Excavadoras

CAPÍTULO 6.Excavadoras

Las excavadoras tienen muchas variaciones. Pueden estar montadas sobre orugas o sobre ruedas y disponer de distintos accesorios de operación. Con cada opción de tipo, modelo, accesorios y tamaños se tienen diferentes aplicaciones y por lo tanto, distintas ventajas económicas. La potencia hidráulica es la clave de las ventajas que ofrecen estas máquinas. El controlhidráulico de los componentes de la máquina proporciona mayor rapidez en los tiempos de los ciclos, mejor control de los accesorios, mejor eficiencia total, suavidad y facilidad de operación y un control positivo que permite una mayor precisión.

Las excavadoras hidráulicas están compuestas por tres elementos: el montaje (neumáticos ú orugas), la cabina, el brazo y el cucharón. En general seclasifican por el movimiento que les proporcionan los controles hidráulicos del brazo en el cual se apoya el cucharón (Figura 6.1). Una unidad con un giro hacia abajo se clasifica como un azadón, llamado también retroexcavadora o retro. Este equipo ejerce una fuerza de excavación hacia la máquina, levantando la carga de abajo hacia arriba. Una unidad con un movimiento hacia delante se conoce como una palafrontal. La pala frontal desarrolla la fuerza de carga moviendo la cuchara hacia adelante de la máquina. El giro hacia abajo dictamina un mejor uso del equipo para excavaciones por debajo del nivel de la máquina. El giro hacia delante de una pala frontal la hace más útil para las operaciones de carga; por lo tanto, la máquina requerirá una cara de material por encima del nivel de apoyo del equipo.a) Movimiento del azadón

b) Movimiento de la pala frontal

Figura 6.1 Esquema del movimiento de las excavadoras hidráulicas. Una variante interesante la constituyen los cargadores frontales. El movimiento del brazo se realiza hacia delante y por lo general se usan para colocar el material en unidades de transporte a partir de material previamente apilado (Figura 6.2).


92Programa de Titulación 2006. Ingeniería Civil. Universidad de Piura.

Figura 6.2 Movimiento del cargador frontal. 6.1. Selección de las excavadoras

Las palas frontales son máquinas ideales para la excavación en canteras y la carga de unidades de transporte. Su habilidad para cargar hacia delante requiere que el material se encuentre en un banco por encima del nivel de la pala y en una solaoperación, es capaz de cargar y descargar en el camión. Las retroexcavadoras son ideales para la excavación de zanjas o taludes y la carga también de unidades de transporte. Por su configuración la longitud del brazo es mayor, proporcionándole una mayor versatilidad por su alcance en cuanto a profundidad y altura.

Los cargadores frontales son ideales para la manipulación de material tipo agregados, comotierra y roca bien fragmentada: la carga de camiones, la excavación de tierra, la carga de agregados en plantas de concreto y asfalto. La excavación la realiza por encima del nivel de la máquina. Vienen montados sobre orugas o sobre neumáticos. La ventaja de los cargadores de neumáticos es que la cabina puede articularse respecto a las llantas posteriores, facilitando su operación. 6.1.1. Por elcosto Cuando se relaciona el costo, se debe estimar el costo por metro cúbico manipulado por la excavadora. En este cálculo hay que considerar aspectos como la dimensión del trabajo. Si éste involucra la manipulación de grandes cantidades de material, puede justificarse el uso de una excavadora de gran dimensión. Otro aspecto es el transporte del equipo a la obra, puesto que los costos demovilización y desmovilización pueden ser mayores cuanto más grande sea el equipo. Si se trabaja en material rocoso, los costos de perforación y voladura pueden ser mayores cuando se trabaja con excavadoras pequeñas, porque se requiere mayor cantidad de explosivos para fragmentar la roca en porciones más pequeñas, mientras que una excavadora más grande puede manipular fragmentos también más grandes...