Maquina Pala

1. Seguridad 2. Precauciones para pala frontal 3. Seguridad de pala trasera 4. Palas mecánicas 5. Pala mecánica 6. Partes básicas y operación de una pala 7. Capacidad 8. Rendimiento de palas mecánicas. 9. Selección de una pala mecánica 10. Factor de producción eficiente 11. Determinación de costos unitarios en dragas

SeguridadDE NUEVO SEGURIDAD EN PALAS MECÁNICASEs la maquinaria más popular en la construcción y comúnmente las palasmecánicas son maquinarias abusadas en sitios de trabajo.A continuación los procedimientos para trabajo seguro con Palas Mecánicas:1. Manténgase en el asiento de operador cuando este la maquinaria en operaciones y colóquese el

cinturón de seguridad cuando maneje el vehículo o utilice la pala frontal. Manténgase en control en todo momento.

2. Observe y escuche descomposturas. Deténgase si detecta algo incorrecto en las operaciones. Corrija el problema inmediatamente o repórtelo al supervisor.

3. Nunca permita que una persona no autorizada o sin la capacitación adecuada maneje la pala mecánica.

4. No utilice la pala como plataforma o elevador de personal.5. Observe el área antes de manejar en reversa y coloque la pala trasera en la posición de cerrado.6. Conozca los puntos giratorios y de atrapamiento en todo él vehículo.7. Maneje despacio cuando trabaje en áreas congestionadas.8. De la preferencia de paso a todos los vehículos cargados. Mantenga una distancia segura en relación

a otros vehículos. Rebase con precaución.9. No obstruya su visión cuando maneja el vehículo o mientras esta en operaciones. Lleve la pala frontal

en la parte de abajo para mayor visibilidad y estabilidad cuando maneja. Opere el equipo a una velocidad que lo mantiene en control en todo momento. Por supuesto maneje despacio en superficies disparejas, mojadas, terracerías y pendientes.

PRECAUCIONES PARA PALA FRONTAL1. Mantenga la transmisión engranada cuando viaje bajo cuesta. No la coloque en neutral. Mantenga las

RPM adecuadas para tener funciones de frenos y dirección. Utilice el mismo engranaje cuando viaja bajo cuesta que usaría viajando hacia arriba.

2. Utilice los frenos y frenos de emergencia de acuerdo a las indicaciones en el manual de operador.3. Cuando trabaje en áreas peligrosas manténgase aun más alerta.4. Cuando opere la pala frontal, asegúrese que la pala trasera esta en la posición de cerrado para evitar

movimientos inesperados..5. Si se ha quitado la pala trasera asegúrese que tiene suficiente contrapeso. Siga las recomendaciones

del fabricante para el peso apropiado.6. Utilice mayor precaución cuando este rellenando, puesto que el peso del material de relleno y del

equipo puede ocasionar un derrumbe en áreas recién construidas.7. Nunca corte una pendiente en la parte de abajo.8. Cuando trabaje en la base de un acantilado o pendiente, esté alerta sobre derrumbes

de rocas, árboles u otros obstáculos.9. Utilice mayor precaución cuando trabaje en orillas de acantilados, pendientes y mantenga una

distancia segura entre el equipo y la orilla.10. Observe las ramas bajas y árboles muertos estos pueden ocasionar problemas.11. Antes de entrar en túneles, puertas, o áreas bajas, observe los peligros potenciales de obstrucción y

por supuesto la altura.12. Evita acantilados muy angulados y superficies inestables. Si maneja en un acantilado lleve la carga

cerca del piso y con mucho cuidado. No maneje en a lo ancho del acantilado bajo ninguna circunstancia. Únicamente maneje hacia arriba y hacia abajo.

13. Evite dar vuelta en acantilados si es posible. Si es necesario dar vuelta deberá hacerlo con mucho cuidado y con vueltas abiertas y muy despacio.

14. Cuando maneje objetos hágalo con cuidado. Levantar demasiado la carga o girar la pala puede ocasionar que la carga caiga sobre el operador.

15. Mantenga el área de trabajo tan nivelada como sea posible. Evite crear canales con las llantas.16. Utilice la pala ocasionalmente para nivelar la superficie.

SEGURIDAD DE PALA TRASERA1. Asegúrese que el área esta libre antes de empezar a trabajar.2. Antes de iniciar operaciones; coloque el freno de emergencia, baje la pala fontral hasta el piso.

Coloque la transmisión en neutral, baje los estabilizadores y nivel el vehículo lo más posible.3. Nunca entre o permita que otros entren en la circunferencia de trabajo de la pala.4. Nunca opere los controles de la pala trasera desde el piso o fuera de la cabina.5. No escarbe debajo del vehículo o los estabilizadores. Puede ocasionar un derrumbe ocasionando la

caída del vehículo en la excavación.6. Asegúrese que el vehículo no puede rodar en la excavación cuando eleve los estabilizadores.7. Asegúrese que el chofer del camión esta fuera de la cabina antes de cargar el camión. Nunca mueva

la pala sobre la cabina del camión.8. Cuando opere el vehículo en acantilados, gire la pala hacia el lado elevado si es posible. Si es

necesario cargar hacia el lado bajo del acantilado, únicamente mueva la pala lo suficiente para descargar. Utilice mayor precaución y coloque los estabilizadores antes de iniciar la excavación.

9. Mantenga una distancia apropiada entre la trinchera y el vehículo para evitar derrumbes.10. Antes de mover el vehículo, el operador debe estar sentado y con cinturón de seguridad puesto.

Eleve la pala frontal y estabilizadores lo suficiente para librar el piso y poder mover el vehículo. Una vez que el vehículo se ha colocado en la nueva posición, coloque el freno de emergencia, coloque la transmisión en neutral, coloque la pala frontal y los estabilizadores para nivel el vehículo.

Aun cuando los operadores deben observar otras precauciones, este repaso proporciona una guía básica de operaciones para palas mecánicas.PALAS MECÁNICASLas palas de la minería, son maquinarias modernas de gran tamaño y peso, cuyos baldes son capaces de mover entre 23 y 28 metros cúbicos, es decir, entre 70 y 77 toneladas de mineral de una sola vez. Estas palas son eléctricas y su potencia la obtienen conectándose al tendido de alta tensión o a camiones generadores de electricidad.Las palas en general, constan de tres unidades principales: la maquinaria inferior, el puente giratorio y el equipo frontal.La maquinaria inferior sirve de base para el bastidor rotatorio y contienen el equipo necesario para propulsar la pala.El puente giratorio incluye, el bastidor rotatorio, el depósito de lastre y la casa de máquinas, conteniendo esta última, toda la maquinaria necesaria para las funciones de levante, giro y empuje, como asimismo, los controles para comandar las operaciones mecánicas. La casa de máquinas dispone además, de una sistema filtrador de aire para reducir al mínimo la acumulación de calor y polvo en su interior. La cabina del operador va montada en posición elevada sobre la casa de máquinas y contiene todos los controles para operar la pala.El equipo frontal, ubicado en la parte delantera de la pala, comprende el caballete "A", el balde excavador, el brazo del balde, la pluma, los cables móviles y los tirantes estructurales de la pluma.Las palas electromecánicas tienen un funcionamiento bien característico. Están compuestas de varias maquinarias o transmisiones mayores, donde cada una de éstas se podría describir como una gran caja reductora, ya que a través de una configuración de varios engranajes, reducen la velocidad de giro que entrega un motor eléctrico, para transmitir la potencia a unos tambores que enrollan unos cables o a los ejes motrices para el desplazamiento. Estas maquinarias mayores dan las funciones de levante, giro, empuje y propulsión.PALA MECANICALa excavadora equipada como pala mecánica, está diseñada fundamentalmente para excavar un material con máxima dureza de la clase II-A, incluyendo también roca previamente fragmentada con el empleo de explosivos.Según sea el tipo de trabajo a que fundamentalmente se destine la máquina, el fabricante pueden suministrarla sobre el tipo de montaje o sistema de propulsión mas adecuados, los que primordialmente

se dividen en : montaje de propulsión sobre orugas, montaje con autopropulsión sobre llantas neumáticas y montaje sobre camión.PARTES BASICAS Y OPERACION DE UNA PALA:Las partes básicas de una pala mecánica incluyen el montaje, la cabina o caseta, el aguilón, el brazo excavador, el cucharón y el cable del malacate.Este tipo de equipo trabaja atacando del nivel del suelo hacia arriba o sea, con una pala en la posición correcta cercana a la superficie vertical de la tierra que se va a excavar, se baja el cucharón hasta el piso del banco, apuntando los dientes sobre la pared. Se le aplica una fuerza a través de la flecha y al mismo tiempo una tensión a la línea del malacate, para jalar el cucharón hacia arriba de la pared del banco. Si la profundidad del corte es la correcta, considerando el tipo de suelo y el tamaño del cucharón, éste estará lleno al llegar a la parte superior del banco.CAPACIDAD.La capacidad de las palas mecánicas es designada por el tamaño de su cucharón excavador, el cual se suele expresar en yardas cúbicas que corresponde a la capacidad volumétrica del mismo, cuando se encuentra lleno al "ras".Los tamaños comerciales frecuentemente utilizados en la industria de la construcción designados por la capacidad volumétrica de sus cucharones son de: 1/2, 3/4, 1, 1 1/2, 2 1/2, y 3 1/2 yardas cúbicas respectivamente, realizando la descarga por su parte inferior.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 material2.- Profundidad de corte3.- Angulo de giro4.- Habilidad del operador5.- Condiciones de la obra6.- Mantenimiento del equipo7.- Tiempo de cicloPROFUNDIDAD OPTIMA DE CORTEEsta es optima cuando se llena el cucharón de la maquina en el menor tiempo posible, los valores de las alturas para obtener esta relación dependen de cada maquina y dependen de su altura y capacidad mecánica.SELECCION DE UNA PALA MECANICAPara 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 MAQUINAEste 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.PARTES BASICASLas partes básicas de la maquina son el cucharón, el brazo, y las orugas o llantas en las que esta montada.METODOS PARA INCREMENTAR EL RENDIMIENTO DE LA PALAEl 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 cambios en los depósitos de material, en el

operador, dándole un tratamiento previo al material o bien, en casos extremos, cambiando la maquina por una de capacidad mas adecuada para el trabajo.EFECTO DE LA ALTURA DE CORTE EN LA PRODUCCIÓNSi 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 GIROEste 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 EFICIENTEComo 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 1TIEMPO DE CICLO

Capacidadyd3

Tiempo de CicloSeg.

1/2 10

3/4 20

1 21

1 1/2 23

2 1/2 26

3 1/2 27

TABLA 2FACTOR DE GIRO

Angulo de Giro(en gradosº)

Factor de Giro

45 1.26

60 1.16

75 1.07

90 1.00

120 0.88

150 0.79

180 0.71

Para ángulo de giro = 90 ºTABLA 3FACTOR DE CORTE;

% Corte factor Corte

40 0.80

60 0.91

80 0.98

100 1.00

120 0.97

140 0.91

160 0.85

% de Corte = Altura Real / Altura teóricaAltura óptima de corte = 2.76 m.TABLA 4FACTOR DE OPERACION

minutos factor de operación

60 1.00

55 0.92

50 0.83

45 0.75

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

R.T = Rendimiento teórico

F = Factor de ángulo

Fc = Factor de corte

Fop = Factor de operación

A = Coeficiente de abundamiento

DETERMINACION DE COSTOS UNITARIOS EN DRAGAS.PROBLEMA 1Se 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.=1.30SOLUCION: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 m3Número 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 = 1.08Extrapolando en la tabla 3, se obtiene un factor de corte Fc = 0.985Si se va a trabajar 50 min. efectivos, el factor de operación es: Fop. = 0.83RR = ( 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 /m3PROBLEMA 2¿Cuál es el equipo adecuado para producir 20,000 m3/mes con un turno mensual de trabajo de 200 hrs. si el material extraído es de tipo I arcilla con un A. = 1.30Altura de corte = 5 mts.Altura de giro = 150 ºSolución:RR = Rendimiento RealRR= 20,000 m3/ 200 hrs = 100 m3/hr.% corte = 5.00/2.76 = 1.81Tabla 2 F = 0.79Tabla 3 Fc = 0.79

Tabla 4 Fop.= 0.83RT = (RR x C.A)/( F x Fc x Fop).RT = (100 m3/hr. x 1.3 )/(079 x 079 x 083) = 247.82 m3/hr.R.T. = 247.82/(0.914)3 = 326.07 yd3/hr.

Cucharón yd3 T. ciclos seg Ciclos/hr Rend.Teóricoyd3 / hr

1 21. 171 171.

1 1/2 23. 156 234

2 1/2 26. 138 346

Pala mecánica adecuada 2 1/2 yd3PROBLEMA 3Si el rendimiento real de una pala mecánica de 1 yarda cúbica es de 60.68 m3/hr. a una altura de corte de 4 m y un ángulo de giro de 120°, descargando en camiones Ford F-600 con capacidad nominal de 6 m3 al ras, empleando 5 min. en su viaje desde el sitio de excavación hasta el terraplén de tiro, incluyendo 4 regresos y todas las maniobras consecuentes, ¿Qué alternativa es la adecuada para dejar el equipo ocioso sin tener pérdidas considerables?SOLUCIONEl coeficiente de abundamiento es 1.4 material clase IIa.En llenar cada camión la pala empleará:Tiempo de llenado por camión= (6 m3 x 50 min) / (1.4 x 60.68min)= 3.53 min.El tiempo total del ciclo será:Tiempo de traslado 5.00Tiempo de llenado 3.53Tiempo total = 8.53 min,Por lo que para abastecer la pala se requerirá;No. de camiones = 8.53 min / 3.53 min = 2.41 camionesEl rendimiento horario será;Con 2 camiones = (6 m3 x 50 min / hr x 2) / (1.40 x 8.53) = 50.24 m3 / hrCon 3 camiones = (6 m3 x 50 min / hr x 3) / (1.40 x 8.53) = 75.36 m3 / hrEmpleando 2 camiones se perderá:[(60.68 - 50.24) x 100] / 60.68 = 17.20% de la productividad de la pala .Empleando 3 camiones se perderá:[(75.36 - 60.68) x 100] / 60.68=19.50 % de la productividad de los camiones.Si los costos horarios son:Pala mecánica $ 129.75 / hr.Camión Ford F-600 $ 120.96 / hr.Si se utilizan 2 camiones se perderían $22.32 del costo horario de la pala mecánica.Si se utilizan 3 camiones se perderían $70.77 del costo horario de los camiones.Desde este punto de vista resulta mas económico trabajar la pala con 2 camiones, ya que la pérdida es menor y el rendimiento real sería de:

50.24 m3/hr. Enviado por:Infelsa, Cerro de PascoPasco, Perú

Un carguero, también llamado cargador delantero, ,carguero de cubo, el cargador de cucharada o pala, es un tipo de tractor, por lo general movido por ruedas, que usa un amplio plano que inclina el cubo al final de sus armas o brazos móviles para levantar y mover el material. El montaje de cargador puede ser un accesorio desprendible o permanentemente montado. A menudo el cubo puede ser substituido por otros dispositivos o instrumentos – por ejemplo, muchos pueden montar tenedores para levantar plataformas pesadas o contenedores de embarque, y una -apertura hidráulica de cubierta que permite a un cargador actuar como excavador o raspador. Los Cargadores grandes, por lo general tienen sólo un balde delantero y les llaman Cargadores Delanteros, mientras que pequeños tractores de cargador también a menudo son equipados con una pequeña azada trasera y les llaman a cargadores con azada trasera o cargador backhoes. La Palas mecánica son usadas principalmente para cargar materiales en camiones, poner tubos, limpieza de escombros, y cavar. Una pala mecánica no es la máquina más eficiente para cavar porque estas no pueden cavar muy profundamente debajo del nivel de sus ruedas, como una azada trasera lo puede hacer. Su balde profundo por lo general puede almacenar aproximadamente de 3 a 6 metros cúbicos (el número exacto varía con el modelo) de tierra. La capacidad de cubo del cargador delantero es mucho más grande que la capacidad de cubo de un cargador trasero. Los cargadores no son clasificados como la maquinaria de trabajos de terraplenar, ya que su objetivo primario es otro que trabajos de terraplenar. Las palas mecánicas en áreas de construcción también son usadas para transportar materiales de construcción – como ladrillos, tubo, barras metálicas, y herramienta para cavar – en distancias cortas. Las palas mecánicas también son usadas para el retiro de nieve, usando su balde o un cesta de nieve pero por lo general se usan un accesorio quitanieves. Estas limpian la nieve de calles y carreteras y también aparcamientos. A veces cargan la nieve en los camiones que lo lleven lejos. A diferencia de la mayor parte de excavadoras, algunas palas mecánicas usan y no son arrastradas por cadenas. Sin embargo, las palas mecánicas de cadenas o pista realmente existen. Estas son acertadas donde hay materiales muy agudos, afilados o filosas en ruinas de construcción dañarían ruedas de goma. Las ruedas proporcionan mejor movilidad y velocidad y no dañan los caminos pavimentados tanto como las de pistas, pero esto viene a costa reducir la tracción. A diferencia de las palas traseras o tractores estándar empotrados con un cubo delantero, muchos cargadores grandes no usan mecanismos de dirección de automotor. En cambio, estos son dirigidos por un sistema hidráulico . Esto se le conoce como ” dirección articulada ” y permite al eje delantero ser fuerte, permitiéndolo llevar una carga más pesada. La dirección articulada también da un radio reducido al giro (y la maniobrabilidad por lo tanto más alta) para la distancia entre ejes. Ya que las ruedas delanteras y el accesorio giran sobre el mismo eje, el operador es capaz “de dirigir” su carga. El problema es que cuando la máquina se tuerce a un lado y hay una carga pesada es levantada alta, y esto tiene un riesgo muy grande de vuelco amplio. Estas maquinas Cargadoras delanteras ganaron popularidad durante las dos décadas pasadas, sobre todo en proyectos urbanos de ingeniería y pequeños trabajos de movimientos de tierra o terraplenes. Muchos fabricantes de vehículo de ingeniería ofrecen una amplia gama de estos.

TIPOS DE EXCAVADORAS

Son todos aquellos equipos que tienen como características estar diseñados para trabajar en estación. Esto significa que su ciclo de trabajo no incluye acarreos y su chasis portante tiene como única función situar a la maquina en el sitio de trabajo. EQUIPO DE EXCAVACION

http://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtml

http://www.monografias.com/trabajos34/el-trabajo/el-trabajo.shtml

EQUIPO DE EXCAVACION Las excavadoras La superestructura El montaje de transito El equipo frontal

La pala mecánica esta diseñada fundamentalmente para excavar materiales sueltos y pétreos, cargándolos a bordo de vehículos transportadores. FUNCION OBJETIVO PALAS MECANICAS

http://www.monografias.com/trabajos16/objetivos-educacion/objetivos-educacion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtml

http://www.monografias.com/trabajos35/newton-fuerza-aceleracion/newton-fuerza-aceleracion.shtml

Las partes básicas incluyen: La montura La cabina La pluma El aguilón El cucharón Mecanismos de apertura y de cierre de cucharón El cable del malacate Funcionamiento de la pala mecanica

Elevación del cucharón dentro del material por excavar. Excavación, operación mediante el cual el cucharón se introduce, avanzando en el material. Retirada, una vez cargado el cucharón. Giro y descarga. MOVIMIENTOS QUE EFECTUA

Excavación de bancos de préstamo. Excavación de cortes. Carga de unidades o vehículos de acarreo. Descarga en tolvas, Cribas o bandas. USOS MAS COMUNES

En la actualidad la pala mecánica ha sido prácticamente desplazada por la pala hidráulica. Aunque la pala mecánica es capaz de realizar excavaciones a niveles ligeramente inferiores al del terreno de sustentación de sus propias orugas, en general la aplicación mas practica, común y eficiente de la misma es, en excavaciones por encima del nivel natural del terreno. Según observaciones estadísticas, se ha determinado que, para cada capacidad de pala y para cadaclase de materiales, existe una altura optima de corte, la cual puede definirse como aquella altura que produce el máximo rendimiento en volumen, y para la cual el cucharón se levanta completamente lleno, sin esfuerzos excesivo, para desprender el

http://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtml

http://www.monografias.com/trabajos901/debate-multicultural-etnia-clase-nacion/debate-multicultural-etnia-clase-nacion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/estadistica/estadistica.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/moviunid/moviunid.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/bancs/bancs.shtml

material excavado. PRODUCCION DE LAS PALAS MECANICAS

FACTORES QUE AFECTAN LA PRODUCCION FACTORES Abast. Oport. camiones Angulo giro Maq. Altura optima Del corte Factor Llenado bote Clase material

Producción teórica por hora m3/hora

http://www.monografias.com/trabajos16/estrategia-produccion/estrategia-produccion.shtml

Este factor depende del tipo de material que se va a cargar, ya que si este es homogéneo el bote se llenara completamente a su capacidad, como en el caso de arena y grava, y si no lo es como podría ser el caso extremo de roca mal tronada, se tendrá un volumen fuerte de huecos en el bote y su capacidad real disminuirá. FACTOR DE LLENADO DE BOTE

ALTURA OPTIMAS DE CORTE DATOS DEL FABRICANTE

http://www.monografias.com/trabajos11/basda/basda.shtml

TABLA DE FACTORES DE CORRECION A LA PRODUCCION

CALCULO DE LA PRODUCCION REAL Pr = Pt E F C Donde: Pr ; Producción real Pt ; Producción teórica del cuadro de prod. E ; Eficiencia F ; Factor de llenado de cucharón C ; Factor de corrección por altura y giro

http://www.monografias.com/trabajos11/veref/veref.shtml

http://www.monografias.com/trabajos54/produccion-sistema-economico/produccion-sistema-economico.shtml

Calcular la producción en banco por hora de una pala mecánica que se encuentra cargando roca bien tronada. La capacidad del bote es de 2½ yd3. La altura del corte es de 3 metros y el angulo de giro de 120º. El abundamiento de la roca es de 45 %. Factor de correccion (0.75 y 120º) = 0.85 Produccion real = 210 x 0.75 x 0.75 x 0.85 = 100.4 m3/hora Produccion real medida en banco = 100.4 / 1.45 = 69.25 m3/hora Nota: Si la altura de corte fuera de 5 mts. El % del corte optimo seria de 5/4 = 1.25 (125%) EJEMPLO

Movimientos de tierras. Limpieza de fosas. Zanjas para canalizaciones. Manejo y elevaciones de los materiales. Carga y descarga de los mismos en vagones o camiones. Levantamiento de capas del terreno. Cargas de rocas extraídas en explotación de canteras. PALAS HIDRAULICAS-USOS

http://www.monografias.com/trabajos/geologia/geologia.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/bancs/bancs.shtml

Chasis. Cadenas o neumáticos. Pala hidráulica en la parte delantera con dos opciones de cucharón. Descarga por delante y por el fondo. Mando hidráulico. Algunas poseen un tablero de mandos único que controla un distribuidor de seis operaciones (rotación, elevación, empuje y retroceso). Y dos para el chasis ( dirección hidráulica por gato y traslación por motor hidráulico). La energía que desarrolla el motor, es transmitida por sistema hidráulico de potenciaconstante, con bombas de pistones de caudal variable, que pueden concentrar toda la potencia en una sola función. Zapatas en suelos de condiciones muy desfavorables. Componentes Basicos

El cucharón de descarga por delante da optimo resultado con materiales de vaciado fácil y en puntos sin

http://www.monografias.com/trabajos33/suelos/suelos.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/bombas/bombas.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/trmnpot/trmnpot.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos6/diop/diop.shtml

restricciones. El cucharón de descarga por delante debe ser del tamaño preciso para cargar camiones de obras en trabajos de alta producción. El cucharón de descarga por debajo es mas adaptable que el de descarga por delante, pero como es mas pesado, su capacidad es 20% menor. La ventaja neta en el rendimiento del cucharón de descarga por delante es del 5-10%. Eleccion de Cucharones

CUCHARON DE DESCRAGA POR DELANTE

Carga del cucharón. Giro con carga. Descarga del cucharón. Giro sin carga. Para calcular la producción, se hace uso de las consideraciones de retroexcavadoras, excepto la profundidad de corte, Puesto que el uso de la maquina es diferente. Produccion de las palas Hidraulicas

Produccion Factible- Rocas TONELADAS POR HORA- ROCA TRONADA (2100 KG/M3 El tiempo del ciclo para estas maquinas cargando roca tronada y girando 90º es de 0.42 min, si la descarga es frontal y 0.37 min, si la descarga es inferior

http://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtml

produccion factible en tierra M3 SUELTOS POR HORA

Calcular la producción en banco de una roca mal tronada con una pala hidráulica con bote de 3 yd3 (2.5 m3) de descarga inferior giro a 90º el material pesa 2100 kg/m3, tiene un abundamiento del 50% y la eficiencia del conjunto es de 60%. Solución Tiempo de ciclo = 0.37 min. Producción 800 ton/hora. Considerar el factor de llenado = 0.50 y Factor Eficiencia 0.60 Producción real = 800 X 0.50 x 0.60 = 240 ton/hora 240 Ton/hora = 114 m3/hora (suelto) 2.1 ton/m3 Medido en banco = 114 m3 = 76 m3/ hora (banco) 1.5 EJEMPLO

http://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtml

CARGADOR FRONTAL CATERPILLAR

INTRODUCCION

La cargadora de pala frontal también denominada cargadora, o pala cargadora, pala cargadora frontal, cargador; a veces también llamada PAILODER por el primer cargador llegado a chile de marca pilother, deribandose en el termino tradicional entre los operarios mas antiguos).

Se compone de un tractor sobre neumáticos o sobre orugas siendo el mas utilizado el de neumáticos para sectores regularmente planos o con pendiente baja, además de poseer el caso de una articulación este último equipada de una cuchara cuyo movimiento de elevación se logra mediante dos brazos laterales articulados. La cuchara por si misma puede realizar un movimiento de rotación de cierta amplitud alrededor de un eje horizontal, con, incluso, inclinación negativa de la cuchara. Todos los movimientos son mandados por cilindros hidráulicos.

Ciertas cargadoras permiten la carga frontal y la descarga por la parte trasera : se llaman retroescabadoras y tienen la ventaja de poder trabajar en espacios restringidos. Estas retroescabadoras se componen: bien de un sistema de transferencia de la cuchara de delante hacia atrás, por procedimientos diversos (basculacion de los brazos de la cuchara hacia atrás, traslación de raíles laterales fijados a la parte superior del chasis, sustitución de los brazos articulados por dos sectores pivoteantes mandados por cadenas, cables o cilindro. Siendo este ultimo el mas usado en nuestros tiempos, también de una canaleta inclinada hacia la parte trasera sobre el techo de la cabina, en la cual la cuchara descarga el material, que es llevado a una caja de almacenamiento intercambiable a veces, que permite recibir el contenido de varias cucharas, incluso una canaleta prolongada en la parte posterior de la cuchara misma, y participando de sus propios movimientos , etc .finalmente en alguna s palas los brazos están soportados por una torrecilla que permite una orientación total o parcial de cada lado del eje longitudinal del tractor.

La comodidad y ligereza del cargador nos permite a los constructores y aumentar la potencia de los motores y la capacidad de las cucharas; de 20 a 50 HP, con cuchara de 400 a 800 l han pasado a 150-530 Hp con cuchara de 3000 a 7500 l sobre tractores con turbocompresores

convertidor de par, servo transmisión dirección asistida, maniobras automáticas de elevación y vaciado de cuchara, etc.

La cuchara normal posee borde cortante en la parte inferior, con o sin dientes de penetración. Existen numerosos tipos de cuchara según los trabajos a los que se destine: cuchara corta reforzada para canteras, cuchara con nervios y cuchara con bordes de ataque en V para carga de rocas en pila; cuchara con realce para carga de material esponjado, cuchara llamada cuatro en uno, que permite utilizar la cargadora en calidad de pala cargadora, bulldozer ligero, scraper, cuchara de mandíbula , cuchara de descarga lateral.

Para mi trabajo me dirigí asta la planta productora de hormigón de REDIMIX ubicada a un costado de el mall plaza del trébol en la ciudad de concepción. Donde para las labores de carga de material se utiliza un cargador frontal marca Caterpillar modelo 962G, que es propiedad la empresa por lo cual no se producen costos de transporte de la maquinaria.

UTILIZACION DE LA PALA CARGADORA

Muy ligera de empleo, la pala cargadora es utilizada en :

la manutención y la carga de todos los materiales, con la cuchara apropiada o la herramienta apropiada ,

la excavación, en terreno llano, de materiales sueltos o disgregados,

el desmonte de terrenos blandos,

la limpieza del terreno,

el extendido y nivelación de materiales,

el ripado de líneas férreas, etc.

Caterpillar fabrica una línea completa de cargadores de ruedas, incluyendo el cargador de ruedas más grande del mundo, el Cat 994D. El Cat 914G fue el primero de nuestra nueva Serie G de cargadores de ruedas. Estos nuevos modelos son más versátiles, trabajan mejor y con mayor eficiencia, son más fáciles de dar servicio y son más cómodos. Nuestra línea de cargadores de ruedas de tamaño mediano incluye ahora los modelos 938G, 950G, 962G, 966G, 972G y 980G. Estos modelos están diseñados para trabajar igualmente bien en excavación en banco o al aire libre y a cargar camiones en segunda. Los modelos más recientes que se han añadido a la línea de cargadores de ruedas son los modelos de la gama de Cargadores Compactos Caterpillar. Los Cargadores de Ruedas Compactos 902, 906 y 908 están disponibles. Esta línea de cargadores compactos utiliza la amplia experiencia de Caterpillar en cargadores de ruedas para establecer nuevos niveles de excelencia. Como Caterpillar sirve a clientes con requerimientos muy diferentes en todas las regiones del mundo, fabricamos varias configuraciones diferentes de cargadores de ruedas. Su distribuidor Caterpillar puede ayudarle a seleccionar el cargador de ruedas más adecuado para su aplicación.

OPERACIONES, APLICACIONES Y FORMA DE TRABAJO

El cargador frontal es relativamente nuevo entre los equipos para construcción. Aparentemente se introdujo como otro accesorio para hacer aún más versátil el tractor de orugas y atender el problema de limpieza de los alrededores de los sitios de construcción. El tractor equipado de hoja o bulldozer sólo podía empujar el exceso de material o desperdicio hacia un lado, y en cambio, el cargador de cucharón frontal podía levantarlo y cargarlo en camiones. Esa operación original se efectuó con los cucharones mecánicos regulados con cables, e instalados sobre brazos rígidos, que fue lo que tenían los primeros cargadores que aparecieron al terminar la Segunda Guerra Mundial. Por las razones explicadas anteriormente, el cargador no tuvo gran aceptación sino hasta que se introdujo el control hidráulico en los mecanismos extensibles de los brazos. En la actualidad, el cargador frontal tiene gran aplicación y aceptación.

Una de las aplicaciones más comunes del cargador es la carga de materiales en unidades de acarreo. Si el área que circunda al material pr cargar es razonablemente nivelada, la unidad de acarreo puede situarse en una posición cercana conveniente. En tal caso, el cargador puede excavar y hacer el movimiento corto necesario para vaciar su carga al camión. Durante los primeros años del desarrollo del cargador frontal, se usó como sustituto de las pequeñas palas mecánicas para cargar camiones. En la actualidad se fabrican cargadores grandes y de gran capacidad que están reemplazaron a las palas mecánicas en casi todas sus operaciones tradicionales.

Otro uso común que se le da a los cargadores es en la excavación para basamentos o cimentaciones. En tal caso, solo son aplicables cuando la dimensión horizontal más pequeña, es por lo menos igual al ancho del cucharón, si no es que varias veces mayor. Si la dimensión más corta del fondo de la excavación es por lo menos del doble de la longitud del cargador, no contando el cucharón, puede disponerse la operación de carga de camiones al nivel de la cimentación. Con el mismo cargador puede excavarse una rampa para que pueda entrar el camión hasta el fondo de la excavación siguiendo uno de los lados largos. Luego pueden cargarse los camiones como se dijo antes para la operación de carga de camiones de acarreo.

FORMA DE TRABAJO

El mecanismo del cucharón de los cargadores se diseña para tener una altura de vaciado comprendida entre 2.4 y 4.5 metros arriba del plano sobre el que se mueve el tractor. Tal altura es proporcional al tamaño del cargador. Esto hace posible que el cargador vacíe a un camión o unidad de acarreo de tamaño adecuadamente equilibrado.

La operación de un cargador entre su posición de carga y la de vaciado, requiere por lo general muchas maniobras. Si es limitado el espacio utilizable entre las posiciones de carga y descarga, puede presentar problemas. Un cargador montado en tractor de orugas puede pivotear lentamente sobre sus bandas de orugas sin gran dificultad, pero un ordinario tractor de dos ejes, montado sobre ruedas, necesita más espacio para maniobras. Esto ha conducido a la unidad de tracción articulada más moderna, como es el caso de nuestra maquina en estudio.

Un cargador de armazón articulado tiene su articulación aproximadamente a la mitad de la distancia entre sus ejes. Su capacidad de giro se aumenta notablemente por el ángulo de más de 30 grados que puede girar el eje frontal a cada lado de la posición recta hacia delante.

Por supuesto, el cucharón puede estar en muchas posiciones diferentes durante la operación del cargador. Con el cucharón elevado a una altura de vaciado, no tiene efecto alguno sobre las dimensiones laterales interfaciales a nivel del terreno. Por ello, generalmente se da la longitud del cargador sin incluir el cucharón. El radio de giro o de vuelta medido hasta la rueda trasera exterior de un cargador articulado, es aproximadamente igual a su longitud total excluyendo el cucharón. Esto significa que un cargador articulado bien diseñado puede trabajar en un espacio confinado. En general, no necesita más del doble de la longitud de la máquina, para excavar, maniobrar y vaciar su carga. Un cargador articulado puede girar su

parte frontal para cargar directamente del banco de material. Esta misma flexibilidad para maniobras puede ayudar durante el vaciado a un lecho de acarreo largo.

Su flexibilidad permite al cargador extender su carga para lograr uniformidad de distribución en la unidad de acarreo, sin tener que cambiar su posición completamente. La capacidad de carga a unidades de acarreo, de un cargador articulado, en su posición de rotación, es aproximadamente del 85% de su capacidad en su posición normal hacia delante.

El tipo de operación que realiza un cargador implica muchos cambios de dirección , de avance y retroceso, así como los cambios de dirección de sus partes frontal y trasera, puede haber de 400 a 500 cambios de dirección por hora. Esto equivale a un cambio de dirección cada 6 segundos. Agregando a estos movimientos la variedad de posiciones del cucharón, es fácil predecir que el operador tiene una máquina difícil de controlar. Por esta razón, las mejoras estudiadas en el diseño de los cargadores frontales se han concentrado en simplificar los controles que usa el operador.

Una manera de simplificar la labor del operador fue poner el cambio y el control de los engranes de velocidad en una sola palanca. El operador puede cambiar de 1ª a 2ª velocidad en avance hasta una velocidad de reversa tan alta como la 3ª , en un solo movimiento de esta palanca. Otro medio para simplificar la operación de un cargador consistió en dotarla de un sistema de un control automático del cucharón. Tal mejora la traen incorporada la mayoría de los cargadores frontales modernos, para permitir que el operador se concentre en las maniobras de su equipo.

La operación manual del cucharón de un cargador, utiliza dos palancas situadas al alcance del operador. Una sirve para controlar la posición vertical y la elevación del cucharón; eleva o baja el cucharón, o lo mantiene vertical. La otra palanca sirve para controlar la posición del cucharón en torno a un eje horizontal situado en el borde trasero del cucharón más próximo al tractor. Esta pone al cucharón en una posición inclinada hacia atrás para lograr su capacidad máxima, una posición cargada hacia delante para el vaciado, o lo mantiene en una posición intermedia para excavación, raspado, etc. Estas posiciones se ilustran en la figura.

Máquinas y equipos: Pala cargadora Carterpiller

El control automático de las posiciones del cucharón releva al operador de muchos pequeños puntos de decisión que causan cansancio a éste. El cucharón se eleva a una de tres posiciones preajustadas de inclinación y se detiene automáticamente a una altura ajustada.

Cuando el cucharón se vacía, regresa automáticamente al ángulo adecuado para excavación para tomar su siguiente carga. Los puntos del control automático pueden ajustarse como se requiera o se hayan programado para una operación dada.

Un tercer uso importante del cargador frontal es la carga de material de voladuras a unidades de acarreo, en el espacio limitado de una excavación en roca, de un túnel o de una cantera. En tales situaciones, el cargador tiene una ventaja sobre la pala mecánica, por su pluma y demás partes salientes.

También se aplica el cargador frontal para excavar agregados o material de cantera, para cargarlos a la parrilla de la tolva de alimentación de una planta trituradora. En general, se sitúa la tolva en el borde, o apenas adentro del tajo del material. El cargador excava entonces su carga y la acarrea una distancia pequeña hacia la tolva. Si la distancia de acarreo es mayor que la de alcance de una pala desde su posición de excavación , el cargador tiene un aventaja decisiva sobre la pala mecánica para esta operación.

Por supuesto, cualquiera operación de limpieza de construcción que comprenda el recogimiento del material y su vaciado en algún otro lugar, es ideal para un cargador frontal. Como se mencionó antes, esta es la razón que originó la introducción del cargador de cucharón. Entre otros ejemplos, pueden citarse la extracción de troncos de raíz de árboles de boleos o guijas grandes, así como de otros objetos grandes que estén en el área de trabajo, como preparación para los trabajos de nivelación de terreno; el relleno de una excavación para cimentación o de trincheras, particularmente cuando el material tiene que acarrearse desde cierta distancia; también la variedad de trabajos de limpieza en los alrededores de un patio de agregados o materiales para concreto.

Conduccion de una pala caragadora

La conducción del tractor no exige ninguna precaución especia, tanto más puesto que la cargadora no alcanza su pleno rendimiento más que sobre superficie plana -horizontal o ligera pendiente -y bien despejada.

La toma de una pila se efectúa atacándola por la parte baja, con el borde de la cuchara a ras de suelo. Se debe escoger la velocidad que permita la penetración en el montón sin choque. Una ves atacada la pila, debe ponerse a todo gas. Cuando la cargadora se frene , fijar los

brazos de elevación en posición baja; der enseguida un mov. De vaivén la palanca de mando de giro de la cuchara para bombear el material y llenarla así completamente.

Con la cargadora en marcha adelante enderezar la cuchara y fijarla. Poner entonces la cargadora en marcha atrás y elevar de nuevo los brazos hasta separar la cuchara del montón. Volver a poner la marcha adelante hacia el punto de descarga y, durante el trayecto, elevar la cuchara a la altura deseada para que , llegada al punto de descarga , baste con bascular la cuchara ; se evita asi momentos de paro en el punto de descarga.

Sin embargo, si el transporte se hace a una cierta distancia, se debe bajar la cuchara a unos 30 ó 40 cm. Del suelo para asegurarse la estabilidad de la maquina. Igualmente cuando el trayecto sea con curvas. La elevación altura de descarga se hace un poco antes de llegar al punto de descarga .

Para la descarga sobre camión, éste se coloca oblicuamente a la cargadora, a fin de reducir las distancias, dando a la pala, sin embargo, un tiempo de recorrido, suficiente para elevar la cuchara a la altura de vaciado.

El camión se descarga empezando por su parte delantera .

Una ve realizada la descarga, elevar de nuevo la cuchara para evitar enganchar al borde de la caja del camión en el momento de la marcha atrás de la cargadora .

La descarga puede hacerse de golpe o suavemente maniobrando los mandos de descarga .

En el caso del material adhesivo, se sacude la cuchara con un mov. rápido de vaivén de la palanca de mando de descarga.

En el curso de las maniobras para volver al montón, la cuchara es mantenida en su posición baja, dispuesta a empezar un nuevo ciclo.

Para la carga sobre camión de piedras procedentes de voladuras, se emplea de preferencia la cargadora sobre orugas, ya que los neumáticos se dañan mucho con los trozos de roca. Se debe procurar empezar la carga del camión con bloques de pequeñas dimensiones.

Con la carga de material muy abrasivo se corre el riesgo de poner rápidamente fuera de servicio las cadenas de rodamientos; se recomienda situar el camión paralelamente al frente de la cantera .

Durante el llenado de la cuchara, el conductor aparta la cargadora perpendicularmente al frente lo suficiente para que el camión en marcha atrás pueda situarse bajo la cuchara .

El DESPLAZAMIENTO de la cargadora , con cuchara llena , sobre una pendiente empinada , se efectúa con la cuchara a ras de suelo, y en marcha adelante en la subida, y marcha atrás en el descenso.

Para excavación en terreno plana la cuchara se coloca en posición de hacer calicatas y los brazos de elevación fijos en su posición de baja. El llenado de la cuchara se efectúa de una pila como para la toma. Np debe dudarse en practicar el “bombeo”.

Se efectúa la primera serie de pasadas a lo largo de uno de los lados de la excavación a ejecutar, preparando una rampa de acceso en el interior, preferentemente en el exterior de la excavación. Las paredes de la excavación deben ser excavadas verticalmente.

En la EXCAVACION EN DESMONTE , para que la superficie de trabajo permanezca horizontal, se ataca el frente de su base, como para la carga de una pila, elevando el brazo para que la cuchara se llene.

No trabajar jamas bajo las salientes de la excavación, que deben ser eliminados en el momento de su formación elevando los brazos hasta la altura necesaria.

La LIMPIEZA DE LAS SUPERFICIES DE TRABAJO, se realiza con la cargadora durante los periodos de espera. Se efectúa con la cuchara a ras de suelo.

El EXTENDIDO y nivelación deben ser realizados con la cargadora equipada de una cuchara sin dientes , bajándola y trabajando a manera de una cuchilla de bulldozer. Para una nivelación mas regular, debe trabajarse en marcha atrás.

Descripcion Del Producto



El Cargador de Ruedas 962G brinda una excelente fuerza de desprendimiento, carga y tiempos de ciclo rápidos así como maniobras precisas para un rendimiento superior desde todo punto de vista. Sus comprobados componentes, en combinación con un fácil mantenimiento, aseguran confiabilidad durante la duración de la máquina.

ESPECIFICACIONES DETALLADAS

Motor

Potencia en el volante

149 kW (200 hp)

Modelo de motor

Cat 3126 DITA

Potencia máx. en el volante

154 kW (207 hp)

Pesos

Peso en orden de trabajo

18578 kg (40960 lb)

Cucharones

Capacidad máx. del cucharón

3.8 m3 (5 yd3)

Especificaciones de operación

Velocidad de desplazamiento

37 km/h (23 mph)

Altura de descarga

3040 m (10 pies)

Carga límite de equilibrio estático a giro pleno

11042 kg (24340 lb)

Fuerza de desprendimiento

140.7 kN (31550 lb)

Tiempo de ciclo hidráulico - Subida

6.3 Segundos

Tiempo de ciclo hidráulico - Descarga

2.2 Segundos

Tiempo de ciclo hidráulico - Bajada, vacío

2.2 Segundos

Tiempo de ciclo hidráulico - Total

10.7 Segundos

Tanque de combustible

Capacidad del tanque de combustible

295 L (78 gal)

El motor 3126 DITA satisface todas las normas sobre emisión actuales y propuestas a escala mundial. El diseño de ciclo de 4 tiempos produce largas carreras de potencia y una eficiente

combustión de combustible con bajas emisiones. Las herramientas aumentan la flexibilidad de las máquinas con una amplia gama de cucharones y accesorios diseñados para el Cargador de Ruedas 962G a fin de mejorar su operación. la cabina del operador proyectada ergonómicamente mediante tecnología avanzada de realidad virtual para proporcionar comodidad, espacio y visibilidad incomparables al operador. Las palancas de control, los interruptores y los medidores se ubican para aumentar al máximo la productividad.

Se han mejorado los controles de operación de bajo esfuerzo para la dirección, los cambios y el llenado del cucharón; los mismos responden precisamente a los mandos del operador. Los controles de operación pueden configurarse de dos maneras: con sistema de dirección Command Control y controles electrohidráulicos del cucharón, o con dirección convencional y controles hidráulicos piloto del cucharón.


CUCHARONES

Hay 9 combinaciones de cucharones de empleo general, 2 combinaciones de cucharones para rocas y 9 combinaciones de cucharones para material suelto para adaptar la unidad específicamente a la aplicación. Los cucharones Caterpillar se caracterizan por el comprobado diseño de cucharón con costillas de refuerzo exteriores para su óptima duración.

sistema guardaesquinas permite máxima flexibilidad entre los sistemas de dientes y cuchillas para proporcionar máxima protección y rendimiento para cada aplicación.

b) Las cuchillas y cantoneras de extremo empernadas tienen acero DH-2 como elemento estándar para una superior resistencia al desgaste. También vienen con ARM (material resistente a la abrasión) opcional con carburo de volframio impregnado para una máxima resistencia al desgaste en aplicaciones de bajo a mediano impacto.

c) Nuevo adaptador angular de 2 pernos acoplado firmemente para prevenir el desplazamiento.

d) Los segmentos empernados protegen la cuchilla de base para eliminar el festoneado y mantener lisa la superficie de trabajo.


CUCHARONES ESPECIALES

a) Los acopladores rápidos proporcionan una flexibilidad incomparable y permiten que un operador realice una amplia variedad de tareas con una máquina, lo cual aumenta el rendimiento de la máquina y la eficiencia.

b) Se ofrecen cucharones para carbón con anchos especiales. Todos los cucharones para carbón incluyen una cuchilla empernada.

c) Los cucharones para virutas de madera se han diseñado especialmente para cargar y transportar virutas de madera y materiales livianos similares. Se incluyen cuchillas empernadas como elemento estándar. Los protectores de visibilidad ayudan al operador en la tarea de carga.

d) Los cucharones de carga general permiten cargar, empujar, amordazar objetos o filtrar la descarga de materiales son tareas fáciles con este cucharón.

e) Los cucharones de alta descarga son ideales para cargar material liviano apilado en camiones de laterales altos, tolvas en estaciones de transferencia de residuos o para manipular fertilizante, carbón o granos.

f) Se ofrecen cucharones para fertilizante y pueden diseñarse para diversas alturas, anchuras y capacidades de carga de tolva. El diseño especial permite esparcir los fertilizantes dentro del cucharón para aprovechar todo su volumen.

g) Ganchos especiales para traslado de troncos en forma pendulante especiales para faenas forestales de nuestra zona.

h) Los cucharones para ladrillo y arcilla son ideales en aplicaciones que requieran cualidades de inadherencia, incluyendo el manejo de yeso, arcilla y materiales de colada abierta. Se pueden emplear materiales o revestimientos especiales para ofrecer bajos coeficientes de fricción o resistencia a la abrasión.

i) Los cucharones de cribado permiten a los operadores recoger, cribar, combinar, mezclar y cargar materiales tan diversos como tierra negra, arcilla, turba arenosa, composte, corteza de árboles, carbón, piedra caliza y vidrio de botellas. Se ofrecen diferentes opciones para tambores de cribado y herramientas.

Se ofrecen otros cucharones para materiales livianos, roca, rellenos/basurales, arena y grava.

(a)


(b)


©


(d)


(e)


(f)


(g)


ACCESORIOS

CARGADOR DE HORQUILLA PARA TRONCOS

Las horquillas para troncos están diseñadas para aplicaciones de servicio pesado - carga y descarga de camiones, selección, abastecimiento y paletizado de aserraderos.


Model

Ancho

Altura

Longitud del diente

159-3815

2261 mm (89 pulg)

1890 mm (74.4 pulg)

1410 mm (55.5 pulg)

La doble tenaza superior se cierra para tocar las puntas de los dientes. El diseño de plancha abisagrada ofrece gran visibilidad. El diseño de bastidor individual recepciona una tenaza doble superior en las horquillas para troncos (Tenaza superior para maderera de horquillas madereras.) El centro de gravedad está cerca de la máquina, mejorando la capacidad de levantamiento. Las cuchillas son reemplazables. Las puntas optativas están disponibles tanto enroscables o soldables. El perfil del bastidor permite una acción de rodamiento para mejorar la carga de los troncos.

CUCHARON PARA CARBON

Los cucharones para carbón, diseñados para manejar carbón u otro material de densidad similar, pueden aumentar la producción en un 50% con respecto a los cucharones estándar.


La capacidad y las características de carga del cucharón se adaptan específicamente a la capacidad de la máquina para asegurar un máximo de utilización y productividad. El diseño del piso proporciona resistencia adicional en aplicaciones que exigen alta fuerza de desprendimiento. El centro de gravedad del cucharón se desplaza sólo ligeramente hacia adelante, lo cual permite mayor estabilidad. Incluyen cuchillas Caterpillar como elemento estándar. Se utilizan dientes en los cucharones diseñados para cargar desde un manto de cantera. Los cucharones para carbón se han mejorado para cargar material con una densidad

de 1600 lb/yarda³ (1 ton/m³). Se ofrecen modelos tanto con acople rápido como con pasador.

PALETAS PLANAS

Su diseño superior hace de las horquillas para núcleos la elección lógica para madera prensada y madereras.


Model

Peso

Altura

Longitud del diente

157-3469

1346 mm (53 pulg)

mm (66.32 pulg)

1829 mm (72 pulg)

Diseñada y construida para trabajar en aserraderos de madera prensada; ideal para el manejo de bloques revestidos. Los dientes más largos y curvados hacia atrás permiten el transporte de cargas grandes sin el peligro de volcar la carga en el varillaje o la cabina. El ancho del portador estrecho permite al operador maniobrar fácilmente los núcleos en áreas confinadas.

BRASO PARA MANEJO DE MATERIAL

Los brazos para manejo de materiales amplían las posibilidades en las máquinas equipadas con un acoplador rápido.



Model

Extensión mín.

Extensión máx.

Peso

FE21358

mm (84 pulg)

mm (156 pulg)

861 kg (1895 lb)

Los brazos para manejo de materiales están diseñados con tubos rectangulares resistentes para proporcionar resistencia y rigidez. Los brazos para manejo de materiales proporcionan al cargador una herramienta para trabajos generales útiles en los trabajos del contratista, el tendido de tubos y la construcción de carreteras. La sección interior de la pluma telescópica está preperforada para permitir un reposicionamiento fácil. La longitud del brazo se puede ajustar fácilmente a las condiciones de la carga y del trabajo.

CUCHARONES PARA MATERIAL LIVIANO

Los cucharones para material liviano se han diseñado especialmente para un máximo de eficiencia y mayor capacidad al cargar materiales livianos con escasa compactación.


Acarrea, carga, excava y apila fácilmente materiales livianos como nieve, heno o troceados de madera. Mayor capacidad, hasta un 60% más que los cucharones estándar. Diseñados para cargar materiales con una densidad de 1300 lb/yarda³ (770 kg/m³) o menos. Una abrazadera superior opcional de ancho completo sujeta firmemente materiales sueltos, tales como heno, con una merma mínima y sujeta fardos redondos en forma segura.

RASTRILLOS CARGADORES

Los rastrillos cargadores son herramientas duraderas de alta capacidad que incrementan la producción para el desmonte de tierras sueltas o arenosas.


Hay modelos de acoplador rápido o fijado con pasador. El rastrillo apila maleza, apila y acarrea escombros y carga camiones. Las características incluyen dientes fabricados gruesos, barra de empuje de servicio pesado y empujador de árboles serrados. La cremallera para maleza alta retiene la carga mejor, evita el derrame por la parte trasera e incrementa la capacidad de acarreo. La abrazadera superior disponible afianza las cargas de sobremedida para aumentar la eficiencia en las aplicaciones de carga.

HORQUILLAS PARA TRONCOS Y MADERA

Las horquillas madereras/para troncos son ideales para una amplia gama de trabajos como carga, paletizado y selección de maderas, troncos o material paletizado.



LUMBER/LOG FORKS - LOADER

Model

Ancho

Altura

Longitud del diente

158-2242

2248 mm (88.5 pulg)

1130 mm (44.5 pulg)

1219 mm (48 pulg)

La tenaza alcanza 90 grados hasta las puntas cuando se encuentra en la posición levantada, para un fácil recojo de cargas plenas. La construcción soldada de caja con planchas antiderrape en la parte inferior del bastidor ofrece una resistencia adicional y una vida útil prolongada. Los dientes verticales autoajustables (fijos) son estándar. Los dientes basculantes son optativos. La posición ajustable del diente permite la selección variable de paletas o anchos de carga. Los cilindros hidráulicos están clausurados para su protección. Los sellos Cat de los cilindros aseguran el reemplazo fácil de las piezas.

HORQUILLAS DE MADERA

Las horquillas madereras maximizan la eficiencia de carga en las aplicaciones madereras.


El diseño de plancha abisagrada ofrece gran visibilidad. Las cuchillas son reemplazables. Especialmente diseñado para trabajos madereros en general. Ideal para la descarga, selección de paletas y abastecimiento de troncos al aserradero. La tenaza superior cierra entre los dientes para sujetar un tronco. El diseño de un bastidor acepta la tenaza maderera superior para la horquilla maderera (tenaza doble superior para horquillas para troncos) El centro de gravedad está cerca de la máquina, aumentando la capacidad de levantamiento. El perfil del bastidor ofrece acción de rodamiento para mejorar la carga de los troncos.

Las puntas optativas se encuentran disponibles tanto enroscables como soldables.

CUCHARONES MULTIPROPOSITO

Los cucharones de usos múltiples (4-en-1) permiten a un cargador hacer el trabajo de varios. Pueden usarse como cucharón estándar, hoja topadora, abrazadera o cucharón de descarga controlada.


Puede cargar material, empujar con la hoja recta, sujetar elementos con la abrazadera frontal hidráulica o descargar cantidades medidas. La abrazadera frontal gira dentro de la parte posterior del cucharón para lograr un máximo de rigidez y fortaleza. La cuchilla frontal acepta bordes empernables, dientes empernables o dientes con segmentos. Los diseños estándar son ideales para material con una densidad de 3000 lb/yarda³ (1800 kg/m³). Pueden desarrollarse unidades de tamaño especial en base a la necesidad del cliente o para materiales de otra densidad.

HORQUILLAS DE PALETAS

Las horquillas para paletas, para explotación forestal, maderera y para construcción son herramientas ideales para manejar una diversidad de materiales. Las diferentes configuraciones (diversas longitudes de costillas, sujetadores superiores, etc.) se adaptan bien a las aplicaciones específicas y el tamaño del tronco.

Otras horquillas que se ofrecen son las horquillas para componente usado y las horquillas eyectoras de forraje.

Cuando se usa con un acoplador, las horquillas para paletas aumentan idealmente la versatilidad de la máquina para el manejo de una variedad de materiales.


Los dientes basculantes se deslizan para permitir un ajuste del ancho para acomodar diferentes tamaños de cargas. Los dientes se encuentran disponibles en variadas longitudes

1219 mm (48" ), 1524 mm ( 60"), 1829 mm (72" ) y 2134 mm (84"). Los dientes con dimensiones especiales y capacidades únicas de carga están disponibles para adaptarse a los portadores estándares. Portadores anchos y tenazas superiores dobles y sencillos se encuentran también disponibles (La tenaza superior requiere una tercera válvula).

HORQUILLAS PARA PALETAS CON DIENTES FIJOS

Las horquillas para paletas con dientes fijos cumplen con una variedad de necesidades de manejo de materiales. Estas pueden usarse para descargar y manejar materiales, especialmente materiales en paletas.


Los dientes están disponibles para la mayoría de las máquinas en longitudes de 48" hasta 96". Tamaños especiales pueden obtenerse por pedido. Un modelo de perfil bajo se encuentra disponible para portaherramientas integrales. Las horquillas para paletas con dientes fijos facilitan la habilidad del operador de recoger cargas en terreno desigual. Los dientes se ajustan y traban manualmente.

CUCHARONES PARA BASURA

Los cucharones para basura se han diseñado para una larga duración en el agresivo entorno de basura; los mismos se caracterizan por diseños de alta capacidad bien adecuados para cargar, clasificar y hacer otras tareas en una estación de transferencia.


PIN ON REFUSE BUCKETS - LOADER

Modelo

Capacidad

Ancho

Profundidad

134-0734

5.2 m3 (6.75 yarda3)

3058 mm (120.4 pulg.)

1594 mm (62.75 pulg.)

Cucharones diseñados para usarse en estaciones de transferencia, plantas de reciclado y plantas incineradoras productoras de energía. La cuchilla prolongada permite al operador separar la basura reciclable. Las ventanillas de alta visibilidad contribuyen a la eficiencia del operador. La mayor altura permite que el cucharón empuje grandes cantidades de basura hacia una tolva o que se use en aplicaciones de carga y acarreo. Los cucharones incluyen herramientas de corte (GET) Caterpillar, así como piezas, mangueras y conexiones para cilindros Caterpillar, para asegurar una respuesta rápida a las necesidades del servicio.

También se ofrecen brazos para manejo de materiales y hojas en V.

HOJAS PARA NIEVE DE CARGADOR

Las hojas para nieve reversibles hidráulicas para ángulo izquierdo o derecho, con cuchillas de disparo Dicha acción reversible es ideal para aplicaciones de limpieza en caminos de montaña, aeropuertos, estacionamientos, instalaciones industriales, etc.


La hoja se puede orientar 30 grados hacia la izquierda o hacia la derecha. El operador puede cambiar la orientación de la hoja en 15 segundos sin salir de la cabina. La acción de inversión rápida es ideal para carreteras de montaña, aeropuertos, grandes zonas de estacionamiento, fábricas y carreteras urbanas o rurales. Los modelos para la IT28 y menores permiten un movimiento pendular de 9 grados en todas las direcciones. Las cuchillas de disparo se sostienen con los resortes de torsión para permitir la remoción de la nieve, se dispararán tras el contacto con los bordillos, las tapas de alcantarilla u objetos similares. Las cuchillas de disparo se pueden bloquear manualmente cuando la aplicación lo precise. Los amortiguadores de caucho amortiguan la carga del resorte en las cuchillas de disparo .

CUHARONES DE ROCAS

Estos cucharones se han diseñado para trabajar principalmente en industrias de minería y canteras, ya sea con bordes rectos o de pala. El borde recto tiene mayor fuerza de desprendimiento y espacio libre de descarga; el borde de pala ofrece mejor penetración.



El acero de alta rigidez, específico para la aplicación y los materiales de trabajo, se utilizan para lograr mayor duración. Los cucharones de ancho adicional pueden prolongar la vida útil de los neumáticos para reducir los costos de operación. Las bandas antidesgaste adicionales reducen la necesidad de costosas reconstrucciones de cucharón. Algunos diseños incluyen placas de revestimiento resistentes al desgaste, las cuales facilitan la reconstrucción cuando se necesita. La densidad del material determina la capacidad de los cucharones. La adecuada selección de dientes y cuchillas aumentarán la productividad en tanto se reduce el costo de las herramientas de corte (GET). Estos cucharones se ofrecen con o sin dientes, con dientes y segmentos empernables, o con cuchillas empernables. Para los cargadores más grandes también se ofrecen protectores de barra lateral, el sistema MAA (adaptador acoplado

mecánicamente) de Caterpillar y el sistema MAWPS (placas antidesgaste acopladas mecánicamente) de Caterpillar en lugar de las placas antidesgaste estándar empernables y soldables.

CUCHARONES PARA ARENA Y GRAVA

Los cucharones para arena y grava se han diseñado para usarse en aplicaciones abrasivas o de desgaste extremo tales como carga de arena y grava, o carga de plantas de asfalto.


Se utiliza acero de alta rigidez para su mayor duración. La construcción con costillas de refuerzo exteriores aumenta la fortaleza para una mayor fuerza de desprendimiento en el varillaje tipo barra en Z de la máquina. Línea de excavación a 10 cm por debajo del suelo. Se han agregado placas antidesgaste a los costados y el fondo para prolongar la vida útil del cucharón. Los cucharones aceptan los tres tipos de herramientas de corte (GET) Caterpillar: cuchilla empernable, adaptadores empernables y segmentos empernables entre adaptadores. Los cucharones se ofrecen en modelos con acoples rápidos o con pasador.

CUCHARON DE DESCARGA LATERAL

Los cucharones de descarga lateral pueden descargar de ambas maneras: hacia adelante, como un cucharón estándar, o hacia el costado. f) Los cucharones de descarga lateral permiten que los cargadores operen en obras congestionadas


Son ideales para construir túneles, rellenar zanjas, construir terraplenes y desgarrar carreteras de asfalto. La unidad con borde recto estándar puede usar cuchilla empernable, dientes empernables o dientes con segmentos. El cilindro hidráulico está bien protegido del material que podría caer sobre la plancha antiderrame. El cucharón incorpora tanto una

válvula de traba hidráulica como una traba mecánica. El bastidor con orificios alineados para montar rígidamente el cucharón, prolonga su duración. Para el servicio pesado en carga de rocas, se ofrecen cucharones de descarga lateral con rejilla para rocas, así como cuchillas y dientes en V. Se ofrecen modelos con pasadores o acoples rápidos.

CARGADOR DE NEUMATICOS


TIRE LOADERS

Modelo

Peso

159-1467

kg (5700 lb)

CUCHARONES PARA VIRUTA DE MADERA

Los cucharones para virutas de madera y bagazo, diseñados específicamente para la máquina y el material de manejo, manejan virutas y residuos de caña de azúcar con eficacia.


La capacidad adicional del cucharón y sus características de carga aseguran un máximo de uso para la máquina. Las ventanillas de alta visibilidad vienen como equipo estándar para su mayor seguridad y productividad. Las cuchillas Caterpillar vienen como equipo estándar en los cucharones para virutas de madera para cargadores de ruedas y portaherramientas integrales Caterpillar. Es ideal para cargar material con una densidad de 1000 lb/yarda³ (0,6 ton/m³). Se ofrecen modelos con pasadores o acoples rápidos.

Descarga de garfios con tope de desconexión automática :

Horquillas para carga de troncos de alto volumen, diseñadas para aplicaciones de servicio pesado : carga y descarga de camiones, clasificación, apilamiento, alimentación de serrerías y trabajos generales en serrería.

El tope automático de descarga está disponible para aplicaciones forestales. Permite al operador apilar troncos ( uno o dos diámetros ) a mayor altura y sujetar con fuerza una carga parcial.


PRODUCTIVIDAD DEL CARGADOR

La productividad de un cargador frontal se calcula en m* por hora. Puede determinarse, estimando la carga real medida en banco de material, y calculando el tiempo que toma el manejar cada cucharón lleno. En otras , palabras, el encargado de planeación estima la carga del cucharón y su tiempo de ciclo. Luego puede calcular la productividad para el tiempo medio gastado en cada hora de producción real. Esta es la manera de estimar los metros cúbicos por hora para cualquier equipo de construcción que maneje material a granel.

El tiempo de ciclo de un cargador para manejar cada cucharón, debe separarse en varios componentes clave. Esta subdivisión tiene por objeto separar los cambios variables, los cuales dependen de las distancias que recorre el cargador con cada cucharón lleno, de los llamados tiempos fijos. El tiempo fijo comprenderá aquellas partes del ciclo del cargador que son razonablemente constantes, cualquiera que sea la operación de que se trate. Las partes son los tiempos requeridos para cargar el cucharón, para cambiar las velocidades, para girar

y para vaciar la carga. Para cualquier tipo de arreglo de la operación y cualquier distancia de movimiento de la carga, se estima que el valor del tiempo fijo es de 15 a 21 segundos, para una operación razonablemente eficiente.

El tiempo variable de recorrido se basa en las velocidades de recorrido y en las distancias a recorrer entre la carga y la descarga, y luego en el retorno para la siguiente carga. El cambio de velocidades, el giro y las maniobras, en general, se hacen entre los puntos extremos de cada ciclo.

CICLO DE TRABAJO.

La maquina estudiada en este caso realizaba labores de carga de materiales que se encontraban a distancias variables. Como grava, arena, ripio, bloques de hormigón (en algunas oportunidades).

Este ciclo de trabajo fue considerado para las cargas de gravilla que se encontraba a unos 15 mts. del cono dosificador para el hormigón en planta :

carga

transporte hasta el cono

descarga en cono

giro cambio de posición

regreso vacío al lugar de carga

TIEMPO DE CICLO: 1 minuto 20 seg.

RENDIMIENTO.

El rendimiento de un cargador está afectado por:

Tiempo de carga - Tiempo de excavación ( material de dureza media )

Tiempo : a) de transporte ; b) de descarga ; c) de retorno

Tipo de terreno

Velocidad de los hidráulicos

Posición respecto a la carga

Operador ( habilidad ) y operación del cargador frontal.

Capacidad del cucharón o balde ( a ras: arenas ; colmada : capacidad geométrica más 12% aprox. )

El rendimiento aproximado seria :

1 min. 20 seg. ! 3m aprox.

1 hora ! X

X = 135 m por hora.

EL MANTENIMIENTO

El mantenimiento fácil es parte del diseño de la transmisión. Las tomas de presión incorporadas contribuyen a reducir el tiempo de detección de problemas para aumentar la disponibilidad de la máquina. La inspección diaria del nivel se hace a nivel del suelo mediante un indicador visual bien protegido. Las válvulas de muestreo de aceite permiten acceder a la transmisión de modo rápido y limpio para hacer el Análisis Periódico de Aceite. El Control Electrónico de Presión del Embrague (ECPC) produce cambios más suaves y prolonga la duración del embrague. El ECPC detecta la información generada tanto por la transmisión como los controles del operador en la cabina para modular cada embrague individual. Ello produce cambios más suaves en la velocidad y el sentido de marcha. Los embragues modulan la energía, lo cual prolonga la vida útil de los mismos. El neutralizador de la transmisión permite al operador desconectar los embragues de la transmisión, eliminando así el par de torsión del tren de mando. Con el neutralizador, se mantienen altas las revoluciones del motor para obtener un pleno flujo hidráulico y se previene la sobrecarga de los frenos al conducir. Al ajustarse el neutralizador para una aplicación específica mejora el control de la máquina en avance lento, reduce la energía de los frenos y mejora el rendimiento de combustible. Caterpillar diseña, desarrolla y construye una servotransmisión con capacidad de cambio automático. La servotransmisión controlada electrónicamente permite hacer cambios de velocidad y sentido de marcha a plena potencia. Los cambios totalmente modulados prolongan la duración de los componentes y la productividad y ayudan a reducir la fatiga del operador.

Lo que respecta al mantenimiento de nuestra maquina dentro de la planta productora de hormigón, se realizaba por sus propios técnicos en el taller mecánico ubicado a un costado de la planta. Realizándole los respectivos cambios de aceite a los distintos sistemas en un ciclo periódico. En caso de desperfectos mayores se solicitan las piezas al distribuidor autorizado y se realiza su cambio dentro del taller mismo.

CONCLUSION

Se a podido observar la gran versatilidad de la pala cargadora o cargador frontal porque puede realizar labores tan variadas como transportar materiales, empujar, limpiar terreno, colar, elevar, etc.

Algunas recomendaciones que se pueden hacer son las siguientes:

sobre suelos rocosos, verter si es posibles una capa de materiales blandos para reducir los choques sobre el cargador.

Cargar los camiones a la derecha, y a la izquierda de la cargadora para igualar los desgastes.

Trabajar preferentemente de espalda al viento para evitar que el conductor reciba las partículas de polvo en la cara.

Por razones de duración del equipo debe procurarse que siempre opere en terreno horizontal, aunque haya que ejecutar una nivelación previa.

Cuando el cargador se mueve sobre terrenos rugosos debe llevarse la cuchara lo más baja posible, para evitar que la carga pueda caer sobre el operador y la máquina, dañándolos.

Para cada tipo de faena y calidad del terreno se debe escoger el cargador adecuado, así como los aditamentos más efectivos.

En general el camión debe estacionarse de modo que su eje longitudinal quede a 135 grados con respecto al frente de carga, con ello se reduce el giro del cargador.

Si no se dispone de espacio para maniobrar, el camión puede colocarse con su eje paralelo al punto de carga. Con ello el cargador tiene mayor recorrido pero su giro permanece igual.

Tratar de evitar los giros de 90 ó 180 grados, que son los que producen mayor desgaste en el equipo

Una cargadora sobre neumáticos debe evitar los patinazo, fatales para los neumáticos sobre todo en suelos silicosos o rocosos. Sobre terreno blando o arenoso, reducir la presión de los neumáticos.

No moverlas ruedas de dirección de las cargadoras sobre neumáticos mas que en marcha para no perjudicar los órganos de dirección.

BIBLIOGRAFIA

MAQUINARIA PARA LA CONSTRUCCION (David A. Day)

Maquinas para el movimiento de tierras (Jean Costes).

Pagina www.cat.com.

20

Equipos de carguío a cielo abierto o a rajo abierto

Pala de cableLa pala de cable es uno de los equipos más utilizados en faenas mineras a cielo abierto debido a la productividad que puede alcanzar en las operaciones de carga, respondiendo a la tendencia de las empresas mineras de mover una mayor cantidad de material (mineral y estéril).

En general, las palas de cable son equipos de gran envergadura, que alcanzan elevadas producciones, con costos unitarios bajos y una alta disponibilidad mecánica.Características de las palas de cable

Características de las palas de cable

En minería, la clasificación de los equipos de carguío se basa principalmente en la capacidad del balde, que se expresa en yardas o m3. En la actualidad, la capacidad del balde puede sobrepasar las 60 yardas. Existen dos tipos de palas de cable:

Las palas que cargan sobre otros equipos (camiones), que son las más utilizadas.

Palas que descargan directamente sobre el lugar de depósito.

Ventajas de las palas de cable

Las características más significativas de las palas de cable son las siguientes:

Pueden excavar a alturas entre los 10 y 20 m.

Pueden descargar a alturas entre los 6 y 12 m.

Poseen un sistema de traslación sobre una oruga y su accionamiento es eléctrico.

La excavación se realiza mediante la combinación de dos movimientos: elevación y

empuje.

Son máquinas pesadas y robustas, adecuadas para trabajar en cualquier tipo de

material.

Permiten el arranque directo de materiales compactos, aunque en muchos casos se

acondiciona el material a la carga mediante tronadura.

Tienen alta fiabilidad, debido a un diseño ampliamente probado, con buena

disponibilidad yutilización efectiva.

Pueden remontar pendientes reducidas, pero no es aconsejable que operen inclinadas

debido a posibles problemas en el sistema de giro de la máquina.

Presentan buena estabilidad y suavidad en la operación.

Proporcionan una buena mezcla en dirección vertical, durante la carga, debido a la

manera de excavar, ya que la forma de movimiento de la pala hacia el material es,

primero, horizontal, penetrando la pila de material tronado, y segundo, subiendo el balde

en forma casi vertical hasta lograr llenarlo.

Presentan buen rendimiento, incluso en malas condiciones de piso, ya que operan sin

desplazarse sobre él.

Ofrecen al operador una muy buena visibilidad durante la operación, además de

condiciones de alta seguridad.

Tienen una larga vida útil, estimada en más de 60.000 horas de operación.Limitaciones de las palas de cable

No son adecuadas para cargas selectivas de material.

Presentan una reducida capacidad de excavación (menos que las orugas).

Requieren de un equipo auxiliar que constantemente mejore la pila de material por

cargar. Generalmente son tractores sobre orugas (bulldozer) o ruedas.

Requieren operadores altamente calificados.

Pueden dificultar las labores, puesto que las mantenciones se realizan en la misma

faena minera.

Por su alto precio, sólo son consideradas en proyectos de gran escala y duración.Descripción general del equipo

Las palas de cable tienen tres secciones principales que se encuentran interrelacionadas:

Infraestructura

Las palas de cable tienen una infraestructura montada sobre dos carros de orugas, lo

que les permite posicionarse adecuadamente en los lugares de trabajo, y trasladarse a

baja velocidad. En este conjunto va instalado el mecanismo de traslación y dirección,

aunque en algunos equipos el motor correspondiente vaya montado en la plataforma

superior. Todo el equipamiento eléctrico va por la infraestructura.

Superestructura

Sobre la infraestructura se instala la superestructura giratoria, que consiste en una

plataforma capaz de girar en 360 grados en ambos sentidos. La superestructura está

cubierta por un habitáculo cerrado y presurizado, que impide la entrada de polvo en los

sistemas de accionamiento y control, tanto de la función de carga como de la de giro

montadas sobre ella.

En la parte delantera del habitáculo se ubica el equipo frontal de excavación y la cabina

del operador. En la trasera está el contrapeso.

Estructuras de operación

La operación de carga de una pala de cable se realiza mediante la combinación de dos

funciones ejecutadas por dos mecanismos distintos: Mecanismo de elevación, que trabaja mediante el cable de elevación, que se enrolla en su correspondiente tambor. Mecanismo de empuje / retroceso, que se realiza por medio de un mecanismo piñón y cremallera instalado en la pluma o también mediante cables y un tambor montados en la superestructura, todos accionados por motores eléctricos. La descarga se realiza una vez que la superestructura ha girado hasta situarse sobre la unidad de transporte (camión). En ese momento, un motor eléctrico ubicado en la pluma acciona, mediante un cable, el cerrojo de la compuerta para descargar el material.Sistemas y mecanismos de funcionamientoSistema eléctrico

Alimentación

La alimentación a las palas de cable, en alta tensión, se realiza desde la red trifásica de

distribución de la explotación. La tensión de dicha red (15 a 45 kV) es muy superior a la

utilizada normalmente por las excavadoras (3,3 a 7,2 kV), por lo que se necesita una

transformación intermedia que se hace mediante una subestación, normalmente móvil y

situada en la propia faena minera. El cable flexible que llega a la máquina por la parte

trasera conduce la corriente a la superestructura giratoria, donde se encuentra la

mayoría de los mecanismos y todos los sistemas de mando y control.

Accionamiento eléctrico

Cuando la electricidad se introdujo como fuente de energía por razones de rendimiento y

costo, su empleo se hizo en corriente continua. La utilización de motores de corriente

continua, en vez de alterna, se hizo porque el par de salida por amperio consumido es

máximo y su doble alimentación suministraba control y flexibilidad lo suficientemente

buenos. La relación entre par (intensidad) y velocidad (tensión) de estos motores los

hacía ideales para esta aplicación.

Superestructura giratoria

En la plataforma de la superestructura van instalados todos los sistemas de mando y

control eléctrico de los distintos mecanismos. En su parte delantera están implantados

los apoyos de la pluma, el soporte y estructura principal del equipo de excavación y del

bastidor en "A", que mantiene a la pluma en posición mediante los cables de

suspensión.

Como estos apoyos son flexibles y la pluma puede ser elevada, para casos de una elevación descontrolada o de la aplicación de excesivo empuje existe un interruptor "fin de carrera" que impide que la pluma caiga sobre la máquina.Mecanismo de elevación

La elevación del balde de la pala se hace siempre mediante cables, por lo que el mecanismo está compuesto por uno o dos motores eléctricos y una transmisión por engranajes que llegan hasta el tambor de enrollamiento, controlando el balde de buena forma.

El mecanismo de elevación lleva un freno de zapata, accionado por un muelle, que permite mantener el balde elevado durante los desplazamientos de la máquina. El freno se quita neumáticamente para trabajar desde la cabina del operador mediante el control eléctrico.Mecanismos de empuje y retroceso del baldeExisten diferentes mecanismos para accionar el empuje del balde.Las palas marca Bucyrus transmiten al brazo los movimientos de empuje y retroceso en la excavación mediante cables. El mecanismo que los acciona va situado en el centro del lado delantero de la superestructura.

Otro sistema consiste en un mecanismo de piñón y cremallera, accionado por un motor eléctrico o hidráulico. Todo el conjunto va montado al aire sobre la pluma, cerca de la guiadera, por lo que aumenta la inercia en el giro de la máquina.Mecanismo de giro

Permite el giro en 360 grados, en cualquiera de los dos sentidos, de toda la superestructura respecto de la infraestructura apoyada sobre el suelo. El movimiento parte de uno o más motores, situados verticalmente en la plataforma superior. La transmisión se realiza por medio de engranajes rectos, cuyo último eje atraviesa la superestructura.Mecanismo de traslación y dirección

Si bien para los equipos pequeños el mismo motor de elevación sirve para hacer la traslación, los diseños modernos instalan motores independientes de traslación en la parte trasera de la infraestructura. Un motor único, con transmisión independiente para

cada oruga, frenos y embragues de mandíbulas o discos, suministra las direcciones deseadas.Infraestructura y bastidores de oruga

Consiste en una robusta estructura que soporta toda la máquina, montada en dos bastidores de orugas sobre los que la pala realiza los desplazamientos.

Sobre ella gira la superestructura encargada de ejecutar la carga y descarga del balde, estando el eje de giro o pivote central alojado en el centro de la infraestructura. Para ello, ésta lleva en su parte superior la corona dentada de giro y la pista inferior del círculo de rodillos.Sistema neumático

El aire comprimido que acciona los frenos y embragues se produce en un grupo moto-compresor situado dentro de la cabina presurizada de la plataforma giratoria. El motor es de corriente alterna a baja tensión.Cables de accionamiento

Los cables de empuje y retroceso son independientes, pero poseen un tambor de enrollamiento en común, pues forman un conjunto accionado por el mismo motor.

El ajuste o tensado del sistema se realiza sobre el de retroceso, mediante un mecanismo en el brazo, una vez que el de empuje ha sido convenientemente fijado. Ambos cables son del mismo diámetro y tienen longitudes distintas.

La sustitución de los cables de accionamiento es un factor importante en la mantención del equipo, por lo que se deben establecer frecuencias de reemplazo, ya sea por horas trabajadas o toneladas cargadas. No obstante, si por simple observación se ve en mal estado, deben tomarse las medidas pertinentes.BaldeEl balde se sitúa en el extremo del brazo y está unido a él mediante pernos que permiten facilitar su reemplazo o modificar la inclinación.Montado sobre un brazo (empuje/retroceso), el balde es elevado por los cables amarrados a él, que pasan por las poleas situadas en el extremo de la pluma.Respecto del brazo, éste transmite la fuerza de empuje necesaria para penetrar en el material por cargar, para lo que se desliza en una guiadera pivotante, permitiendo realizar cortes completos con distintos perfiles de excavación.

Por lo general, los baldes son robustos y pesados de acuerdo con las exigencias del trabajo. Los aceros de alta resistencia utilizados poseen pesos específicos de 1.500 kg/m3.

La geometría de diseño de baldes de los diferentes fabricantes puede variar significativamente, por lo que es muy importante considerar los siguientes cinco parámetros:

Ángulo de ataque

Ángulo de excavación

Anchura de balde

Altura del balde

Profundidad del balde

Pala hidráulica

La pala hidráulica es una máquina que se utiliza tanto en faenas de explotaciones mineras como en obras civiles. Los equipos más pequeños se usan para la apertura de zanjas, demolición de estructuras, etcétera.

Características generales de las palas hidráulicas

Existen dos tipos de palas hidráulicas: las palas frontales y las retros. La diferencia entre éstas se refiere al sentido de movimiento de los baldes y a la geometría de los equipos, distinguiéndose, por lo tanto, en la acción de carga.

Pala con carga frontal. Pala con carga retro.

Las palas hidráulicas que se utilizan en minería tienen las siguientes características:

Diseño compacto y peso relativamente reducido en relación con la capacidad de los

baldes.

Gran movilidad y flexibilidad en la operación, especialmente en la versión diésel, con

velocidades de desplazamiento de 2,4 km/h.

Excelente posicionamiento de las máquinas gracias al accionamiento independiente de

las orugas.

Capacidad de remontar pendientes de hasta 80%, y posibilidad de realizar la operación

continuada en pendientes de 60%.

Velocidades de rotación elevadas, de 2,5 a 5 r.p.m., por lo que se pueden lograr ciclos

de carga pequeños.

Fuerzas de penetración y excavación elevadas, permitiendo la carga directa de

materiales compactos.

Versatilidad para orientar el balde en el frente de la excavación, por lo que son muy

adecuadas para la explotación selectiva.

Exigen poco espacio para operar, constituyendo el equipo ideal en la excavación en

zanjas o espacios estrechos.

Presentan menor necesidad de empleo de máquinas auxiliares respecto de una pala de

cables.

Poseen una vida útil media de 25.000 a 35.000 h, por lo que su uso resulta muy atractivo

en faenas medianas y pequeñas.Componentes principales y funcionamiento

Chasis y tren de rodaje

El chasis tiene como misión transmitir las cargas de la superestructura al tren de rodaje. Los chasis para trenes de rodaje de orugas están constituidos por una estructura en forma de H que aloja en la parte central la corona de giro y va apoyada y anclada en los carros de oruga. El sistema de orugas está formado por los siguientes componentes:

Cadenas de tejas ensambladas por bulones y casquillos sellados.

Tensores de cadena.

Rodillos guía.

Ruedas guía.

Rueda motriz.

El sistema de traslación mediante tren de rodaje responde a tres funciones: otorgar una

plataforma de trabajo estable: soportar los movimientos de la máquina, permitiendo

hacerla girar durante la traslación, y aportar, al conjunto del equipo, movilidad y

capacidad para remontar pendientes.

El sistema de chasis de orugas presenta las siguientes ventajas en relación con el chasis neumático:

Mayor tracción sobre el suelo.

Menor presión sobre el terreno.

Mayor estabilidad.

Menor radio de giro.Superestructura

Es el conjunto formado por dos vigas cajón y una serie de módulos adosados, que deben absorber los esfuerzos transmitidos por el equipo de trabajo en la excavación y la aceleración producida por el giro. La superestructura está unida al chasis mediante la corona de giro, que es el elemento de la pala que permite la rotación de la superestructura respecto del chasis inferior, que permanece fijo sobre el suelo.AccionamientoLas palas de carga utilizan sistemas eléctricos o hidráulicos. Si bien los primeros ofrecen un menor costo de mantención, menor nivel de ruido y mayor disponibilidad mecánica, las palas pierden movilidad al necesitar de un cable.

Respecto del sistema hidráulico, los elementos más importantes del circuito son el depósito, las bombas, los distribuidores y receptores, motores o cilindros.Cabina

Si bien la cabina tiene una influencia indirecta en el rendimiento de las excavadoras, su funcionamiento es de gran importancia, por lo que deben ser funcionales y confortables.

La posición de la cabina suele estar en el lado izquierdo de la máquina, ya que desde allí el operador tiene mayor facilidad para posicionar rápidamente el camión, al contactarse visualmente ambos operadores (el de la pala y el del camión).Una cabina está constituida por los siguientes elementos básicos:

Dos palancas de mando, una de brazo y balde, otra de pluma y mecanismo de giro.

Palanca de traslación.

Consola que proporciona una información completa sobre la situación de la máquina.

Aislamiento de la cabina contra el ruido y vibraciones.

Asiento anatómico.

Equipo de trabajo

El equipo de trabajo está constituido por diferentes elementos, dependiendo de si la forma de descarga es frontal o de retroexcavadora:

En sistemas frontales: El equipo de trabajo lo constituye la pluma y el brazo con el

balde en su extremo. La fuerza de penetración se consigue mediante uno o dos cilindros

hidráulicos del brazo, y la fuerza de excavación por medio de otros dos cilindros en el

balde. El movimiento vertical se realiza gracias al accionamiento hidráulico de la pluma.

En sistema de retroexcavadora: El equipo de trabajo lo compone la pluma, el

brazo y el balde, articulados entre sí y accionados mediante sistemas hidráulicos.Baldes

El diseño y forma del balde influyen en el grado de llenado del mismo y, por lo tanto, en la producción horaria del equipo. Los parámetros por tener en cuenta en el diseño del balde son:

Relación ancho / volumen del balde.

Distancia entre la punta de los dientes y la articulación.

Ángulos de vuelco y apertura.

Peso del balde.

Cargadores frontales

Los cargadores frontales son equipos capacitados para realizar labores de carga de camiones, vagones o tolvas; carga y transporte para distancias cortas, ya sea a un chancador o al stock pile, y constituye una máquina auxiliar y/o de empuje en labores de limpieza o preparación de rampas.Características generales

Los cargadores frontales se pueden distinguir y clasificar según la capacidad de carga del balde, como se indica en la siguiente tabla:

Capacidad de carga Clasificación

< 4 m3Pequeños

4 - 8 m3 Medianos

> 8 m3 Grandes

En las faenas de minería a cielo abierto se utilizan principalmente los equipos medianos, asociados a camiones, de acuerdo con combinaciones bien definidas del binomio cargador-camión.Ventajas

El uso de los cargadores frontales representa importantes ventajas en el desarrollo de

las faenas en la minería, ya que tienen: Gran movilidad, alcanzando velocidades de 45 km/h, lo que les permite realizar la labor

de carga y transporte en distancias cortas. Capacidad de trabajo de descarga en altura de entre los 3 y 6 metros.

Capacidad para trabajar en pendientes.

Un ancho de balde que permite trabajar grandes bloques de roca.

Posibilidad de obtener mezclas de diferentes sectores debido a su gran movilidad.

Facilidad para mantener un piso de carga más limpio, no precisándose máquinas

auxiliares. Adaptabilidad a diferentes métodos de extracción.

Una menor inversión en relación con otros sistemas de carga (palas)

Facilidad de reventa.

Posibilidad de alquiler (arriendo) y contratación.

Una mantención sencilla respecto de otros sistemas de carguío.

Menor requerimiento de práctica y experiencia del personal que usará los equipos

Desventajas

Requieren una pila o material tronado más esponjado respecto de otros sistemas de

carguío. Esto implica una consideración importante en la tronadura, especialmente en lo

referente a la secuencia de encendido. Para igual capacidad de balde tienen menor productividad que una pala.

Requieren de un amplio espacio para maniobrar, ya que necesitan desplazarse durante

el proceso de carga. Tienen menor productividad en suelos embarrados y blandos.

Si no hay un buen nivel de pisos, existe un aumento considerable del costo de

neumáticos. Necesitan alturas de banco reducidas para operar con seguridad.

Poseen menor disponibilidad mecánica respecto de las palas.

Componentes principalesChasisEn general, el chasis está formado por dos semichasis unidos por una articulación doble con eje vertical. En el semichasis delantero, y de forma más o menos triangular, va anclado todo el equipo de trabajo. El semichasis trasero tiene forma de caja y debe soportar, además del eje y su diferencial, el peso del motor y de la transmisión. También, generalmente, soporta el peso de la cabina y mandos del operador.

Ambos están construidos de aceros de alta resistencia, especialmente diseñados para soportar esfuerzos de carácter continuado, tanto de torsión como de flexión.

Mediante la acción de los vástagos de dos cilindros hidráulicos, uno a cada lado, la articulación permite giros a izquierda y derecha, con ángulos de entre 35 y 45 grados, lo que aumenta la maniobrabilidad de la máquina.

CabinaLa cabina está colocada sobre la articulación y puede formar parte tanto del cuerpo trasero como del cuerpo delantero del equipo. La ubicación de la cabina presenta ventajas, las que se señalan en la siguiente tabla:

Ubicación Ventajas

Parte delantera

Mejor visión para el operadorAislamiento de ruidos y vibraciones del motor

Parte trasera

Mayor confortabilidad debido a los giros más pequeños en la parte trasera.Mayor seguridad en la operación.

NeumáticosSe estima que entre 10% y 20% de los costos de mantención de los cargadores frontales corresponde a los neumáticos, por lo que éstos representan uno de los factores clave por considerar en una buena operación de estos equipos. Los cargadores frontales utilizan los siguientes tipos de neumáticos:

Lonas sesgadas Radiales

Beadless

BaldesEn relación con el balde, éstos se diseñan con un ancho un poco mayor al de la máquina, de forma que al introducirlos en las pilas (carga) no se produzcan daños en los neumáticos.Estas dimensiones hacen que los baldes tengan una estructura más débil que la de las palas de cable y/o hidráulicas. Como además es necesario maximizar la carga útil, se deben construir con el menor peso posible. Por este motivo, las fuerzas de arranque de estos equipos son mucho menores que en las palas.

Los baldes se clasifican de acuerdo con el material que deben transportar y para el cual se han diseñado. Se distinguen baldes de material ligero, baldes de uso general y baldes de roca.

Los dos primeros son baldes de forma recta, en cambio el de roca tiene forma de "V" y se le han incorporado dientes para mejorar la penetración.

Sistemas de transmisiónLos cargadores frontales usan motores diésel como fuente de energía primaria, utilizando dos tipos de transmisión: mecánica o eléctrica.

Mecánica La transmisión mecánica está constituida por tres mecanismos de regulación:

Mecanismo de regulación de la velocidad del motor, que a su vez acciona un

convertidor de par convencional. Mecanismo de regulación por modulación de potencia, situado entre el motor y el

convertidor de par. La velocidad del motor y la bomba hidráulica permanecen

constantes. Mecanismo de regulación variable, con varios convertidores de par. Los convertidores

de par regulan la velocidad de traslación, manteniendo la velocidad de motor en un

régimen constante. Este mecanismo cuenta con los siguientes elementos: Convertidor de par, cuya finalidad es disponer de un órgano que multiplique el par,

disminuya el número de revoluciones y brinde un número de relaciones de cambio,

normalmente de 3 a 4,8. Caja de cambios, que suele ser del tipo "power-shift" o servo transmisión con control

simple, disponiendo de varias velocidades hacia adelante y hacia atrás. Árboles de transmisión, que transmiten el movimiento a los dos ejes, consiguiéndose

así la tracción a las cuatro ruedas.

Diferenciales, ejes y mandos finales.

Eléctrica. La transmisión eléctrica está constituida por los siguientes elementos:

Motor que gira a velocidad constante, acoplado a un generador de corriente alterna y a

una caja reductora a la que van conectadas las bombas del circuito hidráulico de

elevación y dirección. Rectificador de corriente

Motores de tracción de corriente continua en cada rueda

Sopladores de refrigeración de motores, circuito hidráulico, generador, filtros de aire,

frenos, etcétera. Ejes planetarios en cada rueda

Frenos de disco accionados neumáticamente

Sistema hidráulicoEl circuito hidráulico de los cargadores frontales acciona los cilindros de elevación y articulación.

La bomba que acciona los cilindros de la articulación debe producir la presión de aceite suficiente para controlar el balde, incluso cuando el motor de la máquina funciona a bajo régimen. Igualmente, cuando se produce la excavación y carga, y el motor se encuentra a régimen máximo, debe existir un exceso en la capacidad del circuito de la articulación para aumentar la del circuito de carga.Equipo de trabajoEl equipo de trabajo está constituido por el mecanismo de elevación, volteo y la cuchara. Los brazos de elevación son de acero de alta resistencia, están unidos por un puente central que garantiza solidez de conjunto, y son accionados por cilindros hidráulicos para subirlos y bajarlos.

En el mecanismo de volteo existen dos configuraciones. La más utilizada es la que se conoce como "cinemática en Z", que multiplica fuerza y velocidad de volteo gracias a su mejor geometría. El mecanismo es accionado por uno o dos cilindros hidráulicos, según el modelo.

Documents

Maquina Pala