excavadoras

7/18/2019 EXCAVADORAS

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UNIVERSIDAD NACIONAL

SANTIAGO ANTÚNEZ DE

MAYOLO

Excavadoras

Facultad de Ingeniería de MinasGeología y Metalurgia



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INDICEExcavadoras

1. Introducción

2. Definición

3. Operaciones

4. Esquema

5. Aplicaciones

6. Tipos

a) Excavadora Normal de Cucharab) Excavadora o pala cargadora con ruedasc) Excavadora de Mordazasd) Excavadoras De Rosarioe) Excavadora de tambor Normalf) Gran excavadora de mineríag) Pequeñas Máquinas Excavadoras

7. Transporte

8. Mantenimiento

9. Seguridad Industrial

10. Medio Ambiente

11. Proveedores y Marcas

12. Factores de Decisión a la Hora de Adquirir una Excavadora

13. Cálculo del rendimiento de una excavadora

14. Carga Útil del Cucharon

15. Producción de Movimiento de Tierra

16. CONCLUSIONES

17. BIBLIOGRAFIA



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EXCAVADORAS

1. INTRODUCCION.

El presente trabajo tiene como objetivo dar a conocer los conceptos y tipos deuna excavadora; también deseamos dar a conocer como se utilizan cada tipode excavadoras que veremos y además la importancia que tiene en la minería.

Como una pequeña introducción queremos dar a conocer una pequeña reseñahistórica sobre las excavadoras.

Las primeras excavadoras se construyeron en el siglo XIX. Se movían sobreraíles, como los trenes y eran mucho más pequeñas que las excavadorasactuales.



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2. DEFINICION.

Máquina autopropulsada sobre ruedas o cadenas con una superestructuracapaz de efectuar una rotación de 360º, que excava, carga, eleva, gira ydescarga materiales por la acción de una cuchara fijada a un conjunto de

pluma y balancín, sin que el chasis o la estructura portante se desplace.

La definición anterior, precisa que si la máquina descrita no es capaz de girarsu superestructura una vuelta completa (360º), no es considerada comoexcavadora. La precisión de los órganos de trabajo, tales como pluma,balancín, estructura portante, etc.; fija y unifica los criterios clasificadores.

3. OPERACIONES.

EXCAVAR

CARGAR

GIRAR

DESPLAZAR

MOVILIZAR Y

DESMOVILIZAR



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4. ESQUEMA.

FIG.1. EXCAVADORAS SOBRE RUEDAS

FIG.2. EXCAVADORA SOBRE ORUGAS



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5. APLICACIONES.

Excavación de zanjas.

Excavación de zanjas de gran tamaño.

Peinado de taludes encima del plano de sustentación de la máquina.

Excavación para estructuras.

Excavación en bancos de préstamo ó excavación de materiales.

Demoliciones.

Piping y Minería.

Movimiento de material.

6. TIPOS.

Las excavadoras se clasifican de la siguiente manera:

Según su accionamiento:

Excavadoras de cable o mecánicas. Excavadoras Hidráulicas.

Según el sistema de traslación:

Excavadoras montadas sobre cadenas (orugas).

Excavadoras montadas sobre ruedas o Neumáticos. Excavadorasmontadas sobre rieles.

Excavadoras montadas sobre barcos.

Según el Tipo de operación:

Excavadoras normal o Standar Excavadoras de mordazas.

Excavadoras de tamber Excavadora de Rosario.



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a) EXACAVADORA NORMAL DE CUCHARA.

Para efectuar la descarga la cuchara gira alrededor de un eje vertical y sebaja hasta colocar en un punto de vertido; se descarga sobre el fondo.

El giro corresponde a un tiempo improductivo y este debe ser reducido almínimo; por ello los camiones para cargar el material excavado, debensituarse lo más cerca posible del frente del ataque. Cuando el operario esexperto, efectúa ambos movimientos, giro y puesta en posición de descarga,simultáneamente, reduciéndose de esta manera al mínimo el tiemponecesario para el ciclo de funcionamiento de la máquina. No es recomendableefectuar el giro cuando se está cargando la cuchara, pues se somete a lapluma a un esfuerzo de torsión que puede producir averías.

Un tipo de excavadora normal más moderno está equipada con cintatransportadora; su forma de trabajo es análoga, con la gran ventaja de reducir

el tiempo necesario para el giro, la descarga de la cuchara y la nuevacolocación al frente del ataque. Esta cinta transportadora no puedetransportar el material en inclinaciones superiores al 15% o 20%.

FIG. 3.

EXACAVADORA NORMAL DE CUCHARA



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b) EXCAVADORA O PALA CARGADORA CON RUEDAS

El modelo de excavadora o pala cargadora de la imagen es una máquinacon una gran capacidad de carga y potencia, idónea para labores deextracción y movimiento de tierras.

En la imagen podemos ver la máquina trabajando en un acopio de áridosexistente en graveras, plantas de elaboración de aglomerados y zahorras,etc... Su diseño con ruedas la hace apta e idónea para terrenos uniformes.La falta de dientes en la pala cargadora nos indica en este caso que trabajaen zonas blandas con tierras ya movidas.

c) EXCAVADORA DE MORDAZAS

Este tipo de excavadoras tiene la particularidad de utilizar un accesorio quetrabaja a peso propio, con mecanismos que permiten excavar en un materialapilado, la cuchara tiene mordazas que se abren y cierran. Este tipo deequipos tiene muy poca aplicación en movimiento de tierras, pero si seaplica en construcción de edificios, ya que transporta material suelto.La capacidad de este equipo está dada por la cuchara de mordazas cuyacapacidad varia de 0.3 a 2 m3 sueltos. Los pesos de este tipo deexcavadoras oscilan entre 10 y 30 toneladas y su velocidad de traslación de1 a 4 KPH. La cuchara pesa alrededor de una tonelada. Existen variosdiseños de cucharas de mordazas.

FIG.4.

EXCAVADORA O PALACARGADORA CON

RUEDAS

FIG.5.

EXCAVADORA DE

MORDAZAS



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d) EXCAVADORAS DE ROSARIO

El sistema de excavación lo constituye una especie de cinta sin fin connumerosas cucharas de excavación. Este equipo tiene bastante utilizaciónen Europa, principalmente en Alemania.

e) EXCAVADORA DE TAMBOR NORMAL

FIG.6.

EXCAVADORA DE

ROSARIO

FIG.7. EXCAVADORA DE TAMBOR NORMAL



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f) GRAN EXCAVADORA DE MINERÍA.

Esta máquina está diseñada especialmente para extracción de áridos enexcavaciones de minería a cielo abierto, aunque también puede emplearseen grandes movimientos de tierras durante la construcción de grandes obras

civiles como embalses, etc... Es una máquina que aunque está dotada decadenas no suele realizar desplazamientos continuos durante su actividad ysu pala excavadora está diseñada con aleaciones especiales de acero eincluso dotada con dientes diamantados para la extracción de roca y áridosde gran dureza. El volumen y capacidad tanto de la máquina como de lapala son capaces de cargar en pocos movimientos grandes dumper.

g) PEQUEÑAS MAQUINAS EXCAVADORAS.

Existen máquinas de pequeñas dimensiones que son ideales para laexcavación de tierras en lugares de reducidas dimensiones en los que a lasgrandes máquinas les es imposible maniobrar. Estas máquinas realizanfunciones tales como la realización de zanjas para cimientos en pequeñossolares o en obras en las que la complejidad del entramado de cimientoshace casi imposible la posibilidad de la excavación mecánica.

FIG.8. EXCAVADORA EN MINERÍA

FIG.9. PEQUEÑAS MAQUINAS EXCAVADORAS



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7. TRANSPORTE.

La excavadora puede ser transportada por el Loy Boy en caso de no podertransportarse sola, si es sobre ruedas y la obra se encuentra cerca puede nonecesita de transporte.

8. MANTENIMIENTO.

a. PREVENTIVO. Verificación de lubricantes y grasas antes de salir. Revisar la hoja

de mantenimiento preventivo. Existencia de filtros en los almacenes. Tipo de lubricante en máquina y existencia en los almacenes. Verificar puntos de engrase. Aumentos y cambios de aceite.

b. PREDICTIVO. Toma de muestra del cambio de aceite. Verificación de recomendaciones mecánicas en máquina. Si el equipo es a ruedas control de la presión de aire de las

llantas. Ubicar el laboratorio donde se va hacer el análisis.

c. CORRECTIVO. Prever el cambio de uñas o garras. Acondicionamiento de

cuchara. Cambio de partes. Tablero de control. Lista de repuestos que se usan más en la máquina con costos

estimados y proveedores. Instalaciones en taller o posta. Camión lubricador. Camión maestranza.

FIG.10.

LOY BOY



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9. SEGURIDAD INDUSTRIAL.

Las prendas de vestir deben ser relativamente ajustadas, debe evitarsechaquetas sueltas, mangas de camisa, anillos y cualquier otro tipo de joyas, yaque existe el peligro de engancharlas en piezas móviles. La indumentaria

requerida es:

Cascos resistentes. Gafas de seguridad. Vestido reflectante. Zapatos de seguridad. Cascos protectores para los oídos.

10. MEDIO AMBIENTE.

Ruido dentro y fuera, cuando el nivel de ruido sobrepase el margen deseguridad establecido (80 dB), será obligatorio el uso de auriculares o tapones.

Emisión de gases (CO2, NO2)

Partículas en suspensión (polvo), en trabajos con tierras pulvígenas, se deberáhacer uso de mascarillas o lechadas de cal.



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11. PROVEEDORES Y MARCAS.

Caterpillar. Volvo. Kawasaki. Komatsu.

FIG.12. LOGOS DE LAS EMPRESAS CATERPILLAR, VOLVO, KAWASAKI, KOMATSU

FIG.13. ESCAVADORA MÁS GRANDE DEL MUNDO



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12. FACTORES DE DECISIÓN A LA HORA DE ADQUIRIR UNAEXCAVADORA.

13. CÁLCULO DEL RENDIMIENTO DE UNA EXCAVADORA.

Eficiencia: puede llegar a 50 min/hora. Factor de volumen:

Factores de Corte y Giro.



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14. CARGA UTIL DEL CUCHARON.

Capacidad a ras El volumen de material dentro del contorno de las planchaslaterales, delantera y trasera sin contar material en la plancha de derrame ni enlos dientes. Capacidad colmado El volumen del cucharón cargado a ras más el

volumen de material encima del nivel a ras, con un ángulo de reposo de 1:1 sincontar material en la plancha de derrame ni en los dientes. La comisión deEquipo de Construcción Europeo (CECE) clasifica el volumen de cucharóncolmado con un ángulo de reposo de 2:1 para el material encima del nivel aras. En una excavadora, la carga útil del cucharón (la cantidad de tierra delcucharón en cada ciclo de excavación) depende del tamaño y forma delcucharón, de la fuerza de plegado y de ciertas características del suelo, talescomo el factor de llenado de ese tipo de tierra. Se indican a continuación losfactores de llenado de diversos materiales. Promedio de carga útil del cucharón= (Capacidad colmada del cucharón) x (Factor de llenado del cucharón)

FIG.14. CAPACIDAD DE UN CUCHARON



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15. PRODUCCION DE MOVIMIENTO DE TIERRA.

Como en toda máquina para mover material, la producción de una excavadorahidráulica depende de la carga útil media del cucharón, el tiempo medio delciclo, y la eficiencia del trabajo. Si un técnico predice con exactitud el tiempo de

ciclo de la excavadora y la carga útil del cucharón, se puede usar la fórmulasiguiente para hallar la producción de una máquina.

m3 /h de 60 min. = (Ciclos/h de 60 min.) x (Carga útil media delcucharón en m3 )

m3/h de 60 min. = (60 min / h) X (carga útil media del cuch. En m3) /(tiempo de ciclo en min.)

Carga útil media del cuch. = (Capac. colmada del cuch.) x (Factor dellenado del cuch.)

m3 reales/hora = m3 /h de 60 min. X (Factor de eficiencia del trabajo)

Las Tablas de Cálculo de Producción (página siguiente) proporcionan elrendimiento teórico en movimiento de tierra de una excavadora hidráulica enm3/h si puede estimarse la carga media del cucharón y el tiempo medio delciclo. Usando un tiempo medio de ciclo se puede ajustar la produccióncalculada para tener en cuenta las características específicas del lugar de laobra y de la aplicación. Por ejemplo, los cálculos en aplicaciones de carga decamiones deben incluir el tiempo necesario para cambiar el camión, lo cualaumenta el tiempo de ciclo y reduce la productividad teórica. Los valores de latabla se basan en 60 min. De trabajo por hora, que es el 100% de eficiencia, locual nunca se consigue en la práctica. Por lo tanto, el estimador aplica unfactor de eficiencia en el trabajo a las cifras de la tabla, basándose en sucriterio o el conocimiento de las condiciones reales de la obra. Las zonas detrabajo que hay en las Tablas de Cálculo de Producción muestran lascapacidades productivas de las excavadoras hidráulicas en las categorías detamaños de la 307 a la 5230 ME. El límite superior de cada una de estascategorías corresponde a los tiempos de ciclo más rápidos y prácticos de lasmáquinas, y el ancho de cada zona indica la escala de capacidades (carga útil)de los cucharones que se puede utilizar con cada una de las máquinas. Losvalores óptimos de rendimiento, en la zona sombreada de arriba, se basan encondiciones favorables de trabajo: facilidad de excavación, zanjas de pocofondo, buen operador, etc. Las Tablas de Cálculo de Producción tambiénpueden servir de guía para elegir la máquina del tamaño adecuado para untrabajo.



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á

16. CONCLUSIONES.

Para concluir queremos decir que a pesar de todos los tipos que se han vistosobre excavadoras la más usada es la excavadora hidráulica.

Todos y cada una de estas excavadoras tiene un fin cada una, y muyimportantes; en la minería se busca una que de buen resultado y mayorcapacidad a bajo costo.

Sin más que decir nos despedimos y esperamos que este trabajo deinvestigación haya sigo de su agrado.

17. BIBLIOGRAFÍA.

www.cpa-mpa.comwww.hmc-hsi.com www.http://micigc.uniandes.edu.co www.ruralroads.org/mecconst.html www.icc.ucv.cl/obrasviales/temariomaquinas.htm

http://www.cpa-mpa.comwww.hmc-hsi.com/


http://www.http/micigc.uniandes.edu.co


http://www.ruralroads.org/mecconst.html


http://www.icc.ucv.cl/obrasviales/temariomaquinas.htm






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