Maquinaria

UNIVERSIDAD NACIONAL SEDE MEDELLIN

MAQUINARIA

FACULTAD DE MINAS

DE CARRETERAS

PARA

CONSTRUCCIÓN

10. RELACIÓN ENTRE LA MÁQUINA Y EL
TRABAJO
10.1 INTRODUCCIÓN.
En esta sección se van a proporcionar los conceptos
fundamentales para comparar las condiciones de una
máquina con las de una actividad específica propia de
un proceso de construcción de carreteras, para
determinarsi la máquina puede desarrollar el trabajo o
no, y en qué condiciones lo puede realizar.
10.2 FUERZA DISPONIBLE (FD)
Es la fuerza que puede ofrecer la máquina en virtud de
la potencia de su motor y de las características y estado
de su transmisión.
Haciendo un diagrama de cuerpo libre que represente
una rueda motriz (llanta) y utilizando el subíndice “j” para
identificar las variablesasociadas con la misma, se
puede escribir:

PJ = EJ ⋅ VJ
AUTOR: INGENIERO EDGARD ZAPATA G

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Donde:
Pj: potencia en la rueda motriz.
Ej: fuerza tangencial en la rueda motriz.
Vj: velocidad tangencial en la llanta.
Como lo que realmente interesa es la fuerza tangencial
en larueda motriz, que es la fuerza que impulsa la
máquina, se tiene:

EJ =

PJ
VJ

Si se quiere manejar esta ecuación con Pj en cv, Ej en
kg y Vj en km/h, se tiene:

p j (cv) 1
kg ⋅ m 1 km 3600 s
E J (kg ) =
⋅ ⋅ 75
⋅
⋅
km
s 1000 m 1 h
VJ ( ) cv
h
Procesando la aritmética de la ecuación anterior, se
obtiene:

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EJ (kg ) = 270 ⋅

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PJ (cv)
km
VJ ( )
h

Debe tenerse muy en cuenta que Pj depende de la
potencia en la volante Po, y del tipo y estado de la
transmisión, y se puede expresar de la siguiente
manera:

P = P ⋅ nm ⋅ nu
J
O
Donde:
Pj: potencia en la rueda motriz.
Po: potencia en la volante de inercia.nm: factor de tipo de transmisión
nu: factor de estado de la transmisión.
10.3 FUERZA REQUERIDA (FR)
Es la fuerza impuesta por las condiciones del trabajo.
Todas las dificultades que tenga la máquina para operar
en

desarrollo

de

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una

determinada

actividad,

las

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denominaremos, en lo sucesivo, resistencias según su
diferente naturaleza así:
a)

Resistencia

a

la

Rodadura

(RR).

Es

aquella,

inequívocamente, imputable al peso del equipo y al
estado de la superficie de rodadura, bajo la hipótesis de
que la superficie de rodadura es horizontal.

RR(kg ) = P(t ) ⋅ K (

kg
)
t

Donde:RR: Rsistencia a la Rodadura
P: peso de la máquina en toneladas.
k: coeficiente específico a la rodadura, en kg/t, el cual
es función de las irregularidades del camino de
rodadura, del tipo de unidad de tránsito, de la
presión de inflado de las llantas, etc.

Para el caso de camiones y mototraíllas, el coeficiente
específico a la rodadura puede obtenerse de la siguiente
manera:

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kg
kg
kg
K ( ) = 20 + 6.0
⋅ s (cm)
t
t
t ⋅ cm
Donde:
k: coeficiente específico a la rodadura.
s: profundidad de la huella dejada por la llanta en el suelo.

b)

Resistencia

a

la

Pendiente

(RP).

Es

aquellainequívocamente imputable a la inclinación de la
superficie de rodadura.

Haciendo un diagrama de cuerpo libre de una máquina sobre
una rampa inclinada un ángulo β respecto a la horizontal, se
tiene:

RP = P ⋅ senβ
Donde:
RP: resistencia a la pendiente.
P: peso total de la máquina.
Si se quiere manejar la expresión anterior con RP en
kilogramos y P en toneladas se tiene:
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