Máquinas de construcción: Mototraillas

8/18/2019 Máquinas de construcción: Mototraillas

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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSOFACULTAD DE INGENIERÍA

MÁQUINAS DE CONSTRUCCIÓN

Alumnos : Calviac, Charles.

Ramos Cordero, David.

Profesor : Espinoza Blanchard, Mario.

.Tema : Mototraíllas.

6 de noviembre, 2015.


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ESCUELA DE INGENIERÍA EN CONSTRUCCIÓN.

MOTOTRAILLAS.

Alumnos : Calviac, Charles.

Ramos Cordereo, David.

Profesor : Espinoza Blanchard, Mario.

6 DE NOVIEMBRE, 2015.


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INDICE

I. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ I

1. MOTOTRAÍLLAS. ..................................................................................................... 1 1.1. DEFINICIÓN………………………………………………………………………2

1.2. HISTORIA.……………………………………………………………………...…2

1.3. PRINCIPALES FUNCIONES..……………………………………………..……3

2. PARTES DE UNA MOTOTRAÍLLA CONVENIONAL. ............................................... 5 2.1. TRAÍLLAS…………………………………………………………………………6

2.2. UNIDAD MOTORA: TRACTOR……………………………………………...…8

3. TIPOS DE MOTOTRAÍLLAS. ................................................................................ 1103.1. MOTOTRAÍLLASSTANDARD……………..………………………………….11

3.2. MOTOTRAÍLLAS TANDEM (DOS MOTORES)……….………………….....11

3.3. MOTOTRAÍLLAS AUTOCARGABLES CON PALETAS……………..……..12

3.4. MOTOTRAÍLLAS AUTOCARGABLES CON SISTEMA HELICOIDAL……13

3.5. MOTOTRAÍLLAS PUSH -PULL….………………………...…………………13

3.6. MOTOTRAÍLLAS ELÉCTRICAS………………………………………………14

4. CICLOS DE TRABAJO. ........................................................................................ 1654.1. CICLO DE TRABAJO BÁSICO...…………..………………………………….16

4.2. CICLO DE TRABAJO CO EMPUJADOR…..……...………...……………....17

5. VENTAJAS E INCONVENIENTES. ........................................................................ 20

6. MANTENIMIENTO. ................................................................................................. 21

7. CONCLUSIÓN. ......................................................................................................... II


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I. INTRODUCCIÓN


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I

Ingeniería en Construcción.Máquinas de Construcción - MototraíllasPUCV

I. INTRODUCCIÓN

Como parte de nuestro semestre de intercambio en la PUCV Valparaíso y por el cursode Maquinas de Construcción, hemos realizado un trabajo de investigación sobre lasmototraillas. En este trabajo, se presentan las funciones y partes esenciales de una

mototraílla, así los diferentes tipos de mototraillais que existentes y los criterios deselección. Aparecen detallados los ciclos de trabajo de una mototrailla y finalizamostrando sus ventajas, inconvenientes y mantenimiento.


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1. MOTOTRAÍLLAS.


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1. MOTOTRAÍLLAS.

1.1. DEFINICIÓN

La Norma UNE 115-412-2001 / ISO 7133 la define como una máquina autopropulsadasobre ruedas que dispone de una caja abierta con borde cortante entre los ejesdelanteros y traseros, que arranca, carga, transporta y extiende materiales.La carga se realiza a través del movimiento de la máquina hacia delante y puedecompletarse con un mecanismo de arrastre elevador fijado al cuerpo de la caja de latraílla.

En resumen, son equipos destinados al movimiento de tierras, los de mayor demandaen los últimos tiempos, sobre todo donde se requiera acarrear terracerías que oscilandistancias de entre 200 y 300 metros, se usan en la elaboración.

1.2. HISTORIALa primera aparición se remonta a principios del S.XIX y se conoce como una “escrepade mano”, arrastrada por el hombre y realizando las funciones de la manera másarcaica. La evolución como instrumento de movimiento de tierras la llevó a ser tiradapor caballos.Un siglo más tarde se trató de implementar un movimiento más mecanizado, por loque la fuente de potencia que tiraba del mecanismo de traílla paso a ser los tractoresde orugas. Con la necesidad de superar mayores distancias, acarrear cargas máspesadas y optimizar rendimientos, de la mano de Robert Gilmour LeTourneau, secrean las “escrepas de arrastre sobre ruedas” , que dio origen a formas y usos variadosde estos equipos, mencionando por ejemplo, las traíllas niveladoras o zanjadoras.Posteriormente con los adelantos tecnológicos aplicados a los sistemas de operación,surgieron las mototraíllas operadas por medio de controles mecánicos a base decables.Finalmente aparecieron los sistemas hidráulicos, muy defectuosos al principio, peroperfeccionados con el paso del tiempo, se obtiene una gran ventaja al aprovechar lapresión hidráulica en la penetración de la cuchilla en el terreno.

La primera máquina autopropulsada fue puesta en el mercado por el mismoLeTourneau durante la década de los 1940.


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1.3. PRINCIPALES FUNCIONESEstas máquinas cortan y cargan rápidamente, tienen altas velocidades dedesplazamiento, extienden en marcha y eventualmente compactan por peso propiodurante la operación.

1.3.1. CARGAUna mototraílla se carga bajando su extremidad frontal de la caja hasta que la cuchillapenetre en el suelo, al mismo tiempo que se abre una tapa para proporcionar unaabertura que permita entrar el material. El material entra en la caja a medida que lamáquina avanza. La longitud del corte para el llenado total de la caja vendrá dada deacuerdo a la profundidad del corte y el ancho de la cuchilla. La excavación se realizaen un marcha baja. Cuando la carga ha sido obtenida satisfactoriamente, la plataformay el cuenco del borde se bajan a una o dos pulgadas por encima del suelo. Estaposición se mantiene varios metros antes de alzarse y con ellos se logra lapropagación de cualquier material suelto delante de la hoja y dejar el corte liso.

Fuente: “Motoescrepas y sus aplicaciones”

En suelos ásperos, la compuerta delantera se mantiene hacia arriba casi todo elcamino hasta que la excavación es lo suficientemente alta para no arrastrar.

Los suelos densos pueden ser mejor cargados en capas delgadas para no sacrificardemasiada potencia de empuje.

Para trabajos con rocas hay mototraíllas con cajas de construcción cerrada, ya querequieren más fortaleza

1.3.2. ACARREO

Cuando la caja está llena, se levanta y se baja al mismo tiempo para evitar eldesplazamiento del material durante el viaje. La variación de altura también permite

evitar obstáculos en la ruta. Durante el acarreo, la mototraílla es impulsada hasta unamáxima velocidad permitida por seguridad, pudiendo ser deliberadamente lenta si lamáquina desciende una colina empinada.


http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/3125/Tesis.pdf?sequence=1http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/3125/Tesis.pdf?sequence=1http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/3125/Tesis.pdf?sequence=1http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/3125/Tesis.pdf?sequence=1http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/3125/Tesis.pdf?sequence=1http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/3125/Tesis.pdf?sequence=1http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/3125/Tesis.pdf?sequence=1http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/3125/Tesis.pdf?sequence=1


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1.3.3. DESCARGA Y DISTRIBUCIÓN

Esta tarea se realiza mientras la mototraílla se desplaza hacia delante dispersando elmaterial por la borda de forma automática. La caja se baja hasta que el borde sólopermite que se vierta una capa del espesor deseado. Si la plataforma estácompletamente levantada el eyector ayudará a empujar el material de la caja alexterior.


La distribución se realiza en capas finas para una mejor compactación.

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2. PARTES DE UNA MOTOTRAÍLLA CONVENIONAL.


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2. PARTES DE UNA MOTOTRAÍLLA CONVENIONAL.

La parte del equipo que maneja el material es la llamada traílla, una caja de metalreforzada que es soportada por un eje con ruedas neumáticas. La otra parte, unaunidad motora (tractor) que la transporta y sirve de elemento de unión o enganche.


2.1. TRAÍLLATiene tres partes básicas de funcionamiento: caja, compuerta delantera y eyector. Conéstas se incluye el cuello de ganso.

2.1.1. CAJA

Es la parte de la maquinaria que transporta la carga, y está equipada con dispositivosde carga y/o descarga. Construida con aceros de alta resistencia a los impactos yprovista de revestimientos especiales como protección adicional contra materialesabrasivos y altos impactos.

Fuente: “Motoescrepas y sus aplicaciones”.

Está equipada con una cuchilla en la parte frontal del fondo que corta por delante elsuelo.



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2.1.2. COMPUERTA DELANTERA

Pared frontal de la caja, está diseñada para que pueda levantarse o bajarse de formaindependiente. Permite o impide que el material fluya dentro o fuera de la caja. Elmovimiento ascendente y descendente se realiza mediante la aplicación de una fuerza

que proporciona un cilindro hidráulico situado en el cuello de ganso.


2.1.3. EYECTOR

Pared posterior de la caja, se mueve hacia atrás para dejar espacio al materialexcavado o hacia delante en la descarga. La fuerza para su funcionamiento laproporciona un cilindro hidráulico en el interior del bloque trasero (parachoques).


2.1.4. CUELLO DE GANSO

Al frente, tiene una relación vertical de giro con el tractor, que suele ser en dos partescon dos pivotes, superior e inferior, permitiendo giros de 85 a 90 grados a cada lado.El cuello de ganso lleva la dirección de los cilindros y levanta el brazo para palanca dela compuerta.



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2.2. UNIDAD MOTORA: TRACTOREs la parte de la máquina que proporciona la energía de tracción para empujar lascargas. La conexión articulada entre el tractor y la traílla está dada por el cuello deganso. Contiene el tren de potencia, el tren de dirección con ruedas motrices, bombashidráulicas, y la caseta del operador.

2.2.1. TREN DE POTENCIA

Permite a la máquina obtener la energía de tracción necesaria.

Está formado por un motor diesel en la mayoría de los casos, un convertidor par decapacidad variable que permite distribuir la potencia adecuadamente reduciendo elpatinaje de las ruedas. Una transmisión semiautomática que combina los cambiosautomáticos con la transmisión directa y la más eficiente utilizando el convertidor par.En las mototraíllas modernas la transmisión se puede controlar electrónicamente elcambio de potencia de transmisión con ocho velocidades hacia delante y una haciaatrás.

2.2.2. ENGANCHE ARTICULADO AMORTIGUADOR

Este enganche se mantiene trabajando durante la carga y se lo destraba durante elproceso de acarreo del ciclo. El trabajo conjunto de dos acumuladores de nitrógeno yel cilindro del enganche permite absorber las cargas, lo que prolonga la vida útil delenganche.

Fuente: www.fabickcat.comDe accionamiento electrónico, con varillaje tipo paralelogramo que proporciona unaresistencia excepcional, con dos acumuladores de nitrógeno (4) y pistones de posiciónlibre (8) para suministrar un desplazamiento uniforme que permite mayor comodidadpara el operador y mayor durabilidad de la máquina. El flujo de aceite controlado (6)amortigua la oscilación de rebote. La válvula de nivelación (7) aplica presión medianteun orificio (5) para centrar automáticamente el pistón en el cilindro de carga (1). Seutilizan fundiciones de acero para eliminar el uso de soldaduras en las juntas yaumentar la resistencia. El diseño de doble perno maestro (2, 3) soporta altas fuerzasexternas y simplifica las tareas de instalación y extracción.

https://www.google.cl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=0CAYQjB1qFQoTCIPMxLif-MgCFUMZPgoddmYFAw&url=http%3A%2F%2Fwww.fabickcat.com%2Fnew-equipment%2Fconstruction%2Felevating-scrapers%2F623h-wheel-tractor-scraper%2F&psig=AFQjCNGYztw6dX5OmJ96zU-257y3y6W2yA&ust=1446777263283287https://www.google.cl/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=0CAYQjB1qFQoTCIPMxLif-MgCFUMZPgoddmYFAw&url=http%3A%2F%2Fwww.fabickcat.com%2Fnew-equipment%2Fconstruction%2Felevating-scrapers%2F623h-wheel-tractor-scraper%2F&psig=AFQjCNGYztw6dX5OmJ96zU-257y3y6W2yA&ust=1446777263283287


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2.2.3. CASETA DE OPERADOR

En ella se encuentran todas las funciones de la máquina, tanto las básicas deconducción, como las encargadas del funcionamiento de la traílla, o los sensores parasu correcta operación: temperatura, transmisión, combustible…

Fuente: www.cat.com

Los controles de las mototraíllas para el movimiento de tierras se aplican todos a unaúnica palanca de control, siendo un control simple y fácil de operar:

1) Caja: arriba y abajo2) Eyector: adelante y atrás3) Pulgar en la cabeza del interruptor

Posición de la compuerta delantera Dirección y velocidad del elevador

4) Mantener la transmisión5) Enganche

Fuente: www.carolinacat.com

http://www.cat.com/es_ES/products/new/equipment/wheel-tractor-scrapers/open-bowl-scrapers/14079172.htmlhttp://www.cat.com/es_ES/products/new/equipment/wheel-tractor-scrapers/open-bowl-scrapers/14079172.html


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3. TIPOS DE MOTOTRAILLAS.


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3. TIPOS DE MOTOTRAÍLLAS.

Este informe ya ha presentado lo más básico de una mototraílla convencional. Acontinuación se presentan los diferentes tipos que pueden existir como variación a lamototraílla standard.

3.1. MOTOTRAILLAS STANDARDEs la identificada como mototraílla convencional. Consta principalmente de dos partes,una caja metálica reforzada que es soportada por un eje con ruedas neumáticas, lacompuerta delantera que sube o baja mediante un mecanismo hidráulico, una cuchillade acero en la parte inferior de la caja que sirve para cortar el material y una placametálica móvil en la parte interior la cual al desplazarse hacia delante permitedesalojar todo el material contenido en ella.

Muchas veces necesitan ser empujadas por un bulldozer que les de la potenciarequerida en zonas complicadas. Esto se mencionará más tarde, en el apartado deciclos.

3.2. MOTOTRAÍLLAS TANDEM (DOS MOTORES)

Son mototraíllas de doble tracción que se utilizan igual que las anteriores, pero debidoa su mayor potencia se adaptan para las fuertes pendientes y disminuyen el tiempo decarga, aunque sigue siendo recomendable el uso de un tractor empujador. Su potenciapuede ser duplicada, incluso su tracción a más del doble, al colocar este segundomotor en la parte trasera.

Fuente: www.finningsudamerica.com

Este segundo motor cuenta con cuatro velocidades hacia delante y una marcha atrás.

A pesar de ser menos, estas velocidades se sincronizan con las del primer motor.

http://www.finningsudamerica.com/uruguay/sub/equipos/nuevos/mototra%C3%ADllashttp://www.finningsudamerica.com/uruguay/sub/equipos/nuevos/mototra%C3%ADllas


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3.3. MOTOTRAÍLLAS AUTOCARGABLES CON PALETAS

Esta máquina es verdaderamente útil como auto-carga. No necesita de un tractorempujador, y si lo hace, por lo general es situaciones en las que el suelo esdemasiado resbaladizo para los neumáticos y ha de operarse con cuidado para evitardaños en el ascensor. Se usan con materiales suaves que serían más complicados decargar con los otros tipos de mototraíllas. Está limitada a acarreos cortos y dependientes suaves.

Fuente: http://www.asb.sk/

Utiliza un sistema de ascensor compuesto por dos cadenas de rodillos con un númerode barras cruzadas llamados vuelos paletas. Su base se encuentra cerca del filo de lacaja, inclinado de 40º a 45º hacia atrás y tiene una altura algo superior a la de la caja.

Los vuelos pueden cortar el suelo delante del filo. El arreglo varía entre las diferentesmarcas y modelos.

Ventajas: Cada mototraílla es una unidad independiente que puede trabajar sólo ocomo miembro de una gran flota con la misma eficacia. Se eliminan los problemas decoste, planificación y supervisión de los empujadores. El suelo grueso o duro se rompeen pequeños trozos, lo que reduce los huecos de carga y los problemas en la difusiónde la misma.

Inconvenientes: El sistema de ascensor es caro y requiere de mantenimiento. Su pesoproduce una pérdida de aceleración y de velocidad. Además, no se puede usar

cuando hay piedras grandes.

http://www.asb.sk/http://www.asb.sk/http://www.asb.sk/http://www.asb.sk/


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3.4. MOTOTRAÍLLAS AUTOCARGABLES CON SISTEMA HELICOIDAL(BARRENA)

Al igual que la anterior, pero el sistema es distinto. Aquí, una hélice que funciona conun motor de dos velocidades permitiendo subir el material dentro de la caja. El material

entrante va hacia arriba y no tiene que forzarse a través del otro material que ya hasido cargado. Esto reduce la resistencia de corte en el borde y aumenta la vida delneumático. Hay pocos huecos y el material quebrado es conservado fácilmente por elapretado cierre de la compuerta.

Fuente: www.cat.com

Este tipo de mototraílla puede ser también de dos motores para duplicar el poder deayuda a la carga. Eso permite extraer material en rebanadas más gruesas y acortar eltiempo de carga completa.

3.5. MOTOTRAÍLLAS PUSH-PULL

Más que un tipo de mototraílla diferente (pues no lo son, ya que son del mismo tipoque las de dos motores) se las distingue por el método de trabajo, de tiro y empuje, alutilizarse agrupando varias de estas máquinas que se conectan en línea mediante elparachoques (de tiro) o de los ganchos o soportes (empuje), que se accionanhidráulicamente. Con este sistema la potencia de las dos mototraíllas se concentra enuna de ellas que comienza a cargar, y cuando está llena su caja se levanta para darpaso a la carga de la segunda.


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3.6. MOTOTRAÍLLAS ELÉCTRICAS

Las mototraíllas con propulsión eléctrica poseen motores que mueven todos losórganos de trabajo del equipo, accionándolos directamente (ruedas) o a través detransmisiones simples (compuerta, eyector, etc). La corriente eléctrica es suministrada

por generadores que, a su vez, son acondicionados por el motor de petróleo de lamáquina.


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4. CICLOS DE TRABAJO.


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4. CICLOS DE TRABAJO.

4.1. CICLO DE TRABAJO CLÁSICO


El ciclo de producción de una mototraílla consta de seis operaciones: carga, acarreo,descarga, vuelta para regresar, viaje de regreso y vuelta para comenzar de nuevo elciclo de carga.

Para que el transporte resulte más fácil y más ágil, debe tenerse en cuenta losiguiente:

El estado del camino influirá en las velocidades. Se debe emplear la potencia total del motor. Las pendientes desfavorables deben evitarse. Las maniobras de vuelta deben llevarse a cabo lo más rápido posible y

consumiendo la mínima distancia. Se tiene que cuidar la presión óptima de los neumáticos para que la fuerza de

tracción aporte su máximo rendimiento.

Para obtener un máximo rendimiento debe procurarse:

Excavar en capas de igual espesor, de 15 a 20 cm. Trabajar a la máxima velocidad que sea posible.



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4.2. CICLO DE TRABAJO CON EMPUJADOR

Con las mototraíllas estándar se emplean bulldozers para ayudar durante la operaciónde carga, reduciendo el tiempo del ciclo. Si se utiliza el empuje con bulldozer, elnúmero de bulldozer debe corresponder con el de mototraíllas disponibles en cada

momento.El ciclo empujador incluye el tiempo que dedica el bulldozer a propulsar, más el tiemponecesario para llegar a la posición de la siguiente mototraílla. Este tiempo puede variarcon las condiciones en la zona de carga, el tamaño de las máquinas y el método decarga.


La figura presenta tres métodos de carga. El primero permite traillar en la mismadirección con un espacio entre máquinas. El segundo permite traillar más rápidamenteporque el bulldozer tiene menos camino que hacer. En el tercero no se trailla en lamisma dirección, aunque si más rápidamente.



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5. VENTAJAS E INCOVENIENTES.


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5. VENTAJAS E INCONVENIENTES.

5.1. VENTAJAS

Es una máquina de movimiento de tierras que puede trabajar independientemente decualquier otra, ya que excava, carga, acarrea, descarga y compacta por sí sola. Lacapacidad de realizar carga y acarreo es una ventaja en muchas obras.

Distribuyen el material en capas delgadas uniformes, que facilitan las operaciones deextendido.

Alta producción en condiciones favorables y economía de mano de obra.

Descargan al progresar sobre la traza y van creando una compactación previa al ircirculando.

Son muy rentables hasta 1.200 m de distancia de acarreo.

5.2. INCONVENIENTES.

Éstas máquinas están limitadas en la profundidad de corte no permitiendo, nopermitiendo mezclar capas estratificadas.

Sensibles a las condiciones meteorológicas en el momento de operar, con bajo gradode aprovechamiento si no son las adecuadas. Además, trabajan a poca altura sobre elsuelo, lo que exige pistas bien cuidadas y niveladas y de conductores experimentados.

El coste de la maquinaria y combustible es elevado.

Las traíllas dan averías, conviene tener una de repuesto.

5.3. CRITERIOS DE SELECCIÓN

Convencionales

Especialmente indicadas en materiales duros, ya que han de trabajarconjuntamente con un tractor.

Son necesaria de 3 a 5 traíllas por tractor, dependiendo de la distancia deacarreo.

Tándem Especialmente indicadas en pendientes negativas dada su mayor tracción. Por ese mismo motivo están indicadas en condiciones de humedad, con suelo

mojado.

Con elevador de paletas

Si las condiciones del material son muy buenas (tierras blandas sin piedras), yaque cuentan con mayor velocidad de carga,


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6. MANTENIMIENTO.


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6. MANTENIMIENTO.

En el caso de las traíllas con remolque, el tractor empujador requiere unmantenimiento preventivo (lubricante y grasas en forma periódica), también contemplael análisis en laboratorio usado de la máquina.

Mantenimiento correctivo que consiste en el cambio de repuestos que necesita lamototraílla. Verificar dispositivos de enganche, la hoja de penetración y la cuchillaincorporada a la hoja.

Cada turno de 8 o 10 horas debe hacerse una lubricación del chasis. Los cambios deacuite varían de acuerdo con las recomendaciones de los fabricantes y las condicionesde polvo.

Hay que tener un control especial sobre los neumáticos, que influyen en gran medidaen el rendimiento de la máquina.


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7. CONCLUSIÓN.


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II

Ingeniería en Construcción

7. CONCLUSIÓN.

Tras todo lo visto en éste informe se puede decir que la mototraílla es una máquinaideada para el óptimo movimiento de tierras. Puede excavar, cargar, acarrear,descargar, distribuir y compactar el material con su propio peso, todo ello en sin dejar

de estar en movimiento, pudiendo sustituir a muchas otras que desempeñan la mismatarea, si se tiene el conocimiento adecuado y disposición de ella. El ingenierocualificado que organice y planifique las tareas y ciclos de esta máquina podrá ahorraren tiempo de trabajo y por lo tanto en coste general de la obra, ya que las mototraíllasdesempeñan su función en ciclos rápidos y consecutivos, mientras lo hace con menosequipamiento y operarios. Pero para que el ahorro sea real, hemos visto que hay quetener un conocimiento exacto de los tiempos de maniobra que emplean, ya que en lamayoría de las ocasiones son ayudadas por bulldozers y han de estar perfectamentesincronizados.

Por último recordar que también, según unos criterios de selección enumerados en elinforme, conviene más escoger entre los diferentes tipos de mototráillas definidos.

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