizada para la investigación. ooooooooooooooooo···oo·oo··oo•ooooooooooooooooooo•oo•oooo••oo•oo••oooooooo•oo••oo•oo·oo·•oo·•oooo .. oo.oo•••oo•oo··· 3.2.3. Factores involucrados en el rendimiento de la maquinaria pesada 000000000000017 3.2.4. fórmulas para calcular el rendimiento de la maquinaria: 000000000000000000000000000024
4.1. Descripción del área de estudio ooooooooooooooooooooooooo,oooooooooooooooooooooooooooo .................. oo .. oo 33
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La presente investigación es de tipo descriptivo cuyo objetivo fue Calcular el rendimiento de la maquinaria pesada en el movimiento de tierras en la ciudad de Chachapoyas. Para esto nos preguntamos si es posible detenninar el rendimiento de la maquinaria pesada en el movimiento de tierras en la ciudad de Chachapoyas, pues es necesario conocer bajo qué condiciones se realizan los trabajos y detem1inar los factores que condicionarán el rendimiento de la maquinaria pesada, como son: retroexcavadora Cat 420F, excavadora Cat 329D y cargador frontal Cat 962H; por lo tanto, el rendimiento tomado en campo se realizó mediante observación directa para cada máquina, estos datos se procesaron en gabinete teniendo en cuenta todos los factores involucrados directamente con el rendimiento, los resultados obtenidos se presenta en una tabla de rendimientos la cual representa una opción más para estimar los rendimientos de forma más objetiva y acorde a la realidad de nuestra zona. Se tomaron en cuenta todas las condiciones expuestas anteriormente para calcular el rendimiento de las diferentes maquinarias pesadas en estudio, es así como se detenninaron los siguientes rendimientos: En retroexcavadora Cat 420F con los siguientes ítems: carguío de material suelto en obra 872. m 3 /día, excavación de zanja en terreno natural suelto 155.65 m 3 /día, excavación de zanja en terreno semi rocoso 74.91 m 3 /día. En excavadora Cat 329D con los siguientes ítems: excavación de cajas para la construcción de PTAR (planta de tratamiento de aguas residuales) 1319.66 m 3 /dfa, carguío de material suelto en obra 1759.80 m 3 /día. En cargador frontal sobre neumáticos Cat 962H carguío de material suelto en obra 2063. m 3 /día. En conclusión en adelante se podrá obtener infom1ación real y confiable sobre los rendimientos de la maquinaria pesada que se estudió y no solamente la información básica de los fabricantes, pues en la ciudad de Chachapoyas encontramos resultados Jos cuales están en un 40-50% por debajo del rendimiento proporcionado por el manual de fabricante.
Palabras clave: rendimiento, maquinaria pesada, movimiento de tierras.
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The following research project aimed to calculate the perfonnance ofthe heavy machine in the landas a so lid base that gives valuable infonnation to the process of planning, costs and control estimating. At the same time this perfom1ance of the heavy machíne improve the quotation and budget, this will improve the fom1 activities of moving land. In that case we asked ourselves if it is possible to detennine the perfonnance of heavy machine in the land movement in Chachapoyas city, because is necessary to know about the kind of conditions are the jobs made and detemline the factors that will condition the performance of the heavy machine, as: 420F Cat backhoe, 329F Cat backhoe, and 962H Cat front-end loader; therefor, the perfonnance taken in the area for each machín e is presented in a schedule of perfom1ance which represent an option that is in all the local to estímate the exact form, punctual and objective the perfonnance of the heavy machines at the moment of realize the land movement.
We take all the condition exposed previously to calculate the performance of the different heavy machines that is the way how we detemline the following performances:
The 420F Cat backhoe with the following items: carry loose material at work 872.46 m 3 /day, excavation ofan irrigation canal on a rocky area 74.91 m 3 /day.
The 329F Cat backhoe with the following items: excavation ofholes to build the PTAR (a plant for residuals water) 1319.66 m 3 /day. Carry loose material at work 1759.80 m 3 /day.
In front-end loader about neumatics, 962H Cat carry ofloose material at work 2063. m 3 /day.
In conclusion, since today, we can get infom1ation about the perfom1ance ofheavy machines in not only the fabricants and theoretical fonnulas but we have a data base that will complement and help to the estímate with much more exactitude.
Key word: perfonnance, heavy machine, land movement.
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Aunque si existen tablas de rendimiento de maquinarias pesadas en las cuales se pueda establecer un punto de referencia, esta información, que en algunos casos se torna de vital importancia e inclusive en un factor decisivo al momento de elaborar presupuestos, sin embargo se convierte en un trabajo dispendioso que requiere demasiado tiempo.
En este sentido para no incurrir en pérdidas de dinero a futuro se prefiere ser conservadores a la hora de asignar un valor a estos rendimientos y se opta por valores bastante discretos, como son las tablas de los fabricantes las cuales se basan en el 100% de eficiencia de la máquina lo cual obliga a presentar propuestas alejadas de la realidad y bastante diferenciadas de los costos finales reales; es por eso que en este estudio se formula el problema en lo siguiente: ¿Es posible determinar el rendimiento de retroexcavadora, excavadora y cargador frontal en movimientos de tierras en la provincia de Chachapoyas, departamento de Amazonas- 2015?. En la cual la hipótesis planteada fue: Se detem1ina que el rendimiento de retroexcavadora, excavadora, cargador frontal en movimiento de tierras, disminuye en un 15% con respecto al rendimiento a nivel del mar, por lo tanto el rendimiento de estas maquinarias para esta zona del país es un 85%, para las distintas condiciones de trabajo.
Al contar con un estudio serio respecto al rendimiento de una máquina pesada, ayuda a generar presupuestos más reales para un proyecto. El comparar el rendimiento de las bases de datos teóricas con este rendimiento sería lo ideal.
La importancia de esta investigación se centró en brindar una base de datos de estos rendimientos, para la ciudad de Chachapoyas, tomando como caso de estudio la obraJ "mejoramiento, ampliación y rehabilitación del servicio de agua potable, alcantarillado y tratamiento de aguas servidas de la ciudad de Chachapoyas, provincia de Chachapoyas - Amazonas" el cual se hizo mediante mediciones directas en obra, identificando las principales actividades en las que la maquinaria pesada realizaba los movimientos de tierras y obteniendo como resultado una tabla de rendimientos, que pennite iniciar una base de datos local en proyectos que involucre el movimientos de tierras.
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Una de las razones que apoyó la decisión de abordar el tema del rendimiento de maquinaria pesada en movimientos de tierra, es la importancia de la elaboración de presupuestos ajustados a nuestra realidad.
Esta fue una magnífica oportunidad para iniciar investigaciones en este campo de los rendimientos de maquinaria pesada en proyectos y a la vez es un soporte para futuros estudios sobre el tema, dada su importancia y el fin último que obedece a una eficiencia en este tipo de trabajos.
En la actualidad no se cuenta con un estudio de estas características, lo cual brinda un aporte a la comunidad de constructores e ingenieros, así como a la comunidad académica, en especial a los catedráticos de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional Toribio Rodriguez de Mendoza de Amazonas, lo cual fue posible gracias a los contenidos vistos en asignaturas como caminos I y Il, siendo este un punto de partida para los estudiantes y futuros investigadores para complementar la información con estudios futuros sobre el tema y así conformar una base de datos sólida y más completa.
3.1. Antecedentes
El rendimiento de la maquinaria pesada en el movimiento de tierras aun es un tema relativamente conocido, pues existen pocas investigaciones realizadas al respecto, sin embargo en México, se encontró una tesis sobre "La Maquinaria Pesada en los Movimientos de Tierra- Descripción y Rendimiento" (Vargas, 1999). Este estudio tuvo por objetivo principal exponer los diferentes métodos para rendimiento de maquinaria pesada en el movimiento de tierras. En él se explican los tres métodos para calcular el rendimiento de una máquina como son: mediante gráficas (manual del fabricante), mediante fórmulas y por medición directa.
De estos tres métodos descritos en el estudio, se precisa la manera de calcular los rendimientos, pero no hace mediciones y solo aporta la parte teórica mas no es aplicado en la práctica para calcular estos rendimientos.
Así también en Ecuador, se realizó una tesis sobre: "Equipo caminero para movimientos de tierras características y cálculo del rendimiento de la maquinaria" (Chiriboga, G. y Rivera, M, 20 13). Cuyo objetivo principal de esta tesis es la de calcular los rendimientos de maquinaria pesada para el proyecto en que se estudió, valiéndose de fórmulas teóricas y aplicándolas a las mediciones hechas en campo, es así como calculan los tiempos de ciclo de las máquinas y sus respectivas capacidades para cada máquina es decir los volúmenes de acarreo o cargue según las dimensiones de las cuchillas, baldes o cucharones, para así calcular el rendimiento a través de fórmulas teóricas de cada máquina, el cual ajustan a factores de corrección o factores ponderados para estimar el rendimiento real para las maquinas estudiadas en el proyecto.
Del mismo modo en Egipto se realizó un estudio titulado: "Evaluating the Performance of Construction Equipment Operators in Egypt" (Eiazouni, A. and Basha, l. 1996). Los objetivos de este estudio son para proporcionar un enfoque analítico para identificar las 5
causas de la pérdida de productividad y evaluación de sus efectos, y para evaluar el desempeño de los operadores de equipos. La relación de la capacidad de rendimiento (PAR) compara la productividad real en contra de la productividad estimada para demostrar la cantidad de pérdida de productividad y por lo tanto, juzgar el nivel de productividad del operador.
A nivel nacional encontramos estudios realizados por el lng. Walter lbáíiez quien público su libro "costos y tiempos en carreteras" ]"edición, 1992. Mediante el cual nos presenta rendimientos de maquinarias y fórmulas para calcular estos rendimientos, los cuales están supeditados a medidas tomadas en la costa de nuestro país, para alturas menores a los 2300 msnm.
A nivel local no existen investigaciones sobre el rendimiento de la maquinaria pesada.
3.2. Base teórica
Movimiento de tierras Es el conjunto de actuaciones a realizarse en un terreno para la ejecución de una obra. Dicho conjunto de actuaciones puede realizarse en forma manual o en forma mecánica.
Excavación
La excavación es el movimiento de tierras realizado a cielo abierto y por medios manuales, utilizando pico y palas, o en forma mecánica con excavadoras, y cuyo objeto consiste en alcanzar el plano o cota de arranque de la edificación, es decir las Cimentaciones. La excavación puede ser:
Desmonte
El desmonte es el movimiento de todas las tienas que se encuentran por encima de la rasante del plano de arranque de la edificación.
