CALCULOS DE RENDIMIENTO DE EQUIPOS

ACCIONES DE SEGUIMIENTO PARA EL PROYECTO INTEGRAL DE SANEAMIENTO DE MEXICALI, B.C.
ESTUDIO PARA LA CLAUSURA Y RESCATE DEL TERRENO DE LA PTAR GOZÁLEZ ORTEGA
ANEXO -13
ANEXO 13
RENDIMIENTO DE EQUIPOS
Para el movimiento de tierra que se va a efectuar, se calculó el volumen total de los
bordos, esto se hizo tomando como base los resultados del estudio de topografía,
referente a secciones transversales y longitudinales del terreno, donde se muestra el
perfil estratigráfico de los bordos.
Referente a la profundidad de las lagunas de estabilización, se partió de la información
que proporcionó la CESPM.
Con base a los perfiles de los bordos y la profundidad de las lagunas, se calcularon las
áreas de cada uno de los bordos. Con el área y la longitud se calculó el volumen de los
bordos que conforman las lagunas de estabilización. El volumen estimado fue de
aproximadamente 80,000 m³.
Tomando el volumen total de los bordos y con la superficie del terreno se concluye que,
una vez extendida la tierra que conforman los bordos, se tendrá un espesor de
aproximadamente un metro. Esto quiere decir que el movimiento de tierra de los bordos
se hará a partir de un metro de la base, lo cual nos arroja un volumen total de tierra a
mover igual a 49,000 m³ aproximadamente.
Para el movimiento de tierra se requiere de un tractor, una motoconformadora y un
rodillo liso para compactar. A continuación se calcula el rendimiento de dichos equipos,
así como el costo total del volumen de tierra a mover.
CÁLCULO DE RENDIMIENTO DE EQUIPOS.
TRACTOR
Hoja : 8S
Longitud de la hoja (L) = 3.94 m
Altura de la hoja (H) = 1.49 m
Peso del tractor (W) = 37870 Kg.
Motor : 275 Hp
Tiempos fijos = 0.5 min.
Coeficiente de resistencia de rodamiento (C RR) = 50 Kg. / Ton.
Coeficiente de abundamiento = 1.3
Peso volumétrico del material () = 1615 Kg. / m³
Material : Arcilla limosa con presencia de arena fina.
Datos tomados de la hoja técnica del tractor y de los estudios de geotécnia.
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ANEXO -13
Cálculo de la capacidad de la hoja del tractor.
LH 2
CAP 
2TAN
Donde  = Ángulo natural de reposo del material = 45
CAP 
3.94 1.492
 4.37mS3
2TAN 45
CAP 
4.37
 3.36m b3
1.3
m s = material suelto
m b = material en banco
La capacidad de la hoja depende del estado en que se encuentre el material, es decir,
material suelto o material en banco. Para el análisis de la resistencia a la que se
someterá el tractor y para calcular el ciclo del tractor, se utilizará la capacidad de la
hoja, con material suelto, esto debido a que el arrastre del material producto del corte,
es material suelto.
Resistencia total de ida.
Resistencia de rodamiento RRod.= W x C RR = 37.870 Ton (50 Kg. / Ton)
= 1893.5 Kg.
Resistencia por pendiente Rs = W x S = 37870 (0) = 0 Kg.
Donde S = pendiente
Resistencia de la carga
Rc = Vol. carga x  = 4.37 (1615) = 7057.55 Kg.
Resistencia total
RT= RRod + Rs + Rc
RT= 8951.05 Kg.
RT 
274 Hp 
V
Donde
: Eficiencia = 0.75
v = Velocidad
Despejando la velocidad tenemos:
V 
274  275  0.75
 6.31 Km hr
8951 .05
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ANEXO -13
De la gráfica de operación del tractor se obtiene, que la velocidad media es igual 0.67
de la velocidad máxima.
Vmed. = 0.67 (6.31) = 4.22 Km. / hr
Resistencia total de regreso.
R Rod = 37.870 x 50 = 1893.5 Kg.
RT = 1893.5 Kg.
V 
274  275  0.75
 29.85 Km hr
1893 .5
De la hoja técnica se tiene que la Vel. Máx. = 11 Km. / hr
Vmed = 0.67 (11) = 7.37 Km. / hr
Considerando un recorrido de 50 m por ciclo
Tiempo de ida (t i)
ti 
0.050  60
 0.71min
4.22
Tiempo de regreso (tr)
tr 
0.05060
 0.4min
7.37
Tiempo fijo (tf)
tf = 0.5 min.
Tiempo ciclo (tc) = t i + t r + t f
tc = 1.61 min.
Para calcular el rendimiento del tractor, la capacidad de la hoja se tomará para material
en banco, ya que el volumen a cortar es medido en banco.
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ANEXO -13
RENDIMIENTO 
CAP60 
tC
RENDIMIENT O 
3.36  60  0.75
 93.91 m3 hr
1.61
Con base en la información que proporcionó la CESPM, se tiene que para un tractor
D8N, el costo horario es: CHM tractor = $ 550 (Dic. 98)
El costo por m³ de tierra a mover en banco es:
CM 
550
 $5.85 mb3
93 .91
COMPACTADOR
Compactador Tandem, de 85 Hp
Peso del compactador (W) = 6.8 Ton
Ancho del tambor = 1.80 m
Para el rendimiento del compactador tenemos:
RM 
AVEC10
N
Donde :
A : Ancho compactado (tamaño del equipo) [m]
V : Velocidad de operación [Km./hr]
E : Espesor de capa [cm]
C : Constante = 0.70
N : Número de pasadas para lograr la compactación
RM 
1.80  4.5  100  0.70  10
 1417 .5 m3 hr
4
Con base en el manual de Costos en Edificación, se tiene que para un compactador
Tandem el costo horario es:
CHM compactador = $276.19
El costo por m³ de tierra compactado es
276 .19
CM 
 $0.19 m c3
1417 .5
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ANEXO -13
MOTOCONFORMADORA
La nivelación se hará de norte a sur siguiendo recorridos por tramos, avanzando y
retrocediendo, (se cuenta como una pasada cada vez que la motoconformadora avanza
desde un extremo del terreno hasta el otro extremo).
La motoconformadora está provista de una hoja de 3.3 metros de largo y cubre una faja
de 2.4 metros de ancho, además cada faja requiere 4 pasadas para nivelar el material
satisfactoriamente.
Número de pasadas (N).
N=
At
 Np
Af
Donde:
At = Ancho del terreno
Af = Ancho de la faja
Np = Número de pasadas por faja.
N=
183
 4 = 305 pasadas
2.4
T
2dN
VaE
Donde:
T = Tiempo requerido para la operación, en minutos
d = Distancia a recorrer = 426 metros en promedio
N = Número de pasadas = 305
La velocidad media (Va), hacia adelante y hacia atrás, si la motoconformadora avanza a
una velocidad máxima de 6.4 km/hr y retrocede a una velocidad máxima de 19.2 Km/hr,
se tendrá que la velocidad media  9.6 km/hr.
Va = 9.6 km/hr
E = Eficiencia de la motoconformadora.
Se supondrá que la eficiencia de la motoconformadora, independientemente de los
demás equipos, es del 80 %.
T
2  426  305
= 2029.7 min, T= 34 hrs.
9.6  16.67  0.80
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ANEXO -13
Con base en la información proporcionada por la CESPM, para una motoconformadora
12 G Caterpillar el costo horario es CHM = $ 250.00
Se tiene una superficie = 74,919.031 m²
El costo total = 34 x 250 = $ 8,500.00
Si se tiene una superficie = 74,919.031 m²
El costo por m² =
8,500
= $ 0.11 m²
74,919.031
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