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Tecnología de la construcción 38 | Camiones y Equipo de Acarreo | Camiones

CAMIONES  Y  EQUIPO   DE  ACARREO

Los camiones son unidades de transporte que ofrecen costos de acarreo relativamente bajos debido a su alta velocidad de desplazamiento. La capacidad productiva de un camion depende del tamaño de la carga y del numero de viajes que puede hacer por hora. Sin embargo, las restricciones de carga en las carreteras y la capacidad de carga de los camiones pueden limitar el volumen de la carga que puede transportar una unidad. El numero de viajes completados por hora es una funcion del tiempo de ciclo. El tiempo de ciclo de los camiones consta de cuatro componentes: (1) tiempo de carga, (2) tiempo de acarreo, (3) tiempo de descarga y (4) tiempo de retorno. Los neumaticos para los camiones y para todas las unidades de acarreo deberian ser escogidos de modo que sean los adecuados para los requerimientos del trabajo. Para tener una operacion eficiente en terminos de costos, los camiones deberian ser balanceados con el equipo de carga.

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CAMIONES

 

En el transporte de material excavado, en el procesamiento de los agregados y materiales de construccion y para trasladar otros equipos de construccion (ver Figura 9.1), los camiones sirven para un proposito: son unidades de transporte que, debido a su alta velocidad de desplazamiento, ofrecen costos de transporte relativamente bajos. El uso de camiones como unidad fundamental de transporte proporciona un alto grado de flexibilidad en la medida en que el numero de unidades en servicio, por lo general, se puede aumentar o disminuir facilmente para permitir modificaciones en la capacidad total de transporte de una flota. La mayoria de camiones puede operar en caminos de acarreo en los que la superficie sea lo suficientemente  firme, suave y las pendientes no sean demasiado pronunciadas. Algunas unidades se designan como camiones fuera de carretera debido a que su tamaño y peso son mayores que los permitidos en la via publica (ver Figura 9.2). Los camiones fuera de carretera se utilizan para transportar materiales en canteras y en grandes proyectos que involucran el movimiento de importantes cantidades de tierra y roca. En este tipo de proyectos, el tamaño y los costos de estos camiones se justifican facilmente por el incremento que ofrecen en la capacidad de produccion.

01 camiones - figura 9.1

FIGURA 9.1 Camion remolcando un trailer de cama baja – perfil bajo que transporta una grua sobre orugas.

 

02 camiones - figura 9.2

FIGURA 9.2 Camion fuera de carretera

 

Los camiones se pueden clasificar por muchos factores, incluyendo las siguientes:

  • Metodo de descarga             Descarga posterior, descarga inferior, descarga lateral
  • Tipo de chasis                       Rigido o articulado
  • Tamaño y tipo de motor      De gasolina, diesel, biodiesel, gas butano o propano
  • Configuracion de la traccion          Dos, cuatro o seis ruedas
  • Transmision de potencia     De accionamiento directo o diesel-electrico
  • Ruedas y ejes,                                   Numero y disposicion de las ruedas motrices
  • Clase de material acarreado           Tierra, roca, carbon o mineral
  • Capacidad                             Gravimetrica (toneladas) o volumetrica (metros cubicos)

 

Si se compran camiones para el transporte de material en general, el comprador deberia seleccionar unidades adaptables a los multiples propositos para los que seran empleados. Por otro lado, si los camiones se van a utilizar en un proyecto determinado con un unico proposito, deberian ser seleccionados especificamente para satisfacer los requerimientos de ese proyecto.

CAMIONES DE CHASIS RIGIDO DE DESCARGA POSTERIOR

 

Los camiones de chasis rigido de descarga posterior son adecuados para usarse en el transporte de muchos tipos de materiales (ver Figura 9.3). La forma de la tolva, esto es la medida de angulos agudos y las esquinas y el contorno de la parte posterior, a traves del cual el material debe fluir durante la descarga, afectaran la facilidad o dificultad de la carga y descarga. Las tolvas de los camiones que se utilizaran para transportar arcilla humeda y materiales similares deberian estar libres de angulos agudos y esquinas. La arena y la grava seca fluiran facilmente en casi cualquier forma de tolva. Cuando se lleve roca, el impacto de la carga en la tolva del camion es extremadamente severo. El uso continuo en tales condiciones requerira de una tolva de alta resistencia hecha de un acero de alta resistencia a la traccion. Incluso con la tolva especial, el operador del cargador debe tener cuidado durante la colocacion de material en el camion.

03 camiones - figura 9.3

FIGURA 9.3 Camion de chasis rigido de descarga posterior

 

Los camiones fuera de carretera no tienen compuerta posterior, por lo tanto, el fondo de la tolva se inclina hacia arriba con un ligero angulo hacia la parte posterior, por lo general menos de 15 grados (ver Figura 9.2). La forma del fondo en direccion perpendicular a la longitud de la tolva de algunos modelos es plana, mientras que otros utilizan una forma en "V" en el fondo para reducir el impacto y ayudar a centrar la carga. Las tolvas mas anchas, largas y de lados bajos son mejores para el operador de la excavadora. El resultado de esta configuracion es ciclos de carga mas rapidos. Las capacidades tipicas varian desde 30 hasta 200 yd3. Debido a los limites de peso impuestos, los camiones de carreteras tienen menor capacidad de 12 a 15 yd3. Los camiones pequeños “todo terreno” usan la transmision directa tradicional, mientras que los grandes pueden emplear el concepto diesel-electrico, donde un motor diesel da la potencia a un generador electrico que esta conectado a motores de traccion electrica en las ruedas de traccion, similar a una locomotora del ferrocarril. Cuando se mueve hacia abajo, los motores de traccion puede retardar el movimiento por el concepto conocido como frenado dinamico, donde la generacion electrica en las ruedas motrices es resistida por el motor diesel.

 

CAMIONES ARTICULADOS DE DESCARGA POSTERIOR

 

El camion de descarga articulado (articulated dump truck o ADT por sus siglas en ingles) esta diseñado especificamente para operar sobre caminos con alta resistencia a la rodadura y en terrenos dificiles, donde un camion de chasis rigido tendria dificultad de maniobra (ver Figura 9.4). Una junta articulada y un anillo oscilante entre el cuerpo del tractor y la tolva de carga permiten que todas las ruedas del camion mantengan el contacto con el terreno en todo momento. La articulacion, la traccion en todas las ruedas, la luz libre alta y los neumaticos de baja presion radial se combinan para producir un camion capaz de moverse por terrenos blandos o pegajosos.

04 camiones - figura 9.4

FIGURA 9.4 Camion articulado.

 

Cuando las pendientes de la ruta de acarreo son un factor de operacion, los camiones articulados normalmente pueden subir cuestas mas empinadas que los camiones de chasis rigido. Los camiones articulados pueden operar en pendientes de hasta un 35%, mientras que los camiones de chasis rigido pueden operar en pendientes de solo el 20% en distancias cortas, y en pendientes continuas razonablemente hasta un 8 a 10%. Una desventaja de la seleccion de un ADT para un proyecto es la capacidad limite aproximada de 30 yd3 y las velocidades maximas de 35 mph, dado que el chasis y la transmision estan diseñadas para operar en terrenos dificiles a velocidades mas bajas. En comparacion, los camiones todo terreno de chasis rigido tienen una capacidad maxima de alrededor de 300 yd3 y velocidades maximas de 35 a 45 kilometros por hora.

 

Los camiones articulados mas comunes son los modelos 4 × 4, pero tambien estan disponibles modelos mas grandes de 6 × 6. Los camiones articulados por lo general tienen una presion del sistema hidraulico alta, lo que significa que el cilindro de descarga eleva la tolva mas rapido. La tolva tambien consigue un angulo de descarga mas pronunciado. Un modelo puede alcanzar un angulo de descarga de 72 grados en 15 segundos. La combinacion de estos dos atributos, velocidad de elevacion y angulo pronunciado, se traduce en tiempos de descarga rapidos. Para resolver el problema de la descarga de materiales pegajosos, un fabricante equipa la tolva de su camion con un eyector.

 

Ya se trate de chasis rigido o articulado, la descarga posterior deberia considerarse cuando

  1. El material a ser transportado es de flujo libre o tiene componentes voluminosos
  2. Las unidades de acarreo deben descargar en lugares restringidos o sobre el borde de un banco o de un relleno
  3. Esta disponible un espacio amplio de maniobra en el area de carga y de descarga

 

TRACTORES CON REMOLQUE DE DESCARGA INFERIOR

 

Los tractores con remolque de descarga inferior son medios de transporte economicos cuando el material a mover es de flujo libre, tal como arena, grava, asfalto y tierra razonablemente seca. El uso de remolques de descarga inferior reducira el tiempo necesario para descargar el material y puede proporcionar una colocacion mas uniforme sobre una gran distancia. Para sacar el maximo provecho de este ahorro de tiempo, se necesita un area de descarga grande y clara, donde la carga se pueda extender en hileras. Las unidades de descarga inferior tambien son muy buenas para la descarga en una tolva por debajo de la unidad. La tasa rapida de descarga y el mejor control de la carga dan a los vagones de descarga inferior una ventaja de tiempo sobre los camiones de descarga posterior. Se pueden emplear tanto unidades grandes fuera de carretera (ver Figura 9.5) como unidades diseñadas para carretera (ver Figura 9.6). Con cualquiera de ellas se requieren caminos de acarreo relativamente planos si se desea obtener la maxima velocidad de desplazamiento.

05 figura 9.5

FIGURA 9.5 Tractor fuera de carretera con remolque de descarga inferior

 

Las puertas plegables a traves de las cuales estas unidades hacen la  descarga tienen un ancho de apertura limitada. Se pueden experimentar dificultades en la descarga de materiales tales como la arcilla humeda y pegajosa, sobre todo si el material se encuentra como grandes terrones.

06 figura 9.6

FIGURA 9.6 Remolque de descarga inferior acarreando tierra

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Los tractores con remolques de descarga inferior (Figura 9.5) son unidades de acarreo economicas en proyectos donde se van a transportar grandes cantidades de material y las vias de acarreo se pueden mantener en buenas condiciones. El remolque de descarga inferior puede tener un solo eje, ejes tandem o incluso tres ejes. Para cargar estas unidades se pueden usar excavadoras hidraulicas, cargadores, dragas y fajas trasportadoras.

 

La descarga inferior debe ser considerada cuando

  1. El material a transportar es de flujo libre.
  2. No hay restricciones en los sitios de carga y descarga.
  3. Las pendientes de la ruta de acarreo son menores de 5%.
  4. El material se distribuira de manera uniforme sobre una distancia.

 

Debido a su desfavorable relacion peso-potencia y al hecho de que hay menos peso en las ruedas de traccion del tractor y por tanto limitada traccion, las unidades de descarga inferior tienen una capacidad restringida para subir pendientes muy pronunciadas.

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