Maquinas Excavadoras y Retroexcavadoras

 

MAQUINAS EXCAVADORAS Y RETROEXCAVADO RETROEXCAVADORAS RAS INTRODUCCION Si bien es habitual ver una maquina retroexcavadora desarrollando trabajos en distintas faenas, es natural preguntarse por ejemplo, del costo de la maquina, de sus características principales, su rendimiento etc. Por eso, ya que tenemos la oportunidad de hacer un seguimiento minucioso a una maquina utilizada en la construcción nos enfocamos directamente en la retroexcavadora. La forma de abordar este informe fue recopilar toda la información, disponible en primer lugar, de Internet, en donde encontramos los folletos técnicos de las distintas marcas, luego visitamos los centros de distribución de maquinaria pasada donde nos dieron de manera breve las características técnicas, rendimientos y otros datos para desarrollar nuestro informe. Una vez reunida la información nos abocamos a un análisis critico de la maquina, donde aremos reseña a lo que se refiere los tiempos de mantención en cuanto a cambios de aceite, filtros, neumáticos etc. El costo de operación ya sea consumo de combustible, la remuneración del operario y del propietario, el transporte de la maquina a las distintas faenas, dependiendo lógicamente de la distancia. Aremos referencia también a la producción en cuanto a los metros cúbicos/hora el valor de la hora y la cantidad de horas promedio al mes. Adjuntaremos también en este informe un análisis del tiempo total de carga, además, aremos una descripción en detalle de cada uno de los componentes y sistemas de este equipo, ya sea sistema hidráulicos, sistemas eléctricos, características del motor, mandos deina control, las cualidades de la por ridad, sobre, todo lartabilidad tecnología aplicada para hacer de esta maqu maquina la comb combinaci inación ón perfe perfecta ctacabina entre ysegu seguridad confo confortabi lidad,, mani maniobrab obrabilida ilidad d y los mejores rendimientos. RETROEXCAVADORA CUERPO La retroexcavadora es una de las maquinas mas versátiles en las áreas de construcción y de obras viales, en lo se refiere a movimientos de tierra y traslado de materiales. Diseñada para cumplir con las mas altas exigencias en cuanto a seguridad y por sobre todo de la vida útil de la maquina. Se caracteriza por un robusto diseño de sección de pluma y balancín, que es además estrecho, de forma que la visibilidad es excelente a todo lo largo de la pluma hasta la cuchara sea cual sea la  profundidad a la que se excave. El chasis de la retroexcavadora es frabicado de manera muy resistente, de está manera se consiguen mejor índice de productividad resistencia y durabilidad gracias a su diseño como cargadora y excavadora versátil. En cuanto a la capacidad de excavación es excepcional gracias a la geometría y al potente sistema hidráulico de flujo compensado y sensible a la carga, que proporcionan además una mayor capacidad de elevación y ciclos de carga más rápidos.

CONTROL DE LA MAQUINA

 

El sistema de comandos que existe en la retroexcavadora se ha desarrollado para que las posiciones de trabajo que posee el operador sean más personalizadas con ajustes longitudinal y lateral lo cual asegur ase guraa la pre precis cisión ión de los mov movimi imient entos os min minimi imizan zando do así el esf esfuer uerzo zo fís físico ico del operad operador. or. Disminuyendo así los riesgos que sufra accidentes dentro de la cabina, lo es rentable tanto para la empresa como para el operador. PINTURA DE LA MAQUINA La pintura de la retroexcavadora es en base a polvo epoxy, esta es una resina formada por dos componentes y un catalizador, la cual es muy resistente a la intemperie y además actúa como anticorrosivo. Las cargas electromagnéticas que posee este polvo hacen que las maquinas sean vistas hasta en las zonas mas inaccesibles, el proceso de cocción de la pintura asegura un acabado liso resistente y duradero. LA TRANSMISIÓN La transmisión de cuatro velocidades sincronizadas que poseen las retroexcavadoras permite al operario cambiar rápidamente y con suavidad entre avance y retroceso. Esto elimina las cargas por  sacudidas en los componentes del árbol de transmisión, aumenta la comodidad del operario y   proporciona un control superior de la manipulación de la carga. Un botón de volcado de la transmisión en lado palanca cargadora alaoperario acortar tiem ti empo poss de dispuesto carg cargaa di diri rigi gien endo to toda da multifunción la po pote tenc ncia ia de dell lamoto mo torr a lapermite carg cargad ador ora pa para ra au aume ment ntar arlos la  productividad. LA CABINA La cab cabina ina de las ret retroe roexca xcavad vadora orass cue cuenta nta con vi visib sibili ilidad dad pan panorá orámi mica, ca, tod todos os lo loss man mandos dos se encuentran situados de manera ergonómica y el nivel de ruido interior es muy bajo en la cabina. En términos de seguridad la cabina lleva un inmovilizador electrónico que trunca las funciones del motor. Estas funciones, sin duda no las traen todas las retroexcavadoras, pero si las de ultima generación, a las cuales

MAQUINA

COMPONENTES COMPONEN TES DE LA

 

neumáticos para tracción 4x2 y 4x4

sistema eléctrico de 2 baterias

 

DIMENSIONES GENERALES

 

PRESTACIONES Cuando hablamos de las prestaciones de esta maquina nos referimos a las utilidades que obtenemos de esta maqu maquina ina tanto su cargad cargador or como la retro retroexcava excavadora dora.. En la sigu siguiente iente tabla veremo veremoss sus  prestaciones y sus respectivas medidas. Cargador:

 

Retroexcavadora: Equipo retro desplazable y enganche rápido

 

Retroexcavadora: Versión axial y enganche rápido

MOTOR 

 

Los motores usados tanto por la retroexcavadora como otras maquinas destinadas a trabajo pesado son de tipo diesel, usan este tipo de motor por su potencia y por costo debido a que es más barato el combustible Los motores diesel la característica particular que poseen es que aspiran aire puro, sin mezcla de combustible, en el tiempo de compresión el aire se comprime con lo que alcanza una temperatura extraordinariamente alta, estos motores son muy largos y costosos pero resultan muy regulares y  potentes a la hora de su ejecución es por eso que son usados en este tipo de maquinaria. SISTEMA HIDRÁULICO El sistema hidráulico de las maquinas retroexcavadoras es de flujo compensado, esto quiere decir  que asegura que la máxima potencia disponible ira dirigida donde mas se necesite, este sistema  permite la movilidad de los movimientos simultáneos aunque el motor trabaje a bajo régimen cual es el beneficio de esto, que reduce los ruidos molestos. También esta maquina posee mandos mecánicos o servo asistidos Las retroexcavadoras se emplean para subir zanjas por regla general se montan sobre la traseras del tractores industriales, tales como las cargadoras frontales o los buldózer. El aceite agresión para maniobrar la retroexcavadora lo suministra el sistema hidráulico del tractor. Cuando se trata de sistemas hidráulicos abiertos. Se suele utilizar una válvula selectora con la que el aceite se dirige al circuito que esta trabajando, la válvula selectora corta el paso del aceite a la cargadora frontal chupado se trabaja con la retroexcavadora con los sistemas hidráulicos cerrado o de caudal variable falta esta válvula porque a presión. El operador mandano la hace retroexcavadora por medio de entrega palancasaceite actuando sobre válvulas que mandan el aceite a presión al correspondiente cilindro para mover el aguijón, el cucharón, el brazo excavador o los estabilizadotes, los cilindros hidráulicos son de doble de acción para poder trabajar  a plena fuerza en ambos sentidos, el Agulló se puede girar a un lado y otro por medio de un cilindro especial objeto de vaciar el cucharón fuera de la zanja. 1. Cilindro del brazo del cucharón 2. Cilindro del aguijón 3. Palanca de mando de la retroexcavadora 4. Válvula de mando de la retroexcavadora 5. Cilindro de giro del aguijón 6. Cilindro de estabilizado izquierdo 7. Cilindro del cucharón FUNCIONES DE RENDIMIENTO Una retroexcavadora, tiene una capacidad teórica que varia con las clases de tierras y con el tamaño de sus aditamentos. Si se conoce la capacidad de sus aditamentos, puede determinar. El rendimiento aproximado de una maquina estimando el número de pasadas que pueda efectuar en una hora. Según el jefe de movimientos de tierras de la obra el rendimiento de la maquina es de unos 60 metros cúbicos por hora. La capacidad aprox. De del cargador de la retro puede determinarse a través de la carga que traslada este las mediciones reales de las cargas representativas darán mejores resultados que las estimaciones. El tiempo total de un equipo para la carga de tierra (TT) es, básicamente, la suma de cuatro componentes; tiempo de carga (TC); tiempo variable de movimiento con carga (TVC); tiempo variable de traslado del equipo vació (TVV); tiempo de vaciado.

 

TT = TC + TVC + TV + TVV TVV.. Para estimar la productividad de una retroexcavadora se debe descomponerse su ciclo de trabajo en  partes significativas. La retroexcavadora estará cargada durante una parte de su recorrido, por lo que no es necesario separar el tiempo de carga de esta operación. Se tiene el tiempo variable (TVC`) que usa el empujador en su recorrido con la carga, y el tiempo (TVV`) que utiliza en regresar en reversa para tomar la siguiente carga, lo cual hace con el cargador  levantado y vacío. Cada uno de estos tiempos variables puede determinarse simplemente dividiendo la distancia recorrida entre la velocidad de marcha, en metros por minuto (m/min.) para el engranaje empleado. Los tiempos variables determinados de esa manera, no toman en cuenta el tiempo que toma llegar  del reposo hasta la velocidad regulada del trayecto, o viceversa. A este tiempo adicional se le conoce como tiempo de aceleración o de desaceleración, y se le considera como tiempo fijo (TF) a causa de su naturaleza constante. Si se hace el viaje en cualquier dirección en un engranaje que solo requiera el cambio de marcha hacia delante a reversa, se puede considerar que el tiempo fijo del empujador es de 0.10 a 0.15 minuto. Si es necesario un cambio adicional a una velocidad mas alta en cualquiera de las dos direcciones, el tiempo fijo podría estimarse en 0.20 a 0.30 minuto. El tiempo total de ciclo del empujador se determina por una modificación de la ecuación.   TT = TF + TVC` + TVV`. COSTOS DEL EQUIPO Las consideraciones básicas para los costos del equipo sobre orugas son las mismas que para todos los equipos de movimiento de tierras. La parte más importante del costo horario total del funcionamiento de este equipo, es el costo de la retroexcavadora misma. La operación de los vehículos mas pequeños seria la excepción, en la que los salarios del operador podría representar una partida mayor, además de considerar que estas maquinas mas pequeñas podrían transportarse directamente sobre carretera y no utilizar camiones especiales para tal función. Un costo que debe observarse con cuidado, por parte del usuario responsable, es el de las reparaciones mayores, la cual debe considerarse aproximadamente igual a la tercera parte del costo de adquisición. Esta ultima recomendación se esta eliminando de las empresas mandantes con la incorporación de contratistas especializados los cuales absorben dichas consideraciones. En el caso de nuestra obra obtuvimos los costos de transporte proporcionados por el jefe de movimiento de tierras encargado, los cuales fueron los siguientes. ARRIENDO: $ 30.000. −− /hr. + IVA incluido. COSTO TRANSPORTE: TRANSPORTE: $120.000. − dentro de 40 a 100 Km.

Pala excavadora

Se denomina pala excavadora a una máquina autopropulsada, sobre neumáticos u orugas, con una estructura capaz de girar al menos 360º (en un sentido y en otro y de forma ininterrumpida) que excava o carga, eleva, gira y descarga materiales por la acción de la

 

cuchara, fijada a un conjunto formada por pluma y brazo o balancín sin que la estructura  portante o chasis se desplace. Partes •

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Chasis: Estructura Estructura portante desplazable mediante de cadenas o ruedas neumáticas. neumática s. En el caso dee ser de ruedas llevará unos estabilizadores estabilizadores para constituir bases de apoyo. Corona de giro: sirve de apoyo de la estructura sobre el chasis, permitiendo permitiend o a ésta gira mientras el chasis permanece en estación. De dentado exterior o interior atacad por un piñón con motor independiente y dotada de freno. Estructura: Estructur a: sostiene el resto de la excavadora (motores, transmisio transmisiones, nes, cabina, contrapeso contrapeso...) ...) Cuchara: Fijo o móvil y dispuesta en el extremo de un brazo móvil soportado por una pluma también móvil. Energia motriz: Motor diésel o diésel-électrico Sistemas de accionamiento: Cilindros hidráulicos en su mayoría aunque también existen por cables y cabestrantes, transmisiones mecánicas, cilindros nuemáticos...

Tipos

Existen dos tipos diferenciadas por el diseño del conjunto cuchara-brazopluma y que condiciona su forma de trabajo •

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Excavadora frontal o pala de empuje: Con la cuchara hacia arriba. Tiene mayor altura de descarga. Útil en trabajos de minería, cuando se cargan materiales por encima de la cota de trabajo. Retroexcavadora:: tiene la cuchara hacia abajo. Permite llegar a cotas Retroexcavadora más bajas. Utilizada sobre todo en construcción para zanjas, cimentaciones, cimentacio nes, desmontes...

Normalmente se suele referir de forma errónea a la pala mixta como retroexcavadora. La excavadora hidráulica es frecuentemente usada para la excavación de rocas y tierra, sin embargo, gracias a sus numeros numerosos os accesorios también puede ser usada para el corte de acero, el rompimiento de concreto concreto,, el taladro de hoyos en la tierra, el cimiento de gravilla antes del pavimento pavimento,, el destrozo de rocas, acero, y concreto, y hasta para acribillar lugares.[1] 

La invención de la excavadora hidráulica, con su fácil operación y barata producción, reemplazó a la excavadora de cable cable..[2] 

El aguilón La excavadora hidráulica opera en diferentes niveles. El primero es el aguilón del vehiculo. Éste esta compuesto de dos cilindros hidráulicos, un cucharón (el componente en forma de

 

cuchara) y una cuchara) una pluma  pluma,, la cual esta en la parte superior del aguilon. El aguilon se mueve en dos partes justo como un brazo humano se movería: en la muñeca y en el codo. Dentro del cilindro hidráulico hay un rod, el cual conforma la parte interior del cilindro, y un un pistón  pistón,, el cual se encuen encuentra tra al extremo final del cilindro y permite que el brazo se mueva con la ayuda de aceite. Si es que no hay aceite en el cilindro, el pistón se caería al fondo,  pero por la característica natural del aceite, su volumen siempre permanece igual. Aceite es bombeado del extremo final deldos pistón y endeléste empuja rod a través del cilindro, creando auntravés movimiento en una o las partes brazo. Conelcontrol de la cantidad de aceite que es bombeado a través de la válvula válvula,, la precisión del brazo puede ser  fácilmente manipulada. Este movimiento es activado mediante el uso del control de válvulas que son posicionadas dentro del la cabina, donde se sienta el conductor.

Excavadora hidráulica Caterpillar 235B

El motor La energía de un automóvil es recibida normalmente directo desde motor; sin embargo, esto funciona distinto en una excavadora hidráulica. Por lo que la máquina utiliza bastante fuerza, es capaz de moverse por medio de un cambio de la energía que recibe del motor en energía hidráulica.

El giro Una de las funciones de esta máquina es su habilidad de girar. El giro de una excavadora le  permite voltear. El giro en círculo comprende varios componentes: un outer race, un inner  race, rodamientos de bolas y un piñón. Mientras que el outer race se voltea, el piñón opera  junto al inmóvil inner race. El rodamiento de bolas trabaja asegurando de que esta operación de realice suavemente.

 

La cabina La tercera parte de una excavadora hidráulica es la estructura superior en donde el asiento del conductor se encuentra y los controles son posicionados. Con la ayuda de dos palancas a ambos lados y dos al frente.

Los pies Existen tipos de bases en excavadoras. Una estaDebido compuesta por ruedasdecomo cualquierdos automóvil, conocido también como el de tipoestos rueda. a la naturaleza la  base, es primariamente usada en superficies sólidas, como el concreto y la gravilla. El segundo tipo es conocido como la oruga por su habilidad de transitar en superficies menos estables, como el barro y la arena. A diferencia del tipo rueda, la oruga cubre un área mayor de la superficie y por consiguiente se hunde en la tierra. Funciona tal como el nombre lo sugiere, arrastrándose, con un tipo de mecanismo de banda transportadora. Ésta máquina solo puede ser usada en emplazamientos y tiene que ser transportada de un lugar a otro por medio de otros vehículos. [5]  Clases

Algunos de los diferentes modelos de excavadoras ex cavadoras son la retroexcavadora,  retroexcavadora, excavadora giratoria,, la midi excavadora, giratoria excavadora, y la excavadora compacta (también conocida como la mini excavadora). La retroexcavadora es un tractor con un shovel bucket frontal y una pequeña retroexcavadora posicionada en la parte trasera de la máquina. Las excavadoras también son comúnmente referidas como cavadoras (diggers) o 360s, por  su habilidad de girar sobre un eje con un movimiento de 360 grados.[6]  Otros modelos de excavadoras incluyen: •

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Excavadora de cable de arrastr arrastre e Excavadora de largo alcance Excavadora-arrastradora   Excavadora-arrastradora Excavadora de succión Pala a vapor

CUCHARONES

Hay distintos tipos de cucharones para excavadoras según sea el trabajo para el cual sean destinados. Generalmente en cuanto a la forma del cucharón se puede utilizar distintos cucharones para efectuar la carga sobre camión, para arrancar material, para colocar escollera, para zanjear, etc. En función de la cuchilla base pueden ser de uso general  para carga o zanjeo de cuchilla recta o bien de roca si la cuchilla es en delta. Vemos en la imagen siguiente los dos tipos de cuchillas.

 

Si queremos utilizarlo para colocar escollera o cargar grandes rocas lo más aconsejable es un cucharón con los protectores laterales en curva para permitir asentar las rocas en el lateral con más facilidad. Como muestra el cucharón de la siguiente foto.   En el fondo del cucharón suelen colocarse barras transversales de protección para evitar el desgaste prematuro del mismo. Se colocan de forma transversal por dos motivos, teniendo en cuenta que la parte que más se desgasta es siempre la más próxima a la cuchilla, si estuvieran el el otro sentido solo habría que arrancarlas todas cuando el desgaste excesivo, colocadas transversalmente hay que cambiar aquellas más próximas a lafuera cuchilla que se desgasten más. En segundo lugar el material que se acumula y compacta entre las chapas actúa de protección del fondo y contra el desgaste, en caso de estar colocadas longitudinalmente el material sería arrastrado y desgastaría más el fondo y las propias chapas.    Nos referimos ahora a la fuerza de llenado del balancín que viene dada por la distancia entre la punta de la pluma y el diente de cucharón sumado el brazo del balancín. Puede sernos útil para comparar y distinguir distintas fuerzas sobre el catalogo. Y la fuerza de volteo del cucharón que es la distancia entre el centro del bulón de punta del  balancín la punta delendiente del cucharón. Ambas seyespecifican la figura siguiente.