DEDICATORIA El
presente
Informe
principalmente
a
va
Dios
dedicado
quien
nos
ilumina día a día brindándonos amor, sabiduría, entendimiento, inteligencia, fuerza y valor para enfrentar los retos de la vida. Como también a nuestros padres a quienes les debemos
su profunda
veneración y gratitud ya que ellos siempre han estado presentes para apoyarnos
moralmente,
psicológicamente y económicamente y son
ellos
quienes
depositan
su
confianza en nosotros para alcanzar nuestras metas y éxitos en el futuro.
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AGRADECIMIENTOS Debemos expresar en primer término nuestro agradecimiento al Ing. LUIS CHAVEZ
ORDINOLA,
estimuló,
facilitó
quien
con
nos
interés
y
entusiasmo para la elaboración de este
trabajo.
orientación fundamental,
Sus
enseñanzas
fue
un que
y
apoyo nosotros
apreciamos con especial gratitud.
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PRESENTACIÓN El presente trabajo se centra en el estudio de las maquinarias pesadas principalmente en las excavadoras donde se describirá cada una de sus características, rendimiento, costos entre otros. Por un lado, la importancia de la investigación está relacionada con adquirir conocimientos tanto para su buen uso y mantenimiento de la maquinaria antes y durante el proceso de la obra. Así mismo este trabajo de investigación desarrollarla la variedad de motores que existen en la rama de las maquinarias pesadas que son las excavadoras según Caterpillar. La monografía que aquí se realizó para el estudio y procedimiento para hacer un levantamiento de un terreno que partió de una investigación científica realizadas por diversos autores, pero que en este caso particular se le da un enfoque personal para que pueda ser comprendido por la comunidad estudiantil para el cual se realizó este trabajo. El tema de esta realización es acorde a los contenidos que se encuentran contemplados dentro de la retícula escolar de la carrera de ingeniería, por lo cual el enfoque que se le da a la obra se relaciona los tecnicismos utilizados por cualquier alumno de dicha carrera; por lo que resultara de fácil comprensión en cada uno de sus temas. Además de la forma en que se conforma esta monografía permite la realización de cualquier tipo de cálculos respecto a la misma; así como de bibliografía suficiente para obtener la mayor información posible. Finalmente se busca que este trabajo cumpla los requerimientos de un buen trabajo de investigación y sirva de referencia a los demás alumnos; así como de una útil herramienta de investigación científica para la comunidad estudiantil. Esta experiencia y las técnicas aplicadas han sido volcadas en este presente informe y son explicados de manera sencilla y clara para que puedan servir de modelo a los estudiantes y de guía a las personas interesadas.
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INTRODUCCIÓN Si bien es habitual ver una máquina excavadora desarrollando trabajos en distintas faenas, es natural preguntarse por ejemplo, del costo de la máquina, de sus características principales, su rendimiento etc. Por eso, ya que tenemos la oportunidad de hacer un seguimiento minucioso a una maquina utilizada en la construcción nos enfocamos directamente en la excavadora. La forma de abordar este informe fue recopilar toda la información, disponible en primer lugar, de Internet, en donde encontramos los folletos técnicos de las distintas marcas, luego visitamos los centros de distribución de maquinaria pasada donde nos dieron de manera breve las características técnicas, rendimientos y otros datos para desarrollar nuestro informe. Una vez reunida la información nos abocamos a un análisis crítico de la máquina, donde aremos reseña a lo que se refiere los tiempos de mantención en cuanto a cambios de aceite, filtros, neumáticos etc. el costo de operación ya sea consumo de combustible, la remuneración del operario y del propietario, el transporte de la maquina a las distintas faenas, dependiendo lógicamente de la distancia. Haremos referencia también a la producción en cuanto a los metros cúbicos/hora el valor de la hora y la cantidad de horas promedio al mes. Adjuntaremos también en este informe un análisis del tiempo total de carga, además, aremos una descripción en detalle de cada uno de los componentes y sistemas de este equipo, ya sea sistema hidráulicos, sistemas eléctricos, características del motor, mandos de
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control, las cualidades de la cabina y por sobre todo la tecnología aplicada para hacer de esta máquina la combinación perfecta entre seguridad, confortabilidad, maniobrabilidad y los mejores rendimientos.
OBJETIVOS: Mediante el desarrollo de este informe aparte de querer dar una visión nuestra de lo que es una excavadora, queremos dar a conocer los objetivos principales a los cuales apunta este informe. Saber que es una excavadora. Conocer datos particulares.
tipo pintura.
características de la cabina.
tipos de neumáticos.
Conocer sus componentes.
Angulo de giro.
Peso
Capacidad.
Tipo de motor.
Funcionamiento del sistema hidráulico.
Costos de operación en obra.
MARCO TEORICO: Las excavaciones en proyectos viales son las actividades que radican en la extracción de materiales en sitios previamente definidos para llegar hasta la cotas de las estructuras a construir.
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Las excavaciones consisten en un seguimiento a un diseño previamente elaborado, utilizando métodos y maquinaria según los cortes, profundidad y la misma naturaleza del suelo, es de singular importancia conocer de antemano el estudio de suelos del proyecto. Para definir la elección de la maquinaria, hay que tener en cuenta factores determinantes del proyecto como la geometría de la sección transversal, la ubicación de los botaderos, la estabilidad de la zona y la amplitud del área para moverse las máquinas como se observa.
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DISPOSICIÓN DE MAQUINARIA EN LA EXCAVACIÓN
Todos estos factores se deben analizar para definir el tipo de excavación a ejecutar, definir el método, el tipo de máquina y poder calcular los precios unitarios. El trabajo asignado a las diferentes máquinas debe ser compatible con sus características. Aunque no es un tema de esta guía es absolutamente necesario analizar previamente el uso potencial de los materiales excavados para ser utilizados en el proyecto. 2.1 DESMONTE Y LIMPIEZA El desmonte y limpieza consiste en el retiro del material orgánico como árboles, arbustos, rastrojos, malezas, entre otros, como se observa en el Esquema 2 que haya en las zonas señaladas en los planos y en las fajas laterales reservadas para la vía.
DESMONTE Y LIMPIEZA Cuando se hace el desmonte y limpieza se deben analizar los usos que pueden tener los diferentes productos, como utilizar los fustes como fuente de madera para obra falsa, construcción de instalaciones provisionales u obtención de postes para construcción de cercos. Los Brazos sirven como fuente de madera para confección de estacas, las raíces. Sirven para control de la sedimentación en los extremos de los botaderos etc. Durante la ejecución de este proceso es necesario tener en cuenta los siguientes criterios: Antes de iniciar las operaciones, hay que hacer un inventario detallado de los árboles que es necesario talar, con el fin de dar una respuesta efectiva a la autoridad ambiental correspondiente acerca de las medidas de compensación pertinentes. El equipo empleado para la ejecución de los trabajos de desmonte y limpieza deberá ser compatible con los procedimientos de ejecución adoptados teniendo en cuenta que su capacidad y su eficiencia se ajusten al tipo de relieve del proyecto. En zonas planas: se puede hacer este proceso con bulldozer, como son materiales orgánicos de baja dureza no se necesita que tenga mucha fuerza, por lo que se podría utilizar bulldozer tipo Caterpillar D4 a D6 o similar, ver Fotografía 2. Y luego se lleva este
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material al botadero donde guarda para después ser utilizado para revegetalización.
DESMONTE EN ZONAS PLANAS CON BULLDOZER: Con el bulldozer se hace un acopio de todo el material orgánico retirado y se carga con:
Cargador tipo CAT D6 o similar
Excavadora de orugas CAT 310 – 320, o similar
Excavadora de llantas CAT 416 – 426, o similar
En zonas onduladas: se debe hacer el retiro del material orgánico con excavadora de orugas tipo CAT 310 – 320 – E200B, o similar, su sistema de rodamiento le permite desplazarse en la zona Ver Fotografía 3 y hacer el retiro y/o cargue del material. La excavadora debe ir haciendo acopios laterales para cuando se haga la vía provisional se pueda evacuar este material en volquetas.
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DESPLAZAMIENTO DE LA EXCAVADORA DE ORUGAS En zonas escarpadas: donde las operaciones de desmonte y limpieza se tornen difíciles por la densidad o las altas pendientes, ver Fotografía 4, debe pensarse en utilizar excavadoras de orugas de gran potencia y agilidad como la CAT 320 – 330, o similar.
DESMONTE EN ZONAS ESCARPADAS, VÍA INTERNA PARCELACIÓN SIERRA GRANDE, MUNICIPIO DEL RETIRO
DE
LA
Para el retiro de arboles, tocones y raíces que no se pueden sacar fácilmente se tienen las siguientes alternativas:
Tractor + Cadena: Se amarra la cadena alrededor del tocón y se jala con el bulldozer para ser removido. Excavadora: Se le hace una zanja alrededor de la raíz o tocón y se jala con el cucharon de la excavadora. Tractor con ripper: En caso de estar fuertemente arraigado, se puede utilizar el ripper del bulldozer, clavándolo en todo el centro del estacón y desarraigándolo con la fuerza del bulldozer.
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Trasplante de árboles: Si dentro del proyecto se encuentran arboles que por su tipo de especie merecen ser trasplantados, se debe recurrir a la asesoría y supervisión del personal especializado en Silvicultura, para hacer el tratamiento previo respectivo.
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TRASPLANTE DE ÁRBOL EN LA AMPLIACIÓN DE LA VÍA REGIONAL SECTOR SOLLA – TRICENTENARIO Se debe proceder primero a realizar una excavación manual alrededor del árbol equivalente a 6 veces el diámetro del tallo, con esto se asegura dejar el suficiente material que proteja la raíz. Después se amarra el árbol a la pluma de la grúa o la excavadora, se eleva y transporta a su nueva ubicación. Es de anotar que en éste procedimiento la maquinaria solo será utilizada para el levantamiento del árbol, el resto de las actividades debe hacerse de forma manual. 2.2 EXCAVACIÓN EN PROYECTOS VIALES Esta actividad radica en la extracción de materiales en sitios previamente definidos para llegar hasta la cotas de las estructuras a construir. Las excavaciones consisten en un moldeo del suelo, Ver Fotografía 6, hasta llegar a las cotas requeridas según un diseño previo, utilizando métodos y maquinaria según los cortes, profundidad y la misma naturaleza del suelo, es de singular importancia conocer de antemano el estudio de suelos del proyecto.
MOLDEO DEL SUELO CON EXCAVADORA También hay que tener en cuenta otros factores determinantes para la elección de la maquinaria como la geometría de la sección transversal, la ubicación de los botaderos, la estabilidad de la zona y la amplitud del área para moverse las máquinas. Todos estos factores se deben analizar para definir el tipo de excavación a ejecutar, definir el método, el tipo de máquina y poder calcular los precios unitarios.
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2.3 TIPOS DE EXCAVACIONES Las excavaciones tienen varios tipos de clasificaciones entre ellas según donde se realice la excavación, pueden ser: 2.3.1 Excavaciones subterráneas. Son aquellas que se ejecutan en condiciones artificiales o forzadas de iluminación y ventilación, ver Fotografía 8-. El drenaje, normalmente, se hace por gravedad aunque pueden requerirse motobombas para reforzar el sistema de evacuación de aguas. Este es exactamente el caso de los túneles, los cuales son elementos especiales en construcción de vías por lo que no trataremos el tema en esta guía.
Excavación en túneles - Excavación túnel Piloto de La Línea 2.3.2 Excavaciones a cielo abierto. Son aquellas que se ejecutan en condiciones naturales de iluminación, ventilación y drenaje. La clasificación de las excavaciones también se hace según el material que se está excavando a saber: 2.3.3 Excavación en Roca. Comprenderá la correspondiente a todas las masas de roca, depósitos estratificados y la de todos aquellos materiales que presenten características de roca maciza, cementados tan sólidamente, que únicamente pueden ser excavados por medio de explosivos, Ver Fotografía 9, o métodos especiales para fragmentar la roca y poder ser excavada. Cuando se panifican las voladuras de roca, es el tamaño de fragmento de roca que deseamos obtener y el volumen de roca a mover, que condicionará el explosivo a utilizar así como la cuadricula de perforación según la dureza de la roca a fragmentar, también hay que tener en cuenta la existencia o no de agua en la perforación a la hora de elegir el tipo de explosivo por la resistencia de este al contacto con el agua El tema de voladura de Roca es muy especifico y de gran alcance el cual no compete a los objetivos de este trabajo y no será tratado esta guía.
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2.3.4 Excavación Heterogéneo. Comprenderá la correspondiente a los materiales formados por rocas descompuestas, tierras muy compactas y todos aquellos que para su excavación no sea necesario el empleo de explosivos y se precise el desgarramiento del material con la utilización de escarificadores profundos (Bulldozer con ripper). Los Bulldozer D9 y D8 de Caterpillar que tienen ripper son muy utilizados en nuestro medio para excavar el material heterogéneo, Ver Fotografía 8. El desgarramiento es un proceso que consiste en fisurar los materiales mediante una herramienta llamada “ripper o desgarrador” instalada en la parte trasera de un Bulldozer.
Bulldozer CAT D8T con Ripper El ripper es una herramienta que se instala en la parte trasera del Bulldozer cuyo objetivo es fragmentar materiales de resistencia intermedia entre roca y material común.
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RIPPER DEL BULLDOZER 2.3.5 Excavación en Tierra o material Común. Material de fácil excavabilidad tipo suelo descompuesto, comprenderá a todos los materiales no incluidos en los apartados anteriores
2.4 MÉTODOS DE EJECUCIÓN Según los sistemas de trabajo y las condiciones particulares de ubicación de la obra tenemos: 2.4.1 Método 1 Excavación y Lleno Adyacente. En éste método se hace el corte o excavación del material con el Bulldozer y se empuja o acarrea con el mismo equipo hasta el lugar final bien sea la en terraplén para la misma vía o la conformación de un sitio aledaño que sirve para la disposición de los materiales provenientes de las excavaciones Para esta actividad se pueden utilizar desde los Caterpillar D4 hasta los D8 o similares, dependiendo de la cantidad de material a
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remover. A mayor cantidad de m3 a mover se debe usar un equipo mayor o sacrificar el tiempo de ejecución del proyecto.
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Corte y lleno Adyacente 2.4.2 Método 2 Excavación y Lleno o disposición del material alejada. En este método se debe cargar el material excavado y llevarlo hasta el sitio de disposición final en volquetas y en este sitio regarlo con un Bulldozer. El material excavado puede utilizarse en terraplenes en la vía o disponerlo en los sitios designados como depósitos de material sobrante de la excavación. La Excavación y cargue se hace con excavadora, según sea la cantidad de material que hay que excavar y el tiempo de que se disponga se debe definir cuál es el equipo que se necesita. El transporte del material se hace en volquetas hasta el sitio de disposición final donde la extensión se hace con Bulldozer. En relación con este método existen las siguientes alternativas desde el punto de vista de la posición relativa entre la excavadora y la volqueta. Volqueta por debajo del nivel de sustentación de la retroexcavadora: Esta alternativa es la ideal dentro de su género, ya que las variables, altura de carga y ángulo de giro, tienden a ser mínimas
Volqueta por debajo retroexcavadora
del
nivel
de
sustentación
de
la
Volqueta al mismo nivel de sustentación de la Excavadora: La excavación se encuentra al mismo nivel o ligeramente por encima del nivel de la retroexcavadora y la volqueta. En estos los operadores tienden hacer una plataforma provisional para optimizar el rendimiento del cargue.
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Volqueta al mismo nivel de sustentación de la Excavadora La excavación se encuentra por debajo del nivel de alcance de la excavadora: En estos casos se deben utilizar dos excavadoras, a esta actividad comúnmente se le llama repaleo, Ver Fotografía 14, pues la primera excava hasta cierto nivel dejando el material al alcance de la segunda facilitando el cargue de las volquetas.
Excavación con proceso de repaleo El constructor deberá estudiar muy bien el proyecto para identificar estas zonas donde se hace necesario utilizar dos excavadoras ya que se afectan los rendimientos y aumentan los costos.
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La volqueta está por encima del nivel del nivel de sustentación de la excavadora
La volqueta está por encima del nivel del nivel de sustentación de la excavadora: Esta alternativa es la más desfavorable dentro, ya que las variables, altura de carga y ángulo de giro, tienden a ser máximas. Este tipo de excavaciones se deben evitar al máximo ya que son las más contraproducentes para los rendimientos porque las excavadoras aumentan los tiempos de excavación y cargue.
3. PRINCIPALES DISTRIBUIDORES DE MAQUINARIAS Ferreyros S.A. Av. Hipólito Unanue 799C Tacna Teléfono: 052-413273 www.ferreyros.com.pe Mitsui Maquinarias Perú S.A. Av. Nicolás Ayllón 2648 Ate, Lima, Lima Telf: 0051 1 326 49 57 www.mitsuimaquinarias.com
Sandvik del Perú S.A. Av. Defensores del Morro 1632 Chorrillos, Lima, Lima Telf: 0051 1 213 33 00 www.smc.sandvik.com.pe
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Atlas Copco Peruana S.A. Jiron Francisco Grana 150 La Victoria, Lima Telf.: 0051 1 411 61 00 www.atlascopco.com.pe
Unimaq S.A. Calle Santa Ines 270 Ate, Lima. Telf.: 0051 1 441 99 96 www.unimaq.com.pe
SKC Rental S.A.C. Los Faisanes MZ K Lote 15 – 16 Chorrillos, Lima Telf.: 0051 1 719 50 00 www.skcrental.com.pe
Volvo Perú S.A. Avenida Nicolás Arriola 550 La Victoria, Lima Telf.: 0051 1 317 12 00 www.volvo.com
Nissan Maquinarias S.A. Avenida Camino Real 390 San Isidro, Lima Telf.: 0051 1 451 19 96 www.maquinarias.com.pe
Stenica S.A. Av. Nicolás Ayllón 2285 Ate, Lima Telf.: 0051 1 417 30 30 www.stenica.com
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EXCAVADORA RENDIMIENTO DE UNA EXCAVADORA El cálculo del rendimiento (cálculo de la producción horaria) de una excavadora se basa en la determinación de ciertos parámetros presentados a continuación: PASO N° 1: DETERMINAR EL TIPO DE MATERIAL Y EL FACTOR DE LLENADO. La selección del tipo de material se realizará con la identificación del terreno a excavar, determinando factores como su clasificación, resistencia a la penetración, configuración del cucharón a emplear en la excavadora; como también se determinará el factor de llenado.
1. Cuadro comparativo de los tipos de suelos según su resistencia a la excavación.
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2. Cuadro de resistencia por tipo de suelo.
CONFIGURACIÓN DEL CUCHARÓN A EMPLEAR EN LA EXCAVADORA: La clasificación del cucharon estará en función del tipo de suelo a excavar según su resistencia.
3. Tipos de cucharón.
DETERMINACIÓN DEL FACTOR DE LLENADO DEL CUCHARÓN: Pueden clasificarse de dos tipos: capacidad al ras y capacidad colmado especificado en el ISO 7451 1:1.
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4. Tipos de llenado de cucharón.
5. Factor de llenado - % de la capacidad colmada.
PASO N° 2: CÁLCULO DEL TIEMPO DE CICLO. El tiempo de ciclo depende de los siguientes factores: - El tamaño de la máquina. - Las condiciones de la obra. - El tipo de material. - Profundidad de la excavación. - Ángulo de giro. - Cantidad de obstáculos. - Altura del camión. - El posicionamiento de la máquina y el camión. El ciclo de excavación consta de 4 partes: 1. Carga del cucharón. 2. Giro con carga. 3. Descarga del cucharón. 4. Giro sin carga.
1. Control de velocidad de una excavadora.
PASO N° 3: CÁLCULO DE LOS CICLOS EFECTIVOS POR HORA.
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Para calcular los ciclos efectivos por hora debemos considerar la habilidad y eficiencia del operador, la disponibilidad de la máquina y la eficiencia general de operación. PASO N° 4: CÁLCULO DE LA PRODUCCIÓN HORARIA. 3 Es el producto de la capacidad del cucharón ( m ) y el factor llenado (%) establecido por la capacidad de llenado al ras o colmado. ALGUNAS TÉCNICAS DE OPERACIÓN PARA OPTIMIZAR EL RENDIMIENTO DE UNA EXCAVADORA. ALTURA DE BANCO: - La altura del banco debe permitir limpiar con facilidad el área de acceso de los camiones. - La altura del banco depende del ángulo de reposo natural del material.
7. La altura del banco depende del ángulo de reposo natural del material -
Cuando el material es estable, la altura del banco debe ser aproximadamente igual a la longitud del brazo. Si el material es inestable, la altura del banco debe ser menor.
8. Buena estabilidad del material para incrementar la altura de banco.
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-
DISTANCIA AL CAMIÓN: La posición ideal del camión de la pared cercana de la caja del camión es situada debajo del pasador de articulación de la pluma con el brazo.
9. Distancia al camión muy cerca genera ciclos más largos. -
Brazo vertical (90o) cucharón lleno. Muy alejado: fuerza de excavación reducida. Muy cerca: corte bajo las orugas y ciclos más largos.
10. Optimo trabajo con brazo vertical (90°) y cucharón colmado.
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ÁNGULOS DE GIRO:
Ángulo de la zona de trabajo: Para obtener la máxima producción, la zona de trabajo debe estar limitada a 15° a cada lado del centro de la máquina o aproximadamente igual al ancho del tren de rodaje.
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11. El ángulo de la zona de trabajo debe estar limitada a 15° a cada lado del centro de la máquina.
-
Ángulo de giro de la carga: Los camiones deben colocarse tan cerca como sea posible de la línea central de la máquina.
12. El ángulo de giro de la carga debe ser el menor posible. -
MÁXIMA EFICIENCIA CON LLENADO “FLY-BY”: Excavadora en diagonal para un máximo equilibrio. Mínimo tiempo de intercambio de camión sin tiempo muerto para la excavadora. Carga siempre a la vista del operador. No necesita preparar el material. Ciclos cortos = máxima producción.
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13. Con el llenado FLY - BY se logran ciclos cortos y máxima producción. -
ÁREA DE CARGA Y ROTACIÓN: Si es posible cargue sobre el lado. Esto permite ganar el tiempo de intercambio de los camiones, pero el ciclo de carga se incrementa (ahora es 90º vs 60º) Requiere de gran habilidad del operador. Depende mucho del material. Puede causar daños en las llantas.
14. Posición del camión sin tener que maniobrar. POSICIONES DE EXCAVACIÓN: - Plataforma amplia = muy buena estabilidad. - Óptimo: 1. Cavar en frente, sobre las ruedas guías. 2. Descargar por los lados. 3. De arriba abajo. - Con pluma de alcance: 1. Cavar sobre la diagonal.
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15. Cavar sobre la diagonal para obtener una mejor estabilidad.
16. Descargar por los lados.
EJEMPLO -
Paso N° 1: Determine el tipo de material y el factor de llenado: Tipo de material : Arcilla dura. Factor de llenado : 85% (Ver tabla ↓).
Paso N° 2: Calcule el tiempo de ciclo: - Modelo de excavadora: 365C.
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-
Tiempo de ciclo min).
: 0.48 min (Según tablas 0.43 a 0.52
Paso N° 3: Calcule los ciclos efectivos por hora:
Para calcular los ciclos efectivos por hora debemos considerar la habilidad y eficiencia del operador, la disponibilidad de la máquina y la eficiencia general de operación. -
Habilidad del operador Disponibilidad del equipo Eficiencia de la operación
: 0.9 (90%). : 0.95 (95%). : 0.83 (0.50 minutos por hora).
Ciclos por hora (ideal) = 60 minutos / 0.48 min = 125 ciclos/h. Ciclos efectivos por hora = 125 x 0.9 x 0.95 x 0.83 = 89 ciclos/h. Paso N° 4: Calcule la producción horaria: -
Capacidad de cucharon Factor de llenado
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: 2.4 m3. : 85%.
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Producción horaria = 89 x 2.4 x 0.85 = 181.56 m3/h
APLICACIONES EN CARRETERAS: 1. Carguío masivo de camiones en cantera.
2. Mejoramiento del suelo en la vía de acarreo.
3. Rotura de material rocoso.
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4. Apertura de trocha por el método de desgarramiento.
5. Perfilado de taludes.
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APLICACIONES EN SANEAMIENTO Y OLEODUCTO 1. Excavación en zanja.
2. Tendido de tuberías.
3. Oleoducto de petróleo o derivados
APLICACIONES EN CANTERAS 1. Carguío masivo
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2. Excavación en ladera de cerro.
3. Carguío de camiones – Río
APLICACIONES EN MINERÍA 1. Carguío de camiones fuera de carretera.
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2. Carguío a camiones articulados en accesos a pad.
APLICACIONES ESPECIALES 1. Limpieza de canales o alcantarillas.
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2. Fresado de material caliza.
TIEMPOS: ASPECTOS A CONSIDERAR:
RELACIÓN CAMIÓN-EXCAVADORA La regla general para seleccionar los camiones se basa en el número de pasadas ideales para llenar el camión.
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La producción de los camiones varía según:
El tipo de material. El tamaño de la pala. Las condiciones del área de carga. La configuración del cucharón. La habilidad del operador.
EJEMPLO RELACIÓN CAMIÓN EXCAVADORA- EJEMPLO:
Tipo de material : Arena y grava. Cucharón seleccionado : 2.4 m3 Factor de llenado : 110% (depende del tipo de material) Número de pasadas : 6(N° de pasadas ideales) Volumen en 6 pasadas : 6*2.4*110%= 15.84 m3 Entonces se necesitará un camión de 15 m3.
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La estimación de la cantidad de camiones de acarreo depende de los distintos tamaños de camiones disponibles, la capacidad del cucharon de la excavadora, la integración con los equipos complementarios y los requerimientos de producción.
CICLO DE TRABAJO DE LOS CAMIONES:
cantidad optima de camiones=
ciclo de trabajo de los camiones 25 = =10 camiones tiempo de carguío del camion 2.5
3 .- CAPACIDAD Modelos como el Hitachi 570-ton EX5500 y el Caterpillar 360ton Modelo 523OB se encuentran entre las más notables
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máquinas en la industria. Sin embargo, estas no igualan en tamaño a Liebre R996, la cual pesa 720 toneladas y tiene una capacidad de 44 yardas cúbicas (34 m3); el Komatsu PCS8000, un modelo de 755 toneladas con una capacidad de 46 yardas cúbicas (35 m3); o el Terex/O&K RH-400, una maquina capaz de excavar 57 yardas cúbicas (44 m3) y 1,000 toneladas.
4 .- CARACTERISTICAS Y DESCRIPCION INTERNA DE UNA EXACAVADORA Motor
Unidades: EE. UU. Métricas Modelo de motor Potencia neta al volante Potencia neta: ISO 9249 Calibre Carrera Cilindrada Potencia neta: EEC 80/1269 Potencia neta – SAE J1349
Cat® C9 ACERT® 200.0 kW 200.0 kW 112.0 mm 149.0 mm 8.8 L 200.0 kW 198.0 kW
Pesos Peso en orden de trabajo Peso en orden de trabajo: mínimo Peso en orden de trabajo: máximo Contrapeso
36498.0 kg 35668.0 kg 37631.0 kg 6020.0 kg
Especificaciones de operación
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Capacidad máxima del cucharón
2.55 m³
Capacidades de llenado Capacidad del tanque de combustible Sistema de enfriamiento Aceite de motor Mando de giro Mando final (cada lado) Sistema hidráulico (incluido el tanque) Tanque hidráulico
620.0 L 40.0 L 40.0 L 19.0 L 8.0 L 410.0 L 175.0 L
Mecanismo de rotación Velocidad de giro Par de giro
10.0 RPM 108.7 kN·m
Mando Tracción máxima en la barra de tiro Velocidad de desplazamiento máxima
300.0 kN 5.0 km/h
Sistema hidráulico Flujo máximo (2x) del sistema de implemento principal Máx. Presión: equipo Máx. presión: levantamiento de carga pesada Máx. Presión: desplazamiento Máx. Presión: rotación Sistema piloto: flujo máximo Sistema piloto: presión máxima Cilindro de la pluma - Calibre Cilindro de la pluma - Carrera Calibre del cilindro del brazo Cilindro del brazo - Carrera Cilindro del cucharón de la familia Cilindro del cucharón de la familia Cilindro del cucharón de la familia Cilindro del cucharón de la familia
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DB: calibre DB: carrera TB1: calibre TB1: carrera
280.0 L/min 35000.0 kPa 36000.0 kPa 35000.0 kPa 28000.0 kPa 43.0 L/min 4000.0 kPa 150.0 mm 1440.0 mm 170.0 mm 1738.0 mm 150.0 mm 1151.0 mm 160.0 mm 1356.0 mm
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Sonido Rendimiento
ANSI/SAE J1166 OCT 98
Normas Frenos Cabina/FOGS
SAE J1026 APR90 SAE J1356 FEB88
Cadena Estándar con tren de rodaje largo Optativo: garra doble Cantidad de zapatas (cada lado) para el tren de rodaje largo Cantidad de rodillos de cadena (cada lado) para el tren de rodaje largo Cantidad de rodillos portadores (cada lado) para el tren de rodaje largo Espacio libre sobre el suelo: entrevía fija
800.0 mm 700.0 mm 49 9 2 450.0 mm
Dimensiones Ancho para el transporte Altura de embarque Espacio libre sobre el contrapeso
3390.0 mm 3630.0 mm 1220.0 mm
5. COSTO DE OPERACIÓN.
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El costo de operación de maquinaria o equipo se refiere en sí al costo que supone al constructor o a la empresa el que se trabaje con esa máquina durante una hora, y para ello se toman en cuenta factores y costos que intervienen directamente en el funcionamiento de la misma. Estos factores son los siguientes:
Mantenimiento y reparación
Combustibles
Lubricantes
Grasas
Filtros
Neumáticos o llantas
Cambio de piezas, o piezas desgastadas
Coste del operador
Mantenimiento y reparación. El costo de mantenimiento y reparación se obtiene de la sumatoria del Costo de mano de obra y del costo de los repuestos, pero para ello previamente debemos obtener el factor de mantenimiento. Este factor es el valor de entre el 50 y el 70% del valor de adquisición original de la maquinaria o el equipo. El costo de mantenimiento es de alrededor del 25% del valor del factor de mantenimiento, mientras que el costo de los repuestos es de alrededor del 75% del valor del factor de mantenimiento. Para obtener el costo de mano de obra y el costo de repuestos, las fórmulas son las siguientes: Costo de mano de obra = 25%* factor de mantenimiento / Horas de Vida Económica útil Costo de repuestos= 75%* factor de mantenimiento / Horas de Vida Económica útil
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Una vez que obtenemos el costo de mano de obra y el costo de repuestos, su sumatoria nos dará el costo total de mantenimiento y reparación.
Combustibles Para calcular la cantidad de combustible que consume la maquinaria o el equipo necesitamos conocer primero una serie de valores que necesitaremos para ejecutar la fórmula que nos dará el costo del combustible, estos valores son:
Caballos de fuerza de la maquinaria o equipo
Coeficiente de combustible (determinado por la experiencia)
Multiplicando estos valores obtendremos la cantidad de combustible utilizado por hora de trabajo, y debe representarse en litros. Para obtener el costo total de combustible simplemente haremos la siguiente multiplicación: Costo total de combustible = Cantidad de combustible usado por hora de trabajo * Precio del litro de combustible Lubricantes Para obtener el costo total de los lubricantes necesitamos conocer los siguientes valores:
Capacidad del depósito (motor, carter, depósito para aceite hidráulico, etc.) representado en galones
Valor de litro de aceite o lubricante
Horas recomendadas para cambio de aceite
Una vez que conocemos estos datos simplemente aplicamos la siguiente fórmula:
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Costo total de lubricante= Valor de litro* Capacidad del depósito / Horas recomendadas para cambio de aceite. Grasas. Para calcular el costo horario de la grasa debemos ejecutar la siguiente fórmula: Costo horario de la grasa= Costo de la grasa por equipo / Horas de duración del engrase. En el caso de las horas de duración del engrase, los fabricantes de la maquinaria en la mayoría de las ocasiones adjuntan esa información en un instructivo. Filtros. En el caso de los filtros se estima que su valor oscila entre un 20 y 30% de la suma de los combustibles y lubricantes, para ello haremos la siguiente fórmula: Costo hora de filtros= 20*(costo hora de combustible + costo hora de lubricante) / 100. Piezas de desgaste. Las piezas de desgaste son aquellas piezas que pueden ser reemplazadas tales como: Mandíbulas, cucharones, etc. Y su gasto se calcula de la siguiente manera: Costo hora de piezas de desgaste= Costo de las piezas de desgaste / Vida útil de las piezas. Neumáticos o llantas. Para calcular el costo horario de los neumáticos o llantas es necesario que ejecutemos la siguiente fórmula: Costo hora de llanta= Costo de las llantas / horas de vida útil de las llantas. Operador.
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El costo del operador previamente debe haberse calculado y es un dato que ya debimos haber obtenido al momento de calcular la mano de obra y las cuadrillas (veremos cómo obtener este sueldo en otro artículo) 6. COSTO HORARIO FINAL. Para obtener el costo horario final simplemente debemos hacer la sumatoria de todos los factores que hemos visto, para ello podemos deducirlo en lo siguiente: Costo horario total = Costo de Posesión + Costo de Operación. Producción A mayor distancia de traslado menor es la producción horaria. La productividad de las excavadoras hidráulicas depende mucho más de las distancias de traslado comparada con los cargadores de ruedas.
Costos El costo por tonelada aumentará si existen mayores distancias de traslado. Esto se refleja con mayor incidencia en una excavadora hidráulica que en un cargador sobre ruedas equivalente 7.-TIPOS DE EXCAVADORAS Excavadora hidráulica 320.- están diseñadas para trabajar en las condiciones más resistentes, mientras que proporciona una larga vida útil y tiene una amplia selección de herramientas para optimizar el rendimiento de la máquina. Características:
Control. Seguridad. Fuerza. Confianza. Productividad
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Más opciones de herramientas, tiempos de ciclo mejorados y facilidad de operación que conducen a una mayor productividad y costos de operación más bajos. Excavadoras hidráulicas hoy en día Modelos como el Hitachi 570-ton EX5500 y el Caterpillar 360-ton Modelo 523OB se encuentran entre las más notables máquinas en la industria. Sin embargo, estas no igualan en tamaño a Liebre R996, la cual pesa 720 toneladas y tiene una capacidad de 44 yardas cúbicas (34 m3); el Komatsu PCS8000, un modelo de 755 toneladas con una capacidad de 46 yardas cúbicas (35 m 3); o el Terex/O&K RH-400, una maquina capaz de excavar 57 yardas cúbicas (44 m3) y 1,000 toneladas. Característica como funciona: El aguilón La excavadora hidráulica opera en diferentes niveles. El primero es el aguilón del vehículo. Éste está compuesto de dos cilindros hidráulicos, un cucharón (el componente en forma de cuchara) y una pluma, la cual está en la parte superior del aguilón. El aguilón se mueve en dos partes justo como un brazo humano se movería: en la muñeca y en el codo. Dentro del cilindro hidráulico hay un rodillo, el cual conforma la parte interior del cilindro, y un pistón, el cual se encuentra al extremo final del cilindro y permite que el brazo se mueva con la ayuda de aceite. Si es que no hay aceite en el cilindro, el pistón se caería al fondo, pero por la característica natural del aceite, su volumen siempre permanece igual. Aceite es bombeado a través del extremo final del pistón y en éste empuja el rod a través del cilindro, creando un movimiento en una o las dos partes del brazo. Con control de la cantidad de aceite que es bombeado a través de la válvula, la precisión del brazo puede ser fácilmente manipulada. Este movimiento es activado mediante el uso del control de válvulas que son posicionadas dentro de la cabina, donde se sienta el conductor.
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Excavadora hidráulica Caterpillar 235B El motor La energía de un automóvil es recibida normalmente directo desde motor; sin embargo, esto funciona distinto en una excavadora hidráulica. Por lo que la máquina utiliza bastante fuerza, es capaz de moverse por medio de un cambio de la energía que recibe del motor en energía hidráulica. El giro Una de las funciones de esta máquina es su habilidad de girar. El giro de una excavadora le permite voltear. El giro en círculo comprende varios componentes: un outer race, un inner race, rodamientos de bolas y un piñón. Mientras que el outer race se voltea, el piñón opera junto al inmóvil inner race. El rodamiento de bolas trabaja asegurando de que esta operación de realice suavemente. La cabina La tercera parte de una excavadora hidráulica es la estructura superior en donde el asiento del conductor se encuentra y los controles son posicionados. Con la ayuda de dos palancas a ambos lados y dos al frente. Los pies Existen dos tipos de bases en excavadoras. Una de estos está compuesta por ruedas como cualquier automóvil, conocido también
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como el tipo rueda. Debido a la naturaleza de la base, es primariamente usada en superficies sólidas, como el concreto y la gravilla. El segundo tipo es conocido como la oruga por su habilidad de transitar en superficies menos estables, como el barro y la arena. A diferencia del tipo rueda, la oruga cubre un área mayor de la superficie y por consiguiente se hunde en la tierra. Funciona tal como el nombre lo sugiere, arrastrándose, con un tipo de mecanismo de banda transportadora. Ésta máquina solo puede ser usada en emplazamientos y tiene que ser transportada de un lugar a otro por medio de otros vehículos.
FICHA TÉCNICA I. MINI EXCAVADORA HIDRÁULICA 300.9D ESPECIFICACIONES:
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DATOS OPERACIONALES
Fuerza de excavación: cucharón 2000.0 lb Fuerza de excavación: brazo 1011.0 lb Peso en orden de trabajo con bastidor de seguridad 2170.0 lb Peso en orden de trabajo sin bastidor de seguridad 2061.0 lb
MOTOR
Modelo del motorYanmar 31NV70 Potencia neta 13.0 hp Velocidad nominal 2100.0 rpm Batería 12 V, 20 A Volumen del tanque de diesel 2.64 EE.UU. Cilindrada 52.0 pulg3 Rendimiento ISO del volante 13.0 hp Potencia bruta (ISO 14396) 18.0 hp Marca/tipo Yanmar 31NV70 Rendimiento máximo del motor 18.0 hp Tipo Motor diésel de 3 cilindros refrigerado por agua
APROXIMACIONES
Peso en orden de trabajo con bastidor de seguridad 2170.0 lb Peso en orden de trabajo sin bastidor de seguridad 2061.0 lb PESOS Peso en orden de trabajo 2061.0 lb
DIMENSIONES Ángulo de rotación de la pluma (izquierda) Ángulo de rotación de la pluma (derecha)
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55.0 Grados 56.0 Grados
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Altura con bastidor de seguridad ROPS plegado 4.94 Altura con bastidor de seguridad ROPS desplegado 7.47 Longitud del tren de rodaje 4.0 pies Profundidad máxima de excavación 5.68 pies Altura de descarga máxima 6.68 pies Altura máxima de excavación 9.39 pies Profundidad máxima de excavación de la hoja topadora Altura máxima de levantamiento de la hoja topadora Alcance máximo 10.09 pies Alcance máximo a nivel del suelo 9.92 pies Profundidad máxima de excavación vertical 4.43 pies Radio de giro mínimo del varillaje delantero 3.77 pies Radio de giro de la cola2.41 pies Ancho de la cadena 7.0 " Longitud de transporte (brazo abajo) 9.0 pies Ancho del tren de rodaje: extendido 2.83 pies Ancho del tren de rodaje: retraído 2.33 pies Ancho 2.4 pies
pies pies
7.0 " 8.0 "
SISTEMA HIDRÁULICO Bombas 2 bombas de engranajes Capacidad de descarga11,4 + 11,4 L/min. (3 + 3 gal EE.UU./min.) Capacidad del tanque hidráulico 3.7 EE.UU. Presión de operación para el sistema hidráulico de trabajo y desplazamiento 2466.0 lb/pulg² Pivote de presión de operación 1015.0 lb/pulg² CHASIS Y ENGRANAJE GIRATORIO
Rendimiento en pendientes 30°/58 % Espacio libre sobre el suelo 5.0 " Presión sobre el suelo 3.5 lb/pulg² Velocidad de rotación de la máquina Cantidad de rodillos por lado 2 Ancho de la cadena 7.0 " Velocidad de desplazamiento 1.12 mph
8.0 rpm
ESPECIFICACIONES DE OPERACIÓN
Proyección de la máquina Longitud del brazo: estándar HOJA TOPADORA Profundidad de excavación Altura 8.0 " Altura de levantamiento Ancho 28.0 "
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12.5 " 34.8 " 7.0 " 8.0 "
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EMISIONES DE RUIDO
Nivel de potencia acústica (LWA) (hasta 2000/14/EG) 93.0 dB(A)
RENDIMIENTO Y DURABILIDAD Potente rendimiento, construcción sólida, listo para instalación de herramienta. POTENTE MOTOR Y SISTEMA HIDRÁULICO El motor de 13,7 kW (18 hp) y el sistema hidráulico perfectamente adaptado proporcionan rendimiento eficiente, económico y fiable para el trabajo más difícil de todos. El sistema de enfriamiento adaptado se diseñó para ajustarse al trabajo en áreas de poco espacio disponible y también para el potente martillo Cat®. Los bajos niveles de ruido y vibración brindan una cómoda operación. PROTECCIÓN DE MANGUERA Y CILINDRO
Las mangueras del cucharón están bien protegidas dentro de la pluma y el cilindro está montado sobre la estructura para aumentar la durabilidad de la máquina para trabajar en entornos difíciles. Las tuberías limpias del varillaje delantero también proporcionan una excelente visibilidad del área de excavación.
SISTEMA HIDRÁULICO AUXILIAR EQUIPADO DE FORMA ESTÁNDAR
La 300.9D viene equipada con tuberías auxiliares tendidas hacia el brazo para la operación del martillo. La ubicación del punto de conexión cerca de la herramienta reduce la longitud de la manguera de conexión y los posibles daños.
OPERACIÓN SENCILLA
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Controles simples: se pueden mantener fácilmente
CONTROLES SIMPLES
El área del operador es espaciosa y está organizada para proporcionar una operación cómoda y fácil. Se puede realizar una operación precisa sin problemas de las funciones gracias a los controles independientes que permiten que todos los niveles de habilidades obtengan productividad con poca práctica.
HOJA TOPADORA EXTENSIBLE
Las extensiones de la hoja simplemente giran y se traban en su posición, lo que permite que la máquina pueda configurarse rápidamente para anchos angostos o cobertura máxima de la hoja. Los pasadores de traba y las placas de extensión se conservan con la máquina para reducir la posibilidad de pérdida de componentes o daños en ellos.
FACILIDAD DE SERVICIO
El tiempo de servicio y mantenimiento se reduce al mínimo gracias a una cubierta de motor de acero fácil de abrir y a todos los puntos de mantenimiento y engrase de fácil acceso.
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II. MINIEXCAVADORAS HIDRÁULICAS 301.4C ESPECIFICACIONES:
MOTOR
Modelo del motor Yanmar 3TNV76 Potencia neta 17.7 hp Potencia bruta 24.3 hp Cilindrada 68.1 pulg3 Potencia neta nominal (ISO 9249) 17.7 hp PESOS
Peso en orden de trabajo 3241.0 lb Peso en orden de trabajo con cabina 3241.0 lb Nota No se incluyen las herramientas en los pesos. Peso en orden de trabajo con cabina y tren de rodaje extensible 3435.0 lb Peso en orden de trabajo con techo 3042.0 lb Peso en orden de trabajo con techo y tren de rodaje extensible 3236.0 lb
DIMENSIONES (APROXIMADAS): BRAZO ESTÁNDAR Altura 7.47 pies Profundidad máxima de excavación 7.25 pies Profundidad máxima de excavación de la hoja topadora por debajo del nivel del suelo 10.4 " Altura máxima de excavación 11.13 pies Radio máximo de excavación 12.14 pies Altura máxima de descarga 7.88 pies
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Levantamiento máximo de la hoja topadora por encima del nivel del suelo 8.3 " Alcance máximo a nivel del suelo 11.93 pies Ángulo de giro máximo del sistema de la pluma hacia la izquierda 73° Ángulo de giro máximo del sistema de la pluma hacia la derecha 49° Profundidad máxima de excavación vertical 4.86 pies Radio de giro mínimo de la pluma 4.89 pies Radio de giro de la cola 3.53 pies Longitud de la cadena 4.79 pies Ancho del tren de rodaje: extendido 4.27 pies Ancho del tren de rodaje: retraído 3.25 pies Ancho 2.4 pies SISTEMA DE DESPLAZAMIENTO Velocidad de desplazamiento Rendimiento en pendientes Ancho de la cadena 9.06 "
1.55 mph 30°/58 %
SISTEMA HIDRÁULICO
Presión de operación: equipo 2901.0 lb/pulg² Presión de operación: desplazamiento 2901.0 lb/pulg² Presión de operación: rotación 2176.0 lb/pulg² Extensión Fuerza del cucharón 3597.0 lb Extensión Fuerza del brazo 1596.0 lb Flujo de la bomba a 2200 rpm 9.2 gal EE.UU./min HOJA
Ancho 38.6 " Altura 9.1 " Profundidad de excavación 10.4 " Altura de levantamiento 8.3 " CAPACIDADES DE LLENADO DE SERVICIO
Capacidad del tanque de combustible 6.3 EE.UU. Capacidad del tanque hidráulico 5.3 EE.UU. ESPECIFICACIONES DE OPERACIÓN Proyección de la máquina16.7 " Longitud del brazo: largo 43.2 " Longitud del brazo: estándar 37.1 " DIMENSIONES (APROXIMADAS): BRAZO LARGO Altura
7.47 pies
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Ancho 2.4 pies Ancho del tren de rodaje: retraído 3.25 pies Ancho del tren de rodaje: extendido 4.27 pies Profundidad máxima de excavación 7.78 pies Profundidad máxima de excavación vertical 5.33 pies Altura máxima de excavación 11.51 pies Altura máxima de descarga 8.26 pies Radio máximo de excavación 12.63 pies Alcance máximo a nivel del suelo 12.44 pies Radio de giro de la cola 3.53 pies Levantamiento máximo de la hoja topadora por encima del nivel del suelo 8.3 " Profundidad máxima de excavación de la hoja topadora por debajo del nivel del suelo 10.4 " Longitud de la cadena 4.79 pies Ángulo de giro máximo del sistema de la pluma hacia la derecha 49° Ángulo de giro máximo del sistema de la pluma hacia la izquierda 73° Radio de giro mínimo de la pluma 4.89 pies VERSATILIDAD
Fácil de transportar y mayor acceso al sitio FÁCIL TRANSPORTE
De tamaño y peso compactos, solo 1.380 kg (3.042 lb) en su configuración estándar con techo, la Cat® 301.4C es fácil de transportar en un remolque convencional tras una camioneta o furgoneta. Dos mazas roscadas en el techo permiten la conexión de orejetas de grúas y simplifica el levantamiento de la máquina.
EXTENSIÓN DEL TREN DE RODAJE Y LA HOJA
Un tren de rodaje extensible y una hoja topadora desplegable permiten que la máquina pueda configurarse para conseguir una excelente estabilidad de trabajo y un óptimo rendimiento. Las extensiones de la hoja simplemente giran y se traban fuera del
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paso utilizando pasadores retenidos, lo que elimina la probabilidad de piezas perdidas.
RENDIMIENTO Y DURABILIDAD
Operación potente y mayor tiempo de funcionamiento POTENTE MOTOR Y SISTEMA HIDRÁULICO CON DETECCIÓN DE CARGA
El motor de 17,9 kW (24,3 hp) se adapta con un sistema hidráulico con detección de carga para proporcionar un excelente rendimiento de excavación y un control uniforme. Los bajos niveles de ruido y vibración brindan una cómoda operación. GRAN FUERZA DE DESPRENDIMIENTO DEL CUCHARÓN
La 301.4C proporciona 16 kN (3.597 lb) de fuerza del cucharón, ideal para aplicaciones pesadas de suelo y de resistencia. SISTEMA HIDRÁULICO AUXILIAR EQUIPADO DE FORMA ESTÁNDAR
La máquina está ‘lista para trabajar’. El martillo y las dos tuberías completas con conexiones de desconexión rápida son estándar. Las conexiones se ubican cerca de la herramienta para reducir la longitud de las mangueras y cualquier daño potencial. Las mangueras se protegen enrutándolas a través de la pluma. PROTECCIÓN DEL CILINDRO DE LA PLUMA
El cilindro de la pluma está montado sobre la estructura de la pluma para aumentar la durabilidad de la máquina y reducir los posibles tiempos de inactividad. COMODIDAD PRODUCTIVA
Gran entorno del operador; ergonómica de los controles
disposición
ENTORNO DEL OPERADOR
La Cat 301.4C brinda al operador un espacio grande y cómodo para trabajar. La disposición ergonómica de los
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controles, los pedales de desplazamiento y los posamuñecas ajustables están diseñados para reducir la fatiga del operador y aumentar la productividad. La disposición de los elementos está diseñada para una limpieza fácil, lo que disminuye el tiempo de inactividad entre los trabajos. Hay una opción de cabina con calentador o techo disponible. El techo ofrece dos accesos a los costados para una mayor versatilidad en la obra. III.
MINIEXCAVADORA HIDRÁULICA 302.4D INFORMACIÓN GENERAL El modelo 302.4D Cat® otorga potencia y eficiencia para que pueda obtener el mayor beneficio de su trabajo sin sentir el esfuerzo. Garantiza una excavación más rápida y poderosa con una respuesta más uniforme.
COMODIDAD PRODUCTIVA Amplio entorno del operador y disposición ergonómica de los controles. La cabina del modelo Cat 302.4D se encuentra entre las más grandes de la industria. El piso plano de la cabina optimiza la visibilidad y aumenta el espacio para las piernas del operador. La disposición ergonómica de los controles proporciona un espacio de trabajo cómodo y altamente productivo. El amplio parabrisas delantero de dos partes permite al conductor deslizar los paneles inferior y superior por debajo del techo de la cabina para protegerlos de daños cuando el protector delantero se encuentra abierto. Esto elimina la necesidad de quitar o guardar los cristales inferiores del parabrisas por separado.
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CONTROLES 100 % PILOTO Todas las funciones hidráulicas son completamente operadas por piloto, lo que entrega una operación sin esfuerzo, reduce el mantenimiento y disminuye los costos de operación del propietario. La capacidad de control de la máquina "como nueva" no requiere mantenimiento y no es necesario ajustar varillajes o cables. Los servicios de rotación de la pluma y auxiliares se controlan mediante interruptores proporcionales montados en las palancas universales. ACCESO AL TECHO DE 2 VÍAS La construcción del techo permite que el trabajador ingrese y salga de la estación del operador desde ambos lados de la máquina, lo que ayuda a aumentar la productividad y a hacer que el trabajo alrededor del sitio sea mucho más fácil. IV.
311F RR SMALL EXCAVATOR ESPECIFICACIONES:
MOTOR El Modelo del Motor ® C3.4B del Gato El Poder del Volante70.0 el caballo de potencia Abúrrase 3.9 adentro Accidente cerebrovascular 4.33 adentro Desplazamiento 207.0 in3 El poder vulgar – atractivo sexual J1995 74.0 potencia El poder neto – atractivo sexual J1349 70.0 potencia
el
caballo
de
el
caballo
de
PESOS
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Manejando Peso 30600.0 lb Peso Que Maneja Máximo 30600.0 lb El Peso en Operación Mínimo 27300.0 lb AUTOGIRO El autogiro Velocidad de 10.0 RPM El autogiro del de equivalencia 22791.0 lb-pie
LA MOTIVACIÓN Esfuerzo Máximo En La Barra 25700.0 lb La Máxima Velocidad de Viaje 3.4 millas por hora Velocidad máxima de desplazamiento: Alta 3.4 millas h Velocidad máxima de desplazamiento: —Baja 2.2 millas h
EL SISTEMA HIDRÁULICO Pilotee Sistema – la Máxima Presión 598.0 la libra por pulgada cuadrada El Cilindro de Alza Rápida – el Aburrido 4.0 adentro El Cilindro de Alza Rápida – la Apoplejía 39.0 adentro El Cilindro de la Vara – el Aburrido 4.0 adentro El Cilindro de la Vara – la Apoplejía 47.0 adentro El Cilindro del Cubo – el Aburrido 4.0 adentro El Cilindro del Cubo – la Apoplejía 37.0 adentro El Sistema Principal – el Máximo Flujo (el Total) 125 × 2 el tren elevado /Min (33 × 2 el ingeniero eléctrico. de la chica UU. Min) La Máxima Presión – el Equipo 4424.0 la libra por pulgada cuadrada La Máxima Presión – el Columpio 3336.0 la libra por pulgada cuadrada La Máxima Presión – el Viaje 5076.0 la libra por pulgada cuadrada Pilotee Sistema – el Máximo Flujo 21,9 tren elevado /Min (1.336 pulg3 min) SERVICE RELLENAN CAPACIDADES Sistema De Enfriamiento 4.76 chica Meza Recorrido (cada uno) 0.79 chica Transmisión final (cada uno) 0.79 chica El sistema hidráulico (incluyendo tanque) 42.3 chica El Tanque Hidráulico 25.1 chica Aceite de motor (con filtro) 2.1 chica Capacidad Del Depósito 55.48 chica
SONIDO ISO 6395: nivel de ruido Pará el espectador 99.0 dB (Uno)
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ISO 6396: nivel de ruido Pará el operador (cerrado) (Uno) LA PISTA El número de Rodillos de la Carrier (cada lado) El número de Zapatos (cada lado) 43 piezas El número de Rodillos de la Pista (cada lado)
72.0
dB
1 pieza 6 piezas
RADIO REDUCIDO
La opción correcta para un espacio de trabajo restringido TRABAJO APRETADO, MÁQUINA CORRECTA
Con cada vez más trabajos que requieren realizarse en espacios reducidos, una máquina con radio reducido es la opción correcta para usted. El radio de giro de la cola del modelo 311F RR es de tan solo 1.750 mm (5' 9"). Cuando gira en 90 grados y trabaja sobre el lado, solo 505 mm (1' 8") cuelgan sobre el lado, ideal cuando se trabaja contra un muro, en un camino angosto o en otra área con espacio restringido.
PLATAFORMA ESTABLE
El modelo 311E RR ofrece una plataforma estable para todas las aplicaciones. Uno de los factores principales es el contrapeso de 2,45 tons métricas (5.400 lb). Esto permite que el modelo 311F RR funcione como una máquina de giro de la cola más largo.
CARACTERÍSTICAS DEL MODELO DE AHORRO DE COMBUSTIBLE
Una característica de ahorro de combustible incorporada es la parada del motor en vacío, que apaga automáticamente el motor cuando funciona en vacío por más de un período de tiempo especificado. También puede elegir la modalidad ecológica para administrar más activamente el consumo de combustible para el trabajo a mano. Ambas características le ayudarán a ahorrar combustible, reducir las emisiones y prolongar los intervalos de servicio.
LISTO PARA BIODIESEL
El Motor C3.4B puede funcionar hasta con el combustible B20 que cumple con los estándares ASTM 6751, todo esto para ofrecerle más flexibilidad potencial de ahorro de combustible.
SISTEMA HIDRÁULICO
Está hecho para mover el material con velocidad y precisión
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DISEÑO EFICIENTE
Los principales componentes hidráulicos, como las bombas y las válvulas, están ubicados cerca entre sí para que sea posible utilizar tuberías y tubos más cortos. Este diseño permite menor pérdida por fricción en las tuberías, menos caídas de presión y más potencia ejercida sobre el suelo para el trabajo que necesita hacer.
CONTROL SIN IGUAL
La capacidad de control es uno de los principales atributos de las excavadoras Cat y uno de los principales contribuidores a esto es la válvula de control principal. La válvula se abre lentamente cuando el rango de movimiento de la palanca universal es pequeño y se abre rápidamente cuando hay mucho movimiento. Produce flujo donde y cuando lo necesite, lo que conduce a una operación más suave, mayor eficiencia y menor consumo de combustible.
SISTEMA HIDRÁULICO AUXILIAR PARA MAYOR VERSATILIDAD
El sistema hidráulico auxiliar proporciona mayor versatilidad de la herramienta, para que pueda realizar más trabajo con solo una máquina y hay varias opciones entre las cuales puede elegir. Un circuito de acoplador rápido, por ejemplo, le permitirá cambiar entre herramientas en minutos, todo desde la comodidad y conveniencia de la cabina.
REGENERACIÓN ELÉCTRICA DE LA PLUMA Y DEL BRAZO PARA MAYOR EFICIENCIA
El modelo 311F recupera el flujo de aceite desde la parte delantera del cilindro de la pluma hacia el extremo de varilla del cilindro de la pluma durante el ciclo de trabajo para ahorrar energía y mejorar la eficiencia del combustible. Se ha optimizado para cualquier ajuste del selector de velocidad que seleccione, lo que genera menor pérdida de presión para lograr mayor control, más productividad y reducir los costos de operación. La máquina también permite recuperar el flujo de aceite del extremo de varilla del cilindro del brazo a la parte delantera del cilindro del brazo durante la operación para aumentar la velocidad.
ESTRUCTURAS Y TREN DE RODAJE
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Diseñados para trabajar en aplicaciones de servicios generales difíciles
BASTIDORES RESISTENTES
La Excavadora Hidráulica 311F es una máquina construida especialmente que está diseñada para ofrecer una larga vida útil. El bastidor superior incluye montajes especiales fabricados específicamente para soportar la cabina de servicio pesado; el bastidor inferior está reforzado para aumentar la durabilidad de los componentes, para que pueda contar con que la máquina hará el trabajo que se necesita.
TREN DE RODAJE DE GRAN DURABILIDAD
El tren de rodaje largo es estándar y funciona muy bien en diversas aplicaciones y condiciones de trabajo. Las zapatas de cadena, los eslabones, los rodillos, las ruedas locas y los mandos finales están construidos con acero de alta resistencia a la tracción para durabilidad a largo plazo.
GRAN PESO
El contrapeso disponible de 2,45 tons métricas (5.400 lb) tiene una superficie que se adapta a la apariencia pulcra general del modelo 311F RR. Proporciona gran cantidad de equilibrio para levantamiento pesado y se emperna directamente al bastidor principal para garantizar rigidez. También tiene una caja integrada para proteger la cámara de visión trasera optativa.
V. EXCAVADORA HIDRÁULICA PEQUEÑA 316F L INFORMACIÓN GENERAL
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MOTOR Modelo de motor Cat C4.4 ACERT Potencia al volante 117.0 hp Calibre 4.13 " Carrera 5.0 " Cilindrada 269.0 pulg3 Potencia bruta: SAE J1995 91 kW (122 hp/123 PS) Potencia neta: SAE J1349/ISO 9249 88 kW (117 hp/118 PS) Potencia neta: ISO 14396 91 kW (122 hp/123 PS) PESOS Peso en orden de trabajo
39710.0 lb
GIRO Par de giro 36582.0 lbf-pie Velocidad de giro 8.9 rpm MANDO Tracción máxima en la barra de tiro Velocidad máxima de desplazamiento
35053.0 lbf 3.2 mph
SISTEMA HIDRÁULICO Presión máxima: desplazamiento Presión máxima: giro Sistema piloto: presión máxima Sistema principal: flujo máximo (total) Presión máxima: equipo Sistema piloto: flujo máximo
5076.0 lb/pulg² 3336.0 lb/pulg² 598.0 lb/pulg² 79.0 gal EE.UU./min 5076.0 lb/pulg² 1593.0 pulg3/min
CAPACIDADES DE LLENADO DE SERVICIO Sistema de enfriamiento Mando final (cada uno) 2.11 Sistema hidráulico (incluido el tanque) Tanque hidráulico 28.0
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6.34 EE.UU. EE.UU. 31.96 EE.UU. EE.UU.
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Aceite del motor (con filtro) Capacidad del tanque de combustible Mando de la rotación Capacidad del tanque DEF
3.57 EE.UU. 76.61 EE.UU. 2.11 EE.UU. 11.62 EE.UU.
RENDIMIENTO FIRME ISO 6396: nivel de presión acústica del operador 71.0 dB(A) Nivel de potencia acústica exterior 101.0 dB(A) PESOS DE LA MÁQUINA Peso en orden de trabajo mínimo Peso en orden de trabajo máximo
38410.0 lb 39710.0 lb
DIMENSIONES*: PLUMA DE ALCANCE: 5,1 M (16' 9"); BRAZO R2.6 M (8' 6") Altura de embarque 10.17 pies Longitud de embarque 28.08 pies Radio de giro de la cola 8.17 pies Longitud hasta el centro de los rodillos 10.0 pies Longitud de la cadena 13.0 pies Espacio libre sobre el suelo 1.42 pies Entrevía 6.5 pies Ancho de transporte: zapatas de 700 mm (28") 8.67 pies Altura de la cabina 9.5 pies Altura de la cabina con protector superior 10.17 pies Espacio libre del contrapeso 3.33 pies Nota *Con cucharón de 0,76 m3 (1,00 yd3), 900 mm (41").
GAMAS DE TRABAJO*: PLUMA DE ALCANCE: 5,1 M (16' 9"); BRAZO R2.6 M (8' 6") Profundidad máxima de excavación 20.0 pies Alcance máximo a nivel del suelo 28.83 pies Altura máxima de corte 29.25 pies Altura máxima de carga 20.58 pies Altura mínima de carga 7.5 pies Profundidad máxima de corte con fondo plano de 2.440 mm (8' 0") 19.33 pies Profundidad máxima de excavación vertical 16.25 pies Nota *Con cucharón de 0,76 m3 (1,00 yd3), 900 mm (41"). FUERZAS DEL BRAZO Y DEL CUCHARÓN*: PLUMA DE ALCANCE: 5,1 M (16' 9"); BRAZO R2.6 M (8' 6"); CUCHARÓN DE SERVICIO GENERAL Fuerza de excavación del cucharón (SAE) 22000.0 lbf
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Fuerza de excavación del cucharón (ISO) 25000.0 lbf Fuerza de excavación del brazo (SAE) 15500.0 lbf Fuerza de excavación del brazo (ISO) 18000.0 lbf RENDIMIENTO Motor C4.4 ACERT™ Tier 4 final de la EPA de EE.UU. o Stage IV de la Unión Europea El mismo alcance de trabajo, fuerza del brazo y del cucharón y par de rotación similar a la 316E Equipada para funcionar con combustible biodiésel hasta B20 Dos modalidades de potencia, modalidad de alta potencia y Eco, para ayudar a administrar el consumo de combustible Parada automática del motor en vacío a fin de ahorrar combustible, reducir las emisiones y extender los intervalos de servicio VERSATILIDAD Herramientas y cucharones Cat® diseñados para aumentar al máximo el rendimiento de la máquina Sistema hidráulico auxiliar disponible para admitir una variedad de herramientas Control de herramientas y acoplador rápido disponibles para cambios rápidos de herramientas COMODIDAD Cabina con certificación ROPS de tamaño completo Palancas universales ajustables y asientos con suspensión neumática, y opciones de calefacción y enfriamiento El monitor se puede programar en 42 idiomas Sistema automático de control de temperatura Portavasos y zonas de almacenamiento fáciles de alcanzar Tomacorrientes auxiliares FACILIDAD DE SERVICIO Puntos de mantenimiento de rutina a nivel del suelo Amplias puertas de servicio para facilitar el acceso Filtros agrupados para reducir el tiempo de servicio Paquete de enfriamiento diseñado para evitar obstrucciones e impedir que entre suciedad TECNOLOGÍA Tecnología Cat Connect para mejorar la eficiencia en el sitio de trabajo Cat Grade Control disponible para ayudar a que los operadores creen una base nivelada y una pendiente precisa con facilidad
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Product Link™/VisionLink® para conectar a los propietarios de la máquina, lo que proporciona acceso a la ubicación, las horas, el consumo de combustible, el tiempo en vacío, los sucesos y los códigos de diagnóstico. DURABILIDAD Estructura del bastidor en X modificado para una mayor vida útil Pluma y brazos diseñados por Caterpillar y con soldadura robótica Eslabón de la cadena engrasado entre los pasadores y los bujes para aumentar la vida útil del tren de rodaje. SEGURIDAD La palanca de activación hidráulica traba todas las funciones hidráulicas Pasamanos, planchas antideslizantes y pernos abocardados para reducir el deslizamiento y los tropezones Interruptor de corte de combustible a nivel del suelo para apagar el motor Cámara y espejos retrovisores estándar para mejorar la visibilidad
VI.
EXCAVADORA 326F ESPECIFICACIONES
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INFORMACIÓN GENERAL El modelo 326F está diseñado para que mantenga los números de producción altos y los costos de posesión y operación bajos. El Motor C7.1 ACERT de la máquina no solo cumple con el estándar de emisiones Tier 4 final de la EPA de EE.UU., sino que también lo hace con toda la potencia, eficiencia del combustible y fiabilidad que necesita para tener éxito. La verdadera potencia proviene de la integración sin igual de sistemas y del sistema hidráulico de vanguardia de Caterpillar. Puede literalmente mover toneladas de material todo el día con enorme velocidad y precisión. Cuando agrega un silencioso entorno del operador que lo mantiene cómodo y productivo, puntos de servicio fáciles de alcanzar que simplifican y agilizan el mantenimiento de rutina y múltiples herramientas Cat Work Tools que lo ayudan a trabajar en una amplia variedad de tareas con una sola máquina, simplemente no encontrará una mejor y más eficiente excavadora de 26 toneladas. Si lo que busca es productividad, comodidad, versatilidad y eficiencia del combustible, lo que necesita es el modelo 326F en la flota.
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VII.
EXCAVADORA HIDRÁULICA GRANDE 336F XE ESPECIFICACIONES
INFORMACIÓN GENERAL La 336F XE es la máquina más reciente de Caterpillar que reducirá considerablemente los costos de posesión y operación. Fabricada con nuestro comprobado sistema híbrido hidráulico, esta excavadora cortará el consumo de combustible hasta un 20 %, en comparación con nuestra 336F estándar, un líder en el mercado por sí mismo en cuanto a alta eficiencia. A diferencia de los modelos de otros fabricantes, la 336F XE se carga con tecnología adicional que lo ayudarán a mejorar los resultados finales aún más. Las características como el control de pendiente Cat probado con el tiempo y el nuevo sistema Cat Production Measurement vienen de forma estándar en esta máquina; todo para ayudarlo a realizar el trabajo fácilmente con mayor rapidez y eficiencia. Por lo tanto, si busca el máximo nivel de productividad y eficiencia de una máquina de 36 tons EE.UU., no busque más allá de la 336F XE. Le hará ganar más dinero que cualquier otra marca, sin excepción.
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VIII. EXCAVADORA 336F INFORMACIÓN GENERAL El modelo 336F está diseñado para mantener las cifras de producción altas y los costos de posesión y operación bajos. El Motor C9.3 de la máquina no solo cumple con los estándares de emisiones Tier 4 final de la EPA de EE.UU., sino que lo hace mientras proporciona la potencia, la eficiencia del combustible y la fiabilidad que usted necesita para tener éxito. Donde la potencia real se aprecia es a través del sistema hidráulico. Puede mover literalmente toneladas de material todo el día con
una gran dosis de velocidad y precisión. Si a eso suma un silencioso entorno del operador que ofrece comodidad y productividad, puntos de servicio a nivel del suelo que hacen del mantenimiento de rutina una tarea sencilla y diversas herramientas Cat que ayudan a emprender una amplia variedad de trabajos, simplemente no encontrará una mejor máquina de 36 toneladas. Si lo que busca es productividad, comodidad, versatilidad y eficiencia del combustible, la Excavadora 336F es lo que necesita.
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COSTOS DE PRODUCCION COSTO HORA-MAQUINA Tarifa de alquiler horario = Costo de Posesión (CP) + Costo de Operación (CO) Se puede obtener de Tablas o Calcular Obras por Contrata = CP + COObra por Administración = CO
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PRECIOS DE ALQUILER ESTIMADOS EN DÓLARES AMERICANOS (US$) por hora máquina (HM). EQUIPO PARA MOVIMIENTO DE TIERRAS
Unid
Precio (U S$)
Excavadora CAT 312BL
HM
75.581
Excavadora CAT 315BL
HM
89.229
ANEXOS EXCAVADORA S
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CONCLUSIONES
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En el caso de materiales blandos los dientes deben siempre empezar en forma horizontal y a medida que aumenta la resistencia el ángulo de ataque debe ser menor para facilitar la excavación. Para la excavación de materiales duros, el ángulo debe oscilar entre 15 a 30 grados para una mejor penetración.
17. Empezar de forma horizontal y para el caso de materiales duros entre 15° a 30° para una mejor penetración. -
En el caso de movimiento de tierras es necesario comenzar con el primer cucharón por la parte de arriba. En el caso con voladora, es recomendable comenzar por la parte de abajo. Para obtener un buen factor de llenado es necesario realizar el cierre del cucharón contra el brazo de tal manera que los lados queden paralelos al suelo. Siempre es recomendable obtener cucharones colmados por razones de cálculo. Es obligatorio evitar los medios pases.
18. Los lados deben quedar paralelos al suelo.
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Primer cucharón en la parte trasera del camión o delantera, pero en orden. Nunca sobrecargue el camión. Nunca cargue por sobre la cabina del conductor del camión.
19. Cargar el material desde la parte trasera del camión hasta la delantera.
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Desgarrar por etapas desde arriba hacia abajo. Aplicar la fuerza del brazo primero. (En ángulo de 90º). Aplicar la fuerza del cucharón solo para dislocar en caso de que la fuerza del brazo no sea suficiente. Usar los cilindros de la pluma para levantar el banco ya dislocado.
20. Desgarrar por etapas desde arriba hacia abajo.
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BIBLIOGRAFIA
http://www.maquinariaspesadas.org/maquinaria-
pesada/excavadora-hidraulica/ Manual de maquinarias en la ingeniería ...EEUU http://www.cat.com/es_MX/products/rental/equipment/excavator
s/medium-excavators/18413188.html https://www.google.com/search?client=firefoxb&q=caterpillar+320c+especificaciones&revid=1251332576&s a=X&ved=0ahUKEwimtoC0qJPNAhXJYiYKHWqRAdkQ1QIIeCgH&b iw=1525&bih=741&gfe_rd=cr&ei=A2FVV_SNDdOpgQT_wamgA
Q http://www.cat.com/es_MX/campaigns/npi/excavator-mx.html http://www.maquinariaspesadas.org/maquinariapesada/retroexcavadora
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