Equipos de Excavación
EXCAVADORAS
Equipos de Excavación
EXCAVADORAS
Máquina autopropulsada sobre ruedas
o cadenas con una superestructura capa
de efectuar una rotación de la menos
360º, que excava o carga, eleva, gira
y descarga materiales por la acción de
una cuchara fijada a un conjunto de plu
balancín o brazo, sin que el chasis o la
estructura portante se desplace.
Norma UNE 115-405-88 ---- ISO 6165
Equipos de Excavación
DE LAS FASES BÁSICAS DEL MOVIMIENTO DE
TIERRAS, LAS EXCAVADORAS PARTICIPAN
PRINCIPALMENTE EN:
ARRANQUE
CARGA
TRANSPORTE
EXTENDIDO
COMPACTACIÓN
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EXISTE UNA CLARA DIFERENCIA CON LOS OTROS
EQUIPOS DE ARRANQUE Y EXCAVACIÓN:
• TRACTOR: ARRANQUE (Y EXTENDIDO)
• EXCAVADORA: ARRANQUE Y CARGA
• MOTOTRAÍLLA: ARRANQUE, CARGA, TRANSPORTE Y
EXTENDIDO
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ARRANQUE MEDIANTE EXCAVADORAS
Alternativo a la perforación+voladura
Alternativo a arranque con bulldozer
VENTAJAS
Economía (No hace falta pala cargadora)
Posibilidad de selección de capas
Mayor seguridad
PERO no todos los terrenos pueden ser excavados con estos
equipos
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PRINCIPALES FUNCIONES
ARRANQUE
CARGA
OTRAS:
Carga de Graneles
Transporte de Tubos y Troncos
Martillo y Demolición (Corte de armaduras)
Perforadora e Hinca de Pilotes
Refino de Taludes y Zanjadora
Imán y Pulpo para chatarra
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CARGA DE GRANELES
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TRANSPORTE DE TUBOS Y TRONCOS
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MARTILLO Y DEMOLICIÓN
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PERFORADORA E HINCA DE PILOTES
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REFINO DE TALUDES Y ZANJADORA
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IMÁN Y PULPO PARA CHATARRA
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TIPOS DE EXCAVADORAS
SEGÚN TIPO DE ACCIONAMIENTO
DE CABLE O MECÁNICAS
HIDRÁULICAS
SEGÚN TRASLACIÓN
DE CADENAS
DE NEUMÁTICOS
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TIPOS DE ÓRGANOS DE TRABAJO
• EQUIPO RETRO
• CUCHARA FRONTAL (Descarga frontal o por fondo)
• CUCHARA BIVALVA O DE ALMEJA
• DRAGA DE ARRASTRE (Dragalina)
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EQUIPO RETRO Y CUCHARA FRONTAL
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CUCHARA BIVALVA Y DRAGA DE ARRASTRE
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CICLO RETRO-DUMPER
Prof. Jorge A. Capote
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PROFUNDIDAD EXCAVACIÓN
ÓPTIMA E INSUFICIENTEMENTE
Prof. Jorge A. Capote
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CURVAS DE EXCAVACIÓN: RETRO Y FRONTAL
Prof. Jorge A. Capote
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ARRANQUE RETRO Y FRONTAL
Prof. Jorge A. Capote
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CARGA RETRO
CARGA FRONTAL
Descarga por Fondo
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CURVAS DE EXCAVACIÓN: BIVALVA Y ARRASTR
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ESQUEMA DE
FUERZA DE
EQUIPO RETRO
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CUCHARAS FRONTALES: FUERZAS DE ATAQUE EN
EXCAVADORA DE CABLE Y EQUIPO FRONTAL
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EXCAVADORA DE SERVICIO Y PRODUCCIÓN
DE SERVICIO: Es la máquina comodín de la obra y está
destinada al apoyo-servicio a otras máquinas en trabajos
pequeños. Su valoración es mayor por el servicio que presta
que por la producción. Se acostumbra a alquilarla en vez de
formar parte del parque de la empresa.
DE PRODUCCIÓN: Es una máquina básica de la obra y su
producción es condicionante del programa constructivo. De
ella dependen otras máquinas y se considera como
“generadora” en las labores del movimiento de tierras.
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CAMPOS DE APLICACIÓN: EQUIPO FRONTAL
• EN CANTERAS DE ROCA VOLADA O ROCA BLANDA
• EN BANCOS DE ARENA Y GRAVA
• EN EXTRACCIONES DE MINERAL
ES MÁS EFECTIVO CUANDO EXCAVA EL TERRENO DESDE EL NIVEL
DE SUSTENTACIÓN HACIA ARRIBA (EN BANCOS)
SE UTILIZA PREFERENTEMENTE EN EXCAVACIÓN CON CARGA
DIRECTA
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RENDIMIENTOS DE EQUIPO FRONTAL
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CAMPOS DE APLICACIÓN: EQUIPO RETRO
PARA EXCAVACIONES POR DEBAJO DEL NIVEL DE SUSTENTACIÓN.
• EXCAVACIÓN EN ZANJAS
• EXCAVACIÓN EN CIMIENTOS ESTRECHOS Y PROFUNDOS
• EXCAVACIÓN SUBTERRÁNEA (limitan movimientos horizontales)
SE PRESTA PARA EXCAVACIÓN CON CARGA DIRECTA SOBRE
TRANSPORTE
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RENDIMIENTOS DE
EQUIPO RETRO
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CAMPOS DE APLICACIÓN: DRAGALINA
SE UTILIZA SÓLO EN LAS EXCAVACIONES POR DEBAJO DE LA
SUPERFICIE DE SUSTENTACIÓN
ES INDICADA PARA LAS EXCAVACIONES EN TERRENOS INUNDADO
Y DRAGADOS DESDE LA ORILLA
TAMBIÉN SE UTILIZA PARA ABRIR CANALES, PUES CONFORMA BIE
LOS TALUDES
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RENDIMIENTOS DE
LA DRAGALINA
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CAMPOS DE APLICACIÓN: EQUIPO BIVALVA
SE UTILIZA EN PUNTOS DE SOPORTE PARA CONTENCIÓN DE
TERRENOS COLINDANTES Y LA CONSTRUCCIÓN DE POZOS DE
CIMENTACIÓN.
SE APLICA ESPECIALMENTE EN TERRENO INESTABLE, ES DECIR,
TERRENOS SATURADOS O CON EMANACIONES DE AGUA.
OTRAS APLICACIONES SON: EXTRACCIÓN DE MATERIAL EN ZANJA
PROFUNDAS, REALIZACIÓN DE PANTALLAS, DRAGADOS EN MAR Y
RÍOS Y EXCAVACIONES ENTRE OBSTÁCULOS.
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RENDIMIENTOS DEL
EQUIPO BIVALVA
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COMPARATIVA
EXCAVADORA - PALA CARGADORA
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EXCAVADORA
PALA CARGADORA
•Inversión alta
•Inversión media
•Vida media (5-10 años)
•Vida media baja (5 años)
•Coste de operación medio
•Coste de operación alto
•Valor residual pequeño
•Valor residual medio
•Cazo de hasta 26 m3
•Cazo de hasta 26 m3
•Fuerzas de corte elevadas
•Fuerzas de corte pequeñas
•Adecuada en terrenos
compactos con repies
•Adecuada en terrenos
blandos
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EXCAVADORA
PALA CARGADORA
•Puede operar en terrenos
duros o blandos según ancho
de oruga
•Precisa plataforma de
trabajo firme y dura
•Puede trabajar por encima o
por debajo del nivel de la
máquina
•Alcance de excavación y altura
de descarga elevada
•Adecuada a alturas de banco y
volquetes grandes
•No puede operar por
debajo del piso
•Alcance y altura de
descarga media
•Adecuada a alturas de
banco pequeñas y
volquetes de tipo medio
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EXCAVADORA
PALA CARGADORA
•Ciclos de trabajo pequeños
•Ciclo de trabajos grandes
•Rendimientos de carga
elevados
•Rendimientos medios
•Anchura de tajo requerida
pequeña
•Máquina de carga ideal en tajo
fijo
•Máquina versátil-fija
•Anchura de tajo requerida
media-grande
•Máquina versátil de alta
movilidad (limpieza de tajos
transporte a cortas
distancias)
Equipos de Excavación
EJEMPLO CONCRETO: O&K RH30 VERSUS CARGADORA
Precio adquisición
68 millones
38 millones
Vida útil
35000h(9 años)
12000h(3 años
Valor residual
6,8 mill (10%)
13,3 mill (35%)
Equipos de Excavación
EJEMPLO CONCRETO: O&K RH30 VERSUS CARGADORA
Capacidad cazo
3,5 m3
4 m3
Ancho cazo
2,4 m
3,35 m
Grado llenado(%)
90-100
70-90
Fuerza desprendimiento
300kN
220kN
Peso en servicio
62 ton
27 ton
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EJEMPLO CONCRETO: O&K RH30 VERSUS CARGADORA
Tiempo ciclo
22,6 seg
Ciclos por hora
159
115
Producción teórica
872 t/h
607 t/h
Diferencia(%)
100
31,3 seg
70
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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
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PRINCIPIOS DE DISEÑO
FIABILIDAD
DURACIÓN
PRODUCTIVIDAD
CONFORT
MODULAR: ASISTIDO POR ORDENADOR
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COMPONENTES DE LAS EXCAVADORAS
• TREN DE RODAJE
• SUPERESTRUCTURA O UNIDAD GIRATORIA
• ÓRGANO DE TRABAJO
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BASTIDOR
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TREN DE RODAJE
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PARTES DEL TREN DE RODAJE
ESTRUCTURA Y BASTIDOR DE RODILLOS
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PARTES DEL TREN DE RODAJE
RUEDA GUÍA Y CADENA DE ORUGA
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TIPOS DE ZAPATAS
• TRIPLE GARRA (para usos múltiples)
• DOBLE GARRA (se obtiene mayor tracción)
• UNA SOLA GARRA (máxima tracción)
• DE SECCIÓN TRAPEZOIDAL (se logra flotabilidad)
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ASPECTOS A TENER EN CUENTA
• FLOTABILIDAD: Seleccionar la longitud de cadena en conta
con el suelo y su ancho.
• ESTABILIDAD:Seleccionar el ancho y la longitud del tren y u
buen reparto de masas que garantice la estabilidad.
• MÁXIMA TRACCIÓN: Seleccionar la zapata y las garras
apropiadas para el movimiento de la máquina.
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SELECCIÓN TIPO RODAJE Y ZAPATAS
Decrece
Peso Máquina
Ligero
Ancho Zapata
Anchas
Presión sobre Suelo
Cre
Pesa
Estrec
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TREN DE RODAJE: CARRO DE CADENAS
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TREN DE RODAJE: CARRO DE RUEDAS
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CORONA DE GIRO DE SUPERESTRUCTURA
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MOTOR
Se sitúa en la parte trasera para que sirva como contrapeso.
Relación Peso-Potencia
Alta capacidad de durabilidad y garantía de servicio
Bajas vibraciones, ruidos y control de gases de escape
Buena admisión de aire (alta eficiencia)
Reserva de par de un 25%
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TREN DE POTENCIA
• MOTOR
• SERVOTRANSMISIÓN Convertidor o
divisor de par Embragues y
frenos de dirección
Mandos finales
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AMOCS
SISTEMA MODULAR DE REFRIGERACIÓN AVANZADO
Módulos Intercambiables
Sistema de “Dos pasadas”
Aumento de Superficie de Refrigeración
Aislado de vibraciones y tensiones
Mayor facilidad deservicio
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SISTEMA HIDRÁULICO
Accionamiento Balancín y Cuchara
SENSIBLE A LA CARGA
Disminuye el consumo de combustible
Incrementa la eficiencia
Mayor fuerza a la cuchara
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CABINA
Climatización y ventilación
Insonorización
Visión panorámica
Asiento ergonómico (suspensión aire)
Instrumentos claros (jostyck)
Seguridad (Homologado FOPS-ISO3449)
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ROPS Y FOPS
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PLUMA Y BALANCÍN
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PLUMA, BALANCINES Y CUCHARAS
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TIPOS DE PLUMAS: UNA Y DOS PIEZAS
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TIPOS DE CUCHARAS Y DIENTES
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GRÚA PARA BIVALVA Y DRAGALINA
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FUTURO
MENOR COSTE POR TONELADA
Componentes Inteligentes
Automatización - GPS
Aumento eficiencia maquinista
Cuidado del Medio Ambiente
Facilidad de Servicio
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FUTURO
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PRINCIPALES FABRICANTES
• CATERPILLAR
• O&K
• FIAT - HITACHI
• CASE
• KOMATSU
• LIEBHERR
• VOLVO-AKERMAN
• JCB
GRUPO CASE-NEW HOLLAND