INFORME Nº 1 RETROEXCAVADORA

INFORME Nº 1
RETROEXCAVADORA
INDICE
• Objetivos.
• Introducción.
• Cuerpo.
• Control de maquinas.
• Pintura de la maquina.
• Transmisión.
• Cabina.
• Dimensiones.
♦ Cuchara.
♦ Retroexcavadora.
• Peso.
• Prestaciones.
♦ Tabla cargadora
♦ Tabla equipo desplazable y de enganche rápido
♦ Tabla equipo axial y de enganche rápido
• Motor.
• Sistema hidráulico.
• Funciones de rendimiento.
• Costos del equipo.
• Anexo fotos.
• Análisis.
♦ Análisis de Aditamentos.
♦ Análisis de costo.
♦ Análisis de Mantencion.
♦ Conclusión.
♦ Bibliografía.
OBJETIVOS
Mediante el desarrollo de este informe aparte de querer dar una visión más nuestra de lo que
es una retroexcavadora, queremos dar a conocer los objetivos principales a los cuales apunta
este informe.
♦ Saber que es una retroexcavadora.
♦ Conocer datos particulares.
◊ tipo pintura.
◊ características de la cabina.
◊ tipos de neumáticos.
◊ Conocer sus componentes.
⋅ Cargador frontal.
⋅ Pluma.
⋅ Brazo.
⋅ Cuchara.
1
⋅ Saber sus dimensiones.
• Angulo de giro.
• Peso
• Capacidad.
• Tipo de motor.
• Funcionamiento del sistema hidráulico.
• Costos de operación en obra.
• Mantención.
INTRODUCCION
Si bien es habitual ver una maquina retroexcavadora desarrollando
trabajos en distintas faenas, es natural preguntarse por ejemplo, del
costo de la maquina, de sus características principales, su
rendimiento etc. Por eso, ya que tenemos la oportunidad de hacer un
seguimiento minucioso a una maquina utilizada en la construcción
nos enfocamos directamente en la retroexcavadora.
La forma de abordar este informe fue recopilar toda la información,
disponible en primer lugar, de Internet, en donde encontramos los
folletos técnicos de las distintas marcas, luego visitamos los centros
de distribución de maquinaria pasada donde nos dieron de manera
breve las características técnicas, rendimientos y otros datos para
desarrollar nuestro informe.
Una vez reunida la información nos abocamos a un análisis critico de
la maquina, donde aremos reseña a lo que se refiere los tiempos de
mantención en cuanto a cambios de aceite, filtros, neumáticos etc. el
costo de operación ya sea consumo de combustible, la remuneración
del operario y del propietario, el transporte de la maquina a las
distintas faenas, dependiendo lógicamente de la distancia.
Aremos referencia también a la producción en cuanto a los metros
cúbicos/hora el valor de la hora y la cantidad de horas promedio al
mes. Adjuntaremos también en este informe un análisis del tiempo
total de carga, además, aremos una descripción en detalle de cada
uno de los componentes y sistemas de este equipo, ya sea sistema
hidráulicos, sistemas eléctricos, características del motor, mandos de
control, las cualidades de la cabina y por sobre todo la tecnología
aplicada para hacer de esta maquina la combinación perfecta entre
seguridad, confortabilidad, maniobrabilidad y los mejores
rendimientos.
CUERPO
La retroexcavadora es una de las maquinas mas versátiles en las áreas
de construcción y de obras viales, en lo se refiere a movimientos de
tierra y traslado de materiales. Diseñada para cumplir con las mas
altas exigencias en cuanto a seguridad y por sobre todo de la vida útil
de la maquina.
Se caracteriza por un robusto diseño de sección de pluma y balancín,
2
que es además estrecho, de forma que la visibilidad es excelente a
todo lo largo de la pluma hasta la cuchara sea cual sea la profundidad
a la que se excave.
El chasis de la retroexcavadora es frabicado de manera muy
resistente, de está manera se consiguen mejor índice de productividad
resistencia y durabilidad gracias a su diseño como cargadora y
excavadora versátil. En cuanto a la capacidad de excavación es
excepcional gracias a la geometría y al potente sistema hidráulico de
flujo compensado y sensible a la carga, que proporcionan además
una mayor capacidad de elevación y ciclos de carga más rápidos.
Control de la Maquina
El sistema de comandos que existe en la retroexcavadora se ha
desarrollado para que las posiciones de trabajo que posee el operador
sean más personalizadas con ajustes longitudinal y lateral lo cual
asegura la precisión de los movimientos minimizando así el esfuerzo
físico del operador. Disminuyendo así los riesgos que sufra
accidentes dentro de la cabina, lo es rentable tanto para la empresa
como para el operador.
Pintura de la Maquina
La pintura de la retroexcavadora es en base a polvo epoxy, esta es
una resina formada por dos componentes y un catalizador, la cual es
muy resistente a la intemperie y además actúa como anticorrosivo.
Las cargas electromagnéticas que posee este polvo hacen que las
maquinas sean vistas hasta en las zonas mas inaccesibles, el proceso
de cocción de la pintura asegura un acabado liso resistente y
duradero.
La Transmisión
La transmisión de cuatro velocidades sincronizadas que poseen las
retroexcavadoras permite al operario cambiar rápidamente y con
suavidad entre avance y retroceso. Esto elimina las cargas por
sacudidas en los componentes del árbol de transmisión, aumenta la
comodidad del operario y proporciona un control superior de la
manipulación de la carga. Un botón de volcado de la transmisión
dispuesto en la palanca multifunción de la cargadora permite al
operario acortar los tiempos de carga dirigiendo toda la potencia del
motor a la cargadora para aumentar la productividad.
La Cabina
La cabina de las retroexcavadoras cuenta con visibilidad panorámica,
todos los mandos se encuentran situados de manera ergonómica y el
nivel de ruido interior es muy bajo en la cabina. En términos de
seguridad la cabina lleva un inmovilizador electrónico que trunca las
funciones del motor. Estas funciones, sin duda no las traen todas las
retroexcavadoras, pero si las de ultima generación, a las cuales
3
apunta este informe.
Dimensiones generales (ver anexo foto fig. 6)
Versión con
equipo retro
desplazable
5,57
2,20
2,90
A Longitud total
B Distancia entre ejes
C Altura de la cabina
D Altura de a pluma en posición de
transporte
E Distancia al suelo
Anchura total
Versión
axial
7,13
2,20
2,90
3,95
3,95
0,45
2,40
0,45
2,40
Dimensiones de Cucharas.
Cargadora
Capacidad (L)
Peso (Kg)
Anchura (m)
Movimiento de
tierra
1200
435
2,40
4x1 con
Horquilla
1200
990
2,40
4x1
1200
830
2,40
Dimensiones de la retroexcavadora
Anchura (mm)
Capacidad (L)
Peso (Kg)
279
73
88
305
80
140
406
100
160
457
120
165
610
180
195
762
240
225
914
310
260
Peso de la retroexcavadora
Versión con equipo
retro desplazable
Balancín extensible
cuchara zanjadota de
610(mm), cuchara
cargadora 4x1 con
8800 Kg.
horquilla, un operario
de 80 (Kg.) y
estanque lleno
Versión axial
8410 Kg.
Nota: Estos datos se pueden apreciar mejor con el dibujo, (Fig. 6). El
cual se encuentra en el anexo fotos.
Prestaciones
Cuando hablamos de las prestaciones de esta maquina nos referimos
a las utilidades que obtenemos de esta maquina tanto su cargador
como la retroexcavadora. En la siguiente tabla veremos sus
4
prestaciones y sus respectivas medidas. (Para mayor precisión ver
anexo foto fig. 7)
Cargadora: tabla ! 1
Tipos de
cuchara
4x1
A Altura max.
B Profundidad de
excav. Con la
cuchara horizontal.
(m)
C Altura al bulon de
la cuchara (m)
D altura de descarga
con la cuchara a 45º.
E Alcance a la altura
máxima con la
cuchara a 45º. (m)
F Angulo de
recogida de la
cuchara (m)
G Angulo de
recogida de la
cuchara a la altura
máxima (m)
Fuerza de arranque
(cilindro de
elevación) (da N)
Fuerza de arranque
Movimiento
de tierras 1,2
m3
1,2 m3
4,35
4,46
4 x 1 con
horquilla 1,2 m3
5,00
85
90
90
3,52
3,52
3,52
2,74
2,74
2,74
0,75
0,72
0,72
45 grad
45 grad
45 grad
36,7 grad
47 grad
47 grad
7400
7400
7400
(cilindro de la
5520
cuchara ) (da N)
Capacidad de
elevación máxima. 4770
(da N)
Capacidad de
elevación a la altura 3500
máxima. (Kg)
5500
5500
4580
4500
3075
3075
Retroexcavadora: tabla ! 1 (Versión con equipo retro desplazable
y enganche rápido).
Balancín
estándar
Balancín
extensible
(retraido)
Balancín
extensible
(desplegado)
5
Angulo de giro
G Profundidad
máxima de
excavación (m)
H Alcance max.
Desde el centro
de giro (m)
J Altura de
trabajo máxima
(m)
K Altura de
carga máxima
(m)
L alcance max.
Desde el eje
trasero (m)
M alcance a la
altura de carga
máxima (m)
Desplazamiento
lateral con
respecto al
centro de la
maquina (m)
Capacidad de
elevación al
alcance máximo
Fuerza de
arranque
(cilindro de la
cuchara)
Fuerza de
excavación
(cilindro del
balancín )
180 grad.
180 grad
180 grad
4,62
4,62
5,81
5,90
5,90
6,99
5,81
5,81
6,49
3,93
3,93
4,62
7,23
7,23
8,32
1,90
1,90
2,84
0,62
0,62
0,62
1610
1475
1125
5600
5600
5600
3744
3775
2643
Retroexcavadora: tabla ! 2 (Versión axial y enganche rápido)
Balancín
estándar
Angulo de giro 180 grad
G Profundidad
máxima de
471
excavación (m)
H Alcance max.
Desde el centro
5,99
de giro (m)
Balancín
extensible
(retraido)
180 grad
Balancín
extensible
(desplegado)
180 grad
471
5,90
5,99
7,08
6
J Altura de
trabajo máxima
(m)
K Altura de
carga máxima
(m)
L Alcance max.
Desde el eje
trasero (m)
M alcance a la
altura de carga
máxima (m)
Desplazamiento
lateral con
respecto al
centro de la
maquina (m)
Capacidad de
elevación al
alcance max.
Kg.
Fza. de arranque
(cilindro de la
cuchara) daN
Fza de
excavación
(cilindro del
balancín ) da N
5,91
5,91
6,58
3,89
3,89
4,54
7,32
7,32
8,50
1,86
1,86
2,80
0,62
0,62
0,62
1545
1410
1055
4920
4920
4920
3629
3629
2580
Motor: (ver anexo foto fig. 7)
Los motores usados tanto por la retroexcavadora como otras
maquinas destinadas a trabajo pesado son de tipo diesel, usan este
tipo de motor por su potencia y por costo debido a que es más barato
el combustible
Los motores diesel la característica particular que poseen es que
aspiran aire puro, sin mezcla de combustible, en el tiempo de
compresión el aire se comprime con lo que alcanza una temperatura
extraordinariamente alta, estos motores son muy largos y costosos
pero resultan muy regulares y potentes a la hora de su ejecución es
por eso que son usados en este tipo de maquinaria.
Sistema Hidráulico
El sistema hidráulico de las maquinas retroexcavadoras es de flujo
compensado, esto quiere decir que asegura que la máxima potencia
disponible ira dirigida donde mas se necesite, este sistema permite la
movilidad de los movimientos simultáneos aunque el motor trabaje a
bajo régimen cual es el beneficio de esto, que reduce los ruidos
molestos. También esta maquina posee mandos mecánicos o servo
7
asistidos
Las retroexcavadoras se emplean para subir zanjas por regla general
se montan sobre la traseras del tractores industriales, tales como las
cargadoras frontales o los buldózer.
El aceite agresión para maniobrar la retroexcavadora lo suministra el
sistema hidráulico del tractor. Cuando se trata de sistemas hidráulicos
abiertos. Se suele utilizar una válvula selectora con la que el aceite se
dirige al circuito que esta trabajando, la válvula selectora corta el
paso del aceite a la cargadora frontal chupado se trabaja con la
retroexcavadora con los sistemas hidráulicos cerrado o de caudal
variable no hace falta esta válvula porque entrega aceite a presión.
El operador manda la retroexcavadora por medio de palancas
actuando sobre válvulas que mandan el aceite a presión al
correspondiente cilindro para mover el aguijón, el cucharón, el brazo
excavador o los estabilizadotes, los cilindros hidráulicos son de doble
de acción para poder trabajar a plena fuerza en ambos sentidos, el
Agulló se puede girar a un lado y otro por medio de un cilindro
especial objeto de vaciar el cucharón fuera de la zanja.
1. Cilindro del brazo del cucharón
2. Cilindro del aguijón
3. Palanca de mando de la retroexcavadora
4. Válvula de mando de la retroexcavadora
5. Cilindro de giro del aguijón
6. Cilindro de estabilizado izquierdo
7. Cilindro del cucharón
8
FUNCIONES DE RENDIMIENTO
Una retroexcavadora, tiene una capacidad teórica que varia con las
clases de tierras y con el tamaño de sus aditamentos. Si se conoce la
capacidad de sus aditamentos, puede determinar. El rendimiento
aproximado de una maquina estimando el número de pasadas que
pueda efectuar en una hora.
Según el jefe de movimientos de tierras de la obra el rendimiento de
la maquina es de unos 60 metros cúbicos por hora.
La capacidad aprox. De del cargador de la retro puede determinarse a
través de la carga que traslada este las mediciones reales de las
cargas representativas darán mejores resultados que las estimaciones.
El tiempo total de un equipo para la carga de tierra (TT) es,
básicamente, la suma de cuatro componentes; tiempo de carga (TC);
tiempo variable de movimiento con carga (TVC); tiempo variable de
traslado del equipo vació (TVV); tiempo de vaciado.
9
TT = TC + TVC + TV + TVV.
Para estimar la productividad de una retroexcavadora se debe
descomponerse su ciclo de trabajo en partes significativas. La
retroexcavadora estará cargada durante una parte de su recorrido, por
lo que no es necesario separar el tiempo de carga de esta operación.
Se tiene el tiempo variable (TVC`) que usa el empujador en su
recorrido con la carga, y el tiempo (TVV`) que utiliza en regresar en
reversa para tomar la siguiente carga, lo cual hace con el cargador
levantado y vacío. Cada uno de estos tiempos variables puede
determinarse simplemente dividiendo la distancia recorrida entre la
velocidad de marcha, en metros por minuto (m/min.) para el
engranaje empleado.
Los tiempos variables determinados de esa manera, no toman en
cuenta el tiempo que toma llegar del reposo hasta la velocidad
regulada del trayecto, o viceversa. A este tiempo adicional se le
conoce como tiempo de aceleración o de desaceleración, y se le
considera como tiempo fijo (TF) a causa de su naturaleza constante.
Si se hace el viaje en cualquier dirección en un engranaje que solo
requiera el cambio de marcha hacia delante a reversa, se puede
considerar que el tiempo fijo del empujador es de 0.10 a 0.15 minuto.
Si es necesario un cambio adicional a una velocidad mas alta en
cualquiera de las dos direcciones, el tiempo fijo podría estimarse en
0.20 a 0.30 minuto.
El tiempo total de ciclo del empujador se determina por una
modificación de la ecuación.
TT = TF + TVC` + TVV`.
COSTOS DEL EQUIPO
Las consideraciones básicas para los costos del equipo sobre orugas
son las mismas que para todos los equipos de movimiento de tierras.
La parte más importante del costo horario total del funcionamiento
de este equipo, es el costo de la retroexcavadora misma. La operación
de los vehículos mas pequeños seria la excepción, en la que los
salarios del operador podría representar una partida mayor, además
de considerar que estas maquinas mas pequeñas podrían transportarse
directamente sobre carretera y no utilizar camiones especiales para
tal función.
Un costo que debe observarse con cuidado, por parte del usuario
responsable, es el de las reparaciones mayores, la cual debe
considerarse aproximadamente igual a la tercera parte del costo de
adquisición. Esta ultima recomendación se esta eliminando de las
empresas mandantes con la incorporación de contratistas
especializados los cuales absorben dichas consideraciones.
En el caso de nuestra obra obtuvimos los costos de transporte
10
proporcionados por el jefe de movimiento de tierras encargado, los
cuales fueron los siguientes.
ARRIENDO: $ 30.000. −− /hr. + IVA incluido.
COSTO TRANSPORTE: $120.000. − dentro de 40 a 100 Km.
ANALISIS
Comenzaremos este análisis con una definición de la retroexcavadora
mas informal, la cual dedujimos después de hacer este informe,
definiéndola como maquina autopropulsada que se caracteriza por su
versatilidad y la ventaja para trabajar en espacios reducidos, esta
maquina esta montada sobre un bastidor especialmente diseñado que
porta a la vez, un equipo de carga frontal y otro de retroexcavación,
de forma que puede ser utilizado para trabajos de excavación y carga
de material.
Encontramos que el uso que se le da a una retroexcavadora en las
obras es notable siendo a nuestro juicio una maquina realmente
indispensable en una faena, primero por su peso y tamaño, además
porque cumple múltiples funciones. En nuestras visitas a terreno,
tuvimos la oportunidad de observar algunos aditamentos para esta
maquina, debido a que tanto la cuchara como el cargador que poseen
son rápidamente desmontables, es fácil pensar en cambiarle la
funcionabilidad a este equipo.
ANALISIS DE LOS DISTINTOS ADITAMENTOS
Primero, lo que nos pareció interesante fue un aditamento a nuestro
juicio artesanal, el cual consistía en algo similar a lo del dibujo, pero
sólo eran dos barras en forma de escuadra, la cual se montaba sobre
la cargadora mediante un ajuste rápido (enganche superior y pasador
inferior).
11
Dicho aditamento llamo nuestra atención por lo practico y funcional,
debido a que convertía en el acto y sin mayor costo a la cargadora en
una grúa orquilla, sin embargo, la única limitante que pudimos
observar fue que solo se llegaba hasta la altura del cargador
imposibilitando a la maquina poder apilar a mayor altura.
En segundo lugar, aunque solo vimos como operaba y no tuvimos
acceso a mas formación nos parece importante hacer mención al
rotomatillo hidráulico, de este pudimos observar además, el proceso
donde montan este equipo, con los pasadores y el sistema de unión
de las mangueras hidráulicas.
ANALISIS DE COSTO
nos parece importante señalar y destacar que el costo en operación de
una retroexcavadora no radica solo en el operador y en el consumo
de petróleo, como pensábamos antes de realizar este informe, sino
que existen otras variables, como es tiempo de carga distancia
recorrida dentro y fuera de la obra la cual tiene un kilometraje
mínimo para auto desplazarse de lo contrario se requiere de un
vehículo especial de transporte. Es así como la suma de todas estas
variables nos da como resultado el costo real que implica una
retroexcavadora.
ANÁLISIS DE MANTENCION
Lógicamente nosotros estábamos acostumbrados al mantenimiento
de otro tipo de vehículos, es por eso que nos sorprendió como y cada
cuanto se debe mantener un equipo como es una retroexcavadora,
12
diferencias notables son que uno se mide en kilometraje y toda la
mantencion radica en lo referente a eso, en cambio en el otro la
mantencion se debe efectuar a través de la horas que este lleve de
trabajo, si bien es cierto el kilometraje es tomado en cuenta no tiene
tanta incidencia como las horas que lleva el equipo en operación
debido a que el desgaste no solo radica en los neumáticos y gomas,
sino en aceites hidráulicos, de motor, filtros, engranajes, y piezas
varias, incluidos sus aditamentos.
CONCLUSION
Luego de haber investigado a fondo sobre la retroexcavadora,
primero, tomando la información de los catálogos técnicos en donde
se especifican las características fundamentales del equipo, las
nuevas tecnologías aplicadas a estos y el desarrollo de la industria
para lograrlos máximos rendimientos, realizamos dos visitas a
terreno para tomar la opinión directa de los operarios. Lo cual nos
sirvió para profundizar en el informe en lo referente a costos,
mantención, consumos y productividad.
Gracias a esta información pudimos darnos cuenta que la
funcionabilidad depende del tipo de terreno en al cual se esta
trabajando y el material que se requiere cargar. Además, gracias a las
fichas técnicas aprendimos las posiciones óptimas en las que se debe
operar conociendo sus limitantes de giro y los ángulos que desarrolla.
Cave destacar la importancia de conocer y diferenciar cada
componente de la retroexcavadora, ya sea pluma, brazo, cuchara,
cargador, los tipos de neumáticos para los diferentes terrenos y
exigencias, también pudimos apreciar la notable preocupación de las
empresas fabricantes de estos equipos en relación a los operarios ya
que persiguen como norte el bienestar del operador.
Es así como podemos concluir la importancia que tuvo para nosotros
este informe porque nos dimos cuenta que la retroexcavadora no es
una maquina más dentro del parque de maquinarias de una empresa,
sino que es una herramienta fundamental de toda faena.
ANEXO FOTOS.
Fig. 1 Cabina y controles de una retroexcavadora
13
fig. 2 neumáticos para tracción 4x2 y 4x4
fig. 3 sistema eléctrico de las retroexcavadoras (dos baterías de
12 volt)
14
fig. 4 sistema hidráulico y control del cargador
fig.5 enganche rápido de maquinas
15
fig.6 especificaciones de las dimensiones de la maquina
fig.7 detalles gráficos de las prestaciones de la retroexcavadora
16
fig.8 motor de maquinas retroexcavadora
17
Aquí se puede apreciar el motor de una retroexcavadora
características de este son como se puede apreciar que es un motor en
línea de 8 cilindros 16 válvulas, turboalimentado e intercoller.
Fig.9 retroexcavadora con balancín extensible
BIBLIOGRAFIA
• Sitios de Internet
♦ www.sigdotek.cl
♦ www.case.com
♦ Buscador google (revistas de construcción)
♦ Maquinas para el movimiento de tierra.
♦ Maquinarias para la construcción.
♦ Diccionario enciclopédico editorial océano.
♦ Entrevista con operadores en visita a terreno.
18