Monografia de Caminos 2...Excavadora Hidraulica

“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERIA

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA

CATEDRA : CAMINOS II

CATEDRÁTICO : ING. LIRA MOSCOSO, Wilder Daniel

ALUMNOS : ASTO AYALA, Marleny

CHAHUA POMAYE, Jimy

MACHUCA ESCOBAR, Edwin

TORRES CHUQUILLANQUI, Elvis Cassely

VENTOCILLA PANDURO, karina

CICLO : SEXTO

SECCIÓN : A-1

EXCAVADORA HIDRAULICA

Huancayo – Perú- 2012-II -

DEDICATORIA

El presente trabajo está dedicado a nuestros

Padres por su apoyo en nuestra formación y

Al ingeniero de la cátedra que nos brinda sus

Enseñanzas con mucha experiencia para poder

Ser buenos profesionales

INTRODUCCION

La excavadora hidráulica es frecuentemente usada para la excavación de rocas y tierra, sin

embargo, gracias a sus numerosos accesorios también puede ser usada para el corte de acero,

el rompimiento de concreto, el taladro de hoyos en la tierra, el cimiento de gravilla antes del

pavimento, el destrozo de rocas, acero, y concreto, y hasta para acribillar lugares.

La invención de la excavadora hidráulica, con su fácil operación y barata producción,

reemplazó a la excavadora de cable.

La excavadora hidráulica es un equipo de excavación y carga ampliamente utilizado en

carreteras, canteras y todo tipo de obras públicas y privadas. Puede ser de arranque frontal o

retro. Esta última es la más empleada en explotaciones de canteras, están compuestas por tres

elementos: el montaje (neumáticos u orugas), la cabina, el brazo y el cucharón.

En general se clasifican por el movimiento que les proporcionan los controles hidráulicos del

brazo en el cual se apoya el cucharón.

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.

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.

INDICE

Pagina

CAPÍTULO I………………………………………………………………………………………………………………………….1

1.1 Historia…………………………………………………………………………………………………………….1

Antiguas palas hidráulica………………………………………………………………………………….1

La primera excavadora hidráulica…………………………………………………………………….1

El tractor Gradall……………………………………………………………………………………………..2

Otros avances………………………………………………………………………………………………….2

Excavadoras hidráulicas hoy en día……………………………………………………………….…2

1.2 Definición…………………………………………………………………………………………………………2

1.3 Operaciones…………………………………………………………………………………………………….3

1.4 Aplicaciones…………………………………………………………………………………………………….3

1.5 Equipos de trabajo…………………………………………………………………………………………..3

1.6 Tipos de excavadoras………………………………………………………………………………………4

Excavadoras sobre ruedas o neumáticos…………………………………………………………4

Excavadora sobre oruga………………………………………………………………………………….4

Excavadora de mordazas………………………………………………………………………………..5

Excavadora de empuje frontal………………………………………………………………………..5

Excavadora de empuje exterior………………………………………………………………………6

1.7 vida útil de la excavadora hidráulica 336D……………………………………………………..6

1.8 Cucharones de excavación……………………………………………………………………………..7

1.9 Cucharones de servicio pesado………………………………………………………………………7

1.10 Cucharones de potencia de servicio pesado (HDP)…………………………………..7

1.11 Cucharones de servicio pesado para roca………………………………………………..7

1.12 Sistema de control de herramienta………………………………………………………….8

1.13 Costos…………………………………………………………………………………..................8,9

1.14 Existencia en el mercado de excavadoras hidráulicas 336D………………………9

CAPITULO II…………………………………………………………………………………………………………………….10

2.1 Potencia……………………………………………………………………………………………………….10

2.2 Eficiencia……………………………………………………………………………………………………...11

CAPITULO III……………………………………………………………………………………………………………………12

3.1 Especificaciones técnicas de excavadoras hidráulicas…………………………………13

ANEXOS…………………………………………………………………………………………………..………...13, 14,15

CONCLUSIONES…………………………………………………………………………………………………………….16

RECOMENDACIONES…………………………………………………………………………………………………….17

BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………………………………….18

CAPITULO I

HISTORIA - CONCEPTOS GENERALES

1.1 HISTORIA

Antiguas palas hidráulicas

La pala hidráulica documentada más antigua apareció en el año 1882 y fue producida por Sir

W.G. Armstrong & Co., una compañía Británica que previamente construyó hull docks.

Unrelated Armstrong también construyó palas hidráulicas para agua. Otra compañía que

también intentó producirlas fue Kilgore Machina Co. de Minneapolis, Minnesota, quienes

patentaron la pala en 1897.

En 1948, un prototipo con ruedas de la excavadora fue desarrollado por Carlo y Mario Bruneri.

Ellos cedieron las patentes y derechos de autor a una compañía Francesa llamada SICAM en

1954, el mismo año que SICAM construyó el Yumbo. El Yumbo, una excavadora S25, poseía

una cadena montada. Los rodadores y las orugas abrieron su camino en la industria por lo que

los clientes se interesaron en estos productos.

La primera excavadora hidráulica

La primera excavadora hidráulica, la TU, fue producida en 1951 con la ayuda de Poclain. La

excavadora no podía producir un giro completo y la energía hidráulica era obtenida con ayuda

de una bomba. Poclain introdujo el TY45, la primera máquina giratoria, en 1960.

CAMINOS II-MAQUINA EXCAVADORA Página 1

El tractor Gradall

El tractor Gradall fue inventado por RayFerwerda de Cleveland, Ohio. Ferwerda es conocido

por crear una excavadora telescoping-boom la cual era única por haber sido montada a un

camión.

Otros avances

H-2: producido por Milwaukee Hydraulics Corp. en 1948, fue la primera excavadora hidráulica.

El H-3 y el H-5 fueron versiones más avanzadas e introducidas después.

O&K RH-300: una pala excavadora con una capacidad de excavación de 30 yardas cúbicas (23

m3); fue producida en 1980.

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 Lieber 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. (RITCHIE WIKY)

1.2 DEFINICIÓN

Máquina autopropulsada sobre ruedas o cadenas con una superestructura capaz de efectuar

una rotación de 360º, que excava, carga, eleva, gira y descarga materiales por la acción de una

cuchara fijada a un conjunto de pluma y balancín, sin que el chasis o la estructura portante se

desplace.

La excavadora se emplea habitualmente para abrir surcos destinados al pasaje de tuberías,

cables, drenajes, etc. así como también para excavar cimientos o rampas en solares. La

máquina Incide sobre el terreno con una cuchara con la que arranca los materiales que

arrastra y deposita en su interior, en un movimiento de abajo hacia arriba. En general, no

supera pendientes del 30% en terrenos deslizantes. El chasis puede estar montado sobre

cadenas o bien sobre neumáticos. En este último caso están provistas de gatos hidráulicos para

fijar la máquina al suelo.


La potencia hidráulica es la clave de las ventajas que ofrecen estas máquinas. El control

hidráulico 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

1.3 OPERACIONES

Excavar

Cargar

Girar

Desplazar

Movilizar y desmovilizar

1.4 APLICACIONES

Excavación de zanjas

Excavación de zanjas de gran tamaño

Excavación para estructuras

Excavación de material

Peinado y perfilado de taludes

Como grúa

1.5 EQUIPOS DE TRABAJO


Figura 1: equipos de una excavadora

1.6 TIPOS DE EXCAVADORAS

Según su sistema de traslación:

Excavadora sobre ruedas o neumáticos: Menor adherencia a suelos húmedos pero

tienen mayor velocidad de 0 a 20km/h

Excavadora sobre orugas: mayor adherencia a los suelos húmedos o a cualquier tipo

de suelo pero con menor velocidad de 0 a 3km/h. podiendo subir pendientes hasta 45°

Excavadora de Mordazas


Figura 2: excavadora sobre ruedas

Figura 3: excavadora sobre oruga

Este tipo de excavadoras tiene la particularidad de utilizar un accesorio que trabaja a peso

propio, con mecanismos que permiten excavar en un material apilado, la cuchara tiene

mordazas que se abren y cierran. Este tipo de equipos tiene muy poca aplicación en

movimiento de tierras, pero si se aplica en construcción de edificios, ya que transporta

material suelto. La capacidad de este equipo está dada por la cuchara de mordazas cuya

capacidad varia de 0.3 a 2 m3 sueltos. Los pesos de este tipo de excavadoras oscilan entre 10 y

30 toneladas y su velocidad de traslación de 1 a 4 KPH. La cuchara pesa alrededor de una

tonelada. Existen varios diseños de cucharas de mordazas.

Excavadora de empuje frontal

Los dientes orientados hacia el exterior, y para su arranque , el caso se mueve alejandose y

elevandose a un plano superior

Aplicaciones

- Excavacion de bancos en altura( porencima del plano de apoyo).

- Caraga en frente de cantera des pues de la voladura.


Figura 4: excavadora de mordaza

Figura 5: excavadora de empuje frontal

Excavadora de empuje exterior

El caso tiene los dientes orientados hacia la máquina. El arranque se produce acercándose a la

máquina y si está el frente en un plano inferior de abajo hacia arriba

Aplicaciones

- Excavaciones por debajo del plano de apoyo de la maquina

- Zanjas

- Excavación de cimientos para edificios etc.

1.15 VIDA ÚTIL DELA EXCAVADORA HIDRÁULICA 336D

• Los cucharones Caterpillar aumentan la vida de servicio y reducen los costos de

reparación.

• Diseño de radio doble para proporcionar mayor espacio libre en la talonera y menor

desgaste

• Soldadura robótica del conjunto de bisagra para una mayor penetración de la soldadura y

vida útil prolongada

• Incorpora el nuevo sistema agresivo fácil de instalar de herramienta de corte K Series™

• Acero termo tratado de alta resistencia que excede T-1 en áreas de alto desgaste

Vida económicamente útil (10,000 horas-5 años)


Figura 6: excavadora de empuje exterior

1.8 CUCHARONES DE EXCAVACIÓN

Cucharones de excavación (X) para excavar en materiales moderadamente abrasivos de bajo

impacto, como tierra, grava y arcilla.

1.9 CUCHARONES DE SERVICIO PESADO

Los cucharones de servicio pesado (HD) se usan en una amplia gama de aplicaciones

moderadamente abrasivas, como tierra mezclada, arcilla y roca. Los cucharones HD tienen las

mejores características de carga y descarga y se vacían más fácilmente en material cohesivo.

Tienen una construcción más robusta que los cucharones GP.

1.10 CUCHARONES DE POTENCIA DE SERVICIO PESADO (HDP)

Para ser utilizados en aplicaciones moderadamente abrasivas donde la fuerza de

desprendimiento y los tiempos de ciclo son fundamentales. Maximizan la fuerza de la punta y

mejoran los tiempos de ciclo en la mayoría de los materiales. No se deben usar en condiciones

donde haya material pegajoso. Se aumentó el tamaño de la cuchilla y la GET.

1.1 1 CUCHARONES DE SERVICIO PESADO PARA ROCA.

Cucharón de servicio pesado para roca para carga agresiva en aplicaciones altamente

abrasivas, como roca triturada o granito. Entre las características se incluyen:

• Planchas de desgaste más gruesas para prolongar la vida útil del cucharón en aplicaciones

exigentes.


Figura 7: cucharones de excavación

• Las planchas de desgaste laterales se extienden aún más hacia arriba del lado del cucharón a

fin de proporcionar la máxima protección en suelos rocosos.

• Los cucharones aceptan protectores de barra lateral para obtener mejor protección de dicha

barra o aceptan orejetas para obtener las mejores características de llenado y protección

contra el desgaste del cucharón Herramientas de corte (GET) Caterpillar. La nueva herramienta

de corte Caterpillar K Series está incorporada en los cucharones nuevos. Este nuevo sistema de

herramienta de corte usa retén vertical sin martillo, más fácil de quitar e instalar que el

pasador de la serie J de Cat. La nueva forma de los dientes es más agresiva y ofrece mejor

penetración que la generación anterior de puntas. También hay una variedad de cortadores

laterales y protectores de barra lateral para adaptarse a las condiciones de operación.

1.12 SISTEMA DE CONTROL DE LA HERRAMIENTA

El sistema de control de la herramienta optativo maximiza la productividad de la herramienta

al configurar el flujo hidráulico, la presión y los controles del operador para adaptarse a una

herramienta específica. La versatilidad del sistema permite el uso de una amplia variedad de

herramientas.

1.13 COSTOS


Figura 8: sistema de control

Figura 9: excavadora hidráulica 336D LME

La nueva 336D está diseñada específicamente para elevar al máximo la productividad y los

resultados para del cliente. El tren de rodaje de la excavadora diseñado por Cat es estable,

duradero y requiere poco mantenimiento.

Categoría Operador : A

Potencia Equipo : 268. 00HP

Costo Maquina Seca : US$ 66.00

Consumo Combustible : 10.00gl/h

Costo Consumo Combustible: US$41.50

Tarifa Todo Costo : 123.84US$/h

Sueldo Planilla Operador : 14.27US$/h

1.14 EXISTENCIA EN EL MERCADO DE EXCAVADORAS HIDRÁULICAS 336D

El mercado deseaba una alternativa al alto precio y los largos tiempos de procesamiento de los

repuestos de los fabricantes de equipo original y Excel intervino para responder a la demanda.

A través de nuestras capacidades de ingeniería impulsadas por las aplicaciones y específicas

para los sitios de trabajo, nuestra oferta de repuestos para excavadoras hidráulicas y para

palas hidráulicas ha ganado aceptación y se ha ganado la confianza de las operaciones mineras

en todo el mundo. Desde juegos especializados de pasadores y bujes hasta repuestos enteros

de chasis, Excel es su súper tienda de repuestos para excavadoras hidráulicas y para palas

hidráulicas.


CAPITULO II

POTENCIA-EFICIENCIA

2.1 POTENCIA

La potencia, la velocidad y la eficiencia del combustible hacen que las excavadoras hidráulicas

grandes CAT sean una elección excepcional para aplicaciones de grandes movimientos de

tierras y elevaciones pesadas.

MOTOR:

MODELO DE MOTOR MOTOR DIESEL CAT 3066T

POTENCIA EN EL VOLANTE 103 KW 138hp

ISO 9249 103 Kw 138hp

SAE J1349 103 Kw 138hp

EEC 80/1269 103 Kw 138hp

CALIBRE 102 mm 4,02 pulg

CARRERA 130 mm 5,12plg

CILINDRADA 6,37L 389 pulg3

Las 320C/320C L cumplen con los requisitos de emisiones, US Tier 2 y EU Stage II. La potencia

neta publicada es la potencia disponible en él. Volante cuando el motor está equipado con

ventilador, filtro, De aire, silenciador y alternador. No se requiere de reducción de potencia del

motor a. Altitudes inferiores a 2.300 m (7.500 pies)

2.2 EFICIENCIA

Configuraciones (0,60 yd3) Excavación (0,80 yd3) Zanja

1.- Profundidad máxima de excavación 11,88 m (39'0") 11,75 m (38'7")


2.- Alcance máximo a nivel del suelo 15,72 m (51'7") 15,59 m (51'2")

3.- Altura máxima de corte 13,29 m (43'7") 13,23 m (43'5")

4.- Altura máxima de carga 11,01 m (36'1") 11,14 m (36'6")

5.-Altura mínima de carga 1,97 m (6'6") 2,09 m (6'10")

6.-Pared vertical máxima

7.-Profundidad de excavación 10,7 m (35'1") 11,31 m (37'1")

8.-Fuerza de excavación del cucharón (ISO) 60 kN (13.500 lb) 60 kN (13.500 lb)

9.-Fuerza de excavación del brazo (ISO) 46 kN (10.300 lb) 46 kN (10.300 lb)

10.-Fuerza de excavación del cucharón (SAE) 54 kN (12.100 lb) 60 kN (13.500 lb)

11.-Fuerza de excavación del brazo (SAE) 46 kN (10.300 lb) 46 kN (10.300 lb)


Figura 10: excavadora hidráulica 336D LME

CAPITULO III

ESPECIFICACIONES TECNICAS

ACA VAMOS A HACER IMPRIMIR APARTE LAS ESPECIFICACIONES TECNICAS PORK EL JYMI

HISO COPIAR PEGAR NOMAS Y NO SE ACOPLA A ESTE FORMATO Y LO ADJUNTAMOS


ANEXOS




CONCLUSIONES

TU PARTE COMPLETA


RECOMENDACIONES

TU PARTE COMPLETA


BIBLIOGRAFIA

TU PARTE COMPLETA


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