Dragas En general cuando una máquina excavadora convertible es equipada con un aguilón de grúa mejor conocido como "pluma" puede ser empleada en una infinidad de trabajos, dependiendo de la herramienta que se instale sobre la propia pluma, pudiéndose utilizar como grúa en el clásico trabajo de elevar cargas para moverlas de un sitio a otro, como martinete, como auxiliar en trabajos de concreto, para demolición, etc. El aguilón o pluma de la grúa cuando es equipada con un cucharón de arrastre se utiliza como draga excavadora y cuando se equipa equip a con un cucharón de almeja se se puede emplear emple ar como excavadora de cucharón de almeja para trabajos especiales.
Tipos de dragas Dragas
sobre terreno
seco Dragas sobre neumáticos Dragas sobre orugas Dragas sobre muletas
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Dragas marinas
Dragas hidráulicas Dragas mecánicas
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Usos del equipo para dragado
Se utiliza principalmente para realizar excavaciones muy profundas por debajo del nivel de sus sustentación sin que tenga que penetrar en ellas; por lo que su uso se concreta a excavaciones o desintegrados ubicados abajo del nivel de sustento de la propia maquina, tales como: Dragado de ríos para extraer grava o arena Excavación y limpieza de canales y zanjas Para despegar la capa vegetal Construcción de canales y vías de agua Excavación de trincheras
La draga esta diseñada especialmente para excavación de materiales relativamente suaves o de materiales sueltos como grava, e incluso roca muy bien fragmentada. Trabajan en seco o en el agua Su rendimiento depende mucho de la profundidad de la excavación.
Tamaño de dragas
Este depende del tamaño del cucharon que sé este utilizando. El tipo de material que se puede excavar depende de la distancia a la que se coloque la draga, ya que a mas distancia, el cucharon llega con mayor fuerza y el material que se puede extraer es mas duro. Esto depende también del ángulo que se forma entre la horizontal y la parte alta de la draga.
Cucharon para draga de arrastre
Cucharones para dragas(aditamentos) Cucharon de almeja
Estas están diseñadas para cargar materiales como arenas gravas y rocas pequeñas. Trabajan de manera vertical . Las almejas están disponibles en diferentes tamaños y su capacidad varia dependiendo del tipo de material que se desea excavar. Hay algunas con dientes para manejar los materiales mas duros y
Cucharon gajos de naranja
Draga de arrastre La draga de arrastre se hace colocando simplemente un cucharon para dragado, del cable de levante de una grúa y agregando un cable de arrastre que vaya desde el cucharon hasta un segundo tambor de operación.
Excavadora versátil Con un gran alcance Menor potencia de excavación que una pala •
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Laboreo de cables de una draga de arrastre
Operación de la draga
El ciclo es básicamente lo que se tarda en ajustarse la maquina para atinarle al punto, el tiempo que tarda en tirar el material y el que tarda en regresar a su posición original. La operación de estas maquinas es muy especializada así es que el operador que la maneja debe tener mucha experiencia. A la hora de tirar el material es muy difícil atinarle al camión, por lo que se recomienda tener espacios para depositar lo más grandes posibles para evitar de esa forma los derrames.
Funcionamiento de una draga de arrastre
Lanzado del cucharon
Funcionamiento del cucharon
Draga con cucharon de almeja
Cucharon de tracción central Puede hacer casi todos los trabajos que otros cucharones, aunque con menos eficiencia. Hace excavaciones profundas, estrechas y movimiento de materiales de un lugar a otro
Laboreo de cables de una draga con cucharon de almeja
Diagrama de alcance de una draga de arrastre
Dimensiones típicas de una draga de arrastre Tamaño de cucharon en m³ 0.685
0.9144
1.143
1.6
1.828
Radio de vaciado(A) m
9.144
10.66
10.97
13.71
16.15
Altura de vaciado (B) m
5.118
5.118
5.118
7.62
8.53
3.65
4.87
5.79
7.31
9.144
Alcance de excavacion (D) m
12.19
13.71
14.02
17.37
20.72
Longitud de la pluma (J) m
10.66
12.19
12.19
15.24
18.28
3.5
4.5
.85
4
4.28
Profundidad max. de excav.(C) m
Longitud del cucharon (L) m
Comparando el alcance de excavación y la altura de vaciado de los mismos tamaños de una draga de arrastre y una pala mecánica, se podrá observar que las dimensiones de las dragas de arrastre son aproximadamente 50% mayores que las de las palas mecánicas.
Tiempo de ciclo de una draga Se conoce como tiempo de ciclo el tiempo que tarda un equipo en realizar una operación, expresado en minutos o en segundos. El tiempo de ciclo es básico o de traslación. El tiempo de ciclo básico es un tiempo fijo, y el de traslación depende de las distancias a desplazar.
Tablas auxiliares para determinar rendimientos en dragas Tiempo de los ciclos Capacidad m³
Tiempo de Ciclo Seg.
.38
10
.56
20
Factor de giro Angulo de Giro (en grados)
Factor de Giro
45
1.26
60
1.16
75
1.07
90
1.00
°
°
°
.76
21
°
1.14
23
1.9
26
2.66
27
Factor de corte % Corte 40 60 80 100 120 140 160
factor Corte 0.80 0.91 0.98 1.00 0.97 0.91 0.85
Factor de operación minutos
factor de operación
120
0.88
60
1.00
150
0.79
55
0.92
180
0.71
50
0.83
45
0.75
°
°
°
Rendimiento de la draga Se define el rendimiento como la capacidad de producción por unidad de tiempo. Factores que lo determinan Se deben analizar los siguientes puntos: Tipo de material Profundidad de corte Angulo de giro Tamaño y tipo de bote Distancia de corte Método de deposito de material Tamaño de arrastradores Condiciones físicas de la maquina Condiciones de trabajo
Productividad de una draga de arrastre En la productividad de la draga de arrastre intervienen los siguientes factores:
Naturaleza del material excavado Profundidad de la excavación Angulo en que gira su carga la excavadora Tiempo de ciclo de carga de la excavadora El volumen de excavación en el lugar El balanceo de las unidades de acarreo cuando se usan
El rendimiento real se obtiene con la fórmula: Rend. Real = (R.T. x F x Fc x Fop.) / A Siendo: R.T
=
Rendimiento teórico
F
=
Factor de ángulo
Fc
=
Factor de corte
Fop
=
Factor de operación
A
=
Coeficiente de abundamiento
Producción
=Producción máxima en m³/hora =Volumen en medida en banco que hay en el cucharon, en m³ =Factor de corte =Tiempo de ciclo en segundos para la operación de la draga de arrastre a giro de 90° y corte optimo
Problema 1 Se tiene que limpiar una presa, la cual contiene material de azolve, a una profundidad promedio de 4.50 metros, para lo cual se tienen una Draga de Link Belt LS-98 de 112 HP, de 24.80 ton de capacidad, con un bote de arrastre de 1.15m3, y una pluma de 30.50 m, con un costo horario de $370.49 / hr, obtener él $/m3. DATOS: Costo Horario $370.49 /hr Material tipo I Factor de Abundamiento = 1.30 Factor de Giro 90 = 1.00 Factor de corte = 4.50 / 2.76 =163, el factor de corte tabla III = 0.85 Factor de Operación = 0.83 Capacidad del cucharón = 1.15 m 3 Tiempo de ciclo 23 seg. °
Ciclos por hora = 3600 / 23 = 156.52 Rendimiento teórico Rt = 156.52 x 1.15 = 179.99 m3 / hr Rendimiento real Rr = 179.99 x 1.00 x 0.85 x 0.83 / 1.30 Rr = 97.68 m3/ hr Costo por m3 = 370.49 / 97.68 =
Problema 2 Se tienen dos excavadoras de 1.52m³, excavando en tierra común medianamente empacada con una altura media de corte de 2.4384m la operación consiste en abrir un corte en una ladera en el que la pala excavaría desde el fondo del corte, mientras que la draga de arrastre excavaría desde arriba y hacia el lado del corte. Suponga que ambas unidades tienen la misma eficiencia relativa. El material excavado va a vaciarse con un giro promedio de 90° para cualquiera de las dos excavadoras. Determinar cuales son los costos por m³ de cada una de las maquinas y en base a eso elegir una para realizar el trabajo. Para una draga de arrastre de 1.52m³:
El corte es (2.4384/2.89)(100)=84% Por lo tanto el factor de corte=.99 (de tabla) Factor de abundamiento=1.25 Carga del cucharon=1.52/1.25=1.216m³ Tiempo del ciclo=32 s (de tabla)
Aplicando la formula para calcular la productividad
Para una pala de 1.52m³:
El corte es (2.4384/3.1089)(100)=78% Por lo tanto el factor de corte=.98 (de tabla) Carga del cucharon=(.87)*1.52=1.322m³ Tiempo del ciclo=25 s (de tabla) Aplicando la formula para calcular la productividad
Los costos corrientes totales por hora a usar, son: para una draga de arrastre de 1.52m³ podría ser de $298.98 y para una pala de 1.52m³ podría ser $339.75. Estas cifras favorecen a la draga de arrastre sobre la base del costo por hora. Pero los costos por unidad producida son: Para la draga de arrastre, Cs=298.98/135.43= $2.2 por m³
Para la pal, Cs=339.75/186.56= $1.82 por m³
Comparación de los cortes de la draga de arrastre y la pala
Dragas marinas Dragas Hidráulicas Dragas Hidráulicas utilizan agua para propulsar el material dragado. El material es succionado por la bomba y propulsado a través de la tubería.
Ejemplos
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Dragas de Succión Dragas de Barrena Dragas de Plancha Dragas de Jet Dragas de Cubeta
Dragas Mecánicas Dragas mecánicas usan una cubeta, almeja, o otros medios mecánicos para substraer el material del fondo. Si el material no puede ser descargado cerca de la draga, este será transportado alternamente
Ejemplos
Dragas de Balde Dragas Excavadora (excavadora) Dragas Retroexcavadora Dragas de Escalera Dragas de Cucharon
