Post on 13-Aug-2015
Aplicaciones de Excavadoras
Carga de camiones en excavaciones de corte
Carga de materiales para planta de agregados y asfalto
Carga de material sub-base para carreteras
Alcantarillado y postura de tubería
Grandes movimientos de tierra
Arreglo de taludes y terraplenes
Demolición en obras de ensanchamiento
Producción de piedra, arena y agregados
Minería
Manejo de materiales
Excavaciones de sótanos
Manejo forestal
Instalación de oleoductos y gasoductos
Taladrado
Manejo de aguas y lodos
Desgarramiento de materiales
Limpieza de terrenos.....
Como Determinar Que Tamaño de
Maquina Necesito y Como Debo
Equiparla?
1. Determine que cantidad de material a mover en la obra.
Lleve este numero a producción por Hora, y por PASE.
Mire si la solución se acomoda al tamaño de los camiones
a cargar.
2.Tenga en consideración factores cómo:
- Grado de dificultad de llenado del cucharón
- Dureza del material y dificultad de rompimiento.
- Eficiencia del diseño del área de carga actual. Flujo.
- Versatilidad de herramientas adicionales.
- Protecciones que influyen en la durabilidad.
3. Siempre escoja un 10 a 15% de reserva de maquina.
Que Factores Debo Considerar
Para mi Aplicación Particular?
•Grado de versatilidad que necesito en la maquina
•Mayor robustez .
•Mayores fuerzas disponibles
•Tipo de configuración
•Una maquina y varias herramientas
•Servicio de campo
•Disponibilidad de repuestos
•Confiabilidad
•Disponibilidad mecánica….
Menos costos = Mayor utilidad
QUE EFECTO TIENE REDUCIR MI
COSTO UN 10%? Vendo grava para una autopista en construcción
a US$ 2.86 el m³.
Mi costo de Producción es US$ 2.2.
Mi margen es un 30%
Produzco con voladura, un tractor, cargador, y varios camiones.
Mi distribuidor Caterpillar me propone cambiar el cargador y el tractor
por una excavadora con acople rápido, desgarrador de un diente y un
cucharón de volumen y así eliminar el tractor, reduciendo mi costo
10% como mínimo, por concepto de ahorro de combustible, salarios,
mantenimiento, reparaciones, y costo financiero de una maquina
menos. Todo esto, manteniendo mi nivel de producción, más la ventaja
de un aumento en la disponibilidad mecánica.
Es esta una propuesta atractiva?
QUE EFECTO TIENE REDUCIR MI
COSTO UN 10%?
Una disminución de un 10% en el costo significa que mi costo de
producción baja de un US$ 2.2 a US$1.98.
Si mi precio de venta se mantiene en US$ 2.86, ahora mi margen es
del 44%. Un aumento en el margen de casi un 50%.
NORMA: El efecto de una
reducción en el costo, representa
un aumento en porcentaje mucho
mayor en el Margen.
Por esto es critico escoger bien la
excavadora adecuada y equiparla bien
La Importancia De Reducir Costos En Su
Operación Hace Critico El Saber
Configurar Una Excavadora Hidráulica
Veamos como configurar la maquina que hemos seleccionado
de acuerdo a nuestras necesidades de producción previamente
calculadas, o a las tareas de construcción a seguir.
Configuración de una
Excavadora Hidráulica.
• Existe una configuración estándar?
Factores Críticos
• Dimensiones del área de trabajo
• Condiciones de operación
• Configuración Alcance vs Masiva
• Cucharón, tipo, tamaño, geometría, peso y diseño
• Dientes del cucharón
• Tipo y uso del acople rápido
• Necesidad y versatilidad de otras herramientas
1
2
3
4
5
6
7
8
9
121314 10911 8 7 6 5 4 32 1 0 -2-3-1 Meters
Feet35 30404550 25 20 15 10 5 -50
0
1
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MetersFeet
0
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25
30
5
10
15
20
25
30
40
35
345B L
C
A
F
E
C
B
D
Máximo Alcance
Máxima Profundidad
Máxima altura de carga
Excavadoras Hidráulicas Dimensiones de Trabajo
Alcance Vs Masiva
• Alcance:
Plumas y Brazos largos y livianos.Uso General y Zanjeo.
– Mayor distancia a nivel del suelo
– Mayor profundidad de excavación
– Cucharones de menor capacidad
– Menos fuerza de desgarre del cucharón
– Ciclos más rápidos.
Estas diferencias son criticas !!!
Alcance Vs Masiva
• Masiva:
Plumas y Brazos cortos y más robustos. Carga de camiones. Materiales sueltos.
– Más fuerza de desgarre del cucharón
– Cucharones de más capacidad
– Mayor Producción por hora (13-25%)
– Estructuras más robustas
– Ciclos más lentos
– Alcance a nivel y profundidad menor
Estas diferencias son criticas !!!
Fuerzas que hacen el trabajo
Fuerza de Plegado: Es la fuerza radial máxima de los dientes
debida al cilindro hidráulico del cucharón. Debe ser +/- 10%
mayor que la fuerza de ataque del brazo. Esta definida por el
diámetro del pistón hidráulico, pero es afectada por el radio de
plegado y la geometría del eslabón mecánico de conexión.
Fuerza de ataque del brazo: Medida en los dientes, es la
fuerza generada por el cilindro hidráulico del brazo.
Es afectada por la longitud del brazo.
A menor longitud del brazo, mayor es la fuerza de ataque.
Brazos Largos Vs Cortos
Como afectan el ciclo?
A
B T= constante
A< B
A = menor velocidad radial, ciclo
más lento, menor velocidad
aparente
B = Mayor
velocidad radial,
mayor velocidad
aparente
T+
Brazos Largos Vs Cortos
Quien tiene mas fuerza?
X
Y
X = Masiva.
Mayor fuerza ( 20-30% MAYOR)
Cucharones de mayor capacidad.
Y = Alcance.
Menos Fuerza.
Cucharones más
pequeños.
No siempre el
cucharón más
grande es el
mejor…..
Veamos por que.
330CL ME
Muchos M³
Cual es el Mejor Cucharón?
Factores que influencian en el rendimiento del
cucharón
Tipo de Material
Fuerzas de la Máquina
Factor Operador
Geometría. forma y peso
del Cucharón
Implementos de Corte
A
B C
A- 100- 110% Carga mojada o
arcilla arenosa
B- 95- 110% Arena y Grava
C- 80-95% Arcilla dura y
compactada.
60- 75% Roca bien fragmentada
por voladura, y material de río.
40- 50% Roca mal fragmentada
por voladura
Factor de Llenado. ( porcentaje de la capacidad colmada del cucharón)
Tipo de material…
Siempre ponga atención a la Capacidad, Radio de Giro,
Distancia entre Pasadores, y Tipo de Puntas y Esquineras
Acá se Gana o se Pierde CON LA MISMA MAQUINA
Radio De Giro
(Plegado)
Distancia
entre
Pasadores
Hombro
Piso
Dimensiones Criticas del
Cucharón
• Ancho del cucharón
– Más Ancho = menos agresivo en el corte = ciclo más lento = mayor carga útil = puede afectar productividad y costos en cortes muy duros
– Más Angosto = más agresivo en el corte = ciclo más rápido = menor carga útil = ideal para cortes muy duros. En cortes blandos no es eficiente
Dimensiones Criticas del
Cucharón
• Radio de Plegado (Giro) (Tip Radius)
– Menor => mas agresivo, mas producción,
menos costo de operación, menos carga útil.
– Mayor => Mas carga útil, ciclo mas lento,
menor fuerza de desgarramiento.
Dimensiones Criticas del
Cucharón
• Distancia entre bujes. ( Pin Spread)
– Definición: Es la distancia entre los eje-centro
de los pasadores que montan el cucharón al
brazo y al eslabón mecánico de conexión.
– Mayor => más fuerza de desgarramiento.
– Menor => Menos fuerza de desgarramiento,
abre y sierra más rápido.
Perfil del Cucharón
• El perfil si es muy importante.
Profundidad vs. altura de hombro
– Mas profundo = hombro más bajo = menos
tiempo en llenar = Factor de llenado 90 a 100%
Ciclo más rápido.
– Hombro mas alto = menos profundo = más
lento en llenar = llenado 100% o mayor .
Dimensiones Criticas del
Cucharón Peso. Es el factor más difícil de descubrir, pero critico en la vida útil del
cucharón.
Cucharones Cat. Generalmente 10 a 30 % más pesados que los
cucharones usados por la competencia. Ej: Volvo, Coreanos, Grupo
Fiat (CNH, O&K, Case, Fiat), Leibherr , Komatsu y Deer.
El uso de cucharones y estructuras frontales mas livianas, ayuda a que
la maquina sea más rápida, y es una forma de ahorrar combustible.
Una estrategia seguida por los fabricantes para ahorrar costos y ganar
desempeño, a costa de durabilidad. Es algo fácil de esconder a los
clientes, y fácil de culpar a la aplicación cuando se presentan
problemas de roturas estructurales o de poca vida útil.
• 42” - 1.25 yd3
• 56” Radio de Giro
• 19.5” Distancia entre Pasadores
• 42” - 1.38 yd3
• 62” Radio de Giro
• 17.5” Distancia entre Pasadores
Comparación de Cucharones
Cual es mejor?
Compare los hombros en estos cucharones de igual
capacidad y ancho. Cual es el mas agresivo y rápido en el
corte? Cual el mas efectivo en carga útil?
Geometría del Cucharón
Como Influye?…
Rendimiento del Cucharón
• 48” - 1.75 yd3
• 65” Radio de Giro
• 19.5” Distancia entre ejes
• 48” - 1.75 yd3
• 59” Radio de Giro
• 20.5” Distancia entre ejes
Cucharón Cat de Alta Eficiencia “Power Bucket”
Cucharón Cat HD
+/- 20% Mas Fuerza
Piso largo, garganta amplia.
Típico cucharón Caterpillar,
Excelente carga y factor de
llenado, pero operador
percibe que “demora más en
llenar”
Cucharón Servicio Pesado alta
eficiencia, de piso redondo,
garganta mas angosta causada por
el hombro bajo. Factor de llenado
normal, rápido en el corte.
“mas rápido en llenar”
Guia de Selección de Cucharones A
bra
sió
n
Impacto
L
M
H
H M L
Aplicación General (GP)
Aplicación Severa (HD)
Aplicación Severa Roca (HDR)
Nuevos cucharones HDP
Tipos de Cucharones
Uso General -más liviano-ciclos más rápidos-
mayor carga útil- menor capacidad de desgaste
Tipos de Cucharones
Servicio Pesado - más robusto-ciclos más lentos
-menor carga útil- desgaste intermedio
Tipos de Cucharones
Uso Pesado Roca- máxima protección estructural-más
lento-menor carga útil- mayor capacidad de desgaste.
Tipos de Cucharones
Uso Pesado Alta Eficiencia- ciclos más
rápidos- menor carga útil- Máxima Fuerza
Cucharones Especiales
Rock Ripper
Con Ripper
Ripper
Para Piedra Coral Con o Sin Ripper
V-edge
Utilitario
Limpieza de Canales
Configuraciones Ideales para Latino América
Opciones para 320
1.1 a 1.2 m³ de cucharón.
Aplicaciones generales, utilitarias,
renta
1.1 a 1.4 m³ de cucharón
Aplicaciones de construcción, aguas,
renta
Opciones para 320
Cucharones de 1.1 a 1.4.
Para construcción general, demolición, martillo, aguas, renta
Configuraciones Ideales para Latino América
Opciones para 320
Cucharones de 1.5 a 1.8 m³
Para aplicaciones de construcción pesada, carga de
camiones de material suelto, Pequeñas pedreras de
bajo impacto
Configuraciones Ideales para Latino América
Opciones para 322CLME
Cucharones de 1.6 a 2.2 m³ dependiendo de la aplicación
Aplicaciones de construcción general y pesada, carga de camiones, pedreras
trabajo semipesado, renta
Opciones para 325CLME
Configuraciones Ideales para Latino América
Configuraciones Ideales para Latino América
Opciones 330CL
Cucharones de 1.6 a 2.3 m³ dependiendo de la aplicación
Aplicaciones de construcción pesada, oleoductos, aguas, renta
Configuraciones Ideales para Latino América
Opciones 330CLME
Carga de Camiones
Cucharones de 2.0 a 2.6 m³ dependiendo del material
Aplicaciones de carga de camiones, material semi-suelto y suelto, construcción
pesada, minería en pequeña escala.
Configuraciones Ideales para Latino América
Opciones 330CLME
Carteras y Pedreras
Cucharones de 2.0 a 2.4m³ dependiendo de la aplicación
Aplicaciones severas en pedreras, excavaciones duras, demolición.
Cucharon 2,4 m3 HDPB
Orejeta Enrasadora
Roca
Brazo 2.15m
Reforzado Nueva 330CL ME
para Canteras
Opciones 345CLME
Carga de Camiones
Configuraciones Ideales para Latino América
172-8565 345BL II HYDRAULIC EXCAVATOR
158-0058 BOOM, 6.55M MASS EXCAVATION
180-0074 STICK, M3.0U
127-7522 LINKAGE, BUCKET G/U-FAMILY
139-7586 GUARD, SWIVEL
205-7754 COUNTERWEIGHT 8.4TON
132-8078 SUN SCREEN
150-4757 TRACK, 750MM TRIPLE GROUSER
175-4508 BUCKET, 1900 mm 3.25 m³ HDR
112-2493 PROTECTORS, SIDEBAR,SET OF TWO
198-8482 TIP, PENETRATION x 6
190-6131 INSTRUCTIONS, SPANISH
345BLII ME Ameristock Configuration forTruck Loading.
Heavy construction and sand and loose materilas
Aplicaciones semi severas para construcción pesada, y carga de camiones con
materiales semi sueltos y sueltos. Gran eficiencia de carga
Configuraciones Ideales para Latino América
Opciones 345CLME
Minería Y Pedreras
172-8565 345BL II HYDRAULIC EXCAVATOR
158-0058 BOOM, 6.55M MASS EXCAVATION
176-0442 STICK. M 2.5 U
127-7522 LINKAGE, BUCKET G/U-FAMILY
139-7586 GUARD, SWIVEL
205-7754 COUNTERWEIGHT 8.4TON
132-8078 SUN SCREEN
155-7421 TRACK, 750MM SINGLE GROUSER HD
153- 1592 TRACK GUIDING GUARD TWO PIECE FULL LENGTH
175- 2280 HEAVY DUTY BOTTOM GUARDS
234-5222 3.10 m³ HDR SPADE NOSE
112-2493 PROTECTORS, SIDEBAR,SET OF TWO
198-8482 TIP, PENETRATION x 6
190-6131 INSTRUCTIONS, SPANISH
2.2 m³ HDR Spade nose optional
345BLII ME Ameristock Configuration for Quarry Application
and Mining hard materilas
Aplicaciones severas para construcción pesada, y carga de camiones en
minería y pedreras con materiales en duros, semi sueltos y sueltos. Frente
reforzado, guardas y máximas fuerzas. También ideal para operaciones de
desgarrador
222-9401 365BL II HYD. EXCAVATOR
202-2942 BOOM, 6.59M MASS EXCAVATION
202-2949 STICK, M2.6M (WB)
220-2392 LINKAGE, BUCKET WB-FAMILY
141-3751 GUARD, TRACK GUIDING
6C-8618 RAIN PROTECTOR FOR WINDSHIELD
155-1825 TRACK, 650MM HEAVY DUTY
223-1937 BUCKET-R, 2000MM 4.0 CUM
6I-6423 TIPS, PENETRATION
171-5583 INSTRUCTIONS, SPANISH
365 BL II Mining and Quarry application
Configuraciones Ideales para Latino América
385 BL Mining and Quarry application
158-0001 385BL HYDRAULIC EXCAVATOR
150-2805 BOOM, 7.25M MASS EXCAVATION
150-2812 STICK, M2.9JB
157-9987 LINKAGE, BUCKET, JB FAMILY
180-6894 PUMP, ELECTRIC REFUELING
201-3825 SYSTEM, ENGINE OIL, FAST FILL
220-2422 FUEL SYSTEM, FAST FILL
174-8499 GUARD, TRACK GUIDING
6C-8618 RAIN PROTECTOR FOR WINDSHIELD
164-2271 WINDSHIELD, FRONT,HIGH RESIST
174-0213 TRACK, 750MM DOUBLE GROUSER
218-4817 BUCKET-R, 2300MM 5.2 CUM (JB)
195-9186 TIP, PENETRATION PLUS
222-8397 INSTRUCTIONS, SPANISH
Cucharones disponibles desde 3 a 6 m dependiendo de la aplicación.
Para proyectos grandes de construcción, minería y pedreras a gran escala.
Ideales para manejo de desgarradotes y martillos pesados
Sistemas Hidráulicos
Opcionales
De Fabrica o para instalar en campo
Circuitos de mediana presión para Martillos y Pulgares Seleccione las líneas apropiadas de acuerdo a la Pluma y Brazo.
Seleccione control en la mano o de pedal.
Circuitos de alta presión para herramientas procesadoras Requieren líneas de alta presión
Necesitan válvulas auxiliares
Con o sin bomba adicional para flujo de retorno
Generador eléctrico para manejadores de Chatarra Requieren bomba y motor hidráulico adicionales
Circuito regulador de voltaje y amperaje para ajuste de cargas
Levantador de cabina adicional
Herramientas
Manejo de materiales
y desechos de
construcción: G320
Otras Herramientas Mecánicas Que No
Requieren Modificaciones Hidráulicas
Grapas de
construcción
Cizallas para metal
Pulverizadores
de concreto para
demolición
Otros Factores a Considerar.
• Rodaje
– Largo: Más capacidad de levante sobre el
frente, ligeramente más flotación y mejor
equilibrio frontal con carga o en Zanjeo duro.
– Corto: Uso General, más económico.
• Tipo de Zapata.
– Ancha: Mayor flotación. Suelos blandos.
– Angosta: Suelos duros y rocosos.
“el ancho de la zapata no influye significativamente en la
capacidad de levante o el equilibrio lateral”.
Otros Factores a Considerar.
• Tipo de Guardas
– Rodaje Completo: Para aplicaciones en piedra
solamente.
– Central: Para arcilla y lodos
– Inferior HD: Para aplicación en piedra y
forestal.
– Grilla Frontal: Para trabajo con martillo o
tareas de demolición.
– Swivel: Para protección del motor de giro
En Resumen: para configurar bien una Excavadora Hidraulica, hay que evaluar muchos factores.
Producción
Pluma
Brazo
Cucharón
Tipo de Dientes
Zapatas
Diseño y Gerencia del Área de Operación
de una Excavadora Hidráulica.
Un área generalmente olvidada por los
supervisores y donde se gana o pierde la
eficiencia de una operación
En el área de trabajo de una Excavadora
Hidráulica, ésta es la maquina central de
atención, y todo lo demás se diseña al
rededor de ella
Esta es la parte mas importante de un
sistema de producción
Palas Frontales
Capacidad de
Excavación
Condiciones Difíciles de Excavacion y frentes de banco
estrechos.
Capacidad de
Movimiento Transportabilidad de moderada a limitada
Altura de Banco
Capaz de trabajar en frentes de trabajo con alturas
variables de banco
Ancho de Banco
Efectiva en áreas demasiado estrechas y la máquina
deberá mantenerse lo mas cerca posible al banco para
mantener su productividad
Condiciones del
Piso
Prefernetemente para pisos mojados, esponjosos,
irregulares o con rocas cortantes.
Excavadoras Hidráulicas
Capacidad de
Excavación
Condiciones Difíciles de Excavación y frentes de bancos
consolidados
Capacidad de
Movimiento Transportabilidad de moderada a limitada
Altura de Banco
La altura del banco es critica para obtener el máximo
rendimiento.
Ancho de Banco
Gran capacidad de producción y muy efectiva en areas
estrechas o limitadas.
Condiciones del
Piso
Prefernetemente para pisos mojados, esponjosos,
irregulares o con rocas cortantes.
Cargadores de Ruedas
Capacidad de
Excavación
Su máximo rendimiento se produce con materiales bien
fragmentados y de libre desplazamiento.
Capacidad de
Movimiento
Altamente capaz para realizar carga y acarreo de
materiales
Altura de Banco
Ajustable a diferentes alturas de banco, y gran
capacidad de formación de pilas de materiales.
Ancho de Banco
Requiere suficiente espacio en el área de carga para
maniobrar.
Condiciones del
Piso
Prefernetemente para pisos firmes. Secos, suaves y a
nivel.
320 CLME 322CLME 325CLME 330CLME 345BLME 365BLME 385BLME
Tamaño
Cucharón 1.5 / 1.8m³ 1.8 / 2.2m³ 2.0 / 2.2m³ 2.4 / 2.7m³ 3.0 / 3.4m³ 4.0 / 4.6m³ 5.0 / 5.6m³
725 7 - 8 6 - 7 6 5 4 3
730 7 - 8 7 6 - 7 5 3 - 4 3
735 7 - 8 6 4 - 5 3 - 4
740 7 5 4
769 7 5 4
771 8 5 - 6 4 - 5
773 6 - 7 5 - 6
775 6 - 7
777 7 - 8
Carga de Camiones con Excavadoras.( 2. 0 T/m³ ) (100 - 110% FC)Numero de pases
Tabla de Carga
Carga de Camiones…Ideal Sobre banco, camión en
reversa. Es la operación más
eficiente.
La altura del banco es del largo
del Brazo, y generalmente a la
misma altura del piso del
camión.
Máxima eficiencia cargando
entre 45 y 90 grados.
Primera opción
Carga de Camiones…Bueno
Carga sobre el Banco y camión
de medio lado.
Dificulta la distribución de la
carga. Aumenta ligeramente el
ciclo y el costo
Carga entre 45 y 90 grados
Segunda opción
Carga de Camiones…Opcional
Carga a nivel 90 grados, camión
de lado dificulta la distribución
de la carga, aumenta el ciclo.
Costo de operación aumenta.
Cuarta opción
Carga a nivel 90 grados,
camión en reverso hace mas
Fácil la carga. Ciclos mas
largos por la extensión
máxima de la pluma.
Tercera opción
345B LME
Optimizando la Producción
con una Excavadora Masiva
Altura ideal del banco
y distancia al camión
Altura del Banco
debe ser del largo
del Brazo
El Eje que une la
Pluma y el Brazo
debe quedar
encima del riel del
camión o mas
adentro
0
100
110
130
90
~
100
120
STD ME
Ventaja ME = 15 –20%
Mas producción
Zanjeo.
Obtenga la profundidad
deseada y trabaje en reverso
usando la gravedad para el
corte.
Ya sea cargando camión o
acumulando el material,
evite girar mas de 90
grados.
Levante de Cargas. Lea las cartas de levante de
la excavadora.
Aproxime la carga lo
máximo posible.
Levante usando el eslabón
central.
Use un cable o cadena lo
mas corto posible.
Una vez elevada la carga,
tráigala cerca de la
maquina
Ya aprendimos cuales son las consideraciones y
factores a tener en cuenta para nuestra selección .
Solo nos falta mirar un ultimo factor critico…
Realmente que hace una maquina diferente a la
otra? Como puedo distinguir entre una marca y
otra? Que elementos debo tener para comparar,
mas allá de simplemente potencia motor, flujo
hidráulico, peso total y tamaño de cucharón?
Calculo de Producción.
(en caso de una aplicación de producción constante)
• Factores mínimos a conocer:
– Densidad del material
– Factor de llenado
– Pases por camión
– Eficiencia mecánica
– Eficiencia de operación
– Horas de trabajo diario /días semana
Calculo de Producción….
• Condiciones para un calculo aproximado.
– No hay cuellos de botella
– Mantenimiento y reparaciones fuera del turno
– Operación constante
Ciclo de Trabajo
Se debe adicionar el tiempo de cambio de camiones, y/o el
tiempo de espera de la excavadora si no hay suficientes
camiones en la flota.
Formulas.. Carga de Camiones
– Producción por hora : m³/60 min.. hr. =
Ciclos/60 min..hr X promedio carga del
cucharón en m³.
– => m³ /60 min.. hr = ( 60 min../ hr / tiempo de
ciclo - min..) X promedio carga del cucharón
en m³.
– Donde: Promedio de carga del cucharón =
Capacidad del cucharón colmado X Factor de
llenado del cucharón.
Formulas…Carga de Camiones
– M³/hr actuales = m³ / 60 min.. hr X Factor de
eficiencia del trabajo.
• El tamaño del cucharón, así cómo el tiempo
de ciclo se pueden estimar. Se debe
contemplar el tiempo de cambio del camión
cómo parte del ciclo.
Formulas…Carga de Camiones
Para calcular el tiempo total de la obra:
M³/hr. X (hr/día X eficiencia mecánica) = M³/día
M³/día X días/mes = M³/ mes
M³B X factor de expansión del material = M³S
M³S X M³/mes = Tiempo de obra
Formulas. Zanjeo
– Producción:
– Metros lineales de zanja por hora = m³
excavados por hora / m³ por metro lineal de
zanja
– Metros lineales de zanja por día = metros
lineales hr X horas de Zanjeo por día.
Tengo que mover 1.0 millones de m.cu en 12 meses, trabajando 8
horas diarias por 6 días a la semana. Material roca de río 1900
kg/ c.mt densidad. Que maquina y que camiones necesito?
2.0 millones en banco x 10% factor de expansión = 1.1 millones suelto.
52 semanas x 6 días / semana = 312 días de trabajo = 3561m.cu/ por dia.
85% eficiencia de operación.= 8 horas /día x 6.8 horas efectivas de trabajo.
6.8 horas = 6hr. 48 minutos.
Combustible y mantenimiento se hacen fuera de turno.
Producción por hora = 3561m.cu/día / 6.8 hr/día = 524 m.cu/ hr.
Factor de llenado = 80% . Carga a bajo nivel, 180 grados, tiempo de ciclo 25Seg,
mas 5 seg. para cambio de camión = 30 seg./pase.
Carga pro ciclo = 524m.cu/hr / 120 ciclos/hr = 4.3 m.cu / ciclo
Tamaño del cucharón = 4.4 m.cu/ciclo x 80%factor de llenado= 5.5 m.cu
Tipo de maquina = 385BL ME.
Camiones 773.
Tengo que alimentar una trituradora primaria con 320 ton/ hr
de piedra de cantera. Cuento con 6 camiones 725 que me dan el
ciclo adecuado y son cargados por un 966D que requiere
remplazo y un D8R. Que maquina debo adquirir ? Densidad
del material = 2000kg/m.cu. Eficiencia operación 90%.
Material de mediana dureza y con 30% de tierra y finos.
Tiempo real por hora = 60min/h x 90% = 54 min.
Producción por minuto = 320ton/ hr / 54 min. = 6 ton/ min.
Metros cúbicos/ min. = 6 ton/ min. / 2000 Kg.. M.cu = 3 m.cu/min.
Factor de llenado 100%
Podríamos reemplazar la cargadora y el tractor por una excavadora con una
reducción en el costo por metro cúbico producido.
La escavadora tiene que romper y cargar material, entonces el ciclo total
incluyendo cambio de camión lo estimamos en 30 seg./ciclo.
Capacidad por ciclo 1.5 m.cu
Maquina recomendada, 322 CL ME con cucharón de 1.5m.cu
Fuerzas de la maquina
Las fuerzas que una maquina puede desarrollar son una indicación
de su capacidad y habilidad para hacer un trabajo. Estas determinan
y limitan la capacidad del cucharón para hacer un trabajo
eficientemente. También indican indirectamente el grado de
robustez de las estructuras y la integridad del diseño.
Fuerzas importantes a considerar: Fuerza del Brazo Vs su longitud ( fuerza de penetración)
Fuerza del Cucharón Vs su ancho ( fuerza efectiva de corte)
Par de Giro ( a mayor = ciclos más rápidos)
Par de Tiro ( capacidad de la maquina de subir pendientes)
Las tres primeras son criticas pero solo algunos fabricantes indican
las dos primeras solamente.
0 50 100 150 200 250
Fuerza en KN
320CReach 3.9
320CReach 2.9
320CRreach 2.5
320CME 2.4 HD
322CReach 3.6
322CReach 2.95
322CReach 2.55.
322CME 2.5
325CReach 3.2
325CReach 2.65
325CME 3.2
325CME 2.5
330CReach 3.9
330CReach 3.2
330CME 2.55
330CME 2.15
Excavadoras Medianas
Fuerza de
Cucharón
Fuerza de
Brazo
0 50 100 150 200 250 300 350
Fuerza en KN
345BReach 4.8
345BReach 3.9
345BReach 3.35
345BME 3.0
345BME 2.5
365BReach 4.67
365BReach 3.6
365BReach 2.84
365BME 3.0
365BME 2.57
Escavadoras Grandes
Fuerza de
Cucharon
Fuerza de
Brazo
Ejemplo comparativo
Evaluación de la Cat 345 vs Komatsu
PC400/450, vs Volvo EC460,
Para un cliente de producción de piedra
para agregados
Análisis Estático Komatsu PC 400 / 450
3.6 T 7.5/ 8.5T
3.6 mt 10 mt
2.0T/m³ densidad
1.8 m³ cucharón Max tamaño recomendado
por fabricante
Pluma alcance
Contrapesa
5035 mm
100% Factor de carga
-335 mm
Análisis Estático Komatsu PC 400 / 450
8.5/ 7.5T
3.6 mt 9.0 mt
2.0T/m³ densidad
2.61 m³ Cucharón (PC450)
2.29 m³ Cucharón (PC400) Max tamaño recomendado
por fabricante
Pluma alcance (No HD or ME disponibles)
Contrapesa
5035 mm
5355 mm (L)
5.22T
4.58T 100% Factor de carga
** Fuerzas de brazo y cucharón están
desbalanceadas. Mire cuadro comparativo
Análisis Estático Volvo EC460B LC
8.75/ 9.3T
3.73 mt 10 mt
2.0T/m³ densidad
2.25/ 2.35 m³ cucharones Max tamaño recomendado
por fabricante
HD pluma alcance (Solo +150Kg más que std Alcance)
Contrapesa
5370 mm
4.5 / 4.7 T 100% Factor de carga
Análisis Estático Volvo EC460B LC ME
8.75/ 9.3T
3.73 mt 9.0 mt
2.0T/m³ densidad
2.675 m³ Cucharón Max tamaño recomendado
por fabricante
Pluma ME** (Solo +20 Kg más que la Alcance??)
Contrapesa
5370 mm
5.35 T 100% Factor de carga
**Estructuras frontales de Volvo no
tienen tratamiento térmico de revenido
CAT 345BL II Configuración Para Construcción
Pesada
4.8 T 8.5T
3.6 mt 10 mt
2.0T/m³ densidad
2.4 m³ Max tamaño recomendado
por fabricante
Pluma Alcance SA (+550Kg sobre pluma Alcance)
Contrapesa
5360mm +335 mm
100% Factor de carga
6.0 T
6.4 T 8.5T
3.6 mt 9.5 / 9.0 mt
2.0T/m³ densidad
3.0 m³ HDR cucharón
3.2 m³ HDR espada Max tamaño recomendado
por fabricante
Contrapesa
5360mm
100% Factor de carga
Pluma Max Excavación (+ 386Kg sobre pluma Alcance)
CAT 345BL Series II ME Configuración Para
Agregados
Comparación de Fuerzas
MODEL
Stick Length
Bucket Force 232 KN +3% 261 KN +16% 261 KN +16%
Stick Force 192 KN +1% 202 KN +5% 230 KN +20%
Engine HP FlwPump Flow GPM
345BLII
Reach
321 321 321
2.0 m³ bucket 3.0m³ bucket 3.2 m³ bucket
345BLII ME
Heavy
Construction
3.35 mt stick 3.0 mt stick 2.5 mt stick
Advertized
Bucket Size
190.2 190.2 190.2
345BLII ME
Quarry
Package
MODEL
Stick Length
Bucket Force 225 KN +1% 223 KN Base 223 KN Base 245 KN +10%
Stick Force 192 KN +1% 256 KN** ??? 190 KN Base 217 KN +14%
Engine HP Flw 306 -5% 306 -5% 306 -5% 306 -5%
Pump Flow GPM 172 ### 172 -10% 182 -4% 182 -4%
Advertized
Bucket Size
PC400
PC450
Reach
PC400
PC450 Reach
EC460B LC
Reach ^^
EC460B LC
ME ^^
3.38 mt stick 2.4 mt stick 3.35 mt stick 2.55 mt stick
1.8 m³ bucket 1.8 m³ bucket 2.25 m³ bucket 2.67 m³ bucket
Estimado de Producción Real
Hacer un estimado de producción real teniendo en
cuenta las dimensiones del área de carga y las
dimensiones de la flota de camiones a llenar
6.7 mt
2.5mt - 2.8 mt
2.0
6.3 mt
Dimensiones aprox y estimado de producción para una345 BL S II con brazo de
2.5 mt y Camiones de carretera de 25 Ton.
Pases por camión deben ser de cuatro a cinco para obtener el costo mas bajo.
Si: factor de carga 100%, 2.0 T/m³ densidad, cuatro pases = 24.8 tons, = 24.8 m³.
Si: factor de carga 80% (Carga de material del fondo de rió), cuatro pases = 19.84
Tons, =19.84 m³. Requiere ahora de Cinco pases para llegar a 25 Ton.
Rip and Load Hourly Production
(With Hydraulic Quick Coupler)
Model Metric Tons / Hour Short Tons / Hour
345B Series II 150 - 300 165 - 330
365B 200 - 400 220 - 440
375 300 - 500 330 - 550
5110 400 - 600 440 - 660
5130 600 - 800 660 - 880
Aplicaciones Nuevas…
Desgarramiento con
Excavadoras
Rippability Comparison between LHEX and LTTT
Mass Track-type Maximum Seismic Velocity
Excavator Tractor m / second ft / second
345B L Series II D9R 1500-2800 5000-9700
365B L D10R 1900-3250 7000-11000
385BL D11R 2200-3750 7300-12600
5110 N/A. insufficient data
5130 N/A. Insufficient data
Aplicaciones Nuevas
Cat CW-70 Cat TR-70 Cat Bucket with
Quick Coupler Ripper with QC Quick Coupler Brackets
Aplicaciones Nuevas
Excavadoras CATERPILLAR…El Estándar de
Producción y Durabilidad Mundial en la Industria de la
Construcción y Agregados