Maquinaria Muchos Ejercicios Bueno(Mario l.)
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2).-Hallar el nmero de volquetas para trasladar 1,600.00 m3s de tierra amontonada, si la capacidad disponible es de 4.30 m3s y se debe acabar el trabajo en 5 das trabajando 8 horas diarias. Se cuenta con 4 peones por volqueta y el rendimiento de un pen es de 1m3/45 min.
DATOS ADICIONALES Distancia de acarreo:
3,850.00 m. V= 1600 m3SDistancia de retomo:
4,500.00 m
CAP=4.30 m3Velocidad de acarreo:
l5 km/h T=5 das
Velocidad de retomo:
25 km/h
td =8 horas
4 peones / volqueta
rend / Peon =1m3/45N de volquetas = ?
Paleo a volqueta
Para un pen
La produccin para los cuatro peones tenemos
Produccin de la volqueta en el transporte del material.-
Tiempo del ciclo
Calculando la produccin real de la volqueta
Tiempo total de paleo req. (si se trabajan con un solo grupo de 4 peones)
Determinacin del nmero de volquetes
Pero el trabajo se requiere terminar en el plazo establecidoTiempo plazo
Por tanto
3).- Se debe determinar el tiempo de trabajo, requerimiento de unidades de acarreo y costo de excavacin y transporte para la construccin de un canal trapezoidal excavado en arcilla dura de 600.00 m. de longitud como el mostrado en la figura.
Adems se dispone de la siguiente informacin adicional:
RETROEXCAVADORA
VOLQUETA
Capacidad:1.53 m3s
Capacidad
:5.80 m3s
Potencia
: 85 HP
Distancia de acarreo:8.50 km
ngulo de giro:120
Velocidad de acarreo:27 km/h
Condicin de trabajo:Regular
Velocidad de retorno:43 km/h
Direccin de obra:Buena
Potencia
:46HP
Tiempo de ciclo 30 seg
Costo horario 20.40 $us/hr Costo horario 76 $us /hr
DATOS
a) VOLUMENES:
b) PRODUCCIONES:Retroexcavadora.-
h opt = 3.7 m h corte = 2.8 m
Pm = 203m3b
La produccion teorica sera
La rpoduccion real sera
Volqueta.- Con 5 ciclos la capacidad ser: Calculo del tiempo del ciclo
La produccin teorica de la volqueta es La produccion real sera
El numero de volquetas es Tiempo de trabajo:
d) Costos: Retroexcavadora:
Volqueta
Costo de 20 volquetas
4).- Se desea tender un sistema de drenaje con tubera de 8 de dimetro. Para la excavacin se usar retroexcavadora sobre ruedas, luego se realizar el colocado de la tubera, relleno y compactado con una cuadrilla de 12 peones al mando de un capataz. Se sabe que el 80% del material excavado sirve como material de relleno y el volumen restante debe ser paleado a una volqueta para su traslado. El relleno lo realizan 4 peones y el paleo a la volqueta 8 peones. Si se tiene la siguiente informacin:
DATOS GENERALES
Material:
Tierra comn
Paleo a volqueta:
1.40 hp/m3b
Paleo a zanja:
0.75 hp/m3b
Sueldo pen:
200 $us
Sueldo capataz:
400 $us
Cargas sociales:
110%
Costo adquisicin y colocado de tubera:4.600 $us
Costo de compactacin:
0.55 $us/m3c
Longitud del canal:
2.300 m
RETROEXCAVADORA
Produccin aproximada:
103 m3b/h
Factor de correccin por corte y giro:0.96
Factor de eficiencia en el trabajo: 0.65
Costo horario:
30 $us/h
VOLQUETACapacidad:
4 m3s
Distancia de acarreo:
2.50 km
Distancia de retorno:
3.50 km
Velocidad de acarreo:
25 km/h
Velocidad de retorno:
40 km/h
Tiempo de descarga:
3 min
Costo horario:
16 $us/h
Determinar los costos de:
a) Excavacin
b) Compactacin
c) Transporte
d) Mano de obra para relleno y paleo a volqueta
e) Costo unitario de trabajo por metro lineal de zanja
- CLCULO DEL VOLUMEN:
a) Excavacin:Vol = 2768.832 m3bProducciones:
PR(60) = Pm*FG*FEPm = 103 m3b/hr y FG = 0.96 FE = 0.65
b) Compactacin:
C = 10%
Vb = 2768.832*0.80 = 2215.066 m3b VTab=(4)d2=0.032m3
Vc = 0.9*Vb = 1993.56 m3c
c) Transporte:
CAP:4 m3s*1m3b/1.25m3s=3.2m3b
dAC:2.50 km
dRET:3.50 km
VAC:25 km/h
VRET:40 km/h
tdesc:3 min
Cost Hor:16 $us/h
tiempo ciclo:tCV + tC + ttr + tdesc + tretPaleo a volq: 1.40hp/m3b
E = 25%
d) Mano de obra para relleno y paleo a volqueta:
- Relleno:
- Paleo a volqueta:
CMOP = CHr*ttrab + Chp*ttrab + CMOCAP
CMOTOTAL = $us
e) Costo unitario de trabajo por metro lineal de zanja:CVT = 2300m ( ) =
5).- Determinar la produccin de corte y transporte de tierra comn para un tractor D7G de 300 HP de potencia, equipado con hoja recta de 4 m de largo y 1.2 m de alto. La distancia de acarreo es de 45 m con pendiente descendente del 2%, se cuenta con operador bueno. Para corte y acarreo se deber considerar 1 velocidad (2.7 km/h) y para retorno 3 (6.9 km/h). Altitud de trabajo 2650 msnm y potencia plena hasta los 750 msnm.
DATOS
PR c = ?
Material = T. comn
PR = fCTractor D7G
P = 300 HP
CH = 0.80 L * H 2HOJA: L = 4m
H = 1.20 m
CH = 0.80 * 4m ( 1.20) 2 = 4.608 m3s
d ACARR = 45m
i = -2%
Tiempo de Corte: tc = tf + tv
Operador Bueno
1 Vel : 2.70 km/hr
tv = t corte + t tran + t ret
3 : 6.90 km/hr
Altitud: 2650mshm
Potencial P: 750 msnm
t corte: 0.011hr
Tf = 020 min
E = 25%
t trans: 0.017 hrtv=0.037
t ret : 0.0087 hr
tc = tf + tv
tc = 0.0033 + 0.037 = 0.04 hr
Factor de Correccion: fc = ft * fp * fe * fa * fo
ft = 50/60 = 0.83
fp = 1 + 1.02
fe = 1 ( 2650 750) /10000 = 0.81 fc = 0.507
fa = 1 - 0.925
PR (50) = 58.458 46.77 m3b
6).- Determinar el costo total del movimiento de tierras, en base a la informacin necesaria descrita en los datos generales, utilizando tractores sobre oruga, volquetes de 6 ruedas y a diesel y cargadores frontales sobre ruedas.
DATOS GENERALES.-
Volmen: 1000000
Distancia de acareo: 2000m
Distancia de retorno: 2000m
Potencia plena: hasta los 10000msnm.
Altitud de trabajo: 4000msnm.Valor de rescate mximo: 10%
Costo de combustible: 0.5$us/ltVida til: 5aos
Horas de trabajo anual: 2000horas
Costo de lubricantes:
30%Mantenimiento y reparaciones: 75%
Sueldo operador:
3000$us
Sueldo pen:
150$us
Gastos generales:
10%
Utilidades
5%
Material:
tierra comn hmeda o similar
Humedad:
10%
Direccin de obra: Regular
Condiciones de trabajo en obra: RegularCargas sociales:
60%Das no laborales al ao: 90
TRACTORES
Costo del equipo nuevo: 200000$us
Consumo de combustible: 30 lt/hora
Potencia:
200HP
Velocidad de corte:
4Km/h
Velocidad de retroceso:
6.7Km/h
Pendiente del terreno:
2.5%
Transmisin: directaLongitud de corte:
15m
Distancia de acarreo:
60m
VOLQUETES
Costo del equipo nuevo: 50000$us
Potencia:
200HP
Costo neumticos: 300&us/pieza
Consumo de combustible: 30 lt/hora
Vida til de los neumticos: 1500horas
Capacidad:
6
Velocidad de acarreo:
30Km/h
Velocidad de retorno:
45Km/hCARGADORES FRONTALES
Costo del equipo nuevo: 120000$us
Potencia:
100HP
Capacidad:
1.72
Costo neumticos: 300&us/pieza
Vida til de los neumticos: 2000horas
Consumo de combustible: 15 lt/hora
Velocidad de avance:
6Km/h
Velocidad de retroceso:
8Km/h
Factor de acarreo: 95%
(No existe transporte en los cargadores frontales)
SOLUCIN:
Calculo del costo horario del tractor, volquetes y cargadores frontales.
1.-Tractor
Costos fijos:
Depreciacin:
Costos variables:
Combustibles
Lubricantes
Mano de obra
Mantenimiento y reparacin:
2.-Cargador frontal
Costos fijos:
Depreciacin:
Costos variables:
Combustibles
Lubricantes
Mano de obra
Mantenimiento y reparacin:
Neumticos
3.-Volquetas
Costos fijos:
Depreciacin:
Costos variables:
Combustibles
Lubricantes
Mantenimiento y reparacin:
Mano de obra
Neumticos
PRODUCCIONES
Produccin:
Recalculando:
Tiempo de ciclo:
Tiempo fijo: de la Tabla para el tipo de trabajo trasmisin directa
Tiempo variable:
Factor de correccin:
Factor de eficiencia:
Factor pendiente:
Factor de elevacin:
Factor de acarreo:
Factor operador: de acuerdo a la experiencia del operador Bueno
Entonces
2.-Cargador frontal:
Produccin:
Tiempo de ciclo:
Tiempo fijo: valor asumido Tiempo variable:
Factor de correccin:
Factor de eficiencia:
Factor operador: (0.6-1.0)
Entonces:
3.-Volquetes
Produccin:
Tiempo de ciclo:
Tiempo fijo:
Tiempo variable:
Factor de correccin:
Entonces
Determinacin de tiempos de trabajo
El costo de cada unidad ser
7).-determinar el costo del movimiento de tierras, en base a la informacin descrita en el problema 6 (datos generales) utilizando moto trallas sobre ruedas.
MOTOTRAILLAS
Potencia 330HP
Peso vaca 30ton
Carga mxima 20ton
Capacidad
15.30
Pendiente para el corte 3%
Eficiencia del motor 60%
Factor de rodado 45 Kg/ton
Costo del equipo nuevo 300000$us
Costo de neumtico 1500$us/pza
Vida til de neumticas 25000 h
Consumo de combustible 50lt/h
Transmisin directa
SOLUCIN:
Calculo del costo horario del tractor, volquetes y cargadores frontales.
1.-Tractor
Costos fijos:
Depreciacin:
Costos variables:
Combustibles
Lubricantes
Mantenimiento y reparacin:
Mano de obra
Neumticos
PRODUCCIONES
1.-Tractor:
Produccin:
Tiempo de ciclo:
Tiempo fijo:
Tiempo variable:
Factor de correccin:
Factor de eficiencia:
Factor de elevacin:
Factor de visibilidad:
Factor operador: de acuerdo a la experiencia del operador Bueno
Entonces
8).- Determinar el costo total del movimiento de tierras, en base a la informacin descrita en el problema 6 (datos generales) utilizando excavadoras y volquetes a diesel y de 6 ruedas.
EXCAVADORAS NORMALESVOLQUETES
Costo del equipo nuevo 150000 $usCosto del equipo nuevo 50000 $us
Potencia 150 HPPotencia 200 HP
Capacidad
1.53 m3sCosto de neumticos300 $us./pza
Costo de neumticos1200 $us./pza.Consumo de combustible20 lts/hora
Vida til neumticos2000 horasVida til neumticos1500 horas
Consumo de combustible25 lts/horaCapacidad6 m3s
Altura de corte2.82 mVelocidad de acarreo30 Km/h
Velocidad de retorno45 Km/h
Datos obtenidos de tablas Expansin 25% Compresibilidad 10%
SOLUCIN:Producciones
Excavadora
Teniendo la capacidad de la excavadora podemos obtener de tablas
El FE se obtiene de tablas en funcin a condiciones de trabajo y direccin de obra para este caso el:
FE = 0.65
Tambin podemos obtener de tablas FG
Podemos asumir que el giro de la excavadora es de 90 y con esto tenemos FG = 0.98
El numero de viajes de la cuchara:
Donde el para tierra comn
Volquete
Tiempo del ciclo
Calculo de los tiempos de trabajo
Calculo de costos Excavadora
Costos fijos:
Depreciacin:
Costos variables:
Combustibles
Lubricantes
Mantenimiento y reparacin:
Mano de obra
Neumticos
Por tanto el costo de la excavadora ser
Volqueta
Costos fijos:
Depreciacin:
Costos variables:
Combustibles
Lubricantes
Mantenimiento y reparacin:
Mano de obra
Neumticos
Por tanto el costo de la volqueta ser
9).- Una volqueta de 170 HP de potencia al freno, transporta arena arcillosa con una humedad del 12% en un camino semicompacto de dos tramos como el mostrado en la figura. Si se dispone de la informacin detallada a continuacin:
a) Determinar TR, TD
b) Es posible trabajar en los dos tramos? Si no es posible, cuales seran las soluciones propuestas.
I1=9%
I2=6%
n=75%
db=1.750 kg/m3b
Vmax=20 km/h
Htrabajo=2.250 msnm
Prdidas de potencia a partir de los 750 msnm.
DATOS
P = 170 HP
Material = Arena-arcillosa
Humedad = 12%
1er Tramo: i = 9%
2do Tramo: i = 6%
Eficiencia motor = 75%
Peso volqueta vaca = 15000 kg
a) TR, TD:
mat/s = 1700 kg/m3
VmaxTransp = 20 km/hr
Htrab = 2650 msnm
Hfabr = 750 msnm
RR = KR*WT
RR = 32*24.26
RR = 849.10 Ton (traccin)
RP = 10*i
RP1 = 10*24.26*9%
RP2 = 10*24.26*6%
RP1 = 2183.4 kg
RP2 = 1455.6 kg
RT = RR + RP
RT1 =849.1 + 2183.4 = 3032.5 kg
RT2 = 849.1 + 1455.6 = 2304.7 kg
TRAB = 3032.5 kg
TBC = 2304.7 kg
b) Solucin: valor velocidad para tener > traccin: RT = TD
10. Un tractor de 4 ruedas y una trailla de 4 ruedas deben desplazarse por un camino de acarreo con pendiente ascendente. Si el tractor tiene la potencia suficiente para arrastrar la carga, hallar la maxima pendiente positiva en que puede trabajar el tractor con velocidad uniforme sin que patinen las ruedas.
Wtractor = 10500 Kg.
Wtrailla vacia = 20500 Kg
Wtrailla cargada = 10000Kg.
KR = 95 Kg./ton
Potencia = 200 HP
Eficiencia = 60%
Velocidad = 10 Km./hAltitud = 300 msnm
11. Determinar el precio unitario de 1 m3 de terrapln constituido por grava arcillosa de caractersticas dadas, como el mostrado en la figura. El costo de excavacin es de 2.50 $us/m3 de un lecho natural. El costo de transporte es de 0.80 $us/m3/km. El costo de compactacin, riego y mezclado es de 12.000 $us, la distancia de acarreo es de 2.500 m, la longitud del terrapln es de 500 m, la expansin de 30% y la compresibilidad del 7%.
DATOSPU = ?
Material = Grava-arcillosa
Cexc = 2.50 $us/m3b
Ctrans = 0.80 $us/m3/km
Cc,t,m = 12000 $us
dacar = 2500 m
Lterrap = 500 m
Expansin = 30 %
Compresib = 7%
= 71.565
a) Vol = 500m[(0.5*1.67*5)*2+(8*5)]
Vol = 24175 m3b;Vol = 24175 m3c
Vc = 0.9*Vb..(1)
12) Determinar la capacidad de una tralla de 4 ruedas si se desea construir un terrapln de 24600 m3 en base a la informacin detallada.
Numero de unidades disponibles 8
Horas de trabajo diario
10 horas
Tiempo de ciclo
30 minutos
Plazo de entrega
30 das calendario
Expansin
25%
Compresibilidad
10%
La produccin requerida sera
Como el nmero de traillas es 8 entonces la produccin de cada trailla debera ser:
Entonces
13) Se desea construir un terrapln de 425 m3 de tierra comn con 15 moto trallas autocargables de 16.80m3s de capacidad. Si la potencia de las moto trallas es de 330HP y se dispone de la siguiente informacin adicional, determinar el plazo de ejecucin de la obra.
Pendiente de acarreo
-1.5% factor de rodado
80
Distancia de acarreo
800 m peso tralla vaca
28500 Kg.
Eficiencia
71%
peso tralla cargada 50500 Kg.
Factor de cargabilidad 0.94
peso especfico material 1.80 ton/m3b
SOLUCION
Produccin real es donde
Verificando:
Como 22.72 > 22
Factor de correccin
Tiempo de ciclo
Por tanto Adems TD=RT
Para la velocidad de acarreo
Para la velocidad de retorno
Por tanto el tiempo del ciclo
La produccin real
1
3
1.20
2.80
d
1.20
d+0.8 m
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
A
I1
B
I2
C
EMBED Equation.3
3
1
5
8
EMBED Equation.3
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