control de maquinarias

8/18/2019 Control de Maquinarias

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CONTROL DEMAQUINARIAS CONTECNOLOGÍA GPS

Docente:

Ing. NEPTON RUIZ SAAVEDRAEstudiantes:

Ramirez Sil a RosaVanessa

Ram!rez O"eda #ernando

S$nc%ez &%icana 'is%el

'A(UINARIA )'OVI'IENT

O DE


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La industria de la construcción siemprea buscado automatizar los procesos yactividades propias del rubro, por locual se han lanzado al mercado nuevosproductos que aprovechan el avance de

la tecnología.

Unos de estos nuevos productos es latecnología GPS incorporada en lasmaquinarias de ovimientos de !ierrautilizadas en "bras #iales, el cualpermite guiarlas y así incrementarsigni$icativamente la productividad,e$iciencia, rapidez y precisión en lae%ecución de obras de construcción.

INTRODUCCIÓN


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NUEVAS TÉCNICAS DEGUIADO DE LA MAQUINARIADE MOVIMIENTO DE TIERRA


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&omprende sistemas que permiten obtener un acabado r'pido y preciso paraproyectos de &onstrucción, "bras #iales y ovimiento de tierra sin necesidadde estacado.

&on aplicaciones para todo tipo de maquinaria como( )s$altadora,otoniveladora, *uldózer, + cavadora, &argador -rontal, etc. Los sistemas de

&ontrol de aquinaria utilizan di$erentes tecnologías para cada una de lasaplicaciones que se requiera

!ecnología Ultrasonido construcción de carreteras, pavimentaciones y pisosde aeropuertos!ecnología L'ser obras de movimiento de tierra masivo, construcción deplata$ormas, embalses y e cavaciones!ecnología de sistemas de seguimiento autom'tico /)S! automaticstrac0ing systems1 construcción de carreteras, aeropuertos, pavimentaciones y movimiento de tierra en general!ecnología GPS de control tridimensional todo tipo de construcción,e cavaciones con terminación de taludes, obras viales, obras portuarias, etc.

CONTROL DE MAQUINARIAS


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)plicaciones obras viales, aeropuertos y construcción de plata$orma.

Permite control autom'tico de otoniveladora, )s$altadoras y Per$iladorasde )s$alto.

Un sistema de !ecnología Ultra Sonido instalado en la maquina sigue lare$erencia de una lienza instalada en terreno, a un costado o en el e%e delcamino( sensores de pendiente permiten controlar la inclinación transversalde la ho%a con la $inalidad de de$inir el dise2o de la obra en cuanto se re$ierea peraltes y bombeo.

+ste sistema se acopla al circuito hidr'ulico para el control autom'tico de lamaquinaria, de esta $orma el operador centra todo su atención solamenteen la conducción, me%orando las condiciones riesgosas, evitando elcansancio y aumentando la productividad del equipo. Las precisionesobtenidas son del orden de 3 mm en las capas terminadas de as$alto.

TECNOLOGÍA ULTRA SONIDO


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Fig. Nº 02: Lienz !e "e#e"en$i

% " Si&'e( U)'" &*ni!*.

Fig. Nº 0+: Si&'e( U)'" &*ni!*"e#e"i!* ,n - i(en'*e/i&'en'e.

Fig. Nº 0 : M*'*ni e) !*" $*nSi&'e( U)'" &*ni!* &ig,ien!* )"e#e"en$i !e ) )ienz .

Fig. Nº 01: A )' !*" $*n Si&'e(

U)'" &*ni!* $*n "e#e"en$i )% & ! n'e"i*".


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+l control de las maquinarias se logra a trav4s de un emisor l'serque genera el plano y dispositivos de recepción instalados en cadauna de las maquinas.

+l emisor l'ser puede generar un plano completamente horizontal/pendiente nula1, plano con una inclinación /pendiente simple1, oun plano con doble inclinación /doble pendiente1.

+l alcance horizontal del emisor l'ser es de 567 m de radio, y elalcance de pendiente es de 8379 a : 3379. Las precisiones delequipo emisor es de :83.; mm a


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Fig. Nº 03: E&4,e( C*n'"*) !e M 4,in "i .

+n el diagrama siguiente se observa el sistema de control de maquinaria contecnología l'ser, se puede apreciar un emisor l'ser al centro entregando unplano de re$erencia continuo y estable a cada una de las maquinas queoperan en el sector. +stas m'quinas, pueden estar traba%ando todas en elmismo plano o tambi4n pueden encontrarse en distintas etapas del proyecto.


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Los sistemas de tipo =>?=&)!=#" consisten en un nivel derotación l'ser encargado de generar un plano altamente estable ypreciso con un alcance de hasta 567 m de radio y puede serhorizontal o con pendientes de hasta 3379.

+n la maquina /*ulldozer, &argador -rontal, + cavadora1 seinstala un dispositivo que recibe la se2al l'ser y la trans$orma enin$ormación @til para el operador, de tal $orma que pueda realizarlas correcciones en $orma tradicional para mantener el bordecortante de la maquina en el nivel deseado.

?e $'cil y r'pida instalación estos sistemas permiten elintercambio de una maquina a otra sin complicaciones. Lossistemas pueden ser autónomos con baterías alcalinas oconectarse vía cable a la $uente de poder de la m'quina.

SISTEMA DE INDICACIÓN L SER


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Fig. Nº 05:Di g" ( !e*%e" $i6n% " C "g !*"F"*n' ).

Fig. Nº 07.

C "g !*" F"*n' )$*n Si&'e( !eC*n'"*)In!i$ 'i *.


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Los sistemas )U!" )!=&"S $uncionan ba%o el mismo principio delsistema anterior( la di$erencia radica en que la herramienta de corte de lamaquina es controlada de $orma autom'tica al conectar el sistema con elcircuito hidr'ulico.

+l dispositivo de recepción l'ser recibe la se2al proveniente del emisor yla trans$orma en se2ales el4ctricas que son enviadas al computadorcentral del sistema, este se encarga de distribuir la in$ormación de salidahacia una pantalla en la cabina del operador y tambi4n hacia el sistemahidr'ulico de la maquina con la $inalidad de mantener el borde cortantea la re$erencia de$inida por el nivel l'ser.

+l sistema l'ser reemplaza al estacado que se realiza en las labores deconstrucción y movimiento de tierra con m4todos convencionales, ypermiten obtener precisiones de hasta :87A cm a 377 metros.

SISTEMAS L SER AUTOM TICOS


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Fig. Nº 08: O%e" $i6n !e) )9&e".

Fig. Nº 0 . Si&'e( L9&e" ,'*(9'i$*% " ;,)!6ze"< $*n#ig," $i6n !e ,n(9&'i) in&' ) !* en e) $en'"* !e ) =*> !e$*"'e % " $*n'"*) !e %en!ien'e &i(%)e.

Fig. Nº +0. Si&'e( L9&e",'*(9'i$* % " ;,))!*ze"<

$*n#ig," $i6n !e !*& (9&'i)e&in&' ) !*& ,n* en e) $en'"* ? e)*'"* ,n $*&' !* !e ) =*> !e$*"'e % " $*n'"*) !e !*@)e%en!ien'e.


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Fig. Nº ++. Si&'e( L9&e" ,'*(9'i$*% " M*'*ni e) !*" < $*n#ig," $i6n !e,n (9&'i) in&' ) !* en ,n e/'"e(* !e) =*> !e $*"'e % " $*n'"*) !e%en!ien'e )*ngi',!in ) ? ,n &en&*"% " $*n'"*) " ) %en!ien'e'" n& e"& ).

Fig. Nº +2. Si&'e( L9&e",'*(9'i$* % " M*'*ni e) !*" <$*n#ig," $i6n !e !*& (9&'i)e&in&' ) !* en $ ! e/'"e(* !e )=*> % " $*n'"*) !e %en!ien'e)*ngi',!in ) ? '" n& e"& ).


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+ste sistema permite un control tridimensional de la m'quina, de tal$orma se puede ingresar el proyecto a construir con los limitesplanimetricos y de elevación, adem's de los detalles.

*a%o el mismo modo de operaciones del sistema l'ser, el sistema )S!utiliza un equipo de +stación !otal Servo asistida como emisor. +n estaestación se ingresan las coordenadas del proyecto / , y, z1 y medianteun sistema de comunicación radial se conecta con el sistema instaladoen la m'quina.

+n la maquina se instala un sistema de recepción que consiste en unprisma conectado al circuito hidr'ulico de la m'quina. La estación totalBenganchaC el prisma y lo sigue en $orma continua corrigiendo laposición de la ho%a autom'ticamente y de $orma inmediata. Un sistemade radio permite la comunicación entre la estación total y el sistema dela m'quina para realizar dichas correcciones.

SISTEMAS DE SEGUIMIENTO AUTOM TICO O AST L SER DB


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Fig. Nº + . Si&'e( !e

&eg,i(ien'* ,'*(9'i$* % "M*'*ni e) !*" . C*n'"*)'"i!i(en&i*n ).

Fig. Nº +1. Si&'e( !e &eg,i(ien'*,'*(9'i$* ASTB % " ;,))!*ze".C*n'"*) '"i!i(en&i*n ).


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CONTROL DE MAQUINARIACON TECNOLOGÍA G-S


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+l Global Position System /GPS1 o Sistema de

Posicionamiento Global es un Sistema Global de>avegación por Sat4lite /G>SS1 el cual permitedeterminar en todo el mundo la posición de unob%eto, una persona, un vehículo o una nave, conuna precisión hasta de centímetros usando GPSdi$erencial. )ctualmente es operado, por el

?epartamento de ?e$ensa de los +stados Unidos.

+l GPS $unciona mediante una red de ;D sat4lites/;5 operativos y < de respaldo1 en órbita sobre elglobo a ;7.;77 0m con trayectorias sincronizadaspara cubrir toda la super$icie de la !ierra. &uandose desea determinar la posición, se localizaautom'ticamente como mínimo cuatro sat4lites dela red, de los que recibe unas se2ales indicando laposición y el relo% de cada uno de ellos. PorEtriangulaciónE calcula la posición en que 4ste seencuentra.

G-S

S ' )i'e NAVSTAR G-S


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+l receptor GPS $unciona midiendo la distancia de los sat4lites, yusa esa in$ormación para calcular su posición. +sta distancia semide calculando el tiempo que la se2al tarda en llegar al receptor.

&onocido ese tiempo y bas'ndose en el hecho de que la se2al via%aa la velocidad de la luz, se puede calcular la distancia entre elreceptor y el sat4lite.

&ada sat4lite indica que el receptor se encuentra en un punto en lasuper$icie de la es$era con centro en el propio sat4lite y de radio la

distancia total hasta el receptor.

La corrección consiste en a%ustar la hora del receptor de tal $ormaque este volumen se trans$orme en un punto.

FUNCIONAMIENTO


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+l ?GPS /?i$$erential GPS1 o GPS di$erencial es el sistema utilizado para elcontrol de maquinarias de movimiento de tierra, el que consiste en un sistemaque proporciona a los receptores de GPS correcciones a los datos recibidos delos sat4lites GPS con el $in de proporcionar una mayor precisión en laposición calculada.+n suma la estructura ?GPS quedaría de la siguiente manera

3. +stación monitorizada /re$erencia1 que conoce su posición con unaprecisión muy alta. +sta estación est' compuesta por

Un receptor GPSUn microprocesador para calcular los errores del sistema GPS y paragenerar la estructura del mensa%e que se envía a los receptores.!ransmisor para establecer un enlace de datos unidireccional hacia losreceptores de los usuarios $inales.

;. +quipo de usuario, compuesto por un receptor ?GPS /GPS : receptor delenlace de datos desde la estación monitorizada1.

G-S DIFERENCIAL


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+ isten varias $ormas de obtener las correcciones ?GPS. Las utilizada

para el control de maquinaria son las Fecibidas por radio a trav4s dealg@n canal preparado para ello, como el F?S en una emisora de -/este es el utilizado por el control de maquinaria1.

Fig. Nº +5. E&4,e( !e#,n$i*n (ien'* !e) e4,i%* G-S

Fig. Nº +7. F,n$i*n (ien'* !e)e4,i%* G-S.


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&on la tecnología GPS es posible guiar la maquinaria sin la necesidad deestacado, guías, tizado o instalación de taluceras para indicar al operadorlos dise2os, avances y límites de la construcción. Super$icies de dise2o,pendientes y alineaciones se obtienen directamente en el monitor a bordo

de la m'quina. Preciso en ; a < cm. +l sistema GPS de control es unaccesorio para la m'quina, robusto, sencillo y $'cil de usar( altamenterentable aumenta considerablemente la productividad y permite que lostraba%os se realicen con mayor rapidez.

• +n motoniveladoras o *ulldozer se instalan dos antenas GPS

directamente en la herramienta de corte de la m'quina, con la$inalidad de lograr precisión sin depender de la geometría en lam'quina.

• +n e cavadoras, donde es imposible instalar antenas GPS sobre el balde( estas antenas son instaladas en el chasis de la m'quina.

CONTROL DE MAQUINARIA CONTECNOLOGÍA G-S


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Fig. Nº +8. E&4,e( 4,e !e(,e&'" $*(* '" @ >e) &i&'e( .

+n o$icina se carga el dise2o de la obra desde el computador al

sistema de control de la m'quina mediante tar%etas de memoria o atrav4s de comunicación radial, de esta $orma, el operador tiene toda lain$ormación a mano en el monitor a bordo de la m'quina.


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SISTEMAS G-S -ARA MAQUINARIA DEMOVIMIENTO DE TIERRA

Fig. Nº + . M*'*ni e) !*"$*n &i&'e( G-S.

Fig. Nº 20.M*'*ni e) !*" $*n&i&'e( G-S L9&e".

Fig. Nº 2+. ;,))!*ze" $*n&i&'e( G-S.

Fig. Nº 22. ;,))!*ze" $*n&i&'e( G-S % n' )) !e)*%e" !*".

Fig. Nº 2 . E/$ !*"$*n &i&'e( G-S.

Fig. Nº 21. M94,inn> !*" $*n &i&'e(

G-S.


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GPS es una herramienta de control de pendiente para maquinariaespecialmente dise2ada para equipos de movimiento de tierra en la

industria de la construcción

Las computadoras y so$t are de dise2o pueden generar un modelotridimensional preciso del dise2o de un proyecto.Hoy en día, el modelo de dise2o se puede llevar al campo. )2adiendoGPS, se puede determinar de $orma muy precisa el lugar donde se

encuentra una m'quina, tanto horizontal como verticalmente, en eldise2o del proyecto. ?e esta $orma se pueden calcular directamente enla propia m'quina los cortes o rellenos.

CONTROL DE -ENDIENTE EN MAQUINARIA-ARA MOVIMIENTOS DE TIERRA


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+l m4todo utilizado para el control de pendiente en maquinaria deconstrucción es el GPS ?i$erencial o ?GPS.Se requiere una estación de re$erencia GPS ubicada cerca de la zona del

proyecto. Una estación de re$erencia GPS tiene los siguientes componentes

Feceptor GPS )ntena GPS ódem de radio &ables Suministro de alimentación el4ctrica

+n el caso de zonas de construcción se recomienda una ubicación permanente y un suministro de alimentación el4ctrica con$iable. La estación de re$erenciaGPS presenta varias venta%as signi$icativas respecto al radio$aro de l'ser

>o sólo proporciona in$ormación de posicionamiento vertical sino quetambi4n proporciona in$ormación de posicionamiento horizontal&on radios apropiadas transmite en una zona amplia /de hasta 370ilómetros1La transmisión no se restringe a un avión!ransmite a trav4s de polvo y obst'culos


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Los componentes utilizados en ?GPS para el posicionamiento de la ho%a dela maquinaria incluyen

• 3 receptor GPS con puertos de antena dual• ; antenas GPS• 3 radio• Una computadora a bordo y pantalla con tar%eta de datos.• ; m'stiles de antena GPS• &ables y soportes de monta%e• < barras de luces

Las antenas GPS se montan con un m'stil en cada punta de la ho%a de la del bulldozer o motoniveladora. La antena de radio puede montarse encualquier ubicación. +l receptor GPS normalmente se monta le%os de la vista y ale%ado del operador. La pantalla se monta dentro de la cabina,cerca del operador. Las barras de luces pueden montarse dentro o $uera dela cabina.

G-S EN LA M QUINA


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+l sistema GPS requiere en primer lugar un dise2o de$inido delsitio de la obra, al inicio del proyecto o al inicio del 'rea de traba%onueva, que se introduce en la pantalla que hay a bordo de lam'quina. +l dise2o se utiliza para calcular el corte o relleno de unsitio especí$ico. Las se2ales GPS se reciben por las antenas y seenvían al receptor. )l mismo tiempo, el receptor recibe datos de la

estación de re$erencia por el enlace de radio. Los datos secombinan para generar la posición y la pendiente transversal de laho%a. Hay tres vistas posibles para presentar la in$ormación enpantalla

• !e to• Sección transversal /para alineaciones viales1• #ista del plano +l operador puede conmutar entre estas tres pantallas en cualquiermomento.

VISIÓN DE CON UNTO


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Fig. Nº 23. - n' )) !e) *%e" !*".

La pantalla presenta las alturas deantena sobre la base de la ho%a, asícomo realiza otra $unción muyimportante muestra comparacionesentre las posiciones GPS en la basede la ho%a y las elevaciones dedise2o, y calcula el corte o relleno anivelar. )simismo transmite los datos dedicho corte o relleno a las barras deluces del sistema GPS, que guían aloperador hacia arriba o hacia aba%oen cuanto a control de la ho%a, y

hacia la derecha o hacia la izquierdarespecto a una alineacióndeterminada.

Fig. Nº 25. - n' )) !e) *%e" !*".


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+n los casos en que se hayan de$inidoalineaciones viales horizontal y vertical, lapantalla y las barras de luces proporcionanuna guía hacia la derecha o hacia laizquierda de una línea seleccionada.

>ormalmente se selecciona el e%e. Si eloperador mane%a el vehículo m's all' delperímetro de la zona de traba%o de$inida, lapantalla le in$orma que la m'quina Iest'$uera del dise2oJ /B"$$ ?esignKC1. Las barras de luces tambi4n parpadeanrepetidamente para avisar al operador.

Fig. Nº 27. - n' )) !e) *%e" !*".


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C*n#ig," $i*ne& !odos los componentes del sistema GPS son con$igurables.Las con$iguraciones por de$ecto han sido cuidadosamenteseleccionadas para que soporten la mayoría de lascondiciones, aunque pueden cambiarse con el $in deadaptarse a las condiciones locales.

Fig. Nº 28. - n' )) !e) *%e" !*".


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Las con$iguraciones típicas incluyen

Re$e%'*" G-S • Sistema de coordenadas y calibración• !asa de actualización de posiciones

; "" & !e ),$e& • +scala de las barras de luces, o distancia implicada por cada $lecha

encendida H*> ? n'en & G-S

• )lto y ancho de la ho%a• )lturas de ambas antenas sobre la ho%a• ?istancias al e%e de las antenas desde la punta de la ho%a


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Te/'* !e ) % n' )) @*"!*

&oordenadas+levación de la ho%a+stación?istancia del e%e"rientación de la m'quina

=nclinación $rontal de la ho%a=nclinación lateral de la ho%aFumbo #elocidadPunta de la ho%a izquierda de corte rellenoPunta de la ho%a derecha de corte relleno

+levación de dise2o+stado del GPS>@mero de sat4lites

M Las con$iguraciones de te to pueden seleccionarse para verse encualquier momento.


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DEFINICIÓN DEL DISE O DEL SITIODE LA O;RA &ada sitio de una obra tiene una super$icie vertical de$inida, basada en el dise2o deingeniería para el proyecto. +ste puede serun modelo digital del terreno basado en eldise2o tridimensional, o puede ser lasuper$icie de una carretera basada enplantillas viales. !odos 4stos puedenintroducirse por separado en el sistema GPS.

SU-ERFICIE DE DISE O

+l corte o relleno en un sitio especí$ico es ladi$erencia entre la base de la ho%a y lapendiente de dise2o. +sta @ltima est' basadaen una super$icie de dise2o de$inida, quepuede ser plana o irregular. La super$icie dedise2o se introduce de cualquiera de las dos

$ormas siguientes

Fig. Nº 0. De#ini$i6n !e) !i&eJ*!e) &i'i* !e ) *@" .


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In'"*!,$$i6n %*" 'e$) !*: • Super$icie nivelada• Super$icie inclinada T ">e' !e ! '*&:

•

odelo ?igital del !erreno / ?!1 N bien una cuadrícula regular ouna red irregular triangulada /!=>1• ?ise2o vial• Super$icie nivelada• Super$icie inclinada

In'"*!,$$i6n %*" 'e$) !* La introducción por teclado se utiliza para planos sencillos, que puedenestar nivelados o inclinados respecto a una pendiente transversal. +stem4todo se utiliza normalmente para zonas donde los cambios de dise2orequieren modi$icaciones inmediatas en el campo.


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Re&,(en !e ,n %"*?e$'* 'K%i$*: En 'e""en*

• +mpleo de un topógra$o GPS cuali$icado, posicionamiento y ubicación depuntos de control topogr'$icos, que incluyan puntos de estación de

re$erencia, y generación de un archivo de calibración local.• =nstalación del equipo GPS en la/s1 m'quina/s1.

En ) *#i$in

• "btención de un dise2o digital del ingeniero encargado del proyecto o del

presupuestista de obras.• &opia del dise2o del proyecto, la alineación, y los archivos de calibracióna una tar%eta de datos.


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En 'e""en* E&' $i6n !e "e#e"en$i• =nstalación de la estación de re$erencia GPS, pre$eriblemente en

una marca topogr'$ica.• Localización de la estación de re$erencia GPS.

En 'e""en* En ) (94,in• &arga de la tar%eta de datos en la pantalla que hay a bordo de la

m'quina.• &on$iguración de los par'metros de la ho%a, la antena y el te to de

la pantalla.• Selección de los archivos de dise2o y de $ondo.• =nicio de la operación de movimiento de tierra.


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+l sistema de control GPS para e cavadoras permite obtener di$erentein$ormación y vistas, tanto de la posición de la maquina como del balde.

+n la pantalla se observa gra$ica y num4ricamente la dirección o elpunto hacia donde navegar, así el operador siempre est' in$ormadorespecto de la ubicación y ob%etivo que debe cumplir, no necesita de laindicación del supervisor como la pro$undidad y lugar de la e cavaciónpara realizar un traba%o.

?e igual $orma, puede traba%ar tanto de día como de noche, sin temor aequivocarse, la pantalla del operador posee iluminación propia lo quepermite a%ustar la intensidad de luz requerida de acuerdo al horario.

CONTROL DE E CAVADORASCON TECNOLOGÍA G-S


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- n' )) !e *"ien' $i6n%) ni( '"i$

Fig. Nº 2. - n' )) g"9#i$ !e)&i&'e( $*n in#*"( $i6n%) ni( '"i$ .

+sta pantalla muestra una vistaplanim4trica del proyecto y la ubicaciónrelativa de la m'quina, en la parte superiorizquierda aparece in$ormación de lare$erencia, al centro muestra la distanciaque se encuentra el balde del límitederecho de la e cavación /o relleno1, y enel lado izquierdo muestra la altura $altantepara terminar la e cavación /o relleno1.

Por otro lado, en la parte in$erior de lapantalla aparece el men@ que permiteacceder a las distintas vistas oacercamientos, par'metros del sistema,cartogra$ía o mapa, coordenadas delsistema, etc.


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- n' )) !e *"ien' $i6n)'i( '"i$ %e"#i) T" n& e"& )B

Fig. Nº . Vi&' en %e"#i) '" n& e"& ).

+sta pantalla muestra un per$il de laobra a construir con toda lain$ormación de apoyo que se necesitapara esta vista. +n la parte superior dela pantalla se aprecia la altura de cortemarcada de color ro%o y con una $lecha

que indica en que dirección mover el balde( al centro indica la línea m'spró ima que para este caso no aplica, yal lado superior derecho indica laelevación de la punta del balde.

)dem's, en la parte in$erior aparecenuevamente el men@ con las opcionesdel sistema.


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- n' )) !e *"ien' $i6n)'i( '"i$ %e"#i) )*ngi',!in )B

Fig. Nº 1. Vi&' en %e"#i) )*ngi',!in ).

+n esta vista se muestra gr'$icamentela posición relativa de la m'quina, ellevantamiento del terreno /se puedeomitir, y se mostrar' solamente el

dise2o a construir1, el dise2o de laobra a construir y per$iles separados acierta distancia.

&orresponde al per$il longitudinal dela obra y el sentido de avance de la

e cavadora.


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- n' )) !e *"ien' $i6n $*(% "'i!

Fig. Nº 3. Vi&' en %) n' en$*(@in $i6n $*n in#*"( $i6nn,( "i$

&uando sea necesario, se puede compartirla pantalla para ver tanto la in$ormacióngr'$ica como la in$ormación num4ricarespecto de la orientación, posición,pendientes, corte relleno, etc. +sta

alternativa es conveniente utilizarlacuando se est' traba%ando en labores determinación como por e%emplo( limpiezade taludes, nivelaciones, dragados,instalación de bloques o rocas. "traspantallas y vistas que se pueden obtener

del monitor se muestran en las p'ginassiguientes( con aplicaciones paramovimiento de tierra masivo,e cavaciones, taludes, nivelaciones,terminaciones, dragados, etc.


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O'" & % n' )) &

Fig. Nº 5.- n' )) &

4,e i&, )iz e)*%e" !*".


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ANALISIS COM-ARATIVO


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Para hacer un estudio m's acabado del movimiento de tierra de obras viales, se tomaran como re$erencia di$erentes m4todos que $acilitan eltraba%o, especí$icamente para el caso de control de maquinaria.

?ado al avance de la tecnología, el GPS no es el @nico m4todo que sepuede utilizar para llevar a cabo un movimiento de tierra, por ellopara obtener un an'lisis m's a$ondo se tomaran en cuenta lossiguientes m4todos

&onvencional. Ultrasonido, l'ser ;?, l'ser


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-AR METROS Son esenciales para conocer las venta%as y desventa%as de cada m4todo.Por ello los m's importantes a tomar en cuenta ser'n los costos,productividad y tiempos de cada uno de los m4todos. !ambi4n seconsideraran otros aspectos como proceso de e%ecución, componentes delsistema y sus características principales.

AN LISIS RES-ECTO A LOS COM-ONENTESDEL SISTEMA. +n este primer an'lisis se indicara cada uno de los elementos quecomponen cada sistema sin tomar en cuenta los costos que implican, loscuales ser'n analizados en detalle mas adelante. +stos se e presaran en$orma de diagrama para tener una me%or comprensión de cuales son ycuales se pueden omitir respecto a otro m4todo.


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U)'" &*ni!*.

+misor N Feceptor de ultrasonidos

/=nclinómetro peralte1

+quipo de control

*arra de luces o sistema de control hidr'ulico.

+n este diagramaaparecen indicadoslos componentes

típicos de controlde maquinaria conultrasonido.


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L9&e" 2D• +misor del plano l'ser.• ?etectores l'ser sobre la m'quina.• Procesador.• Sistema de control autom'tico. L9&e" D• +quipo de posicionamiento.• +quipo de transmisión de datos.•

+quipo de control.• +quipo de automatismo del movimiento de la m'quina.

G-S• +quipo posicional /GPS1 )ntena.• Feceptor de GPS•

"rdenador a bordo +quipo de guiado• *arra de luces• Sensores de control de la maquina• !antos como posibles movimientos del implemento• &abe mencionar que estos m4todos pueden traba%ar de manera con%unta

como es el caso del ultrasonido con el l'ser.


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La e%ecución de un proyecto de obras viales, especí$icamente la etapade movimiento de tierra se realiza llevando a cabo una parte paraluego poder continuar con la siguiente, en un proyecto típico sesiguen los siguientes pasos

•

?e$inición topogr'$ica del proyecto.• Fepresentación topogr'$ica en la obra.• =nterpretación pr'ctica y actualizada del proyecto en cada unidad

de la obra.• )lguien interpreta esa in$ormación.• )lguien act@a en la m'quina.•

La m'quina e%ecuta. Gracias a los avances tecnológicos se ha buscado una e%ecución m'sr'pida y e$iciente, eliminando algunas de estas etapas.

-ROCESO DE E ECUCIÓN


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Si&'e( C)9&i$*

+l maquinista lee.+l maquinista conoce la ubicación de la m'quina.+l maquinista conduce la m'quina.+l maquinista mueve la cuchilla.

Si&'e( & !e )e$'," ,'*(9'i$La m'quina lee sobre una re$erencia predeterminadasonido, L'ser.

+l maquinista conduce la m'quina.• )utom'tico

La maquina mueve lacuchilla.

• Semi8)utom'tico+l maquinista mueve lacuchilla.

Si&'e( D+l maquinista mueve la cuchilla.+l maquinista conduce la m'quina.

• )utom'tico

La m'quina mueve la

cuchilla.

• Semi8)utom'tico+l maquinista mueve la&uchilla.Fig. Nº 8: Di#e"en'e&

%"*$e&*& !e e>e$,$i6n.


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SISTEMA CL SICO

Fig. Nº . E&4,e(&i&'e( $)9&i$*.

+quipo de tipógra$os.

Puntos $ísicos de re$erencia.

aquinista.

Posición de la cuchilla


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SISTEMA DE CONTROL DELECTURA AUTOM TICA:ULTRASONIDO L SER

Fig. Nº 10. E&4,e( &i&'e(,)'" &*ni!* ? ) &e" 2D.


Puntos $ísicos de re$erencia

aquinista/barra de luces1

Posición de la cuchilla.


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SISTEMA DE CONTROL

SEMIPAUTOM TICO EN D:ESTACIÓN TOTAL G-S.

Fig. N 1+. E&4,e(&i&'e( &e(i P,'*( 'i$* en D.


?igitalizar la geometría del proyecto.

>o puntos $ísicos

de re$erencia

aquinista barra de luces

Posición de la cuchilla.


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SISTEMA DE CONTROL AUTOM TICO EN D:

ESTACIÓN TOTAL G-S.+quipo de tipógra$os.

?igitalizar la geometría del proyecto.

>o puntos $ísicos de re$erencia.

aquinista solo conduce

Posición de la cuchilla.Fig N 12. E&4,e(&i&'e( ,'*(9'i$* D.


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Se presentan dos tablas donde se consideran aspectosimportantes de cada m4todo, dando a conocer sus

venta%as y desventa%as que puede tener cada uno delpunto de vista de la e%ecución del movimiento de tierra enterreno, como tambi4n algunos aspectos importantes atomar en cuenta a la hora de optar por alguno de estosm4todos.

CARACTERÍSTICAS


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CARACTERÍSTICAS DECADA SISTEMA.

U)'" &*ni!* L'ser Sistemas


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LIMITACIONES DEL SISTEMA D.

M9/i( !i&' n$i !e '" @ >* !e 30 (

In#),en$i !e ) & $*n!i$i*ne& (@ien' )e&

Un e&' $i6n '*' ) ? ,n &i&'e( % " $ !( 4,in

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CONCLUSIONES Fespecto al movimiento de tierra de obras viales y al control de lasdi$erentes maquinarias que se utilizan en la e%ecución de las obras,sobre todo al control por medio del GPS, se pueden obtener varios bene$icios y me%ores resultados, que se e ponen de $orma detallada acontinuación

CICLOS DE TRA;A O M S R -IDOS Se ocupa m's tiempo siendo productivo y menos tiempo esperandoque se realice el levantamiento y la comprobación de la pendiente. )ldisponer de la visualización del nivel y del plano de la obra en lacabina, los operadores pueden terminar los traba%os con mayor rapidez y con una supervisión mínima, incluso cuando hay polvo, viento o est'oscuro.


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FLE I;LE

Se e%ecutan una amplia serie de traba%os, desde e cavaciones masivashasta la capa de nivelación terminada, tanto en proyectos grandes comoen peque2os. Los productos de control de m'quina han sido dise2adospara adaptarse a diversas m'quinas y aplicaciones de obras de traba%o.

COSTOS O-ERATIVOS M S ;A OS )l realizar el traba%o correctamente la primera vez se elimina la repeticiónde tareas. &on in$ormación del dise2o al alcance de sus manos, se reduce lanecesidad de estacas, puntos de re$erencia o cordeles de re$erencia.

ediante una productividad me%orada, tambi4n se reducen los costos depersonal y maquinaria. )dem's, la nivelación precisa le ayuda a controlarla utilización de materiales cuidadosamente.


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RENTA;ILIDAD DE LA INVERSIÓN Los Sistemas de &ontrol de Pendiente se pagan r'pidamente por si mismos,Oa menudo en el primer proyectoK Una $inalización m's r'pida, menosrepetición de traba%o, menos replanteos, menos comprobación, costos m's ba%os, y una me%ora en el rendimiento de materiales, la suma de todo elloequivale a resultados m's $iables para una empresa.

CONTROL DE -ENDIENTE EN LA CA;INA Se obtiene el plano del sitio de la obra directamente en la cabina, lo quepermite que los operadores determinen la posición con precisión y controlenla pendiente. +sto reduce notablemente los costos topogr'$icos y decomprobación de pendiente. La utilización de la m'quina se incrementa,puesto que el operador y la m'quina no est'n esperando que los topógra$osrealicen el traba%o de replanteo /o que vuelvan a replantear1. )hora eloperador puede dedicar una mayor parte del día siendo productivomoviendo tierra.


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RES-UESTA M S R -IDA A LOS CAM;IOS

>ecesita hacer alguna modi$icación en el campoQ &on el sistema GPS, elcapataz u operador puede r'pidamente con$igurar la nueva pendiente oelevación de la plata$orma en la misma cabina, sin esperar que se coloqueno reposicionen las estacas.

COSTOS DE COM;USTI;LE DE MANTENIMIENTOREDUCIDOS +l control preciso de la pendiente desde dentro de la cabina signi$ica que lanivelación se lograr' con muy pocas pasadas. +l resultado consiste en uname%or utilización de la m'quina y menos horas por volumen de tierramovido, lo que produce menores costos de combustible y de

mantenimiento. Sin lugar a dudas la me%or manera de realizar un movimiento de tierra enobras viales es utilizar el control de maquinaria con GPS, lo que quedódemostrado luego de realizar un an'lisis en pro$undidad y compararlo conotros m4todos. "bteniendo una mayor productividad a menores costos y

control de maquinarias

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