Motoniveladores

1.0 Introducción

1.1 Motoniveladoras

La motoniveladora es una de las máquinas de movimiento de tierras que ha mostrado mayor versatilidad desde su aparición. Se diferencia del resto de las máquinas en que su función es mover y no remover suelos, junto con la corta distancia de transporte del material y muy especialmente la precisión con que realiza esta operación.

La motoniveladora corta y desplaza el suelo para situarlo a poca distancia, nivelándolo en un perfil diferente.

Es, (junto a los compactadores) la máquina por excelencia para el acabado de las obras de movimiento de tierra; esto es debido a su evolución y desarrollo, su versatilidad de funciones, fiabilidad, rapidez de acción, facilidad de conducción(1) y su gran producción.

Su peso, potencia, amplia gama de accesorios y capacidad de maniobra permiten su empleo en muchas de las aplicaciones que anteriormente se consideraban como trabajos para otras máquinas de movimiento de tierras. El número de aplicaciones en las que se puede usar la motoniveladora –dentro de las amplias posibilidades que su diseño permite- está limitado normalmente por la habilidad y experiencia del operador. En la mayoría de las obras de movimiento de suelos suele ser el primer equipo en ingresar al proyecto y el último en retirarse. Las motoniveladoras se utilizan en una extensa gama de aplicaciones, desde la nivelación de acabado de precisión hasta la construcción de carreteras de principio a fin.

Un alto porcentaje de las motoniveladoras se usa en el mantenimiento, reparación, reconstrucción y despeje de nieve de carreteras.

Es un equipo específicamente vial, esto es porque por si sola puede efectuar las operaciones para la construcción de un camino de tipo auxiliar (claro que esto bajo determinadas condiciones del terreno como falta de accidentes y baja dureza).

Es una herramienta básica capaz de efectuar cortes, cuneteos, mezclado, despeje superficial, compensación transversal superficial y nivelado, siendo este ultimo el patrón para su diseño.

Contrariamente a lo que ocurre con otros equipos para movimiento de suelos, su producción no se mide por el volumen de material movido, sino por la superficie trabajada en forma horaria, pero dado a los objetivos de su diseño y aplicación, se suele relegar el concepto de “producción” en pos de la “precisión” final deseada.

(1) Se refiere a la facilidad con la cual la máquina se traslada de un punto a otro. No debe confundirse con el concepto de “operación”, el cual involucra todas las habilidades necesarias para aplicar la máquina correctamente y obtener con ello el máximo desempeño del equipo.

1.2 Sistema tradicional de trabajo de las motoniveladoras. Control manual

El Operador debe controlar manualmente la elevación de la vertedera con eficacia, creando la pendiente transversal de corte deseada. Esta operación es muy difícil de realizar siquiera con mediana precisión, y sólo algunos Operadores logran la habilidad necesaria después de muchos años de práctica. Téngase en cuenta que si se está perfilando una base, cualquier imperfección deberá compensarse con material asfáltico, el cual es el más caro de los utilizados en la construcción del camino.

Este trabajo requiere de una percepción y coordinación excepcional mano vista, pero ello es difícil de mantener permanentemente durante una jornada completa de trabajo, debido a la fatiga.

DIFICULTADES PARA CONTROLAR EL EQUIPO

El sistema cuenta con más de 14 palancas de mando, el volante, el acelerador de mano .

Palanca de accionamiento de la transmisión.

Tres pedales:

Pedal del freno

Pedal de movimiento

Pedal del acelerador

Se debe aprender a sentir la relación con la máquina, constituyendo ésta una herramienta incorporada a los sentidos del Operador a quien le puede tomar de 10 a 20 años lograr la destreza necesaria.

El Operador debe responder constantemente a las condiciones del terreno en función de su condición inicial, según sean las tareas a realizar.

(Tal vez convenga adelantar una breve descripción de los componentes básicos de la motoniveladora)

Yo me inclinaria mas vale en sacar esta parte de la introducción del control manual y llevarla mas adelante

Método de nivelación tradicional

La información de la pendiente es generalmente proporcionada por el Agrimensor, por medio de estacas.

• Se realiza un patrón de estacas cubriendo el terreno; las estacas se colocan manualmente.

• El Operador de la máquina nivela utilizando su propia sensibilidad y experiencia, observando la posición de la estaca más cercana e intentando ubicar la cuchilla de la hoja en ese nivel, para luego seguir trabajando en la siguiente estaca.

• Un Inspector verifica que el nivel logrado se encuentre dentro de tolerancia, marcando las zonas a “cortar” o “rellenar”.

• El trabajo avanza hasta que se alcanza la tolerancia especificada.

1.3 Sistema de nivelación automático (Sistema de control de rasante)

Es un sistema integrado a la motoniveladora que vincula los sistemas hidráulicos y electrónicos de la máquina, de esta forma, con la precisión de las señales electrónicas y el menor tiempo logrado en la reacción de los sistemas hidráulicos se maximiza la eficiencia de las funciones y precisión en la operación automática de los comandos de la máquina.

Este sistema se adapta a temperaturas extremas, por lo que no encuentra limitaciones geográficas en su utilización.

Se trata de un sistema de control de rasante específico para motoniveladoras, que el contratista puede seleccionar entre varios tipos diferentes. La configuración del sistema depende del tipo y numero de los sensores que se han colocado en la maquina.

Los dispositivos de los sistemas pueden ser uno o combinación de alguno de los siguientes:

Pendiente transversal solamente.

Un receptor láser más el control de pendiente transversal.

Dos sensores láser.

Un sensor sónico más el control de pendiente transversal.

Dos sensores sónicos más el control de pendiente transversal. (Esta opción no se recomienda por su escasa practicidad).

Un sensor láser y un sensor sónico más el control de pendiente transversal.

Sistema ATS.

Sistema GPS.

1.4 Sistema de control de pendiente: Sistema “1D”:

Se utiliza en Motoniveladoras en mantenimiento de caminos:

• Mantenimiento de banquinas.

• Terraplenado.

El Sistema de Pendiente Transversal es un sistema de control de rasante diseñado para controlar la pendiente transversal de la superficie. Los sensores instalados en la máquina se usan para calcular la posición de pendiente necesario de la hoja para obtener la pendiente transversal deseada de la superficie. El sistema realiza ajustes automáticos al cilindro de levantamiento izquierdo o derecho, trabajo generalmente realizado por el operador. La pantalla instalada en la cabina suministra toda la información del Sistema de Pendiente Transversal que el operador necesita, para esparcir o cortar el material rápida y fácilmente hasta la pendiente transversal correcta. El operador puede seleccionar el lado de la hoja que desea controlar automáticamente y alternar la dirección en la pasada de vuelta, sin tener que volver a ajustar la configuración.

La elevación se controla manualmente haciendo corresponder la rasante, o automáticamente añadiendo un dispositivo de control de elevación.

1.5 Sistema láser (“2D”):

Los elementos externos a la motoniveladora son un transmisor de rayo láser y uno o dos detectores de rayo láser montados en uno o ambos extremos superiores de la vertedera, respectivamente. Usualmente, cuando sólo se utiliza un sensor láser, el extremo opuesto de la vertedera se automatiza con el control de pendiente descripto en el punto anterior. Los detectores se instalan sobre mástiles telescópicos de accionamiento eléctrico.

El receptor láser detecta la elevación del rayo láser y envía una señal equivalente a dicha elevación a la pantalla de la computadora de abordo. El transmisor láser esta montado en un trípode y emite un rayo de luz con una pendiente fija sobre la rasante de diseño.

Sólo es necesario definir el nivel inicial de referencia con una estaca. Por medio de la lectura de los sensores láser la máquina nivelará el terreno siguiendo el plano definido por el transmisor láser.

• El rayo láser gira a 660 RPM (11 veces por segundo), creando un plano de referencia por encima del suelo.

• El transmisor es calibrado a una altura de referencia y así se determina su altura versus la elevación de diseño.

• Una persona con un trompo y una regla/detector es todo lo que se necesita de topografía.

• Para máquinas con receptores de láser instalados????: que es lo que esta mal?

– Se calibra la vertedera con la altura de referencia (requerida)

– Se eleva el receptor de láser hasta que el mismo interfiera con el rayo láser y la lectura de “nivelado” aparezca. Dicha indicación aparece el la pantalla de la computadora, y en algunos diseños también se visualiza con una señal luminosa en el mismo sensor.

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