INTRODUCCION
En las grandes obras de Ingeniería Civil, el hombre siempre ha necesitado de la ayuda de máquinas y equipo para poder realizarlas. En el pasado el hombre utilizó máquinas muy rudimentarias que le sirvieron para poder llevar a cabo la construcción de esas obras que en la actualidad admiramos por la majestuosidad que lograron sus constructores. En los tiempos actuales con la tecnología con la que se cuenta, es posible construir máquinas muy modernas que cuentan con los adelantos que las hacen muy versátiles, con el in de utilizarlas en dierentes tipos de trabajos, logrando con ello reducir los tiempos y costos de producción que son condicionantes tan importantes en !sta !poca de libre comercio y gran competitividad. En el presente trabajo dispondremos a analizar las uncionalidades de las palas mecánicas.
OBJETIVOS.
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Conocer tipos de pala mecánica, sus usos, clasiicación, capacidad, rendimientos, su orma de trabajo de las palas mecánicas y algunos conceptos de maquinas zanjadoras.
MARCO TEÓRICO PALA MECANICA: "na pala cargadora o pala mecánica es una máquina de uso recuente en construcción de ediicios, minería, obras p#blicas como pueden ser carreteras, autopistas, t#neles, presas hidráulicas y otras actividades que implican el movimiento de tierra o roca en grandes vol#menes y supericies. $e construyen de diversos tipos% de tipo rontal, de tipo retroe&cavadora, sobre neumáticos, sobre orugas, etc!tera. $irve para apartar objetos pesados del terreno de construcción y mover grandes cantidades de material en poco tiempo.
TIPOS DE PALAS:
Mini cargadoras, ocupan espacios muy reducidos y esto permite que sean muy versátiles a
la hora de operar. El balde o 'cazo( de carga es de apro&imadamente medio metro c#bico.
Pequeñas, son las que tienen un balde de carga de un metro cúbico. Medianas, son las que tienen balde mayor de un metro cúbico y hasta tres metros cúbico. Grandes, son las que el balde posee una capacidad de carga de entre tres y cinco metros cúbicos. Especiales, son aquellas que se fabrican especialmente a pedido de empresas que trabajan yacimientos mineros muy grandes y poseen baldes de más de cinco metros pudiendo llegar hasta diez. Con neumáticos, son de rápido traslado y muy operables en todo terreno, con rocas y nieve se le instalan cadenas metálicas tipo malla para proteger las cubiertas. Con movimiento de cadenas u oruga, se utilizan para trabajan en terrenos muy rocosos y escarpados. Con motores eléctricos, en interiores de minas y en lugares cerrados que impiden la ventilación ya que no emiten gases de combustión como ocurre con los motores de explosión.
USOS: •
construcción de caminos.
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movimientos de tierra. en la explotación de yacimientos mineros. en la carga de minerales. en el tratamiento de materiales de desecho, llámese basurales. en la reconstrucción de costas de arroyos y ríos. en la limpieza de los cauces de canales, arroyos y ríos. en el despeje de nieve. en la limpieza de una ciudad extrayendo residuos. en la construcción de una obra civil. en la demolición.
PARTES BASICAS Y OPERACION DE UNA PALA MECANICA: as partes básicas de una pala mecánica incluyen el montaje, la cabina o caseta, el aguilón, el brazo excavador, el cucharón y el cable del malacate. !ste tipo de equipo trabaja atacando del nivel del suelo hacia arriba o sea, con una pala en la posición correcta cercana a la superficie vertical de la tierra que se va a excavar, se baja el cucharón hasta el piso del banco, apuntando los dientes sobre la pared. "e le aplica una fuerza a trav#s de la flecha y al mismo tiempo una tensión a la línea del malacate, para jalar el cucharón hacia arriba de la pared del banco. "i la profundidad del corte es la correcta, considerando el tipo de suelo y el tama$o del cucharón, #ste estará lleno al llegar a la parte superior del banco.
CLASIFICACION.
CAPACIDAD. a capacidad de las palas mecánicas es designada por el tama$o de su cucharón excavador, el cual se suele expresar en yardas cúbicas que corresponde a la capacidad volum#trica del mismo, cuando se encuentra lleno al %ras%. os tama$os comerciales frecuentemente utilizados en la industria de la construcción designada por la capacidad volum#trica de sus cucharones son de& '(), *(+, ', ' '(), ) '(), y * '() yardas cúbicas respectivamente, realizando la descarga por su parte inferior.
RENDIMIENTO DE PALAS MECANICAS.
!l rendimiento de una pala mecánica está afectado por numerosos factores, entre los que destacan por su importancia los siguientes& '. -lase de material ). rofundidad de corte *. /ngulo de giro +. 0abilidad del operador 1. -ondiciones de la obra 2. 3antenimiento del equipo 4. 5iempo de ciclo
FORMA DE TRABAJO !l mecanismo del cucharón de los -argadores 6rontales se dise$a para tener una altura de vaciado comprendida entre ).+ y +.1 metros arriba del plano sobre el que se mueve el tractor. 5al altura es proporcional al tama$o del -argador 6rontal. !sto hace posible que el cargador vacíe a un camión o unidad de acarreo de tama$o adecuadamente equilibrado. a operación de un -argador 6rontal entre su posición de carga y la de vaciado, requiere por lo general muchas maniobras. "i es limitado el espacio utilizable entre las posiciones de carga y descarga, puede presentar problemas. 7n -argador 6rontal montado en tractor de orugas puede pivotear lentamente sobre sus bandas de orugas sin gran dificultad, pero un tractor de dos ejes, montado sobre neumáticos, necesita másespacio para maniobras. !sto ha conducido a la unidad de tracción articulada más moderna. 7n -argador 6rontal de armazón articulado tiene su articulación aproximadamente a la mitad de la distancia entre sus ejes. "u capacidad de giro se aumenta notablemente por el ángulo de más de *8 grados que puede girar el eje frontal a cada lado de la posición recta hacia delante.
PROFUNDIDAD ÓPTIMA DE CORTE !sta es óptima cuando se llena el cucharón de la maquina en el menor tiempo posible, los valores de las alturas para obtener esta relación dependen de cada máquina y dependen de su altura y capacidad mecánica.
SELECCION DE UNA PALA MECANICA ara elegir una pala mecánica en necesario determinar el trabajo que esta va a realizar y el tiempo que se espera para que el trabajo este realizado, además es importante considerar los siguientes puntos& 5ama$o del trabajo, entre más grande sea este, justifica una maquina mayor. !l costo de transportar una maquina grande es mayor que el de una chica. a depreciación de una pala grande es mayor a la de una chica y al final de la obra es más fácil vender una chica. 7na pala grande tiene capacidad para manejar rocas de mayores tama$os, por lo tanto, el costo por metro cubico y los costos de explosivos se reducen. Las siguientes condiciones de trabajo deben ser consideradas:
/ltura de los depósitos de material. 5ama$o máximo de las rocas a excavar. "i el material es muy duro, funciona mejor una pala grande. "i el tiempo que se tiene para la excavación es poco, es mejor la pala grande. !s importante conocer la disponibilidad de palas antes de hacer una elección.
EFECTO DE LA ALTURA DE CORTE EN LA PRODUCCIÓN "i la altura de corte es muy alta, el cucharón no podrá ser llenado en su totalidad, por lo tanto, el operador tiene dos opciones9 dar dos pasadas para llenar el cucharón o bien, vaciar un cucharón a medias en el lugar de depósito. /mbas opciones entorpecen el trabajo por lo cual es indispensable elegir la maquina adecuada para el trabajo que se desea realizar.
EFECTO DEL ANGULO DE GIRO !ste es un dato importante para #l cálculo de producción real de la maquina puesto que si el ángulo es diferente de :8 grados, este tiempo aumentara.
FACTOR DE PRODUCCION EFICIENTE -omo todos saben, no existen dos obras iguales, por lo que hay que considerar factores que podrían afectar el rendimiento de la maquina como los siguientes& 3antenimiento del equipo ;isponibilidad de refacciones -ondiciones del terreno ocalización de área de descarga -ompetencia de administradores • • • • •
-ada persona debe crear su propio factor de eficiencia para obtener la capacidad real de la máquina. !ste se debe de basar en la experiencia y en las condiciones de cada obra.
SELECCIÓN DE UNA PALA MECANICA ara elegir una pala mecánica en necesario determinar el trabajo que esta va a realizar y el tiempo que se espera para que el trabajo este realizado, además es importante considerar los siguientes puntos&
5ama$o del trabajo, entre más grande sea este, justifica una maquina mayor. !l costo de transportar una maquina grande es mayor que el de una chica. a depreciación de una pala grande es mayor a la de una chica y al final de la obra es más fácil vender una chica. 7na pala grande tiene capacidad para manejar rocas de mayores tama$os, por lo tanto, el costo por metro cubico y los costos de explosivos se reducen. as siguientes condiciones de trabajo deben ser consideradas& /ltura de los depósitos de material. 5ama$o máximo de las rocas a excavar. "i el material es muy duro, funciona mejor una pala grande. "i el tiempo que se tiene para la excavación es poco, es mejor la pala grande. !s importante conocer la disponibilidad de palas antes de hacer una elección
NOTAS SOBRE ELEMENTOS DE PROTECCIÓN PERSONAL !sta máquina debe estar provistas de cabina de seguridad, acondicionada convenientemente para eliminar o amortiguar los problemas higi#nicos, ruidos, polvos, etc. Casco protector de la cabeza /unque el puesto de conducción debe estar protegido con un techo, es indispensable el uso del casco que de todas formas se requiere para usarlo en el exterior de la máquina. otas de seguridad antideslizantes "e hacen necesarias debido a que la subida o bajada ha de hacerse sobre la máquina en las condiciones de trabajo
8 d?, será obligatorio el uso de auriculares o tapones. Protecci!n del aparato respiratorio !n trabajos con tierras pulvígenas, se deberá hacer uso de mascarillas. Cinturones de seguridad -uando existe cabina de seguridad es obligatorio el uso de cinturones de seguridad.
M$%&'($) *$(+$,-"$) a zanjadora o excavadora de zanjas, es una máquina que se emplea en ocasiones donde se necesita instalar varios tubos o cables por debajo de la tierra. ara zanjas de larga distancia esta máquina puede ser más adecuada que la pala excavadora.
.'P-) as zanjadoras existen de distintos tama$os y pueden usar distintas herramientas de corte, según la profundidad y el corte requerido de la zanja y la dureza del suelo. orque son equipos muy peligrosos las zanjadoras necesitan ser manejadas con mucho cuidado /0 @anjadoras de rueda 10 @anjadoras de cadena 20 3icro zanjadoras 30 @anjadoras portables.
*anjadoras de rueda 7na zanjadora de rueda está compuesta de una rueda de metal dentada. "u uso y mantenimiento es más barato y puede cortar suelos más duros que las zanjadoras de cadena. Aracias a su rueda, es posible trabajar en suelos duros y blandos, ya sea homog#neos según el diámetro= se colocan alrededor de la rueda, se le agregan las picas más o menos
densas en función de las características que presenta el suelo. !stas herramientas que se pueden cambiar fácilmente de forma manual, permiten ajustar las distintas anchuras de corte en la misma rueda. as picas se colocan en una configuración semi esf#rica con el fin de aumentar la extracción de los escombros de la zanja. as picas son desmontables y hechas con un acero de alta resistencia
*anjadoras de cadenas 7na zanjadora de cadena funciona como una motosierra para remover la tierra. -omo útiles de corte se emplean para ello una serie de picas instaladas en la superficie de la cadena. !ste tipo de zanjadora puede cortar suelos muy duros y excavar zanjas profundas. !l ángulo de la herramienta se puede ajustar para determinar la profundidad del corte. ara cortar una zanja, la herramienta se mantiene en un ángulo fijo, mientras que la máquina se arrastra lentamente. a zanjadora de cadena es la herramienta adecuada para la apertura de zanjas con un diámetro importante
Micro *anjadoras as microzanjadoras son especializadas para el trabajo en zona urbana. !s un vehículo de dimensión reducida para zanjar en la acera o en calzadas estrechas. Cealiza micro zanjas para el despliegue de redes de telecomunicación.
*anjadoras portables !s igual a las excavadoras de zanjas de cadena más grandes, pero tiene un peso de :8 Dg.
CONCLUSION '. "ea podido observar la gran versatilidad de la pala cargadora o cargador frontal porque puede realizar labores tan variadas como transportar materiales, empujar, limpiar terreno, colar, elevar, etc.
RECOMENDACIONES sobre suelos rocosos, verter si es posibles una capa de materiales blandos para reducir los choques sobre el cargador. -argar los camiones a la derecha, y a la izquierda de la cargadora para igualar los desgastes. 5rabajar preferentemente de espalda al viento para evitar que el conductor reciba las partículas de polvo en la cara. or razones de duración del equipo debe procurarse que siempre opere en terreno horizontal, aunque haya que ejecutar una nivelación previa. -uando el cargador se mueve sobre terrenos rugosos debe llevarse la cuchara lo más baja posible, para evitar que la carga pueda caer sobre el operador y la máquina, da$ándolos. ara cada tipo de faena y calidad del terreno se debe escoger el cargador adecuado, así como los aditamentos más efectivos. !n general el camión debe estacionarse de modo que su eje longitudinal quede a '*1 grados con respecto al frente de carga, con ello se reduce el giro del cargador. "i no se dispone de espacio para maniobrar, el camión puede colocarse con su eje paralelo al punto de carga. -on ello el cargador tiene mayor recorrido pero su giro permanece igual. 5ratar de evitar los giros de :8 ó '>8 grados, que son los que producen mayor desgaste en el equipo 7na cargadora sobre neumáticos debe evitar los patinazo, fatales para los neumáticos sobre todo en suelos silicosos o rocosos. "obre terreno blando o arenoso, reducir la presión de los neumáticos. Eo moverlas ruedas de dirección de las cargadoras sobre neumáticos mas que en marcha para no perjudicar los órganos de dirección. •
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