DISEÑO DE UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPÁN PAVIMENTOS FACUL ACULT TAD DE D E INGENIERÍA INGE NIERÍA,, ARQUITECTU A RQUITECTURA RA Y URBANISMO
“CARGADOR FRONTAL Y EXCAVADORA”
Alum lumnos:
bocanegr egra Berna rna !"anl# C$n%or "a&'a (os) F* F* (u+re, &o,o -.on# /eral"a /eral"a 0ran1l'n V+s2ue, /are%es Fab'ola V'%aurre Val%era (os)
Docen"e: 'ng* 3on%ragon Cas"'llo Carlos E*
4NTROD5CC46N El pres presen ente te info inform rme e trat trata a sobr sobre e CARG CARGAD ADOR OR FRON FRONTA TAL L Y EXCA EXCAV VADO DORA RA,, un punt punto o de ran ran impo import rtan an!i !ia a en la ele! ele!!i !i"n "n de ma#uinarias ma#uinarias para la !onstru!!i"n, !onstru!!i"n, $a #ue esto a$uda a !ono!er los tipos de e#uipos #ue %amos a utili&ar para reali&ar un traba'o en obra( Las ma#uinarias se elien dependiendo del suelo en #ue se %a a traba'ar $ tambi)n dependiendo de los traba'os #ue se %a a reali&ar( La fina finallidad idad del del pre presen sente info nforme rme es dar a !ono ono!er !er su importan!ia, re!omenda!iones $ rendimientos de di!*as ma#uinarias, entre otros puntos #ue pueden a$udar a tener una me'or idea sobre el tema( +ara la reali&a!i"n del presente, *emos re%isado informa!i"n fsi!a $ %irtual, siendo esta anali&ada $ resumida para posteriormente plasmar los puntos m-s importantes !onser%a!i"n !onser%a!i"n $ re!omenda!iones( re!omenda!iones( La estru stru!!tura tura!!i"n del !on !onten tenido ido, est- !on !onform forma ado por defini!iones, mar!o te"ri!o, !on!lusiones, re!omenda!iones. di%idiendo el !ontenido para !ada tema antes men!ionado. entre otros puntos #ue !omplementan !omplementan la informa!i"n en s( Esper" #ue este informe sir%a !omo fuente de informa!i"n para futuros estudios a!ad)mi!os #ue reali!en otras personas( Arade!emos a la uni%ersidad uni%ersidad se/or de 0ip-n 0ip-n por brindarnos todas todas las *erramientas *erramientas ne!esarias para ser un buen estudiante, de iual manera al do!ente en!arado del !urso por los !ono!imientos brindados(
OB(ET4VO! Ob-e"'7o General •
E1pli!ar los diferentes !on!eptos sobre !aradores frontales $ e1!a%adores, para as poder sele!!ionar el tipo de e#uipo #ue se puede re#uerir para una !onstru!!i"n(
Ob-e"'7os Es&ec80'cos • • • •
Determinar el rendimiento de un !arador frontal Determinar el rendimiento de una e1!a%adora Estudiar los !on!eptos b-si!os de los e#uipos men!ionados E1pli!ar los detalles #ue se tienen #ue tener en !uenta para poder eleir los tipos de ma#uinaria(
3ARCO TE6R4CO CARGADOR FRONTAL El Carador Frontal denominado simplemente !arador. a %e!es tambi)n llamado pailoder por el primer !arador lleado a C*ile de mar!a 2nternational, deri%-ndose en el t)rmino a/di!ional entre los operarios m-s antiuos de la !onstru!!i"n( 0e !ompone de un tra!tor sobre neum-ti!os o sobre oruas 3Fi( 4(5(67 siendo el m-s utili&ado el de neum-ti!os 3Fi( 4(5(87 para se!tores reularmente planos o !on pendiente ba'a, adem-s de poseer una arti!ula!i"n este 9ltimo est- e#uipado !on un !u!*ar"n !u$o mo%imiento de ele%a!i"n se lora mediante dos bra&os laterales arti!ulados( El !u!*ar"n por s mismo puede reali&ar un mo%imiento de rota!i"n de !ierta amplitud alrededor de un e'e *ori&ontal, !on in!luso, in!lina!i"n neati%a del !u!*ar"n( Todos los mo%imientos son mandados por !ilindros *idr-uli!os(
El !u!*ar"n normal posee borde !ortante en la parte inferior, !on o sin dientes de penetra!i"n( E1isten numerosos tipos de !u!*arones se9n los traba'os a los #ue se destine: !u!*ar"n !orto refor&ado para !anteras, !u!*ar"n !on ner%ios, !u!*ar"n !on bordes de ata#ue en V para !ara de ro!as en a!opio. !u!*ar"n !on real!e para !ara de material espon'ado( Los 5sos m+s 0recuen"es %el Carga%or Fron"al •
• • • •
La !ara de todos los materiales, !on la !u!*ara apropiada o la *erramienta apropiada( E1!a%a!i"n, en terreno llano, de materiales sueltos o disreados Desmonte de terrenos blandos Limpie&a del terreno E1tendido $ ni%ela!i"n de materiales
Apo$o en las +lantas de ;ridos, Asfaltos, D, usado solamente en la ran minera( Los Caradores Frontales de *o$ en da son m-s %ers-tiles, traba'an me'or $ !on ma$or efi!ien!ia, son m-s f-!iles de dar ser%i!io $ son m-s !"modos(
O&erac'ones # A&l'cac'ones
El Carador Frontal es relati%amente nue%o entre los e#uipos para !onstru!!i"n( 0e introdu'o !omo otro a!!esorio para *a!er a9n m-s %ers-til el tra!tor de oruas $ atender el problema de limpie&a de los alrededores de los sitios de !onstru!!i"n( El tra!tor e#uipado !on *o'a o ?ulldo&er, s"lo poda empu'ar el e1!eso de material o desperdi!io *a!ia un lado, $ en !ambio, el Carador de !u!*ar"n frontal poda le%antarlo $ !ararlo en !amiones( Esa opera!i"n oriinal se efe!tu" !on los !u!*arones me!-ni!os reulados !on !ables, e instalados sobre bra&os ridos, #ue fueron los #ue tenan los primeros !aradores #ue apare!ieron al terminar la 0eunda Guerra @undial( +or las ra&ones e1pli!adas anteriormente, el !arador no tu%o ran a!epta!i"n sino *asta #ue se introdu'o el !ontrol *idr-uli!o en los me!anismos e1tensibles de los bra&os( En la a!tualidad, el Carador Frontal tiene ran apli!a!i"n $ a!epta!i"n( na de las apli!a!iones m-s !omunes del Carador Frontal, es la !ara de materiales en unidades de a!arreo 3Fi( 4(5(47( 0i el -rea #ue !ir!unda al material por !arar es ra&onablemente ni%elada, la unidad de a!arreo puede situarse en una posi!i"n !er!ana !on%eniente( En tal !aso, el Carador Frontal puede e1!a%ar $ *a!er el mo%imiento !orto ne!esario para %a!iar su !ara al !ami"n( Durante los primeros a/os del desarrollo del Carador Frontal, se us" !omo sustituto de las pe#ue/as palas me!-ni!as para !arar !amiones( En la a!tualidad se fabri!an !aradores randes $ de ran !apa!idad #ue reempla&aron a las palas me!-ni!as en !asi todas sus opera!iones tradi!ionales(
Forma %e Traba-o El me!anismo del !u!*ar"n de los Caradores Frontales se dise/a para tener una altura de %a!iado !omprendida entre 8(> $ >(5 metros arriba del plano sobre el #ue se mue%e el tra!tor( Tal altura es propor!ional al tama/o del Carador Frontal( Esto *a!e posible #ue el !arador %a!e a un !ami"n o unidad de a!arreo de tama/o ade!uadamente e#uilibrado( La opera!i"n de un Carador Frontal entre su posi!i"n de !ara $ la de %a!iado, re#uiere por lo eneral mu!*as maniobras( 0i es limitado el espa!io utili&able entre las posi!iones de !ara $ des!ara, puede presentar problemas( n Carador Frontal montado en tra!tor de oruas puede pi%otear lentamente sobre sus bandas de oruas sin ran difi!ultad, pero un tra!tor de dos e'es, montado s obre neum-ti!os, ne!esita m-sespa!io para maniobras( Esto *a !ondu!ido a la unidad de tra!!i"n arti!ulada m-s moderna( n Carador Frontal de arma&"n arti!ulado tiene su arti!ula!i"n apro1imadamente a la mitad de la distan!ia entre sus e'es( 0u
!apa!idad de iro se aumenta notablemente por el -nulo de m-s de 4B rados #ue puede irar el e'e frontal a !ada lado de la posi!i"n re!ta *a!ia delante( +or supuesto, el !u!*ar"n puede estar en mu!*as posi!iones diferentes durante la opera!i"n del Carador Frontal( Con el !u!*ar"n ele%ado a una altura de %a!iado, no tiene efe!to aluno sobre las dimensiones laterales a ni%el del terreno( +or ello, eneralmente se da la lonitud del Carador Frontal sin in!luir el !u!*ar"n( El radio de iro o de %uelta medido *asta el neum-ti!o trasero e1terior de un Carador Frontal arti!ulado, es apro1imadamente iual a su lonitud total e1!lu$endo el !u!*ar"n( Esto sinifi!a #ue un Carador Frontal arti!ulado bien dise/ado puede traba'ar en un espa!io !onfinado( En eneral, no ne!esita m-s del doble de la lonitud de la m-#uina, para e1!a%ar, maniobrar $ %a!iar su !ara( n Carador Frontal arti!ulado puede irar su parte frontal para !arar dire!tamente del ban!o de material( Esta misma fle1ibilidad para maniobras puede a$udar durante el %a!iado a un le!*o de a!arreo laro( 0u fle1ibilidad permite al Carador Frontal e1tender su !ara para lorar uniformidad de distribu!i"n en la unidad de a!arreo, sin tener #ue !ambiar su posi!i"n !ompletamente( La !apa!idad de !ara a unidades de a!arreo, de un Carador Frontal arti!ulado, en su posi!i"n de rota!i"n, es apro1imadamente del 5 de su !apa!idad en su posi!i"n normal *a!ia delante( n ter!er uso importante del Carador Frontal es la !ara de material de %oladuras a unidades de a!arreo, en el espa!io limitado de una e1!a%a!i"n en ro!a, de un t9nel 3Fi( 4(5(>7 o de una !antera( En tales situa!iones, el Carador Frontal tiene una %enta'a sobre la pala me!-ni!a, por su pluma $ dem-s partes salientes(
Tambi)n se usa el Carador Frontal para e1!a%ar areados o material de !antera 3Fi( 4(5(57, para !ararlos a la parrilla de la tol%a de alimenta!i"n de una planta trituradora 3Fi( 4(5(7( En eneral, se sit9a la tol%a en el borde, o apenas adentro del ta'o del material( El Carador Frontal e1!a%a enton!es su !ara $ la a!arrea una distan!ia pe#ue/a *a!ia la tol%a( 0i la distan!ia de a!arreo es ma$or #ue la de al!an!e de una pala desde su posi!i"n de e1!a%a!i"n, el !arador tiene una %enta'a de!isi%a sobre la pala me!-ni!a para esta opera!i"n(
+or supuesto, !ual#uiera opera!i"n de limpie&a de !onstru!!i"n #ue !omprenda el re!oimiento del material $ su %a!iado en al9n otro luar, es ideal para un Carador Frontal 3Fi( 4(5(a $ 4(5(b7( Entre otros e'emplos, pueden !itarse la e1tra!!i"n de tron!os de ra&, de -rboles de ramas randes, as !omo de otros ob'etos randes #ue est)n en el -rea de traba'o, !omo prepara!i"n para los traba'os de ni%ela!i"n de terreno. el relleno de una e1!a%a!i"n para !imenta!i"n o de trin!*eras, parti!ularmente !uando el material tiene #ue a!arrearse desde !ierta distan!ia. tambi)n la %ariedad de traba'os de limpie&a en los alrededores de un patio de areados o materiales para !on!reto(
Con%ucc'$n %e un Carga%or Fron"al La !ondu!!i"n del Carador Frontal no e1ie ninuna pre!au!i"n espe!ial, puesto #ue el Carador Frontal no al!an&a su pleno rendimiento sino es sobre superfi!ie plana, *ori&ontal o liera pendiente $ bien despe'ada( La toma de un a!opio se efe!t9a ata!-ndola por la parte ba'a, !on el borde del !u!*ar"n a ras desuelo( 0e debe es!oer la %elo!idad #ue permita la penetra!i"n en el mont"n sin !*o#ue( na %e& ata!ado el a!opio, !uando el Carador Frontal se frene, fi'ar los bra&os de ele%a!i"n en posi!i"n ba'a. enseuida un mo%imiento de %ai%)n en la palan!a de mando de iro del !u!*ar"n, bombea el material, llenando !ompletamente el !u!*ar"n 3Fi( 4(5(7(
Con el Carador Frontal en mar!*a adelante se endere&a el !u!*ar"n $ se fi'a( +oner enton!es el Carador Frontal en mar!*a atr-s $ ele%ar de nue%o los bra&os *asta separar el !u!*ar"n del mont"n( Vol%er- poner la mar!*a adelante *a!ia el punto de des!ara $, durante el tra$e!to, ele%ar el !u!*ar"n a la altura deseada, para #ue lleada al punto de des!ara, basta !on bas!ular el !u!*ar"n. se e%ita as momentos de paro en el punto de des!ara( 0in embaro, si el transporte se *a!e a una !ierta distan!ia, se debe ba'ar el !u!*ar"n a unos 4B " >B!m( 3Fi( 4(5(=7 del suelo para aseurar la estabilidad de la m-#uina(
El !ami"n se des!ara empe&ando por su parte delantera( na %e& reali&ada la des!ara, se ele%a de nue%o el !u!*ar"n para e%itar enan!*ar al borde de la !a'a del !ami"n en el momento de la mar!*a atr-s del Carador Frontal( La des!ara puede *a!erse de olpe o sua%emente maniobrando los mandos de des!ara( En el !aso del material ad*esi%o, se sa!ude el !u!*ar"n !on un mo%imiento r-pido de %ai%)n de la palan!a de mando de des!ara( +ara la !ara sobre !ami"n de piedras pro!edentes de %oladuras, se emplea de preferen!ia el Carador Frontal sobre oruas, $a #ue los neum-ti!os se da/an mu!*o !on los tro&os de ro!a( 0e debe pro!ura empe&ar la !ara del !ami"n !on blo#ues de pe#ue/as dimensiones( El despla&amiento del Carador Frontal, !on el !u!*ar"n lleno, sobre una pendiente empinada, se efe!t9a !on el !u!*ar"n a ras de suelo, $ en mar!*a adelante en la
subida, $ mar!*a atr-s en el des!enso( En la e1!a%a!i"n de es!arpe, para #ue la superfi!ie de traba'o permane&!a *ori&ontal, se ata!a el frente de su base, !omo para la !ara de un a!opio, ele%ando el bra&o para #ue el !u!*ar"n se llene( El e1tendido $ ni%ela!i"n deben ser reali&ados !on el Carador Frontal e#uipado !on un !u!*ar"n sin dientes, ba'-ndolo $ traba'ando a manera de una !u!*illa de ?ulldo&er( +ara una ni%ela!i"n m-s reular, debe traba'arse en mar!*a atr-s( Es&ec'0'cac'ones en C.'le9**;*<
T)cn'cas
Generales
3o%elo
Es"+n%ar
m+s
usa%o
D'mens'ones Carga%or Fron"al Ca"er&'llar 3o%elo =>>G
Es&ec'0'cac'ones Generales +oten!ia al Volante Re%olu!iones por @inuto Velo!idades de A%an!e > : 4(4 Hm(I*
: :
845 <+ 88BB R(+(@( 6 : (8 Hm(I*, 8 : 68( Hm(I*,
Velo!idades de Retro!eso 6 : (8 Hm(I*. > : >8(4 Hm(I*
Cuc.arones
8 : 6>(4 Hm(I*.
4 : 86( Hm(I*. 4 : 8>( Hm(I*.
Clas'0'cac'$n !AE %e Cuc.arones Ca&ac'%a%es %e Cuc.arones seg?n !AE Capa!idad a Ras: Es el %olumen !ontenido en el !u!*ar"n despu)s de ni%elar la !ara pasando un rasero #ue se apo$e sobre la !u!*illa $ la parte trasera del !u!*ar"n( Capa!idad Colmada: Es la !apa!idad a ras, m-s la !antidad adi!ional #ue se a!umule sobre la !ara a ras a un -nulo de reposo 8:6 !on el ni%el a ras paralelo al suelo 3Fi( 4(5(667 Altura de des!ara: se9n norma 0AE se espe!ifi!a #ue la altura de des!ara es la distan!ia %erti!al desde el suelo *asta el punto m-s ba'o de la !u!*illa, !on el pasador de arti!ula!i"n del !u!*ar"n a su altura m-1ima $ el !u!*ar"n a un -nulo de des!ara de >5J( El -nulo de des!ara es el -nulo al !u-l la se!!i"n plana m-s lara de la parte interior del fondo del !u!*ar"n irar- por deba'o de la *ori&ontal(
Cuc.arones %e 5so General Los !u!*arones, prin!ipalmente los de uso eneral, poseen una amplia %ariedad de apli!a!iones, para traba'ar en !ara en ban!o, e1!a%a!i"n $ !ara del a!opio( Construidos para soportar las !ondi!iones m-s dif!iles, estos !u!*arones tienen un dise/o de !onstru!!i"n de !alidad demostrada a base de un !ostillar #ue resiste torsiones $ distorsiones( Todos los !u!*arones tienen pla!as de derrame interadas #ue e%itan el derrame del material por detr-s, as !omo pla!a de desaste inferior $ laterales para aumentar la dura!i"n del !u!*ar"n( Este tipo de !u!*ar"n posee *erramientas de !orte tales !omo: El 0istema de prote!!iones de es#uina permite la m-1ima fle1ibilidad entre los sistemas de dientes $ !u!*illas obteniendo una prote!!i"n $ rendimiento e1!elentes en !ada apli!a!i"n( Las Cu!*illas $ Cantoneras Apernadas, son fabri!adas en a!ero al !arbono, re%ersibles, para tener ma$or fortale&a $ resisten!ia al desaste( Los Adaptadores de Es#uina de dos pernos se su'etan !on seuridad para e%itar mo%imientos( Los Adaptadores Centrales de dos pla!as apernados propor!ionan ma$or prote!!i"n a las puntas, ma$or fortale&a $ ma$or dura!i"n( Los 0ementos apernados re%ersibles de ser%i!io pesado proteen la !u!*illa de base $ mantienen una superfi!ie de traba'o uniforme 3Fi( 4(5(687(
Cuc.arones %e 3an'&ulac'$n %e 3a"er'ales Este tipo de Cu!*ar"n tiene el piso plano, para obtener e1!elente rendimiento, penetra!i"n m-s f-!il en el a!opio, fa!tores de llenado m-s altos $ !i!los m-s r-pidos en apli!a!i"n !on materiales de apilado( Est-n e#uipados !on !u!*illas $ prote!tores de es#uina apernados, estos !u!*arones propor!ionan una reten!i"n de !ara e1!elente( Todos los !u!*arones adem-s poseen pla!as de derrame interadas #ue e%itan el derrame del material por detr-s, as !omo pla!as de desaste inferior $ laterales para aumentar la dura!i"n del !u!*ar"n3Fi( 4(5(647(
Cuc.arones &ara Roca Este !u!*ar"n tiene un dise/o de borde afilado #ue fa!ilita la penetra!i"n $ *a!e #ue sean apropiados para traba'os de impa!tos altos 3Fi( 4(5(6>7(
E1isten op!iones de puntas para obtener la me'or !ombina!i"n de resisten!ia al desaste, penetra!i"n $ fortale&a ne!esaria para !ada apli!a!i"n( Estos !u!*arones se *an dise/ado para traba'ar prin!ipalmente en industrias de minera $ !anteras, $a sea !on bordes re!tos( El borde re!to tiene ma$or fuer&a de desprendimiento $ espa!io libre de des!ara. el borde del !u!*ar"n ofre!e me'or penetra!i"n( El a!ero de alta riide&, espe!fi!o para la apli!a!i"n $ los materiales de traba'o, se utili&an para lorar ma$or dura!i"n( Los !u!*arones de an!*o adi!ional pueden prolonar la %ida 9til de los neum-ti!os para redu!ir los !ostos de opera!i"n( Las bandas antidesaste adi!ionales redu!en la ne!esidad de !ostosas re!onstru!!iones de !u!*ar"n( Alunos dise/os in!lu$en pla!as de re%estimiento resistentes al desaste, las !uales fa!ilitan la re!onstru!!i"n !uando se ne!esita( La densidad del material determina la !apa!idad de los !u!*arones( La ade!uada sele!!i"n de dientes $ !u!*illas aumentar-n la produ!ti%idad en tanto se redu!e el !osto de las *erramientas de !orte( Estos !u!*arones pueden ser !on o sin dientes, !on dientes $ sementos apernados, o !on !u!*illas apernadas( +ara los Caradores Frontales m-s randes tambi)n se usan prote!tores de barra lateral( /un"as &ara Cuc.arones •
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+untas Cortas: 0e usa en traba'os de alto impa!to $ de dislo!a!i"n, !omo por e'emplo en ro!as( +untas Laras: 0e usa en las apli!a!iones m-s enerales donde no *a$ peliro de #ue se rompan( +untas Laras de 0er%i!io +esado: 0e usa en traba'os enerales de !ara $ de e1!a%a!i"n, tiene e1!elente resisten!ia al desaste $ ran fortale&a( +untas de Abrasi"n de 0er%i!io +esado: 0e utili&a en traba'os en arena, ra%a $ ro!a pul%eri&ada, m-1ima !antidad de material de desaste( +untas de +enetra!i"n: 0e usa en materiales de alta !ompa!ta!i"n, !omo ar!illa, propor!iona la m-1ima penetra!i"n 3Fi( 4(5(657(
Accesor'os &ara Carga%ores Fron"ales Cu!*arones de so @9ltiple: Cara, e1plana!i"n, su'e!i"n de ob'etos o el filtrado de material de des!ara son tareas f-!iles !on los !u!*arones de uso m9ltiples 3Fi( 4(5(67(
Los !u!*arones de usos m9ltiples permiten a un Carador Frontal *a!er el traba'o de %arios( +ueden usarse !omo !u!*ar"n est-ndar, *o'a topadora, abra&adera o !u!*ar"n de des!ara !ontrolada( +uede !arar material, empu'ar !on la *o'a re!ta, su'etar elementos !on la abra&adera frontal *idr-uli!a o des!arar !antidades medidas( La abra&adera frontal ira dentro de la parte posterior del !u!*ar"n para lorar un m-1imo de riide& $ fortale&a( La !u!*illa frontal a!epta bordes apernados, dientes apernados o dientes !on sementos( Los dise/os est-ndar son ideales para material !on una densidad de 6BBK(Im(8( Cu!*arones de Des!ara Alta: 0on ideales para !arar material apilado, material liero en !amiones de paredes altas 3Fi( 4(5(67
4( Cu!*arones de Des!ara Lateral: +ermiten operar a los Caradores en -reas de traba'o !on po!o espa!io libre $ tambi)n pueden des!arar *a!ia delante al iual #ue los !u!*arones !on%en!ionales 3Fi( 4(5(67(
Los !u!*arones de des!ara lateral pueden des!arar de ambas maneras: *a!ia adelante, !omo un !u!*ar"n est-ndar, o *a!ia el !ostado( Los !u!*arones de des!ara lateral permiten #ue los !aradores operen en obras !onestionadas (0on ideales para !onstruir t9neles, rellenar &an'as, !onstruir terraplenes $ desarrar !arreteras de asfalto( La unidad !on borde re!to est-ndar puede usar !u!*illa apernable, dientes apernables o dientes !on sementos( El !ilindro *idr-uli!o est- bien proteido del material #ue podra !aer sobre la plan!*a antiderrame( El !u!*ar"n in!orpora tanto una %-l%ula de traba *idr-uli!a !omo una traba me!-ni!a( El bastidor !on orifi!ios alineados para montar ridamente el !u!*ar"n, prolona su dura!i"n( +ara el ser%i!io pesado en !ara de ro!as, se usan !u!*arones de des!ara lateral !on re'illa para ro!as, as !omo !u!*illas $ dientes en V( 0e usan modelos !on pasadores o a!oples r-pidos( A!oplador R-pido: +ropor!ionan una e1!elente %ersatilidad $ permiten #ue un operador !on una m-#uina reali!e una ran !antidad de tareas, de lo #ue resulta un ma$or rendimiento $ efi!ien!ia de la m-#uina( La ma$ora de las *erramientas de traba'o se pueden obtener !on an!*os para a!oplador o se pueden modifi!ar para #ue se adapten al sistema de a!oplador 3Fi( 4(5(6=7(
Cu!*arones para Carbones: E1isten de %ariados an!*os, todos estos poseen !u!*illas empernadas 3Fi(4(5(8B7(
Los !u!*arones para !arb"n, dise/ados para mane'ar !arb"n u otro material de densidad similar, pueden aumentar la produ!!i"n en un 5B !on respe!to a los !u!*arones est-ndar(La !apa!idad $ las !ara!tersti!as de !ara del !u!*ar"n se adaptan espe!fi!amente a la !apa!idad dela m-#uina para aseurar un m-1imo de utili&a!i"n $ produ!ti%idad( El dise/o del piso propor!iona resisten!ia adi!ional en apli!a!iones #ue e1ien alta fuer&a de desprendimiento(( Cu!*arones para Virutas: Dise/ados espe!ialmente para !arar $ transportar %irutas de madera $ materiales lieros similares( Las !u!*illas apernadas son est-ndar( Las re'illas de %isibilidad a$udan al operador durante la !ara 3Fi( 4(5(867(
Las *or#uillas para tron!os est-n dise/adas para apli!a!iones de ser%i!io pesado, !ara $ des!ara de !amiones, sele!!i"n, abaste!imiento $ paleti&ado de aserraderos (La doble tena&a superior se !ierra para to!ar las puntas de los dientes( El dise/o de plan!*a abisarada ofre!e ran %isibilidad( El dise/o de bastidor indi%idual re!ep!iona una tena&a doble superior en las *or#uillas para tron!os 3Tena&a superior para maderera de *or#uillas madereras7( Las !u!*illas son reempla&ables( Las puntas optati%as est-n disponibles tanto enros!ables o soldables( El perfil del bastidor permite una a!!i"n de rodamiento para me'orar la !ara de los tron!os(( Otros: Tambi)n es posible en!ontrar una %ariada ama de otros tipos de a!!esorios para los Caradores entre estos est-n los Cepillos
/ro%uc"'7'%a% %el Carga%or Fron"al La produ!ti%idad de un Carador Frontal se !al!ula en m4 por *ora( +uede determinarse, estimando la !ara real medida en ban!o de material, $ !al!ulando el tiempo #ue toma el mane'ar !ada !u!*ar"n lleno( En otras, palabras, el en!arado de planea!i"n estima la !ara del !u!*ar"n $ su tiempo de !i!lo( Lueo puede !al!ular la produ!ti%idad para el tiempo medio astado en !ada *ora de produ!!i"n real( Esta es la manera de estimar los metros !9bi!os por *ora para !ual#uier e#uipo de !onstru!!i"n #ue mane'e material a ranel( El tiempo de !i!lo de un Carador Frontal para mane'ar !ada !u!*ar"n, debe separarse en %arios !omponentes !la%e( Esta subdi%isi"n tiene por ob'eto separar los !ambios %ariables, los !uales dependen delas distan!ias #ue re!orre el Carador Frontal !on !ada !u!*ar"n lleno, de los llamados tiempos fi'os( El tiempo fi'o !omprender- a#uellas partes del !i!lo del Carador Frontal #ue son ra&onablemente !onstantes, !ual#uiera #ue sea la opera!i"n de #ue se
trate( Las partes son los tiempos re#ueridos para !arar el !u!*ar"n, para !ambiar las %elo!idades, para irar $ para %a!iar la !ara( +ara !ual#uier tipo de arrelo de la opera!i"n $ !ual#uier distan!ia de mo%imiento de la !ara, se estima #ue el %alor del tiempo fi'o es de 65 a 86seundos, para una opera!i"n ra&onablemente efi!iente( El tiempo %ariable de re!orrido se basa en las %elo!idades de re!orrido $ en las distan!ias a re!orrer entre la !ara $ la des!ara, $ lueo en el retorno para la siuiente !ara( El !ambio de %elo!idades, el iro $las maniobras, en eneral, se *a!en entre los puntos e1tremos de !ada !i!lo( CONCL5!4ONE! •
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Los e#uipos son mu$ importantes para el a%an!e de una obra, $a #ue nos propor!iona una ma$or desempe/o $ me'or !alidad para la e'e!u!i"n de un traba'o $a sea e1!a%a!i"n, o de !ara( La poten!ia de la ma#uinaria se eleir- de a!uerdo al tipo de suelos $ depender- tambi)n de luar en #ue se %a a traba'ar $ de los traba'os #ue se %a a reali&ar( Los rendimientos de las ma#uinarias depender-n de las distan!ias $ los suelos !on los #ue se %an a traba'ar( Es importante !ono!er los diferentes tipos de ma#uinaria para poder sele!!ionar el e#uipo ade!uado, teniendo en !uanta la e!onoma, efi!ien!ia $ efi!a!ia(
RECO3ENDAC4ONE! /ARA EL TRABA(O DE LO! CARGADORE! FRONTALE! •
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0obre suelos ro!osos, %erter si es posibles una !apa de materiales blandos para redu!ir los !*o#ues sobre el !arador( Carar los !amiones a la dere!*a, $ a la i&#uierda del Carador Frontal para iualar los desastes( Traba'ar preferentemente de espalda al %iento para e%itar #ue el !ondu!tor re!iba las part!ulas de pol%o en la !ara( +or ra&ones de dura!i"n de la m-#uina debe pro!urarse #ue siempre opere en terreno *ori&ontal, aun#ue *a$a #ue e'e!utar una ni%ela!i"n pre%ia( Cuando el Carador Frontal se mue%e sobre terrenos ruosos debe lle%arse el !u!*ar"n lo m-s ba'o posible, para e%itar #ue la !ara pueda !aer sobre el operador $ la m-#uina, da/-ndolos( +ara !ada tipo de faena $ !alidad del terreno se debe es!oer el Carador Frontal ade!uado, as !omo los a!!esorios m-s efe!ti%os( En eneral el !ami"n tol%a debe esta!ionarse de modo #ue su e'e lonitudinal #uede a 645 rados !on respe!to al frente de !ara, !on ello se redu!e el iro del Carador Frontal( 0i no se dispone de espa!io para maniobrar, el !ami"n tol%a puede !olo!arse !on su e'e paralelo al punto de !ara( Con ello el Carador Frontal tiene ma$or re!orrido pero su iro permane!e iual( Tratar de e%itar los iros de =B " 6B rados, #ue son los #ue produ!en ma$or desaste en el e#uipo( n Carador Frontal sobre neum-ti!os debe e%itar el patina&o, fatales para los neum-ti!os sobre todo en suelos sili!osos o ro!osos( 0obre terreno blando o arenoso, disminuir la presi"n de los neum-ti!os(
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No mo%er los neum-ti!os de dire!!i"n de los Caradores Frontales sobre neum-ti!os m-s #ue en mar!*a para no per'udi!ar los "ranos de dire!!i"n(
EXCAVADORA Las e1!a%adoras tienen mu!*as %aria!iones( +ueden estar montadas sobre oruas o sobre ruedas $ disponer de distintos a!!esorios de opera!i"n( Con !ada op!i"n de tipo, modelo, a!!esorios $ tama/os se tienen diferentes apli!a!iones $ por lo tanto, distintas %enta'as e!on"mi!as( La poten!ia *idr-uli!a es la !la%e de las %enta'as #ue ofre!en estas ma#uinas( El !ontrol *idr-uli!o de los !omponentes de la ma#uina propor!iona ma$or rapide& en los tiempos de los !i!los, me'or !ontrol de los a!!esorios, me'or efi!ien!ia total, sua%idad $ fa!ilidad de opera!i"n $ un !ontrol positi%o #ue permite una ma$or pre!isi"n( Las e1!a%adoras *idr-uli!as est-n !ompuestas por tres elementos: el monta'e 3neum-ti!os u oruas7, la !abina, el bra&o $ el !u!*ar"n( En eneral se !lasifi!an por el mo%imiento #ue les propor!ionan los !ontroles *idr-uli!os del bra&o en el !ual se apo$a el !u!*ar"n 3Fiura (67( na unidad !on un iro *a!ia aba'o se !lasifi!a !omo un a&ad"n, llamado tambi)n retroe1!a%adora o retro( Este e#uipo e'er!e una fuer&a de e1!a%a!i"n *a!ia la m-#uina, le%antando la !ara de aba'o *a!ia arriba( na unidad !on un mo%imiento *a!ia delante se !ono!e !omo una pala frontal( La pala frontal desarrolla la fuer&a de !ara mo%iendo la !u!*ara *a!ia adelante de la m-#uina( El iro *a!ia aba'o di!tamina un me'or uso del e#uipo para e1!a%a!iones por deba'o del ni%el de la m-#uina( El iro *a!ia delante de una pala frontal la *a!e m-s 9til para las opera!iones de !ara. por lo tanto, la ma#uina re#uerir- una !ara de material por en!ima del ni%el de apo$o del e#uipo(
a7 @o%imiento del a&ad"n
b7 @o%imiento de la pala frontal
Fiura (6 Es#uema del mo%imiento de las e1!a%adoras *idr-uli!as( na %ariante interesante la !onstitu$en los !aradores frontales( El mo%imiento del bra&o se reali&a *a!ia delante $ por lo eneral se usan para !olo!ar el material en unidades de transporte a partir de material pre%iamente apilado 3Fiura (87(
Fiura (8 @o%imiento del !arador frontal( >*<* !elecc'$n %e las e@ca7a%oras Las palas frontales son m-#uinas ideales para la e1!a%a!i"n en !anteras $ la !ara de unidades de transporte( 0u *abilidad para !arar *a!ia delante re#uiere #ue el material se en!uentre en un ban!o por en!ima del ni%el de la pala $ en una sola opera!i"n, es !apa& de !arar $ des!arar en el !ami"n( Las retroe1!a%adoras son ideales para la e1!a%a!i"n de &an'as o taludes $ la !ara tambi)n de unidades de transporte( +or su !onfiura!i"n la lonitud del bra&o es ma$or, propor!ion-ndole una ma$or %ersatilidad por su al!an!e en !uanto a profundidad $ altura( Los !aradores frontales son ideales para la manipula!i"n de material tipo areados, !omo tierra $ ro!a bien framentada: la !ara de !amiones, la e1!a%a!i"n de tierra, la !ara de areados en plantas de !on!reto $ asfalto( La e1!a%a!i"n la reali&a por en!ima del ni%el de la m-#uina( Vienen montados sobre oruas o sobre neum-ti!os( La %enta'a de los !aradores de neum-ti!os es #ue la !abina puede arti!ularse respe!to a las llantas posteriores, fa!ilitando su opera!i"n( >*<*<* /or el cos"o
Cuando se rela!iona el !osto, se debe estimar el !osto por metro !9bi!o manipulado por la e1!a%adora( En este !-l!ulo *a$ #ue !onsiderar aspe!tos !omo la dimensi"n del traba'o( 0i este in%olu!ra la manipula!i"n de randes !antidades de material, puede 'ustifi!arse el uso de una e1!a%adora de ran dimensi"n( Otro aspe!to es el transporte del e#uipo a la obra, puesto #ue los !ostos de mo%ili&a!i"n $ desmo%ili&a!i"n pueden ser ma$ores !uanto m-s rande sea el e#uipo( 0i se traba'a en material ro!oso, los !ostos de perfora!i"n $ %oladura pueden ser ma$ores !uando se traba'a !on e1!a%adoras pe#ue/as, por#ue se re#uiere ma$or !antidad de e1plosi%os para framentar la ro!a en por!iones m-s pe#ue/as, mientras #ue una e1!a%adora m-s rande puede manipular framentos tambi)n m-s randes de ro!a( >*<*9* /or las con%'c'ones %e "raba-o Las e1!a%adoras *idr-uli!as tienen la posibilidad de !ombinar un rano de !apa!idades de !u!*arones para un mismo modelo( La 0ele!!i"n de la !apa!idad del !u!*ar"n depende de la fa!ilidad !on #ue se puede manipular el material( 0i se tiene ro!a bien framentada o material f-!ilmente e1!a%able, los !u!*arones pe#ue/os podr-n manipular el material $ no ne!esitaran e'er!er mu!*a fuer&a para e1!a%ar el material( E1isten adem-s una %ariedad de !u!*arones para usos espe!fi!os #ue les da una %ersatilidad a9n ma$or( Otro aspe!to importante en la 0ele!!i"n del e1!a%ador es su !ombina!i"n !on las unidades de transporte( 0e men!ion" en 5(8 #ue un !ami"n no debera llenarse !on m-s de 5 !aras ni !on menos de >( Es de!ir, #ue la !apa!idad de las unidades de !ara debe ser !uatro o !in!o %e!es la dimensi"n del !u!*ar"n( Adem-s, la altura de la tol%a respe!to al ni%el del terreno o de la e1!a%adora determina el modelo, #ue debe ser !apa& de al!an&ar la parte superior de la tol%a para des!arar el material( Aun#ue en este sentido, es posible solu!ionarlo !olo!ando la e1!a%adora a una altura por en!ima del !ami"n 3Fiura (47(
Fiura (4 E'emplo del traba'o del a&ad"n, e1!a%ando $ !arando un !ami"n por en!ima del ni%el de !ara( Cuando se e1!a%an &an'as, el an!*o del !u!*ar"n ser- !rti!o para no e1!eder al an!*o de la e1!a%a!i"n $ lorar la sufi!iente fuer&a de !orte( En este !aso tambi)n es !rti!a la profundidad $ el radio de traba'o de la e1!a%adora 3Fiura (>7(
En !ual#uier !aso, el peso de la !ara en el !u!*ar"n no debe e1!eder la m-1ima !ara de dise/o o llamada tambi)n, m-1ima !ara de e#uilibrio est-ti!o( De lo !ontrario, la e1!a%adora puede %oltearse $ da/arse o !ausar da/o al personal( +or seuridad, no se re!omienda llear al lmite sino a un por!enta'e de este %alor, !omo se e1pli!a en el !-l!ulo de la produ!!i"n 3Ver numeral (8(87(
Fiura (> Es#uema del traba'o de una e1!a%adora en &an'as $ la influen!ia de la profundidad $ el radio de !orte( >*9* Calculo %e la &ro%ucc'$n 0i un e1!a%ador se !onsidera !omo una unidad independiente, su tasa de produ!!i"n puede estimarse !omo el %olumen del !u!*ar"n 3V!u!*ar"n7 entre el tipo del !i!lo de !ara 3T !i!lo7, afe!tado por los fa!tores de efi!ien!ia 3E7, de -nulo $ altura de !orte 3f !a7 $ de %olumen 3f $7, se9n la E!( (6( Pexcavadora
=
V cucharón T ciclo
'
' E f ca ' f v
E!( (6
>*9*<* Volumen %el cuc.ar$n El %olumen del !u!*ar"n se !onsidera la !apa!idad !olmada, afe!tada por los fa!tores de llenado, !omo se muestra en la E!( (8( Pcucharón V colmado ' f llenado =
E!( (8
La !apa!idad !olmada se estima a partir de la informa!i"n del fabri!ante, #ue asume un a!omodo del material !on una loma en la parte !entral $ una pendiente *a!ia los lados 3Ver Fiura (57( Esta pendiente es de 6:6 para las palas $ las e1!a%adoras de
a&ad"n 3espe!ifi!a!i"n +C0A7 $ es de 8:6 para los !aradores frontales 3espe!ifi!a!i"n 0AE7(
F'gura >* Es2uema %e la ca&ac'%a% %el cuc.ar$n %e las &alas # a,a%$n* Este a!omodo del material puede %ariar se9n sus !ara!tersti!as $ !ondi!iones( na arena suelta se!a se a!omodara !on una pendiente m-s ba'a mientras #ue si esta misma arena esta *9meda, es posible #ue al!an!e una pendiente ma$or 3Fiura (7( +or ello se suieren los fa!tores de llenado para a'ustar un a!omodo m-s realista se9n el material( Este %alor estar- en %olumen suelto(
F'gura >*> Acomo%o %el ma"er'al en el cuc.ar$n %e las e@ca7a%oras* En la Fiura ( se muestran tres lneas de llenado o a!omodo del material: A, ? $ C( La lnea A indi!a el m-1imo a!omodo del material, o!urrido por lo eneral !on materiales !o*esi%os o semiM!o*esi%os( La lnea C indi!a un pobre a!omodo del material en el !u!*ar"n, !ara!tersti!o por lo eneral de los materiales ranulares sueltos( La lnea ? indi!a un !aso intermedio(
En la Tabla (6 se ofre!en los fa!tores de llenado se9n el tipo de material para las palas, las e1!a%adoras de a&ad"n $ los !aradores( >*9*9* Ver'0'cac'$n %e la carga %e o&erac'$n na %e& #ue se determina el %olumen de la !ara de la e1!a%adora, se debe %erifi!ar el peso( A diferen!ia de una pala o una e1!a%adora de a&ad"n, el !arador debe maniobrar !on el !u!*ar"n !arado en posi!i"n ele%ada( La pala $ el a&ad"n s"lo iran alrededor de su !entro $ no re#uieren mo%ili&arse, por#ue no tienen despla&amiento, pero el !arador si( +or ello, en este e#uipo es m-s probable #ue un e1!eso de peso de la !ara en el !u!*ar"n produ&!a el %olteo de la m-#uina( = +iura(
+rorama de Titula!i"n 8BB( 2neniera Ci%il( ni%ersidad de
Tabla (6 Fa!tores de llenado para e1!a%adoras, en ( /ala 3a"er'al
A,a%$n
0ron"al
Carga%or Fron"al Neum+"'co s
Orugas
Ar!illa en ban!o. tierra. arena $ 6BBM66B ra%a
=5M66B
BM6BB
BM6BB
@e&!la de tierra $ ro!a
6B5M665
MM
6BBM68B
6BBM68B
Ro!a pobremente framentada
5M6BB
>B(5B
BM5
BM5
MM
5M=B
5M=B
BM5
BM=5
BM=5
Con!*uela. arenis!a en ban!o, 5M6BB ar!illa dura, materiales !ementantes
BM=B
5M=5
5M6BB
Limo *9medo, ar!illa arenosa
6BBM66B
6BBM66B
6BBM68B
Areado *9medo, me&!lado $ MM suelto
MM
=5M6BB
=5M6BB
Areado uniforme, suelto *asta MM 6I
MM
=5M6BB
=5M66B
Areado uniforme, suelo entre MM 6I $ 4I
MM
=BM=5
=BM66B
Areado uniforme, suelo entre MM $ P
MM
5M=B
=BM66B
Areado niforme, suelto de 6 MM " ma$or
MM
5M=B
=BM66B
Ro!a framentada
medianamente MM
Ro!a bien framentada
6BBM66B
MM
Fuente: @anual de Rendimiento Caterpillar( Edi!i"n 48 38BB67
Las !apa!idades en peso de opera!i"n est-n limitadas por el peso de la ma#uina 3tren de roda'e $ !abina7 $ se denominan !omo Q!ara lmite de e#uilibrio est-ti!o( En las espe!ifi!a!iones se suelen ofre!er %arios %alores, se9n la posi!i"n del !u!*ar"n respe!to al e'e lonitudinal del e#uipo( +or ra&ones de seuridad !on%iene no e1!eder un por!enta'e del mnimo %alor, !orrespondiente a la !ara lmite de e#uilibrio est-ti!o a iro pleno, re!omend-ndose *asta un 5B para los !aradores de ruedas $ un 45 para los de oruas( 0i la !ara e1!ede este lmite, seria ne!esario !ambiar un !u!*ar"n m-s pe#ue/o o !ambiar a un !arador m-s rande( >*9*;* T'em&o %el c'clo El tiempo del !i!lo es una fun!i"n del tipo de m-#uina $ de las !ondi!iones de traba'o #ue in!lu$en el -nulo de iro, la profundidad o altura de !orte $ en el !aso de !aradores frontales, la distan!ia de %ia'e( n !i!lo se !onsidera !omo el total de las opera!iones de !orte, iro !on !ara, despla&amiento o %ia'e, des!ara, iro %a!io $ rereso %a!io( En el !aso de palas frontales o e1!a%adoras de a&ad"n, el despla&amiento es nulo o mu$ pe#ue/o, !onsider-ndose !ero este tiempo( En las Tabla (8 se ofre!en alunos %alores del !i!lo de e1!a%adoras de a&ad"n sobre oruas $ en la Tabla (4 para los !aradores frontales, se9n +eurifo$ $ 0!*e1na$der 38BB87( Estos tiempos *an sido estimados para !ondi!iones promedio o ideales, se9n sea el !aso, !omo se indi!an en la parte inferior de !ada tabla( +ara palas frontales !on !apa!idades entre 8(8 $ 4( m 4, se tienen !i!los entre 6 $ 8> se(, !onsiderando entre a = seundos para las tareas de !ara, de > a seundos para el iro !on !ara, de 8 a > seundos para la des!ara $ entre > $ 5 seundos para el iro %a!io( La !ondi!i"n ideal de estos tiempos es un iro de =BJ $ una altura de traba'o iual a la "ptima(
Tabla (8 Tiempos de !i!lo de e1!a%adores tipo a&ad"n sobre oruas, para !ondi!iones promedio( T'em&o %e las 0ases %e "raba-o en segun%os Volum)n m;
cuc.ar$n Carga
G'ro carga
con Descarg a
G'ro Vac8o
To"al
B(
5
>
8
4
6>
B(M6(65
>
8
4
65
6(5M6(=
>
4
>
6
8(4
5
>
>
8B
8(
>
5
88
4(B
>
5
88
4(
>
8>
Condi!i"n promedio: +rofundidad de !orte entre >B $ B de la m-1ima profundidad de !orte $ -nulo de iro entre 4BJ $ BJ, !on unidades de transporte al mismo ni%el de la e1!a%adora(
En eneral, se estima #ue una e1!a%adora de a&ad"n tiene tiempos de !i!los 8B m-s laros #ue los de una pala frontal de similares dimensiones( Esto se debe a la ma$or lonitud del bra&o, #ue oblia a reali&ar ma$ores mo%imientos $ maniobras durante el traba'o( 0!*e1na$der 38BB87 en!ontr" #ue una e1!a%adora traba'ando por deba'o del terreno loran un a*orro de *asta el 68( en el tiempo del !i!lo #ue si traba'an por en!ima de su ni%el( Tabla >*; T'em&os %e c'clo %e carga%ores 0ron"ales*
Capa!idad del !u!*ar"n 3m 47
Neum-ti!os 3se(7
Oruas 3se(7
B( 4(B >(5= 6B(
8 4B 44 4
65 M 86 MMM MMM MMM
M 8( M >(86 M 5(45 M 6(5=
M 4B M 44 M 4 M >8
Fuente: +eurifo$ $ 0!*e1na$der( Constru!tion +lannin, E#uipment and @et*ods( 8BB8( Cuando se traba'en !on !ondi!iones distintas a las promedio o ideales para las !uales se *an !al!ulado los tiempos de los !i!los, *a!e falta apli!ar el fa!tor de !orre!!i"n por !orte $ -nulo, #ue se indi!an en (8(5( >*9** E0'c'enc'a Como en !ual#uier traba'o, e1isten !ondi!iones propias de la dire!!i"n en !ampo #ue pueden disminuir la produ!!i"n( +or e'emplo, este tiempo puede in!rementarse por la a!ti%idad de otros e#uipos en el -rea al llear a estorbarse entre si, la falta de orani&a!i"n del mismo operador, su ine1perien!ia, las !ondi!iones !lim-ti!as o de %isibilidad, el mantenimiento del e#uipo, la !ompeten!ia de la dire!!i"n en obra o las !ondi!iones de la &ona de traba'o del e#uipo( Todo esto se !onsolida en un fa!tor de efi!ien!ia( 0e pueden ofre!er alunos ranos, !omo los sueridos por 0!*e1na$der 38BB87 para palas frontales entre 4B a >5 minI*. en el !aso de e1!a%adoras de a&ad"n o de !aradores frontales, la efi!ien!ia puede llear a 5B minI*(
A pesar #ue estos %alores se pueden usar !omo una buena referen!ia, siempre serme'or !ontar !on una base de datos propia o mu!*o !riterio para asumirlos !on fidelidad( >*9** Fac"ores %e cor"e # g'ro
Cuando una e1!a%adora traba'a, debe ele%ar $ ba'ar su bra&o, irando para poder operar la !ara $ des!ara del material( Estas alturas o profundidades $ el iro reali&ado en dimensiones ma$ores a las ideales impli!an un ma$or tiempo del !i!lo( +or ello, los datos de !i!los se *an definido en base a unas !ondi!iones definidas !omo ideales para !ada e#uipo( +or e'emplo, los tiempos del !i!lo de la pala *an sido !al!ulados asumiendo #ue la altura de traba'o es la "ptima $ el -nulo de iro es de =BJ( +ara las e1!a%adoras de a&ad"n, las !ondi!iones ideales !onsideran una profundidad de !orte entre >B $ B de la m-1ima profundidad de traba'o $ el -nulo de iro entre 4BJ $ BJ 3Ver Fiura (7( En el !aso de los !aradores frontales, no importara el iro ni la altura de traba'o(
F'gura >* Es2uema %e las con%'c'ones %e g'ro '%eal %e las e@ca7a%oras* Al %ariar las !ondi!iones de traba'o respe!to de las ideales, se tendr-n %aria!iones en los tiempos de los !i!los de traba'o( 0i se tienen -nulos de iro menores, seuro #ue los tiempos me'oraran, mientras #ue si son ma$ores, este tiempo ser- ma$or( As mismo, si la altura de !orte es ma$or a la ideal el tiempo aumenta por#ue la pala demora m-s en e1tender su bra&o $ retornarlo $ si la altura es menor, tambi)n el tiempo aumenta por la difi!ultad de operar en una dimensi"n redu!ida 3Ver Fiura (7(
F'gura >* Es2uema %e la con%'c'$n '%eal %e al"ura $&"'ma %e las e@ca7a%oras* 0"lo las palas frontales tienen fa!tores !ono!idos( En la Tabla (> se muestran los fa!tores de altura de !orte $ -nulo de iro publi!ados por la Aso!ia!i"n de Gr9as $ e1!a%adoras 3+C0A7( Estos %alores son el resultado de estudios reali&ados en pe#ue/as palas operadas !on !ables 30!*e1na$der, 8BB87( El por!enta'e de altura "ptima es la altura de traba'o di%idida entre la altura "ptima, #ue por lo eneral est-
entre el 4B $ el 5B de la m-1ima altura de traba'o de la pala, siempre #ue el material sea f-!il de !arar !omo limo, arena o ra%a $ si es tierra !om9n, menos del >B( Otros materiales dif!iles de !arar !omo ar!illa pea'osa o ro!a re#uerir-n #ue esta altura "ptima sea el 5B de la m-1ima altura de traba'o( Estos fa!tores pueden %ariar a su %e& por el -nulo de iro( No se *an reali&ado estudios similares !on otros e#uipos( +odra ser interesante reali&ar una in%estia!i"n #ue permita sa!ar !on!lusiones sobre los fa!tores m-s ade!uados a usar en !ondi!iones distintas a las ideales o des!artar su apli!a!i"n( Tabla (> Fa!tores de altura de !orte $ -nulo de iro para palas frontales( profundidad ;nulo de iro "ptima
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B(=B
B(5
B(5
B(
B(8
Fuente: +eurifo$ $ 0!*e1na$der( Constru!tion +lannin, E#uipment and @et*ods( 8BB8( >*;* Fac"or %e 7olumen El %olumen en el !u!*ar"n se !onsidera en estado suelto( 0i se desea transformar el %olumen suelto en %olumen en ban!o, por e'emplo, f, estar- en fun!i"n del espon'amiento, %isto en la se!!i"n 6(5(>, !on la e1presi"n de la E!( (4: f v =
1 1+ E
E!( (4
0i se desea transformar las unidades de produ!!i"n de %olumen a peso, f% estar- en fun!i"n del peso unitario suelto, !on la e1presi"n de la E!( (>: f v
=
9 suelto
E!( (>
>** O"ras a&l'cac'ones Las e1!a%adoras de a&ad"n tienen otras apli!a!iones !on a$uda de a!!esorios inter!ambiables en reempla&o del !u!*ar"n( +or e'emplo, martillos perforadores, auers, rastrillos para limpie&a de terreno, martillos de impa!to $ 'a%as de demoli!i"n, !ompa!tadores %ibratorios, an!*os para i&a'e de tubos, et!(
Como elementos de i&a'e, las e1!a%adoras de a&ad"n tienen la !apa!idad de reempla&ar a un seundo e#uipo de r9a( La !ara de i&a'e no debe e1!eder el 5 de la m-1ima !ara, ni el de la !apa!idad de la e1!a%adora, es de!ir, no debe e1!eder el total de las !apa!idades estru!turales de la m-#uina( CONCL5!4ONE! •
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Las e1!a%adoras son mu$ esen!iales para abrir &an'as, reali&ar traba'os de e1!a%a!i"n, abrir desaes, et!( 0u desempe/o en obra nos permite el a%an!e, $a #ue esta espe!ialmente *e!*a para reali&ar obras de e1!a%a!i"n( En alunos !asos tambi)n se utili&a para !arar a los %ol#uetes, en !aso #ue no se en!uentre un !arador frontal( 0u rendimiento de la e1!a%adora depende del luar $ el suelo en #ue se %a a reali&ar su traba'o de e1!a%a!i"n(
