Palas Mecanicas.

Palas mecánicas Se denomina pala excavadora o pala mecánica a una máquina autopropulsada, sobre neumáticos u orugasque excava terrenos, 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.

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Han evolucionado desde 1930 y tuvieron su mayor desarrollo en los 70´s. Prácticamente obsoletas sin embargo conviene conocer el concepto detrás de su operación Su objetivo es el de cargar el material y transportarlo distancias cortas. Su velocidad de desplazamiento es bajo.

PALAS MECÁNICAS. Las palas mecánicas aparecieron en los años 30 y su mayor desarrollo lo alcanzaron en los años 70. Inicialmente las palas eran sistemas de carguío montados sobre neumaticos u orugas, hoy en día dichas palas se pueden observar en la pequeña y escasamente en la mediana minería, ya que la aparición del sistema LHD (Load Haul Dump) prácticamente las desplazó.

oruga

neumáticos

Tipos Existen dos tipos de excavadoras diferenciadas por el diseño del conjunto cucharabrazo-pluma y que condiciona su forma de trabajo: •Excavadora frontal o pala de empuje: La cual se caracteriza por tener 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 más bajas.

Utilizada sobre todo en construcción para zanjas, cimentaciones, desmontes, etc . Normalmente se suele referir de forma errónea a la pala mixta como retroexcavadora

PALA EXCAVADORA Se denomina pala excavadora o pala mecánica a una maquina autopropulsada, sobre neumaticos u oruga, con una estructura capaz de girar al menos 360º (en un sentido y en otro, y de forma ininterrumpida) que excava terrenos, 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.

Retroexcavadora La retroexcavadora es una maquina que se utiliza para realizar excavaciones en terrenos. Es una variante de la pala excavadora La retroexcavadora se utiliza habitualmente en obras para el movimiento de tierras, para realizar rampas en solares, o para abrir surcos destinados al pasaje de tuberías, cables, drenajes, etc, así como también para preparar los sitios donde se asientan los cimientos de los edificios. La máquina hunde sobre el terreno una cuchara con la que arranca los materiales que arrastra y deposita en su interior. El chasis puede estar montado sobre cadenas o bien sobre neumáticos. En este último caso están provistas de gatos hidráulicos para fijar la máquina al suelo. La retroexcavadora, a diferencia de la excavadora frontal, incide sobre el terreno excavando de arriba hacia abajo. Es utilizada para trabajar el movimiento de tierras a nivel inferior al plano de apoyo, o un poco superior a éste.

PALAS MECÁNICAS CARGADORAS o CARGADOR FRONTAL Este es un equipo de ataque frontal al material, con el fin de cargarlo y transportarlo a una distancia relativamente corta para su transporte. El equipo en sí se distingue por: - Tipo (Cuna basculante con o sin vertido a transportador incorporado, cargadora frontal). - Motor (Diesel, eléctrico, aire comprimido). - Accionamiento del sistema de carga (Hidráulico, neumático, eléctrico). - Chasis (sobre ruedas, rieles, orugas). - Vertido de la cuchara (Axial o lateral). En general el equipo quedará definido por: - Capacidad. - Fuerza de elevación de cuchara. - Potencia. - Peso. - Presión del fluido (aire o aceite). - Dimensiones del equipo y galería mínima de operación.

Pala cargadora de tipo frontal, sobre neumáticos. Una pala cargadora es una maquinaria de uso frecuente en construccion de edificios, mineria y otras actividades que implican el movimiento de suelos en grandes volúmenes y superficies. .

Topadora Se denomina topadora, excavadora o dozer  a una máquina utilizada principalmente en construcción y minería.

Partes La topadora está compuesta por un tractor de orugas o de 2 ejes sobre neumáticos, de chasis rígido o articulado, equipada en la parte delantera con una cuchilla horizontal colocada perpendicularmente al eje principal de la máquina que dispone de movimiento vertical de corto recorrido. Existen varios tipos de cuchilla, los más destacados: •Recta: típica para corte de terreno. •Cóncava: Además de cortar el terreno, voltea las tierras que arrastra, facilitandoles su movimiento. •En U: Más baja que las anteriores, permite arrastrar mayor cantidad de material.

Funcionamiento El principio de funcionamiento consiste en desplazar la tierra o material a mover mediante una cuchilla u hoja, solidaria con la máquina, que es accionada por el empuje de esta. Las fases de trabajo de las topadoras son: Fase productiva: que se compone de excavación y empuje. Fase no productiva: que comprende el retorno a la posición inicial.

•Incorporan un pequeño balde para transporte desde la frente •Mejora el rendimiento

Capacidad: 125-500 l Capacidad: 280 l

Velocidad: 3,6 - 5 km/hr

Velocidad: 2,5 km/hr

 Ancho pala 1,8 m

 Ancho pala 2,2 m

Largo 3 m

Largo 3,6 m

 Altura descarga tolva:

 Altura descarga 1,8 m

0,5 m

 Altura máxima 2,4 m

 Altura máxima carga

Consumo de aire 15 m3/min

2,12  Altura máxima tolva:

Neumáticas sobre orugas

2,3 m

Neumáticas sobre ruedas

RENDIMIENTO DE PALAS MECANICAS. El rendimiento de una pala mecánica está afectado por numerosos factores, entre los que destacan por su importancia los siguientes: 1.- Clase de material 2.- Profundidad de corte 3.- Angulo de giro 4.- Habilidad del operador 5.- Condiciones de la obra 6.- Mantenimiento del equipo 7.- Tiempo de ciclo

SELECCION DE UNA PALA MECANICA Para elegir una pala mecánica en necesario determinar el trabajo que esta va a realizar y el tiempo que se espera para que el trabajo este realizado, además es importante considerar los siguientes puntos: • Tamaño del trabajo, entre más grande sea este, justifica una maquina mayor. • El costo de transportar una maquina grande es mayor que el de una chica. • La depreciación de una pala grande es mayor a la de una chica y al final de la

obra es más fácil vender una chica. • Una pala grande tiene capacidad para manejar rocas de mayores tamaños, por lo

tanto, el costo por metro cubico y los costos de explosivos se reducen. Las siguientes condiciones de trabajo deben ser consideradas: • Altura de los depósitos de material. • Tamaño máximo de las rocas a excavar. • Si el material es muy duro, funciona mejor una pala grande. • Si el tiempo que se tiene para la excavación es poco, es mejor la pala grande. • Es importante conocer la disponibilidad de palas antes de hacer una elección.

TAMAÑO DE LA MAQUINA Este depende de la capacidad de su cucharón y se expresa en yardas cubicas, entre más grande es el cucharón, la maquina tendrá mas capacidad para cargar material por razones lógicas.

METODOS PARA INCREMENTAR EL RENDIMIENTO DE LA PALA

El método más común es el correctivo, este supone cambiar las condiciones de trabajo para obtener una mayor eficiencia. Esto se puede lograr sobre la base de con: *cambios en los depósitos de material, * en el operador, *dándole un tratamiento previo al material *en casos extremos, cambiando la maquina por una de capacidad mas adecuada para el trabajo.

EFECTO DE LA ALTURA DE CORTE EN LA PRODUCCIÓN

Si la altura de corte es muy alta, el cucharón no podrá ser llenado en su totalidad, por lo tanto, el operador tiene dos opciones; dar dos pasadas para llenar el cucharón o bien, vaciar un cucharón a medias en el lugar de deposito.  Ambas opciones entorpecen el trabajo por lo cual es indispensable elegir la maquina adecuada para el trabajo que se desea realizar.

EFECTO DEL ANGULO DE GIRO

Este es un dato importante para él calculo de producción real de la maquina puesto que si el ángulo es diferente de 90 grados, este tiempo aumentara.

FACTOR DE PRODUCCION EFICIENTE

Como todos saben, no existen dos obras iguales, por lo que hay que considerar factores que podrían afectar el rendimiento de la maquina como los siguientes: • Mantenimiento del equipo • Disponibilidad de refacciones • Condiciones del terreno • Localización de área de descarga • Competencia de administradores

Cada persona debe crear su propio factor de eficiencia para obtener la capacidad real de la maquina. Este se debe de basar en la experiencia y en las condiciones de cada obra.

Tablas auxiliares para determinar rendimientos en Palas Mecánicas.

TABLA 1 TIEMPO DE CICLO Capacidad yd3

Tiempo de Ciclo Seg.

1/2

10

3/4

20

1

21

1 1/2

23

2 1/2

26

3 1/2

27

TABLA 2 FACTOR DE GIRO  Angulo de Giro (en gradosº) 45 60 75 90 120 150 180 Para ángulo de giro = 90 º

Factor de Giro 1.26 1.16 1.07 1.00 0.88 0.79 0.71

TABLA 3 FACTOR DE CORTE;

% Corte 40 60 80 100 120 140 160

factor Corte 0.80 0.91 0.98 1.00 0.97 0.91 0.85

% de Corte = Altura Real / Altura teórica  Altura óptima de corte = 2.76 m.

TABLA 4 FACTOR DE OPERACION

minutos 60 55 50 45

factor de operación 1.00 0.92 0.83 0.75

El rendimiento real se obtiene con la fórmula: Rend. Real = (R.T. x F x Fc x Fop.) / A Siendo:

R.T F Fc Fop  A

= = = = =

Rendimiento teórico Factor de ángulo Factor de corte Factor de operación Coeficiente de abundamiento

1.- Se desea determinar el precio unitario de extracción de material tipo I, con una pala mecánica de 1 1/2 yd3. con un costo horario de $ 129.75, considerando una altura máxima de ataque de 3 m, descargando en camiones mediante un giro de 120°. El Coeficiente de Abundamiento material clase I es: C.A.=1.30 SOLUCION: En la Tabla I, se ve que para una pala mecánica de 1 1/2 yd3 el tiempo de ciclo básico es de 23 seg. Capacidad = 1.5.(.914)3 = 1.14 m3 Número de ciclos / hr. = 3,600 seg / 23 seg = 156 ciclos/hr. Rendimiento teórico = 156 x 1.14 = 177.84 m3/hr. En la Tabla, Tabla 2, Si el ángulo de giro = 120°, F. giro = 0.88 % de corte = Altura Real/Altura teórica % de corte = 3.00/2.76 = 1.08

Extrapolando en la tabla 3, se obtiene un factor de corte Fc = 0.985 Si se va a trabajar 50 min. efectivos, el factor de operación es: Fop. = 0.83 RR = ( R.T.x F x FC x Fop ) / A. RR = (177.84 x 0.88 x 0.985 x 0.83) /1.3 = 98.39 m3/hr. C.U. =129.75 / 98.39 = $ 1.32 /m3

Maquina Zanjadora

La zanjadora o excavadora de zanjas, es una máquina que se emplea para la excavación de zanjas de manera rápida y uniforme, empleada en trabajos de saneamiento o redes eléctricas subterráneas. Para zanjas de larga distancia esta máquina es más adecuada que la pala excavadora.

Tipos Las zanjadoras existen de distintos tamaños y diferente procedimiento de trabajo, pueden usar distintas herramientas de corte, según la profundidad y el corte requerido de la zanja y la dureza del suelo. Entre las 2 mas utilizadas tenemos: • Zanjadora de rueda • Zanjadora de cadena

Zanjadoras de rueda

Excavación de zanja con una zanjadora de rueda: Una zanjadora de rueda está compuesta de una rueda de metal dentada. Su uso y mantenimiento es más barato y puede cortar suelos más duros que las zanjadoras de cadena. Gracias a su rueda, es posible trabajar en suelos duros y blandos, ya sea homogéneos (rocas compactas, limos, arena) o heterogéneos (roca quebrada, aluviones, etc). Esto es cierto debido al hecho de que la rueda de corte trabaja en la limpieza de la zanja. Por consiguiente, es menos sensible a la presencia de bloques en el suelo. También se usa para cortar la calzada para el mantenimiento de la carretera y para tener acceso a las redes ubicadas bajo tierra.

Zanjadoras de Cadena

Zanjadora de cadena: Una zanjadora de cadena funciona como una motosierra para remover la tierra. Como útiles de corte se emplean para ello una serie de picas o puntas diamantadas instaladas en la superficie de la cadena. Este tipo de zanjadora puede cortar suelos y excavar zanjas profundas. El ángulo de la herramienta se puede ajustar para determinar la profundidad del corte. Para cortar una zanja, la herramienta se mantiene en un ángulo fijo, mientras que la máquina se arrastra lentamente .

Micro Zanjadoras

Micro zanjadora Side Cut Las micro-zanjadoras son especializadas para el trabajo en zona urbana. Es un vehículo de dimensión reducida para zanjar en la acera o en calzadas estrechas. Realiza micro zanjas que se puede utilizar en el despliegue de redes de telecomunicación, especialmente para las conexiones.

Zanjadoras portables Excavadora de zanjas portable. Trabaja con el mismo sistema que una zanjadora de cadena convencional, pero por su tamaño es mucho mas practico, para obras menores. Es fácil de transportar