¿Qué son TKPH y TMPH?
La capacidad TKPH (Tonelada Kilometro por Hora) o TMPH (Tonelada Milla por Hora) mide la cantidad de carga que un neumático de minería o construcción puede soportar por hora a cierta velocidad sin calentarse en exceso.
Ambos conceptos son idénticos; la única diferencia es la unidad de distancia (kilómetros en TKPH y millas en TMPH). Esta medida no depende del tamaño del neumático ni del tipo de vehículo, sino de la capacidad de disipar calor en función de la carga y la velocidad. Un neumático con mayor TKPH genera menos calor y está pensado para desplazamientos largos, mientras que uno con menor TKPH ofrece mayor resistencia al corte y al desgaste para trayectos cortos o terrenos agresivos.
La razón de utilizar TKPH/TMPH es la gestión del calor. Los neumáticos flexan al rodar y generan calor; si la velocidad o la carga son demasiado altas, la temperatura interna supera la capacidad de disipación y aparecen fallos prematuros.
Por esta los fabricantes de neumáticos suministran un valor TKPH (también llamado “tire TKPH”), que representa la carga y velocidad máximas que ese neumático puede soportar en condiciones estándar (las condiciones estándar toman como referencian 38 °C de temperatura ambiente).
Por su parte, los operadores deben calcular el TKPH de la explotación o “site TKPH” con los datos reales de carga, velocidad y temperatura. El neumático elegido debe tener un valor TKPH superior al TKPH de la explotación para evitar sobre calentamiento.
Fórmula y metodología de cálculo
El método consiste en obtener la carga media por neumático y multiplicarla por la velocidad media de la jornada de trabajo. Para ello:
L: Distacia por ciclo (Kms. para TKPH y Millas para TMPH)
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Cálculo de la carga media (TM): se suman las cargas sobre cada neumático cuando el vehículo está cargado y descargado, y se divide entre dos.
Matemáticamente:
Carga media por neumático (AvL) = (QE+QL)/2-
Velocidad media de la jornada (Km/h o MPH): se multiplica la distancia del ciclo (trayecto de ida y vuelta) por el número de ciclos realizados y se divide por las horas efectivas de operación:
Matemáticamente:
Velocidad media (AvS) = (L*N)/H
- Cálculo del TKPH operativo: se multiplica la carga media en toneladas por la velocidad media en km/h o mph.
- TKPH o TMPH = (AvL*AvS)
- Para obtener TKPH se usa la distancia en kilómetros y el TMPH se usa la distancia en millas. La conversión entre ambas magnitudes es TMPH = TKPH / 1,459.
Ejemplo práctico:
En un Dumper Articulado que por neumático soporta 8TM vacío y 14TM cargado, trabaja 16 h al día, realiza 30 ciclos de 16 km cada uno.
La carga media es (8TM + 14TM)/2 = 11TM y la velocidad media es (16 km × 30)/16 h = 30 km/h.
El TKPH operativo es 11T × 30 km/h ≈ 330 TKPH, conversión a TMPH≈226.
El neumático seleccionado deberá tener un TKPH nominal de al menos 330 para esta operación.
Factores que influyen en el TKPH
Temperatura ambiente
Los valores TKPH de los neumáticos en catálogo se determinan para 38 °C. Cuando la temperatura ambiente es superior, la capacidad de disipación de calor disminuye y hay que reducir el TKPH; para temperaturas inferiores, el TKPH disponible aumenta.
Una guía general indica reducir aproximadamente un 2 % por cada grado por encima de 38 °C y aumentar un 1 % por cada grado por debajo. Algunos fabricantes van más allá y proporcionan coeficientes de corrección específicos según el ancho del neumático y si es radial o diagonal.
Distancia y velocidad
El método TKPH se aplica principalmente cuando la distancia de ida es inferior a 16 km y la velocidad media no supera los 50 km/h; para distancias menores de 5 km puede incrementarse un 12 % el valor TKPH autorizado.
Para neumáticos radiales que circulan a más de 65 km/h se recomienda reducir un 12 % la carga manteniendo la presión, y para neumáticos diagonales existe una relación lineal inversa entre el TKPH y la velocidad (50 km/h ÷ velocidad máxima × TKPH).
Compuestos de goma y construcción
El TKPH depende del diseño del neumático (carcasa, profundidad de banda y compuesto). Los neumáticos con alto TKPH utilizan compuestos que generan menos calor, ideales para ciclos largos y velocidades altas, pero sacrifican algo de resistencia al corte y desgaste.
Por el contrario, los compuestos de baja TKPH priorizan la resistencia al corte para trabajos en roca o trayectos cortos.
Algunos fabricantes ofrecen el mismo neumático con distintos compuestos; por ejemplo, la ficha técnica de un neumático 24.00R35 TECHKING ETDT 209B E4 ★★ TL tiene valores TKPH diferentes según la mezcla C1 252 (resistencia a cortes), CS 281 (estándar) o H2 326 (resistencia al calor) TKPH respectivamente.
Otras variables
El cálculo de TKPH supone condiciones ideales de presión, correcta distribución de cargas y un terreno relativamente uniforme. La precisión depende también del montaje correcto, la presión de inflado, la distribución de la carga, el estilo de conducción, las pendientes y las curvas; por tanto, recomienda realizar un estudio completo del emplazamiento para evaluar todos estos factores.
Además, no debe superarse la velocidad media máxima que el fabricante fija para cada tamaño, aunque el TKPH lo permita.
Uso práctico y selección de neumáticos OTR
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Medir la operación: instale dispositivos de seguimiento como el TIKS o registre manualmente cargas, distancias y tiempos para cada ruta. Algunos fabricantes aconsejan crear un “mapa del sitio” que refleje distancias, pendientes y velocidades reales, ya que el cálculo TKPH se basa en promedios reales.
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Calcular el TKPH del sitio siguiendo la fórmula descrita. Realice varias mediciones durante varias horas para obtener un promedio fiable.
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Comparar con el TKPH del neumático: el valor de catálogo debe ser mayor que el TKPH operativo de la explotación; de lo contrario, reduzca la carga, disminuya la velocidad o seleccione un neumático con mayor capacidad.
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Elegir el compuesto adecuado: para ciclos largos y altas velocidades, utilice neumáticos de compuesto "HEAT RTESISTANT" (alto TKPH); para trayectos cortos en terrenos agresivos, opte por compuestos de alta resistencia al corte "CUT RESISTANT" aunque tengan menor TKPH.
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Ajustar por temperatura y velocidad usando las tablas o fórmulas de cada fabricante. Si la operación se desarrolla en climas calurosos (> 38 °C) o se prevén velocidades altas, reduzca el TKPH disponible y verifique que el neumático sigue siendo adecuado.
- Mantener los neumáticos: controle la presión y la integridad de la carcasa. Una presión incorrecta o un montaje inadecuado alteran la generación de calor y pueden invalidar el cálculo.
Conclusiones
El TKPH/TMPH es una herramienta clave para evaluar la capacidad térmica de los neumáticos OTR.
Se calcula multiplicando la carga media por neumático por la velocidad media del ciclo, y debe ajustarse según la temperatura ambiente y la velocidad.
El valor de catálogo de un neumático debe superar al TKPH de la operación para evitar sobrecalentamientos y fallos prematuros.
Elegir el compuesto adecuado y vigilar factores como la presión, la distribución de carga y la topografía del trayecto son prácticas esenciales para maximizar la vida del neumático y reducir los costes de explotación.
Por todo ello, es recomendable contar siempre con un experto que sepa medir correctamente las cargas, velocidades y condiciones de la explotación y que conozca la gama de productos disponible.
Un error en el cálculo puede llevar a seleccionar un neumático inadecuado: en el mejor de los casos incrementará el coste operativo debido a un desgaste acelerado y a paradas para sustitución; en el peor, puede provocar cortes y fallos estructurales que comprometen la seguridad.
Un profesional experimentado podrá ajustar el TKPH del sitio, asesorar sobre el compuesto más adecuado y establecer márgenes de seguridad para evitar problemas.