7/23/2019 Determinar El Rendimieno de Un Tractor D7E

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Determinar el rendimieno de un tractor D7E, equipado con una hoja topadora recta “7 -S”,

excavando un material arcilloso muy compactado y acarreándolo a una distanca de 45m, con una

pendiente positiva del 3% a una altura de 2,400 msnm, el peso volumétrico en banco del material

es 1,820 kg/m3, y el factor de abundamiento es 1.3 y se trabaja con una eficiencia de 50 minutos

por hora con un operador normal.

SOLUCIÓN A TRAVÉS DE GRÁFICAS:

1. 

Obtener la producción teórica

De las gráficas del fabricante: 280 m3/hr (sueltos) (manual CAT Edicion 44, pág. 19-54) 

2. 

Conocer el factor de correccion

a) 

Por operación: operador normal (promedio)= 0.75 (manual CAT Edicion 44, pág. 19-55) 

b) 

Por eficiencia: 50 min/60 min = 0.83 (manual CAT Edicion 44, pág. 19-55) 

c) 

Por peso del material: 1,790/1,820 = 0.98

d) 

Por tipo de material: 0.80 (manual CAT Edicion 44, pág. 19-55) 

e) 

Por pendiente (de gráficas): 0.93 (manual CAT Edicion 44, pág. 19-55) 

3. 

Producción real

Pr=Pt*Cc

Pr= 280*0.75*0.83*0.98*0.8*0.93= 127 m3/hr (SUELTOS)

4. 

Producción real en banco

Prb=Pr/Abundamiento

Prb= 127/1.3 = 97.7 m3/hr (EN BANCO)

SOLUCIÓN A TRAVÉS DE FÓRMULAS:

1. 

Elegir un modelo de tractor y hoja topadora;

Datos de la tabla del manual CAT Edicion 44:

Tractor: D7E Peso Tractor: 26,055 kg (pág. 19-12)

Hoja Topadora: 7-S Peso Hoja Topadora: 3,577 kg (pág. 19-45) 

Long. hoja topadora: 3.90 m Altura hoja topadora: 1.52 m (pág. 19-45) 

Peso del desgarrador: 1,650 kg (pág. 19-69) 

Total del peso del tractor: 31,282 kg

2.  Determinar la capacidad de la hoja y el peso de material excavado;

Considerando un angulo de reposo del material de 2:1, la capacidad de la hoja topadora

es:  = ℎ² = 3.921.52 = 9.06 ³  

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Para determinar el peso volmétrico del material suelto, dividimos en peso volumétrico en

banco por su factor de abundamiento: é = , /.   = 1,400    

Por lo que, el peso de la carga útil sería:

 ú =  ∗ = 1,400  ³⁄   (9.06 ³) = ,  

3.  Determinar la resistencia total (Rt) a la que se enfrenta el tractor cargado;

Resistencia total del tractor

Resistencia al rodamiento del tractor + resistencia por pendiente:

kg = 10 [10  + ] 

kg = 10 ∗ 31.282 [40

10 + 3

] = 2,189.74 kg 

Resistencia del material (carga útil)

La resistencia de la carga útil se expresa como: ú + ∗ ú 12,684 

+ 40 ∗ 12.684 

= 13,191.36 

 

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Por lo que, la sumas de éstas fuerzas representan la resistencia total:13,191.36 + 2,189.74 = ,.  

 

La resistencia total expresada en libras es:

15,381.10 ∗ 2.2 = , .  

4. 

Calcular la velocidad de ida;

= 375 ∗ ∗  

De la tabla de coeficiente de reducción de la potencia por altitud, tenemos un factor de reducción

de 0.98. (manual CAT Edicion 44, pág. 30-5), que se aplica a la potencia del motor el tractor que es de

235 Hp (manual CAT Edicion 44, pág. 19-12) 

Así también, se considera un rendimiento de la transmisión del 80%, por lo que, sustituyendo

valores, tenemos que:

= 3752350.980.8033,838.42   = 2.04 /ℎ 

= 2.04 ℎ   1.6   = 3.27 /ℎ 

5. 

Del catálogo del fabricante determinar una velocidad de regreso;

De la tabla del manual CAT Edicion 44, pág. 19-24, la velocidad de regreso del D7E es: 11.3 km/hr

6.  Calcular el tiempo de ciclo;

Tiempos variables

De ida:

 =    =   453,270 /ℎ ∗ 60 /ℎ = 0.83  

De regreso:

 =    =   4511,300 /ℎ ∗ 60 /ℎ = 0.24  

Tiempos fijos

= 0.12  

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El tiempo del ciclo = 0.83+0.24+0.12 = 1.19 min 

7.  Determinar una producción teórica;

ó = [ ∗

  ] = 50 /ℎ9.06 ³

1.19   = 380.67 ³ /ℎ 

8.  Aplicar factores de corrección; y

a) 

Por operación: operador normal (promedio)= 0.75 (manual CAT Edicion 44, pág. 19-55) 

b) 

Por eficiencia: ya considerado

c) 

Por peso del material: ya considerado

d) 

Por tipo de material: 0.80

e) 

Por pendiente: (4% * 3) = 12%, 1 - 0.12 = 0.88

f) 

Por acarreo: (45m – 30 m) = 15m/30m = (0.50)*5% = 2.5%, 1 – 0.025 = 0.975

 = 380.67 ³ ∗ 0.75 ∗ 0.80 ∗ 0.88 ∗ 0.975 = 195.97 ³ℎ  

 = 195.971.3   = 150.74 ³ℎ   

9. 

Comprobar si Rt<Tu.

T = ∗  

T = 31,282 ∗ 0.90 = 28,153.80  

Entonces, la fuerza de tracción utilizable es mayor que la resistencia total:

28,153.80 > 15,381.10