21. LA MOTONIVELADORA. 21.1 INTRODUCCIÓN. La motoniveladora es una máquina especialmente concebida, diseñada y construida para ejecutar excavaciones de precisión tales como las correspondientes al cereo y pulimento de taludes, y para extender las capas de materiales componentes de la estructura del pavimento. Debido a que es una máquina de precisión, la posición de la cabina del operador está ubicada de tal manera que éste pueda visualizar, en todo momento, la posición de la hoja. 21.2 PARTES COMPONENTES. La motoniveladora está compuesta de las siguientes partes básicas: a) Un tractor especialmente configurado que sirve de vehículo y de elemento de apoyo a las herramientas de trabajo. Este tractor está provisto, normalmente de un bastidor en caja de perfil en cuello de ganso, un 1
motor diesel ubicado en la parte trasera de la máquina, un sistema de transmisión, seis (6) ruedas sencillas, cuatro (4) atrás, motoras, y dos (2) adelante que son las direccionales y una cabina ubicada en la zona central. b) La herramienta de trabajo principal, que consta de las siguientes partes: Barra de tiro. Es un elemento de sección variable articulado en la parte delantera del tractor que se proyecta de adelante hacia atrás y que sirve de soporte a la herramienta principal o sea la hoja. La barra de tiro puede tener diferentes configuraciones según el diseño de la máquina. Las más comunes son las siguientes: En Y. En T. En. Elaborar, en clase, esquemas de estas configuraciones. Anillo. Es una rueda dentada montada horizontalmente sobre la barra de tiro y de la cual 2
se cuelga, prácticamente, la hoja. El anillo puede girar al ser accionado por un piñón que engrana interiormente con el anillo, a la manera de un engranaje planetario, y ese piñón es movido por un motor eléctrico. Hoja. Es una lámina cóncava cuya posición normal es transversal a la máquina. La cara delantera es la que establece contacto con los materiales y por ello lleva pernada una cuchilla para el corte de éstos. En la cara posterior van colocados los elementos que permiten los diferentes movimientos de la hoja. Cilindros de elevación. Son dos (2) cilindros hidráulicos montados verticalmente sobre el collar giratorio instalado en el bastidor los cuales permiten elevar o penetrar la hoja y modificar el plano del anillo para concentrar la actividad de la hoja sobre uno de sus bordes. Cilindro Transversal. Conecta el collar giratorio instalado en el bastidor, con la barra de tiro. Su función es facilitar el posicionamiento vertical y lateral de la hoja. 3
c) Escarificador. Es un sistema conformado por las siguientes partes: Viga de soporte de las puntas escarificadoras. Puntas escarificadoras. Cilindros hidráulicos para penetrar o extraer las puntas y modificarles el ángulo de ataque. El escarificador puede ir ubicado en tres (3) posiciones diferentes así: En la parte trasera de la máquina. Es la posición más común. Entre la hoja y el eje delantero. En la parte delantera, delante del eje direccional. Es conveniente destacar que una misma máquina puede tener dos (2) escarificadores. d) Sistema hidráulico. Es el conjunto de circuitos hidráulicos que controlan el movimiento de todos los cilindros hidráulicos. En la figura siguiente, se presenta el diagrama de una motoniveladora en el cual se indican las partes antes mencionadas. 4
21.3 POSICIÓN DE LAS RUEDAS DELANTERAS. Las ruedas delanteras pueden tener diferentes posiciones para facilitar el posicionamiento de la máquina durante la operación. Elaborar, en clase, esquemas ilustrativos sobre este asunto. 21.4 MOVIMIENTOS DE LA HOHA. En la figura siguiente se esquematizan los diferentes movimientos de la hoja. Estos pueden describirse de la siguiente manera: a) Movimiento vertical hacia arriba y hacia abajo. b) Movimiento de rotación alrededor de un eje normal a la hoja. c) Movimiento de rotación alrededor de un eje paralelo a la cuchilla de la hoja. d) Movimiento de rotación alrededor del eje central de simetría de la hoja. e) Movimiento transversal hacia cualquiera de los costados. Elaborar, en clase, un diagrama ilustrativo de los movimientos antes mencionados. 5
21.5 CRITERIOS DE UTILIZACIÓN. Los principales criterios relacionados con la operación y uso de la motoniveladora son los siguientes: a) Entre más suelto sea el material, mayor es la producción de la máquina, y por ello ésta, normalmente, posee un escarificador para aflojar materiales duros tales como los afirmados de carreteras. b) En los modelos de operación es fundamental minimizar los giros debido a la desventaja inherente a la longitud de la máquina. c) Las velocidades de operación de la máquina oscilan entre 1,8 km/h y 8,0 km/h. 21.6 PRODUCCIÓN. La producción de la motonivelavadora no puede calcularse a partir de la ecuación general de la producción, porque en este caso específico no existe el concepto de ciclo. Es necesario utilizar una ecuación particular como la siguiente: 6
m Q h 3 km = v h 1000m 1km ( le lo)[ m] e[ m] E Donde: V: velocidad de operación de la máquina en km/h. l e : longitud efectiva de la hoja. l o : longitud de traslapo entre pasadas. e: espesor de la capa excavada o colocada. 21.7 USOS. Los principales usos de la motonivelavadora, en construcción de carreteras, son los siguientes: a) Conformación del peraltado y bombeo. b) Extensión de materiales de subbase y base. c) Mantenimiento de vías industriales. d) Pulimento de taludes de poca altura (menores de 4m). 7