Brazo Escabador

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ
Facultad de Ciencias e Ingeniería

BRAZO EXCAVADOR COMPACTO

Tesis para optar el título de Ingeniero Mecánico

Presentada por:
MIRELLA DELMIRA CASO SALAZAR

Abril 2008
Lima - Perú

RESUMEN

El presente trabajo está dedicado al análisis de la estructura y de los movimientos que
realizan las máquinas excavadoras, centrándose en el diseñode un Brazo Excavador de
tamaño compacto así como la selección del Sistema Hidráulico y sus componentes.
Estas máquinas son encontradas en el mercado pero la variación que se presenta es que
el Brazo Excavador diseñado puede ubicarse y fijarse sobre cualquier estructura que
pueda soportarlo ya que está habilitado para ello, además que puede desplazársele con
mucha facilidad por su bajopeso.
El método utilizado para el presente diseño es analizar la estructura de forma estática y
de esta manera dimensionar y seleccionar los materiales óptimos tomando siempre en
consideración no sobredimensionarla manteniendo factores de seguridad suficientes
para este tipo de maquinaria que estará sometida a un trabajo exigente y a golpes
durante su función.

i

ii

iii

ADios por hacer de todo esto posible.
A mis queridos padres por su cariño y
apoyo incondicional, a mi querida
hermana Claudia por llenarme siempre
de alegría. A Christian porque gracias
a su aliento y comprensión pude ver
finalizado este trabajo.

iv

AGRADECIMIENTOS

Agradezco de manera especial al Ing. Benjamín Barriga Gamarra por su guía y
orientación para el presente diseño.Agradezco también a los profesores y compañeros que de una u otra manera me
apoyaron en la elaboración de este trabajo.

v

INDICE DE CONTENIDO
Pág.
RESUMEN ....................................................................................................................i
APROBACIÓN DE TEMARIO DE TESIS ................................................................ ii
DEDICATORIA..........................................................................................................iv
AGRADECIMIENTOS ................................................................................................ v
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 1
I.

ESTADO DEL ARTE.................................................................................... 3
1.1 Principio de Funcionamiento .......................................................................... 3
1.2 Partes Principales ............................................................................................4
1.2.1 EstructuraInferior........................................................................................... 4
1.2.2 Estructura Superior ......................................................................................... 4
1.2.3 Brazo Excavador ............................................................................................. 5
1.2.3.1 Pluma y Brazo .............................................................................................. 5
1.2.3.2 Base.............................................................................................................. 6
1.2.3.3 Cilindros Hidráulicos ................................................................................... 6
1.2.3.4 Cuchara ........................................................................................................ 6

II.

ANÁLISIS MECÁNICO Y ESTRUCTURAL..............................................7
2.1 Análisis del Entorno ....................................................................................... 7
2.2 Parámetros de Diseño ..................................................................................... 8
2.3 Cinemática del Brazo...................................................................................... 9
2.3.1 Cálculo de...