Diseño de un rodillo compactador vibratorio de propulsión eléctrica de 1000 kg

Abstract

Al diseñar la presente máquina de compactación vibratoria y al ponerla en operación se demuestra que es posible analizar los diseños de máquinas similares producidas en otros países, simplificarlos y adaptarlos a nuestra realidad. La compactación de suelos en sí, es una materia difícil y la redacción de cualquier teoría relacionada con ella es una labor delicada, porque el problema aún no es bien conocido. Sin embargo, se ha tratado de resumir los aspectos teóricos de suelos para conocer hasta cierto grado los requerimientos de un suelo para su compactación y las cualidades que debe reunir el compactada para cumplir con dicha labor. En un suelo se puede conseguir diferentes grados de densidad, dependiendo de factores condicionantes tales como: el tipo de suelo, el contenido de humedad, la energía de compactación y la forma de aplicación de esta energía. Con respecto a lo último los compactadores pueden ser estáticos o vibratorios. En los vibratorios, adicionalmente el peso del compactador, que es la carga estática, se superpone una carga dinámica que corresponde a la fuerza centrífuga de un peso excéntrico. Los suelos reaccionan de manera diferente a los efectos de la vibración y dependiendo de su granulometría y plasticidad o cohesión. La eficacia de la vibración está en razón inversa con la cohesión del suelo. Influye también la forma del compactador, si es un cilindro o es una. La ventaja principal de la vibración, ésta en la posibilidad de consolidar capas de mucho mayor espesor que los compactadores estáticos lo que se traduce en rapidez y economía. Según las estadísticas mundiales de 1987, los compactadores vibratorios de poco peso dirigidos manualmente, se vendieron más que cualquier otra máquina compactadora, preferidos tal porque reúnen muchas ventajas para caí si todo tipo de servicio de suelos. Se sabe que las máquinas importadas están en constante innovación tecnológica. Existen máquinas con control numérico de mediciones de amplitud de vibración y adaptación de la frecuencia de la máquina a frecuencia natural de resonancia del suelo, haciéndolas cada vez más costosas. Después de la Introducción del tema en el Capítulo I, en el Capítulo II sustento el objetivo, la función de la máquina, incluyendo una breve descripción del funcionamiento y aplicaciones, se concluye enumerando y describiendo las principales máquinas similares, para identificar el compactada, materia del diseño, dentro de la amplia variedad de equipo de compactación. Posteriormente, en el Capítulo III se analiza los aspectos teóricos de la compactación definiendo los tipos, características y clasificación de los suelos, la necesidad de compactarlos y los ensayos de control a que deben ser sometidos en el labora torio y campo para lograr una buena compactación. Al final de este capítulo, se analiza los factores que tienen en cuenta los constructores civiles para seleccionar una máquina de compactación. El Capítulo IV muestra lo referente al diseño y cálculos, presentados en tal forma que sean de fácil entendimiento y con una secuencia lógica para cada uno de los componentes del sistema, por lo que se plantea en primer lugar los parámetros de diseño y un análisis de modelo matemático del Rodillo visto primero desde el punto de vista teórico y posteriormente de una manera práctica. Debido a que existen factores de resonancia en el bastidor de la máquina, fue necesario que la amplitud y la frecuencia de vibración se regularan en el campo. Terminando este capítulo se detallan los cálculos de los elementos mecánicos y la selección de los motores eléctricos y sus respectivos tableros de control. En el Capítulo Final, se hace un análisis de obteniéndose los costos de fabricación y operación de la máquina, teniendo en cuenta que el alcance del trabajo comprende el planteo de una solución funcional que se ha llevado a cabo con tecnología. Finaliza el desarrollo del tema con las recomendaciones y los respectivos planos de fabricación