Palas Mecanicas.pdf

UNIVERSIDAD “SAN LUIS GONZAGA” DE ICA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

DEDICATORIA : Los

integrantes

dedicamos nuestros posible

este padres

nuestra

profesional .

Camino inos II

Página 1

del

grupo

trabajo y

a

hacen

formación


INDICE

INTRODUCCION…………………………………………………… …………………………………………………………….. ……….. 3 PALAS MECANICAS 1. Defi Defini nici ción ón…… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ……… …

4

2. Func Funcio iona nami mien ento to…… ………. …...… ..……… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………. ….

7

3. Parte Partess básica básicass y opera operació ción n de una una pala pala mecán mecánica ica……… ……………… …………. ….

8

4 apa apaci cida dad… d……… ………… ………… ………… ………… …….… .……… ………… ………… ………… ………… ………. ….…. ….

!

". #endimiento de una pala mecánica…………………………………… mecánica……………… ……………………

14

".1 Profundidad óptima de corte……………………………………… corte……………… ………………………

14

$. %elección de una pala mecánica ………………………………………

14

7. &ama'o de la ma(uina………………………… ma(uina…………………………………………………. ……………………….

1"

8. Partes básicas………………………………………………………… básicas………………… ………………………………………… …

1"

!. )*todos para incrementar el rendimiento de la pala………….

1"

1+. ,fecto de la altura de corte en la producción…………………

1$

11. ,fecto del -nulo de iro……………………………………….

1$

12. Factor de producción eficiente…………………………………

1$

13. Factor de eficiencias ………………………………………...

17

14. ciclo de tiempo …………………………………………………

1!

1". )anera de obtener los má/imos rendimientos……………...

22

1$. &ablas au/iliares ………………….…………………………….

3+

17. Precauciones a tener en cuenta……………………………

33

onclusiones……………………………………………………….

38

INTRODUCCION ,n la industria de la construcción0 uno de los trabaos en las (ue se necesita más trabao es la partida de moimientos de tierras0 y si ablamos en obras de Camino inos II

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construcción de carreteras el moimiento de tierra se tiene ran importancia por la cantidad de material (ue se moilia. Dentro de las cuales podemos resaltar la e/caación de anas. 5as t*cnicas de e/caación (ue se empleen an en relación con el tama'o de la e/caación0 el tipo de suelo0 la presencia de aua y las restricciones del entorno0 el tipo de transporte y la planificación de la operación. 5a t*cnica a empl emplea earr debe debe ser ser siem siempr pre e la más más seu seura ra y adem además ás se debe debe bala balanc ncea ear0 r0 adicionalmente0 econom6a0 rendimiento0 impacto ambiental y otros factores. ,n trabaos pe(ue'os y en suelo blando0 la tierra se puede e/caar con palas. %i el terreno se encuentra lieramente compactado se puede utiliar aadones picotas picotas para soltarlo soltarlo y0 cuando cuando se encuentra encuentra muy compactado compactado se suelta suelta con picos cuos o con utiliación de aire comprimido. ,n e/caaciones abiertas con ol9menes mayores de moimiento de tierra se debe considerar el empleo de e(uipos especialiados0 tales como: 

Palas mecánicas 

aradores frontales



#etroe/caadoras



Palas frontales



ucarones de arrastre



Draas



;r9as con cucarón de almea



ada uno de estos e(uipos e/iste en arios modelos y tama'os0 presentando caracter6sticas (ue los acen eficientes y productios en ciertas condiciones de trabao con respecto a otras.

PALAS MECANICAS Camino inos II

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1. DEFINICION 5a pala mecánica0 tambi*n llamado carador delantero0 caruero de cubo0 el carador de cucarada o pala0 es un tipo de tractor0 por lo eneral moido por ruedas0 (ue usa un amplio plano (ue inclina el cubo al final de sus armas o braos móiles para leantar y moer el material. ,l montae de carador puede ser un accesorio desprendible o permanentemente montado. - menudo el cubo puede ser substituido por otros dispositios o instrumentos por eemplo0 mucos pueden montar tenedores para leantar plataformas pesadas o contenedores de embar(ue0 y una apertura idráulica de cubierta (ue permite a un carador actuar como e/caador o raspador. 5os aradores randes0 por lo eneral tienen sólo un balde delantero y les llaman aradores Delanteros0 mientras (ue pe(ue'os tractores de carador tambi*n a menudo son e(uipados con una pe(ue'a aada trasera y les llaman a caradores con aada trasera o carador bac=oes. 5a Pala mecánica es usada principalmente para carar materiales en camiones0 poner tubos0 limpiea de escombros0 y caar. >na pala mecánica no es la má(uina más eficiente para caar por(ue estas no pueden caar muy profundamente debao del niel de sus ruedas0 como una aada trasera lo puede acer. %u balde profundo por lo eneral puede almacenar apro/imadamente de 3 a $ metros c9bicos el n9mero e/acto ar6a con el modelo de tierra. 5a capacidad de cubo del carador delantero es muco más rande (ue la capacidad de cubo de un carador trasero. 5os caradores no son clasificados como la ma(uinaria de trabaos de terraplenar0 ya (ue su obetio primario es otro (ue trabaos de terraplenar. 5as palas mecánicas en áreas de construcción tambi*n son usadas para transportar materiales de construcción como ladrillos0 tubo0 barras metálicas0 y erramienta para caar en distancias cortas. 5as palas mecánicas tambi*n son usadas para el retiro de niee0 usando su balde o un cesta de niee pero por lo eneral se usan un accesorio (uitaniees. Caminos II

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,stas limpian la niee de calles y carreteras y tambi*n aparcamientos. - eces caran la niee en los camiones (ue lo lleen leos. - diferencia de la mayor parte de e/caadoras0 alunas palas mecánicas usan y no son arrastradas por cadenas. %in embaro0 las palas mecánicas de cadenas o pista realmente e/isten. ,stas son acertadas donde ay materiales muy audos0 afilados o filosas en ruinas de construcción da'ar6an ruedas de oma. 5as ruedas proporcionan meor moilidad y elocidad y no da'an los caminos paimentados tanto como las de pistas0 pero esto iene a costa reducir la tracción. abe resaltar (ue las palas mecánicas empleadas en la miner6a0 son ma(uinarias modernas de ran tama'o y peso0 cuyos baldes son capaces de moer entre 23 y 28 metros c9bicos0 es decir0 entre 7+ y 77 toneladas de mineral de una sola e. ,stas palas son el*ctricas y su potencia la obtienen conectándose al tendido de alta tensión o a camiones eneradores de electricidad. 5as palas en eneral0 constan de tres unidades principales: la ma(uinaria inferior0 el puente iratorio y el e(uipo frontal. 

La maquinaria inferior sirve0 de base para el bastidor rotatorio y contienen el e(uipo necesario para propulsar la pala.



E !uen"e #ira"orio incluye0 el bastidor rotatorio0 el depósito de lastre y la casa de má(uinas0 conteniendo esta 9ltima0 toda la ma(uinaria necesaria para las funciones de leante0 iro y empue0 como asimismo0 los controles para comandar las operaciones mecánicas. 5a casa de má(uinas dispone además0 de un sistema filtrador de aire para reducir al m6nimo la acumulación de calor y polo en su interior. 5a cabina del operador a montada en posición eleada sobre la casa de má(uinas y contiene todos los controles para operar la pala.

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

E equi!o fron"a$ ubicado en la parte delantera de la pala0 comprende el caballete ?-?0 el balde e/caador0 el brao del balde0 la pluma0 los cables móiles y los tirantes estructurales de la pluma.

5as palas electromecánicas tienen un funcionamiento bien caracter6stico. ,stán compuestas de arias ma(uinarias o transmisiones mayores0 donde cada una de *stas se podr6a describir como una ran caa reductora0 ya (ue a tra*s de una confiuración de arios enranaes0 reducen la elocidad de iro (ue entrea un motor el*ctrico0 para transmitir la potencia a unos tambores (ue enrollan unos cables o a los ees motrices para el desplaamiento. ,stas ma(uinarias mayores dan las funciones de leante0 iro0 empue y propulsión. %e9n sea el tipo de trabao a (ue fundamentalmente se destine la má(uina0 el fabricante pueden suministrarla sobre el tipo de montae o sistema de propulsión más adecuados0 los (ue primordialmente se diiden en: ♦

montae de propulsión sobre oruas0

♦

montae con autopropulsión sobre llantas neumáticas y

♦

montae sobre camión.

2. FUNCIONAMIENTO - diferencia de las palas traseras o tractores estándar empotrados con un cubo delantero0 mucos caradores randes no usan mecanismos de dirección de Caminos II

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automotor. ,n cambio0 estos son diriidos por un sistema idráulico. ,sto se le conoce como ? dirección articulada ? y permite al ee delantero ser fuerte0 permiti*ndolo llear una cara más pesada. 5a dirección articulada tambi*n da un radio reducido al iro y la maniobrabilidad por lo tanto más alta para la distancia entre ees. @a (ue las ruedas delanteras y el accesorio iran sobre el mismo ee0 el operador es capa ?de diriir? su cara. ,l problema es (ue cuando la má(uina se tuerce a un lado y ay una cara pesada es leantada alta0 y esto tiene un rieso muy rande de uelco amplio. ,stas ma(uinas aradoras delanteras anaron popularidad durante las dos d*cadas pasadas0 sobre todo en proyectos urbanos de inenier6a y pe(ue'os trabaos de moimientos de tierra o terraplenes. )ucos fabricantes de e6culo de inenier6a ofrecen una amplia ama de estos.

3. PARTES BASICAS Y OPERACIÓN DE UNA PALA MECANICA. 5as palas mecánicas se compones todas de las (ue pueden llamarse una A>BCD-D E%C- a la (ue se adaptan diersos implementos se9n la clase de trabao (ue se (uiere realiar. 5a >nidad ásica se compone: Caminos II

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

Una Case"a.G ,n el cual a el motor (ue muee todo el sistema y los procedimientos (ue realia el ma(uinista0 esa caseta a montada sobre un sistema de oruas o sobre la plataforma de un camión0 en el primer caso la pala es autopropulsora. ,l motor puede ser el*ctrico0 a asolina o diesel0 y pocos frecuentes (ue usan motores a apor.

5os implementos de la pala constan de: 

Una !uma o a#ui%n.G %e acopla a la unidad básica y alunos accesorios (ue a su e a acoplan a una pluma. ,l conunto es operado por sistema de cables (ue se controlan desde la caseta.



5a caseta el operador y la pluma o auilón con la (ue se opera el cucaron y (ue está sueta a un ee en la base de la caseta0 u6a en conunto sobre su ee ertical (ue está fiado a un sistema de oruas o camión permitiendo una rotación de 3$+Hdel conunto de la caseta y pluma0 permaneciendo fia la orua o la plataforma del camión.

CABLE S

CABIN A

ORUG AS

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PALA

BAL DE


4.

CAPACIDAD

5a capacidad de las palas mecánicas es desinada por el tama'o de su cucarón e/caador0 el cual se suele e/presar en yardas c9bicas (ue corresponde a la capacidad olum*trica del mismo0 cuando se encuentra lleno al ?ras?. 1yard.cubicaI+.7$4""48$ metros c9bicosI7$4""4.8"7!84 cent6metros c9bicos 5os tama'os comerciales frecuentemente utiliados en la industria de la construcción son desinados por la capacidad olum*trica de sus cucarones son de: 1J20 3J40 10 1 1J20 2 1J20 y 3 1J2 yardas c9bicas respectiamente0 realiando la descara por su parte inferior.

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DIMENSIONES PESO Y CAPACIDAD DE DIVERSAS MARCAS DE PALA MONTADO SOBRE ORUGA CON CUCHARON DE ALMAJE, CUCHARON DE ARRASTE Y CON GRUA. MARCA

CARACTERISTICAS GENERALES Mo%e!o

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Página 11

349' 3'35 3'2 2  7 2'65 3'2 3 9 2'93 3'3 2 1 2'62 3'1 7 3 3'35 4' 9 3 3'51 3'9  2 3'4 3'6 3 3 3'47 3'6 9 3 3'2 3'8 1 4 3'47 3'7 5 25 3'6 3'7 5 35 3'57 3'5 7 41 3'45 3'6 3 6 3'99 5'4 6

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2'8

3'5

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8'78

2'7

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1'11

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18

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57'5

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1'58

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2'19

59

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2 34

2'25

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1'77

17'


DIMENSIONES &ENERALES

PALA MECANICA

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&RUA


USO DE PALAS MECANICAS Y ELECCION DE TIPOS DE IMPLEMENTOS onociendo la clase y el olumen del trabao por realiar se escoe el tipo de ma(uina apropiada. 5a clase de motor Diesel0 asolina0 el*ctrica0etc.0 si debe ser sobre orua o montada sobre camión0 la clase de implementos cucarones y plumas0 lo (ue el fondo manda. >sable.G uso continuo no es suficiente y deben usarse en caso (ue no tenan e(uipos más apropiados para esa operación0 o el tiempo (ue a a trabaar se reduca y no ustifi(ue traer otra má(uina. ,l tipo y dimensiones de la ma(uina re(uerida para una operación determinada dependen: a. Del área del proyecto y de la cantidad de tierra a moerse. b. Del contenido de umedad y el tama'o de las part6culas del material. c. De la profundidad de la e/caación. d. De los sistemas de transporte y del tipo y dimensiones de las unidades de transporten (ue se usen. e. Distancia a la cual los camiones deben de llenar el material e/caado. 5as palas son indicadas cuando la distancia es !++ mt. a más. ,n la tabla siuiente sedara se dará el uso de las palas con sus distintos implementos para distintas clases de trabao. ,/celente: se toma el coeficiente uso del e(uipo -ceptable: cuando no ay otro e(uipo más indicado para el trabao >sable: cuando el uso contin9o no es suficiente0 utiliando la pala solo por no disponerse otro e(uipo.

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USO DE LAS PALAS MECANICAS ' SUS IMPLEMENTOS

!*2 de &raa 2r rea'*ar

Ha#*e"d &a'd Ha#*e"d re''e"s Re%7*e"d < es#ar*=*#a"d Le7a"&a"d

PALA 6S$7e') E(e!en&e Ae"&a
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C#$ar" de arras&re E(e!en&e E(e!en&e Ae"&a
C#$ar" de a'%ea Ae"&a
GRUA

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5. RENDIMIENTO DE PALAS MECANICAS. ,l rendimiento de una pala mecánica está afectado por numerosos factores0 entre los (ue destacan por su importancia los siuientes: a.G lase de material b.G Profundidad de corte c.G -nulo de iro d.G Kabilidad del operador e.G ondiciones de la obra f.G )antenimiento del e(uipo .G &iempo de ciclo 5.1. Pr!"#$%$&$ '()%*& $+ r)+ ,sta es optima cuando se llena el cucarón de la ma(uina en el menor tiempo posible0 los alores de las alturas para obtener esta relación dependen de cada má(uina y dependen de su altura y capacidad mecánica.

(. SELECCI)N DE UNA PALA MECANICA. Para eleir una pala mecánica en necesario determinar el trabao (ue esta a a realiar y el tiempo (ue se espera para (ue el trabao este realiado0 además sea importante considerar los siuientes puntos: •

&ama'o del trabao0 entre más rande sea este0 ustifica una ma(uina mayor.

•

,l costo de transportar una ma(uina rande es mayor (ue el de una cica.

•

5a depreciación de una pala rande es mayor a la de una cica y al final de la obra es más fácil ender una cica.

•

>na pala rande tiene capacidad para manear rocas de mayores tama'os0 por lo tanto0 el costo por metro cubico y los costos de e/plosios se reducen.

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5as siuientes condiciones de trabao deben ser consideradas: •

-ltura de los depósitos de material.

•

&ama'o má/imo de las rocas a e/caar.

•

%i el material es muy duro0 funciona meor una pala rande.

•

%i el tiempo (ue se tiene para la e/caación es poco0 es meor la pala rande.

•

,s importante conocer la disponibilidad de palas antes de acer una elección.

-. TAMAO DE LA MA/UINA ,ste depende de la capacidad de su cucarón y se e/presa en yardas cubicas0 entre más rande es el cucarón0 la ma(uina tendrá más capacidad para carar material por raones lóicas.

0. PARTES BASICAS 5as partes básicas de la ma(uina son el cucarón0 el brao0 y las oruas o llantas en las (ue está montada.

. METODOS PARA INCREMENTAR EL RENDIMIENTO DE LA PALA ,l m*todo más com9n es el correctio0 este supone cambiar las condiciones de trabao para obtener una mayor eficiencia. ,sto se puede lorar sobre la base de cambios en los depósitos de material0 en el operador0 dándole un tratamiento preio al material o bien0 en casos e/tremos0 cambiando la ma(uina por una de capacidad más adecuada para el trabao. 1. EFECTO DE LA ALTURA DE CORTE EN LA PRODUCCION %i la altura de corte es muy alta0 el cucarón no podrá ser llenado en su totalidad0 por lo tanto0 el operador tiene dos opcionesL dar dos pasadas para llenar el cucarón o bien0 aciar un cucarón a medias en el luar de depósito. Caminos II

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-mbas opciones entorpecen el trabao por lo cual es indispensable eleir la ma(uina adecuada para el trabao (ue se desea realiar. 11. EFECTO DEL ANGULO DE GIRO EFECTO ,ste es un dato importante para *l calculo de producción real de la ma(uina puesto (ue si el ánulo es diferente de !+ rados0 este tiempo aumentara. 12. FACTOR DE PRODUCCION EFICIENTE omo todos saben0 no e/isten dos obras iuales0 por lo (ue ay (ue considerar factores (ue podr6an afectar el rendimiento de la ma(uina como los siuientes: 

)antenimiento del e(uipo



Disponibilidad de refacciones



ondiciones del terreno



5ocaliación de área de descara



ompetencia de administradores

ada persona debe crear su propio factor de eficiencia para obtener la capacidad real de la ma(uina. ,ste se debe de basar en la e/periencia y en las condiciones de cada obra.

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1*. FACTOR DE EFICIENCIA DE LAS CUC+ARAS USADAS EN PALAS

TIPO DE TRA,A-O

TIPO DE IMPLEMENTOS >K-#MB D, P>B&-% %oel

>K-#MB D, -##-%&#, Druline

E/ava/i%n Liviana Ma"eria movi0o$ suave$ ire 0e eemen"os es/urri0i2os. Ma"eriaes /on a#omeran"e que no soo enan f3/imen"e a /u/4ara sino que /on fre/uen/ia a /oman. Arena se/a o #rava menu0a$ arena 45me0a o #rava menu0a mo6a0a$ "ierra movi0a7 arena8ar/ia$ es/orias o /eni2as. Ro/a o ma"eriaes "ienen removi0os /on e!osivos.

!"N a 1++N

!"N a 1++N

8"N a !+N

8+N a !+N

7+N a 8+N

$"N a 7"N

"+N a 7+N

4+N a ""N

E/ava/i%n De Ti!o Me0io Ma"eriaes 0uros que no ne/esi"an e!osivos$ !ero sin ser ro"os /on as u9as  que /ausan va/ios en as /u/4aras.8 ar/ia se/a o 45me0a .8 #rava #ruesa. Terrones. E/ava/iones 0e Ti!o Me0io Duro Ma"eriaes que requieren a#o 0e e!osivos !o/o !o0erosos ;!%vora<$ !ero que !ue0en re/o#erse$ /ausan0o va/ios en as /u/4aras. Cai2a ien "ri"ura0a$ arenis/a  o"ras ro/as "ri"ura0as !or e!osivos. E/ava/i%n Dura Ro/as "ri"ura0as /on e!osivos$ "errones 0uros  o"ros ma"eriaes a#omeran"es que son 0if=/ies 0e !ene"rar  0e6an #ran0es va/ios en as /u/4aras.. Cai2as &rani"os. Arenis/as > /on#omeran"es8 /ai/4es. To0os aqueos que a moverse /on e!osivos !ro0u/en "ro2os #ran0es me2/a0os /on !eque9os  /on !ovo.8 ar/ias ro6as que es"3n en es"ra"os.

TIEMPOS PARA LA MANIO,RA DEL CUC+ARON DE ALME-A 1.G el cucaron cara el material. Caminos II

Página 18


2.G la pala ira asta el luar donde ay (ue descarar el material. 3.G se descara el cucaron. 4.G la pala ira y reresa a su primera posición0 de cara.

1?. CICLO DE TIEMPO PARA PALAS MECANICAS

Caminos II

Página 19


CAPACIDAD EN:

Para /on /u/4ara 0e !un"a @B 0e ro"a/i%n ;S+OEL<

Cu/4aron 0e arras"re 11B 0e ro"a/ion

M*

'ARDAS *

CICLO DE TIEMPO EN SE&.

,/caación

,/caación

,/caación

liiana

)ediana

Dura

+.38

O

1"

18

24

+."7



18

2+

2$

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1

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+.!"

1Q

18

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1

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33

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3

3+

3"

42

3.+"

4

32

38

4"

BM&-: Para el incremento de 1+R en el moimiento debe aumentar 2 seundos en el ciclo0 por cada 1+R de disminución debe descontarse dos seundos en el ciclo Caminos II

Página 2


TA,LA NB1

Por 1 m3 de arena en estado natural es iual a 1.11 m3 de arena suelta. >tiliando una relación de pesos espec6ficos0 se puede determinar mediante los procedimientos (ue da la mecánica de suelos0 el factor de compactación de un material dado. ,n cuanto al esponamiento0 puede obtenerse e/perimentalmente cortando un olumen conocido de material en estado natural y cubicarlo en estado suelto0 sacándole as6 el factor de esponamiento.

E-ERCICIO D-&M%: •

Pala con cucaron de punta0 soel.

Caminos II

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•

apacidad del cucaron +."7 m3. 3J4 yardas c9bicas.

•

)aterial (ue se a a e/caar: arcilla suelta

•

&ipo de e/caación: liiana. Factor de conersión f : 1.43 &abla BR1 Batural a %uelto.

•

Factor de eficiencia: , S +.8+

•

Factor de eficiencia TS +.!+ &abla de factor de eficiencia de las cucaras usadas en P.).

•

iclo: 18 se. &abla de ciclo de tiempo para palas mecánicas

alcular el n9mero de metros c9bicos moidos por ora0 esas condiciones. Por Formula: R

3600 xQxfxExK

=

Cm

Reemplazando: R

=

(3600)( 0.57.)(1.43)( 0.80 )( 0.90) 0.18

# S 117.4 )

TRA,A-OS CON PALAS 1. MANERA DE O,TENER LOS MAIMOS RENDIMIENTOS

Caminos II

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Para obtener los má/imos rendimientos en el trabao de las palas0 debe tenerse en cuenta lo e/puesto a continuación0 para cada tipo de ellas.

1B TRA,A-O CON PALAS DE CUC+ARA ;S+OELS< ,ste tipo de palas es de e/caación eneral0 cuando el frente de trabao o pared de donde ay (ue e/caar es de ran altura. &odo el material debe ser preiamente afloado y las rocas y pedrones deben de ser de tama'o tal0 (ue puedan entrar en la cucara de la pala. 5a pala debe de trabaar en lo posible a niel. %i el material del suelo en (ue esta parada la pala es muy floo0 las oruas deberán de asentarse sobre una cama de material duro preparada preiamente. •

PARA ECAAR

5a cucara de la pala se ubica a unos sesenta a noenta cent6metros delante de las oruas0 la cucara se desplaa de frente y acia adelante llenándose as6. 5as palas dan su trabao más eficiente cuando la pared o frente (ue se a a e/caar tiene cuando menos 1."+ m. de alto0 esto permite (ue la cucara corte en una capa superficial y se eita un corte pesado profundo y lentoL cuando se desea trabaar con pala en cortes profundos este debe ser preparado en forma de escalones cuando se trata de materiales duros o 9medos0 en los (ue la cucara la pala no se llena de una sola pasada0 se recomienda acer otra pasada antes de irar y asear por eemplo: el ciclo total del tiempo de una pala en material duro con una pasada es de 3+ seundos y se llena solo $ decimos de la capacidad de la cucara con una seunda pasada la cucara se llena !J1+ de su capacidad en un tiempo adicional de $ seundos de esta manera la cara de la cucara se abre en un "+N solo con un incremento de tiempo de 2" N del ciclo total o sea de un incremento de la capacidad de un 2"N en una ora de trabao en "+min.

•

&IRO DE LA PALA

,l iro de la pala del frente de trabao al camión y iceersa debe de procurarse (ue sea lo menor posible0 este puede reducirse estudiando cuidadosamente la ubicación de los camiones de modo (ue se apro/imen lo mas posible al frente de trabao. uando el operador e/perimentado combina el iro con la descara0 la cara con el iro no deben Caminos II

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combinarse por(ue oblian a la pluma y braos (ue sostienen la cucara a esfueros intensos e innecesarios0 para los (ue no están preparados. •

DESCAR&A DE LA CUC+ARA

5a descara de la cucara se ace ya sea en al9n luar donde se desea acer una pila de material en los alrededores de la pala0 o en un ol(uete0 si es (ue este debe ser transportado. %e9n lo e/puesto0 para anar tiempo los moperadores e/perimentados0 descaran combinando con el moimiento de rotación.

•

TRANSPORTE DEL MATERIAL

,l transporte del material e/caado0 se ace procurando0 como emos dico (ue los camiones se apro/imen lo más posible al frente de trabao y0 si es posible0 a ambos lados de la pala . el n9mero de camiones re(ueridos aria con la distancia de transporte0 con la capacidad de la pala0 con la capacidad de los camiones y con la clase y condiciones del Caminos II

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material (ue se está e/caando. Debe de tenerse en cuenta el important6simo principio (ue la pala no debe nunca de esperar a los camiones. •

CALCULO DE NUMERO DE CAMIONES UE REUIERE UNA PALA DETERMINADA PARA SU EFICIENTE TRA,A-O

5a formula siuiente se usa para estimar el n9mero de camiones re(ueridos para tener una pala trabaando a s má/ima capacidad.

60

N = 1 +

d  d   v1 + T 1 + v 2 + T 2 nCm

Donde: B: es el n9mero de camiones re(ueridos B: el numero de ciclos re(ueridos para llenar un camión. $+: el numero de seundos en un minuto. U1: elocidad de un camión carado en metros por minuto. se multiplica la elocidad en Tm. Por ora por 1$.7 &1: tiempo en min. Becesario para asear el ol(uete. U2: elocidad del camión descarado en metros por min. &2: tiempo en min. #e(uerido para (ue el camión se cuadre bao la pala. d: distancia de transporte en metro. m: ciclo total en seundos.

Caminos II

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,sta fórmula puede usarse en estimaciones preliminares0 una e (ue el trabao a comenado0 el ineniero irá cambiando el n9mero de camiones asta conseuir (ue la pala trabae con su capacidad má/ima. Por eemplo: %ea un trabao de e/caación con una pala de +."7 m3.   de yarda la capacidad de los camiones es de 2028 m3  3 yardas cubicas. •

%e9n esto: el numero de ciclos re(ueridos para llenar un camión será de :

n S 2.28: +."7 S 4 ciclos •

5a elocidad del camión carado es de 3+ Tm. Por ora p sea:

U1 S 3+ / 1$.7 S "++ mts. Por min. •

,l tiempo necesario para aciar el ol(uete es

&1S +." min. •

5a elocidad del camión descarado es de $+ Tm. Por ora.

U2S $+ / 1$.7 S 1+++ mts. Por min. •

,l tiempo re(uerido para (ue el camión se cuadre es:

&2S 2 minutos. •

5a distancia de transporte es

D S 2+++m. •

,l ciclo total de la pala de +."7m30 para e/caacion mediana con una rotación de !+R se9n tabla es de:

mS 2+ seundos. %e9n estos datos sustituimos en la formula: Caminos II

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60

N

=1+

2000  2000   500 + 0.5 + 100 + 2 4 x 20

BS 7 camiones. Vue es el n9mero de camiones re(ueridos para eficiente operación en este caso.

TRA,A-O COM,INADO DE TRACTORES ' PALAS

%e recomienda usar los tractores con empuador para acumular el material a la pala. %e los usa tambi*n para rebaar la cabea de los cortes altos y ponerse el material a la pala. Para terminar con los trabaos con los cucarones de puntas daremos las siuientes recomendaciones: 1R.G debe de cuidarse al proyectar la e/caación0 (ue el drenae esta siempre aseurado. 2R.G la pólora es siempre más barata (ue el e(uipo. -flóense los bancos de material con e/plosios0 cuando sea necesario. 3R.G el ánulo más coneniente de la pluma con la oriontal es de 4"R y "+R 4R .G no dee caer la cara de la cucara sobre el camión desde altura0 ac*r(uese lo más posible la cucara a la plataforma del camión. "R.G los camiones deben de cararse de modo (ue la cucara no pase sobre la caseta. ,stas recomendaciones areadas a las ya e/puestas0 arán (ue se obtena una eficiente operación de esta clase de palas.

GB TRA,A-OS CON CUC+ARONES DE ARRASTRE 5os cucarones de arrastre son indicados para efectuar e/caaciones bao el niel del suelo de la ma(uina y pueden usarse para e/caar bao el aua0 cuando se desea sacar el material lo mas leano posible0 la caseta puede inclinarse lieramente con la pluma lo mas bao posible0 de esta manera puede obtenerse un alcance adicional. %e recomienda para Caminos II

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ensances de cursos de aua0 limpiea de canales0 destastados y otros trabaos en (ue la ma(uina no puede entrar. Para e/caar con cucarones de arrastre0 se coloca el cucaron en el punto más bao de la e/caación y se le ala arrastrándolo acia la ma(uina0 asta (ue est* lleno. Bo debe consentirse moimiento iratorio mientras la cucara se arrastra carando por(ue la pluma puede doblarse. >na e carado el cucaron0 se leanta y se ira la ma(uina asta ubicarlo sobre el punto de descara. %e recomienda (ue tanto los moimientos iratorios de la pala como los de leantado del cucaron sean reducidos a un m6nimo. Debido a (ue los cucarones de arrastre son dif6ciles de descarar en un luar mas o menos preciso0 se les usa eneralmente para acumular materiales. %i fuese indispensable descararla en un ol(uete o tola el tiempo (ue se considera para la descara al computar el ciclo total m debe de tomarse el doble. >na e descarado el cucaron0 se ira la ma(uina y se reresa al luar de cara0 impulsando el cucaron acia afuera una distancia (ue depende de la abilidad del operador y (ue aria de la ter cera parte a las dos terceras partes de la altura de descara0 el cucaron debe de baarse a medida (ue es impulsado. -demás de lo indicado0 deben de tenerse presentes las siuientes recomendaciones: en eneral0 dado lo dif6cil de la descara los cucarones de arrastre no son apropiados para carar e(uipo de transporte0 como camiones0 etc. omo la cucara se cara raspando o arrastrándose sobre el suelo debe de tenerse cuidado (ue los dientes del cucaron est*n bien auados y sean del tama'o apropiado0 para acer mas rápida la cara. 5l*nese bien la cucara0 se recomienda la operación en un ánulo de la pluma con la oriontal de 3+R y por ultimo t*nase cuidado (ue el cucaron no caia de ran altura o sea fuertemente olpeado en el suelo.

*B TRA,A-OS CON CUC+ARONES DE ALME-A 5os cucarones de almea son los indicados para eecutar trabaos bao aua0 para llenado de tolas de descara y en trabaos de e/caaciones (ue debe controlarse con cuidado tales como anas para alcantarillas y cimientos. Caminos II

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•

PARA ECAAR MATERIALES

Para e/caar materiales duros con el cucaron de almea se le adaptan ueos de dientes (ue facilitan la e/caación. uando se e/caa materiales blandos0 se descara carros con material o se trabaa descarando en tola no es necesario usar dientes0 esto eita da'os en los carros o tolas y permite limpiar los carros asta el fondo. 5a acción de e/caación de los cucarones de almea es ertical0 se lo dea caer sobre el material apilado con las mand6bulas abiertas y se les cierra abao en el mismo material0 despu*s se leanta el cucaron0 se obtienen as6 caras completas. •

ACCION DE LEANTAR EL CUC+ARON ' &IRAR LA MAUINA

%e acen simultáneamente. %e recomienda (ue el ánulo de la pluma sea de 4+ R a $+R0 no mayor de este 9ltimo ya (ue en ese caso ay peliro (ue el cucaron pueda olpear y da'ar la pluma0 al ser leantado. %e recomienda usa u6as en los cables con el fin de mantener el cucaron alineado con la ma(uina0 (ue no ire incontroladamente cuando se suelta el cucaron y además para eitar (ue los cables puedan enredarse.

Caminos II

Página 29


•

ECAACION

Para los trabaos de e/caación controlada se debe de tener un ombre cerca del luar donde se e/caa0 de modo (ue el ma(uinista solo suelta el cucaron cuando ese ayudante le ace una se'al (ue está en el luar preciso. 5os cucarones de almea son los indicados para usarse en los trabos de draado en las draas flotantes.

?B TRA,A-OS COMO &RUAS 5as palas tienen una asta aplicación en trabaos como r9a asta adaptarla en el e/tremo de la pluma el sistema de enance mas apropiado0 tales como ancos0 etc.

B TRA,A-OS COMO RETROECAADORA Para el uso de la pala como reapadora0 se le adapta un brao especial (ue permite abrir anas bao el niel de las oruas de la ma(uina. &iene amplia aplicación para acer anas para tuber6as y para fundiciones. •

DRENA-E DE LAS ECAACIONES

5os cortes deben de proyectarse de manera (ue la lluia y el aua del subsuelo sean rápidamente eliminadas. %iempre (ue ese posible el corte cabe de iniciarse en el punto mas bao y con la inclinación del corte acia la pala. %i fuese necesarias anas de drenae estas se an efectuando burdamente a medida (ue prosiue el corte. 1. TABLAS AUILIARES PARA DETERMINAR RENDIMIENTOS EN PALAS MECANICAS

TA,LA 1 Caminos II

Página 3


TIEMPO DE CICLO CAPACIDAD 0*

CAPACIDAD M*

TIEMPO DE CICLO

H

+.3822$

1+



+."733!

2+

1

+.7$4"2

21R

1H

1.14$78

23

G 1JG

1.!113+

2$

* 1JG

2.$7"82

27

TA,LA G FACTOR DE &IRO AN&ULO DE &IRO

FACTOR DE &IRO

EN ;&RADOSK< ?

1.2$

(

1.1$



1.+7

@

1.++

1G

+.88

1

+.7!

1

+.71

Para ánulo de iro S !+ R

TA,LA * FACTOR DE CORTE

Caminos II

Página 31


 CORTE

FACTOR DE CORTE

?

+.8+

(

+.!1



+.!8

1

1.++

1G

+.!7

1?

+.!1

1(

+.8"

N de orte S -ltura #eal J -ltura teórica -ltura óptima de corte S 2.7$ m.

TA,LA ? FACTOR DE OPERACI)N MINUTOS

FACTOR DE OPERACION

(

1.++



+.!2



+.83

?

+.7"

,l rendimiento real se obtiene con la fórmula:

REND. REAL =

Caminos II

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R.T × F × F C A

× F OP


%iendo: #.&

: #endimiento &eórico.

F

: Factor de -nulo.

Fc

: Factor de orte.

Fop

: Factor de Mperación.

-

: oeficiente de -bundamiento.

1. PRECAUCIONES A TENER EN CUENTA. - continuación los procedimientos para trabao seuro con Palas )ecánicas: •

)ant*nase en el asiento de operador cuando este la ma(uinaria en operaciones y coló(uese el cinturón de seuridad cuando manee el e6culo o utilice la pala frontal. )ant*nase en control en todo momento.

•

Mbsere y escuce descomposturas. Det*nase si detecta alo incorrecto en las operaciones. orria el problema inmediatamente o repórtelo al superisor.

•

Bunca permita (ue una persona no autoriada o sin la capacitación adecuada manee la pala mecánica.

•

Bo utilice la pala como plataforma o eleador de personal.

•

Mbsere el área antes de manear en reersa y colo(ue la pala trasera en la posición de cerrado.

•

onoca los puntos iratorios y de atrapamiento en todo el e6culo.

•

)anee despacio cuando trabae en áreas conestionadas.

Caminos II

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•

De la preferencia de paso a todos los e6culos carados. )antena una distancia seura en relación a otros e6culos. #ebase con precaución.

•

Bo obstruya su isión cuando manea el e6culo o mientras esta en operaciones. 5lee la pala frontal en la parte de abao para mayor isibilidad y estabilidad cuando manea. Mpere el e(uipo a una elocidad (ue lo mantiene en control en todo momento. Por supuesto manee despacio en superficies dispareas0 moadas0 terracer6as y pendientes.



Pre/au/iones !ara !aa fron"a

)antena la transmisión enranada cuando iae bao cuesta. Bo la colo(ue en neutral. )antena las #P) adecuadas para tener funciones de frenos y dirección. >tilice el mismo enranae cuando iaa bao cuesta (ue usar6a iaando acia arriba. >tilice los frenos y frenos de emerencia de acuerdo a las indicaciones en el manual de operador. uando trabae en áreas pelirosas mant*nase aun más alerta. uando opere la pala frontal0 ase9rese (ue la pala trasera está en la posición de cerrado para eitar moimientos inesperados. %i se a (uitado la pala trasera ase9rese (ue tiene suficiente contrapeso. %ia las recomendaciones del fabricante para el peso apropiado. >tilice mayor precaución cuando este rellenando0 puesto (ue el peso del material de relleno y del e(uipo puede ocasionar un derrumbe en áreas reci*n construidas. Bunca corte una pendiente en la parte de abao. uando trabae en la base de un acantilado o pendiente0 est* alerta sobre derrumbes de rocas0 árboles u otros obstáculos. >tilice mayor precaución cuando trabae en orillas de acantilados0 pendientes y mantena una distancia seura entre el e(uipo y la orilla. Caminos II

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Mbsere las ramas baas y árboles muertos estos pueden ocasionar problemas. -ntes de entrar en t9neles0 puertas0 o áreas baas0 obsere los peliros potenciales de obstrucción y por supuesto la altura. ,ita acantilados muy anulados y superficies inestables. %i manea en un acantilado llee la cara cerca del piso y con muco cuidado. Bo manee en a lo anco del acantilado bao ninuna circunstancia. Wnicamente manee acia arriba y acia abao. ,ite dar uelta en acantilados si es posible. %i es necesario dar uelta deberá acerlo con muco cuidado y con ueltas abiertas y muy despacio. uando manee obetos áalo con cuidado. 5eantar demasiado la cara o irar la pala puede ocasionar (ue la cara caia sobre el operador. )antena el área de trabao tan nielada como sea posible. ,ite crear canales con las llantas. >tilice la pala ocasionalmente para nielar la superficie. 

Se#uri0a0 0e !aa "rasera



-se9rese (ue el área esta libre antes de empear a trabaar.



-ntes de iniciar operacionesL colo(ue el freno de emerencia0 bae la pala frontal asta el piso. olo(ue la transmisión en neutral0 bae los estabiliadores y niel el e6culo lo más posible.



Bunca entre o permita (ue otros entren en la circunferencia de trabao de la pala.



Bunca opere los controles de la pala trasera desde el piso o fuera de la cabina.



Bo escarbe debao del e6culo o los estabiliadores. Puede ocasionar un derrumbe ocasionando la ca6da del e6culo en la e/caación.

Caminos II

Página 35




-se9rese (ue el e6culo no puede rodar en la e/caación cuando elee los estabiliadores.



-se9rese (ue el cofer del camión esta fuera de la cabina antes de carar el camión. Bunca muea la pala sobre la cabina del camión.



uando opere el e6culo en acantilados0 ire la pala acia el lado eleado si es posible. %i es necesario carar acia el lado bao del acantilado0 9nicamente muea la pala lo suficiente para descarar. >tilice mayor precaución y colo(ue los estabiliadores antes de iniciar la e/caación.



)antena una distancia apropiada entre la trincera y el e6culo para eitar derrumbes.



-ntes de moer el e6culo0 el operador debe estar sentado y con cinturón de seuridad puesto. ,lee la pala frontal y estabiliadores lo suficiente para librar el piso y poder moer el e6culo. >na e (ue el e6culo se a colocado en la nuea posición0 colo(ue el freno de emerencia0 colo(ue la transmisión en neutral0 colo(ue la pala frontal y los estabiliadores para niel el e6culo.



-un cuando los operadores deben obserar otras precauciones0 este repaso proporciona una u6a básica de operaciones para palas mecánicas.

Caminos II

Página 36


CONCLUSIONES ♦

,s la ma(uinaria más popular en la construcción y com9nmente las palas )ecánicas son ma(uinarias abusadas en sitios de trabao'

♦

%e utilian0 principalmente para e/caar cual(uier tipo de tierra y cararla.

♦

Pueden estar montadas sobre llantas o sobre oruas.

♦

Para el tipo de pala se debe tener en cuenta: concentración del trabao

♦

Para el tama'o de la pala se deben tener en cuenta: costo en olumen del material de e/caado y condiciones de la obra

Caminos II

Página 37

Palas Mecanicas.pdf

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