4.5.- TRAILLAS O MOTOTRAILLAS (SCRAPER).

Video: Caterpillar 615 series II scraper (Recuperado de https://youtu.be/uvmeapOK2Z8)

Traillas.

Las traíllas o escrepas son máquinas diseñadas para el movimiento de tierras en grandes volúmenes, especialmente en suelos finos o granulares de partículas pequeñas con poco o ningún contenido de roca. Son máquinas transportadoras que tienen capacidad para excavar, auto cargarse, transportar, descargar y desparramar los materiales en capas uniformes.

Son cajas montadas sobre ruedas neumáticas de tamaño considerable y baja presión, dotadas de una cuchilla frontal que efectúa la excavación del terreno introduciendo el material dentro la caja, a través de una abertura situada sobre la cuchilla y controlada por una compuerta móvil.

Las traíllas pueden ser remolcadas o autopropulsadas, en cuyo caso se denominan mototraíllas. Cuando trabajan en suelos duros requieren la ayuda de un tractor, para que las empuje apoyando su cuchilla en un aditamento situado en la parte trasera de la máquina.

Las traíllas remolcadas con tractor de orugas son eficientes para distancias de transporte entre 90 y 300 metros, en cambio para distancias de 300 a 2000 metros son más eficaces las traíllas remolcadas con tractores de neumáticos o las mototraíllas, debido a su mayor velocidad.

Las traíllas remolcadas por tractores de orugas son controladas mediante cables desde la cabina del tractor, o mediante un sistema hidráulico. Su uso está especialmente indicado en distancias cortas sobre terrenos adversos que exigen una mayor fuerza de tracción.

En general las traíllas pueden autocargarse utilizando únicamente la potencia del tractor, aunque en algunos casos la dureza de los materiales obligará al uso de un segundo tractor empujador, para aumentar la eficiencia de excavación y del cargado.

Mototraillas.

Son remolques excavadores montados sobre dos ruedas neumáticas y jaladas por un tractor de un solo eje y dos ruedas, que prácticamente se integran para formar una sola unidad. Están provistos de uno o dos motores, cuya potencia varía de 300 a 600 HP o más, con una capacidad de carga de 10 a 40 m³. Los movimientos de la mototraílla son accionados por pistones hidráulicos que permiten la subida y bajada de la trailla y el giro del remolcador.

Su uso se recomienda principalmente para transporte de grandes volúmenes de materiales a distancias relativamente cortas, sobre caminos de acceso bien conservados.

Tienen la desventaja de tener una fuerza tractiva menor a la de las traíllas remolcadas por tractor de orugas, por esta razón requieren frecuentemente la ayuda de un tractor empujador. Sin embargo existen modelos auto cargables que en condiciones favorables realizan todo el trabajo sin ayuda de otra máquina, por ejemplo los modelos dotados de fuerza motriz en su eje trasero, a través de un segundo motor instalado en la parte trasera del equipo, denominados TWIN MOTOR-SCRAPER (motores gemelos).

Las mototraíllas pueden desarrollar velocidades de hasta 40 km/hr sobre caminos en buenas condiciones de rodadura, situación que difícilmente se encuentra en una obra en construcción, lo que impedirá alcanzar esta velocidad máxima.

Las mototraíllas, están dotadas de los siguientes elementos, lo que estudiaremos más adelante:

• Controles de la trailla.- Está compuesto por un sistema hidráulico de doble acción, que permite accionar la compuerta, la caja y el expulsor.
• Caja de trailla.- Esta caja es baja y ancha para facilitar su llenado, está provista de una cuchilla perpendicular a su eje longitudinal, que penetra en el suelo para efectuar la excavación.
• Compuerta.- De giro concéntrico, permanece abierta cuando la máquina realiza la excavación y se cierra cuando la caja se ha llenado con el material excavado.

Proceso de cargado.

Al iniciar la operación de excavación, con la máquina en movimiento hacia delante, se baja la cuchilla de la traílla para que penetre en el terreno de 10 a 30 centímetros, de acuerdo al tipo de suelo, al mismo tiempo se levanta la compuerta dejando una abertura de 20 a 30 centímetros para facilitar el ingreso del material excavado. Esta operación se prolonga hasta conseguir el llenado total de la caja.

En terrenos duros y compactos será necesario realizar el escarificado o roturado previo del suelo utilizando un tractor de orugas, para facilitar el trabajo de las traíllas.

Fig. N^o 2.1.100: Motoescrepas

Video: The Ground Hog Scraper!!! (Recuperado de https://youtu.be/cKcx9ustoFg)

Fig. N^o 2.1.101: Trailla mediana de gran capacidad, control con cables, descarga por el fondo

Aunque hoy en día este equipo se utiliza prácticamente sólo para proyectos de descapote de gran minería, pertenecen al grupo de máquinas para obras civiles y minería.

Se recomienda para el auto cargue, traslado y descargue en trabajos fuera de carretera de materiales no rocosos o poco rocosos, siempre y cuando las distancias sean menores a 2.5 km.

No se recomienda para las siguientes condiciones:

• Distancias cortas, menor de 200 m. Es preferible utilizar tractores sobre orugas o cargadores, depende de la distancia entre los sitios de cargue y descargue.

• Distancias muy largas, mayores a 2.5 km. En este caso la mototrailla puede ser una solución costosa, es mejor considerar el uso de volquetes o transportadores de banda.

• Material que contenga grandes rocas. Las mototraillas pueden autocargar rocas partidas; ya sea por voladura o por rasgadura (ripper), siempre en cuando su tamaño no exceda de 50 cm. Si no es así, es preferible cargarlas y trasladarlas en cargador y volquete, Así mismo, al pasar la máquina por encima de las rocas que tienen forma puntuda, se pueden dañar las llantas.

• En terrenos demasiados fangosos y liso, pues para el desplazamiento de la mototrailla es necesario ayudarla con un tractor de orugas, lo que incrementa los costos y disminuye el rendimiento de la operación.

4.5.1.- Operaciones.

Fig. N^o 2.1.102: Operaciones de una mototrailla

• Corte de suelo
• Carga de material
• Transporte de material
• Vaciado o descarga y su conjunta compactación

La operación de traíllas se utiliza para realizar excavaciones por capas, carga y transporte de terreno excavado, colocación de material por capas. Por estas características se utilizan en excavaciones con traslado y colocación de material, se realizan zanjas, fosos, diques, terraplenes, canales caballeros, destape en canteras y préstamos, explanaciones, nivelación de tierras, se pueden realizar cortes con taludes menores a 1:3.5 de pendiente.

4.5.2.- Aplicaciones.

• Ciclo completo de movimiento de tierras.

• Acarreo de bancos de préstamo.

• Excavación en bancos de préstamo amplios y la descarga o extendido para terraplenes ó grandes rellenos.

• Se aplica en construcción de carreteras donde la calidad de los terrenos es relativamente homogénea, etc.

4.5.3.- Tipos de Mototraillas.

4.5.3.1.- Por su tiro:.

• De remolque
• Semiremolque
• Motoescrepas

Fig. N^o 2.1.103: Mototrailla por su tiro

4.5.3.2.- Convencionales.

• De un solo motor

Es una mototrailla simple con bajos costos de propiedad y operación, de un solo motor delantero y tracción delantera en el módulo de tracción. Normalmente se debe empujar para el cargue y se utiliza para largos acarreos donde la vía se encuentre en buen estado y no tenga pendientes pronunciadas. Consta principalmente de dos partes, una caja metálica reforzada soportada por un eje con ruedas neumáticas, una compuerta curva que puede bajar o subir mediante un mecanismo hidráulico, una cuchilla de acero en la parte inferior de la caja que sirve para cortar el material y una placa metálica móvil en la parte interior la cual al desplazarse hacia delante permite desalojar todo el material contenido en ella.

Fig. No 2.1.104: Mototrailla de un solo motor

• De dos motores

Motor delantero y posterior, tracción total, el segundo motor no cambia en sí la estructura de la mototrailla, le adiciona potencia y le da tracción en las cuatro ruedas, lo que ayuda a vencer pendientes más inclinadas y a incrementar la tracción en terrenos lisos, pero los costos de propiedad y operación aumentan. También conocidas como mototraílas de doble tracción, tienen un segundo motor que impulsa el eje trasero de la maquina con la que se obtienen una tracción en las cuatro ruedas lo que permite prescindir del tractor de ay uda, y puede trabajar en pendientes mayores así como en material granular.

Fig. No 2.1.105: Mototrailla de dos motores

• De dos motores con acople dual de carga

  Dos mototraillas se pueden acoplar simultáneamente para combinar su potencia y esfuerzo de tracción y así cargar una caja entre las dos sin necesidad de un equipo adicional que les empuje. Esta operación es deseable cuando en la obra sólo están trabajando dos mototraillas, pero se requieren operarios calificados para que el trabajo sea exitoso; los costos pueden aumentar debido a que el desgaste en las llantas también puede aumentar.

  

  Fig. N^o 2.1.106: Mototraillas de dos motores con acople dual de carga

Video: Tres Mototraillas con triple empuje (Recuperado de https://youtu.be/tLR7LZh3VM0)

4.5.3.3.- Con elevador.

• De un solo motor con sistema de elevación

Estas mototraillas se auto cargan sin necesidad de otro equipo que las empuje, pero tienen un alto costo de propiedad y de operación que se puede disminuir si se maneja eficientemente su operación para eliminar el equipo de empuje. El material que se carga con un mototrailla con elevador puede ser más grueso que el convencional.





Fig. N^o 2.1.107: Mototrailla de un solo motor con sistema de elevación

• Con dos motores con sistema de elevación

Igual que para una mototrailla convencional, con el segundo motor se incrementa la potencia y la tracción en las cuatro llantas, adicionando un mayor esfuerzo de tracción. Esto mejora el comportamiento en las pendientes, pero aumenta los costos, limitando la economía a la distancia del acarreo. Esta mototrailla es apropiada para cargues fáciles combinado con acarreos difíciles.

Fig. No 2.1.108: Mototrailla con dos motores con sistema de elevación

• Mototrailla con sistema sinfín.

  La mototrailla sinfín es un sistema de auto carga distinto al sistema convencional de traillas de empuje y arrastre o auto cargadoras. El sinfín ubicado en el centro de la caja de la trailla y su sistema hidráulico es totalmente independiente de la mototrailla. El sinfín giratorio levanta y distribuye uniformemente más del 50% del material que fluye por la cuchilla, esto reduce el esfuerzo y permite que continúe moviéndose en el corte y logre rápidamente cargas completas. Tiene las siguientes ventajas sobre las anteriores:

  Fig. No 2.1.109: Mototrailla con sistema sin fin

  • Se auto carga en igual o menor tiempo.

  • Requiere una menor distancia de corte.

  • Expulsa completamente el material. El expulsor inclinado empuja el material.

  • Reduce los problemas de polvo en material seco.

  • Mayor duración de los neumáticos.

  • Se puede utilizar en una amplia variedad de materiales.

  • Mejor retención de material en el camino de acarreo. (Compuerta cerrada en vez de elevador).

4.5.4.- Partes estructurales.

4.5.4.1.- Elemento tractor y de transmisiones.

*)Las marchas son de servotransmisión, por lo que no hace falta embrague.

4.5.4.2.- Caja.

La caja consta de dos elementos fundamentales: la compuerta (sirve para cargar, mantener la carga y descargar) y la placa eyectora (sirve para empujar el material en la descarga).

Fig. N^o 2.1.110: Caja de una mototrailla

4.5.4.3.- Suspensión.

Fig. N^o 2.1.111: Suspensión de una mototrailla

4.5.5.- Ciclo de trabajo.

1^era Fase: Carga

• Se baja la caja.
• Se levanta la compuerta.

Fig. N^o 2.1.112: Fase de carga de una mototrailla

2^da Fase: Acarreo

• Se levanta la caja.
• Se baja la compuerta.

Fig. N^o 2.1.113: Fase de acarreo de una mototrailla

3^era Fase: Descarga

• Se baja la caja hasta la altura deseada.
• Se levanta la compuerta.
• La placa eyectora fuerza el material a salir.

Fig. N^o 2.1.114: Fase de descarga de una mototrailla

4^ta Fase: Retorno

• Se levanta la caja.
• Se baja la compuerta.

Fig. N^o 2.1.115: Fase de retorno de una mototrailla

4.5.6.- Gráficas para selección de Mototraillas.

• Según el tipo de material a operar:

  Tabla N^o 2.1.6: Tabla de recomendaciones para selección de una mototrailla

  	Greda	Lodo	Arena	Grava	Roca bien partida	Roca rasgada (ripper)	Roca der voladura
  Convencional	XXXXX	XXXXX	XXXXX	XXXXX	XXXXX	XXXOO	OOO
  Con elevador	XXXXX	XXXXX	XXXXX	XXXXX	OOO
  Dos motores y elevador	XXXXX	XXXXX	XXXXX	OOO
  Dos motores convencional	XXXXX	XXXXX	XXXXX	XXXXX	XXXOO
  Convencional y acoplada	OOOXX	XXXXX	XXXXX	XXOOO
  De tornillo sinfín	XXXXX	XXXXX	XXXXX	XXXXX	XXXXX	XXXXX

Convención: Aplicable: XXXXX - Marginal: OOO

La Cantidad de XXX ó de OOO significa mayor o menor densidad y tamaño del material referido.

• De acuerdo a la distancia de acarreo y a la resistencia total del sitio de trabajo o desplazamiento.

Gráfico N^o 2.1.1: Para selección de una mototrailla



Referencia: Fiat - Allis

Las zonas señaladas en negro que representan el uso de los diferentes tipos de mototrailla, están separadas por una franja en lugar de una línea, cuando una condición de trabajo cae en la franja, se puede usar uno o más tipos de equipos, depende de la experiencia que se tenga o del equipo disponible.