Palas Mecanicas

UNIVERSIDAD “SAN LUIS GONZAGA” DE ICA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

DEDICATORIA :

Los integrantes del grupo

dedicamos este trabajo a

nuestros padres y hacen

posible nuestra formación

profesional .

Caminos II Página 1



INDICE

INTRODUCCION…………………………………………………………….. 3

PALAS MECANICAS

1. Definición………………………………………………………………… 4

2. Funcionamiento………...………………………………………………. 7

3. Partes básicas y operación de una pala mecánica…………………. 8

4 Capacidad…………………………….……………………………….…. 9

5. Rendimiento de una pala mecánica…………………………………… 14

5.1 Profundidad óptima de corte……………………………………… 14

6. Selección de una pala mecánica ……………………………………… 14

7. Tamaño de la maquina…………………………………………………. 15

8. Partes básicas…………………………………………………………… 15

9. Métodos para incrementar el rendimiento de la pala…………. 15

10. Efecto de la altura de corte en la producción………………… 16

11. Efecto del Angulo de giro………………………………………. 16

12. Factor de producción eficiente………………………………… 16

13. Factor de eficiencias ………………………………………... 17

14. ciclo de tiempo ………………………………………………… 19

15. Manera de obtener los máximos rendimientos……………... 22

16. Tablas auxiliares ………………….……………………………. 30

17. Precauciones a tener en cuenta…………………………… 33

Conclusiones………………………………………………………. 38




INTRODUCCION

En la industria de la construcción, uno de los trabajos en las que se necesita

más trabajo es la partida de movimientos de tierras, y si hablamos en obras de

construcción de carreteras el movimiento de tierra se tiene gran importancia por

la cantidad de material que se moviliza. Dentro de las cuales podemos resaltar

la excavación de zanjas.

Las técnicas de excavación que se empleen van en relación con el tamaño de

la excavación, el tipo de suelo, la presencia de agua y las restricciones del

entorno, el tipo de transporte y la planificación de la operación. La técnica a

emplear debe ser siempre la más segura y además se debe balancear,

adicionalmente, economía, rendimiento, impacto ambiental y otros factores.

En trabajos pequeños y en suelo blando, la tierra se puede excavar con palas.

Si el terreno se encuentra ligeramente compactado se puede utilizar azadones

(picotas) para soltarlo y, cuando se encuentra muy compactado se suelta con

picos (chuzos) o con utilización de aire comprimido.

En excavaciones abiertas con volúmenes mayores de movimiento de tierra se

debe considerar el empleo de equipos especializados, tales como:

Palas mecánicas

Cargadores frontales

Retroexcavadoras

Palas frontales

Cucharones de arrastre

Dragas

Grúas con cucharón de almeja

Zanjadoras y otros

Cada uno de estos equipos existe en varios modelos y tamaños, presentando

características que los hacen eficientes y productivos en ciertas condiciones de

trabajo con respecto a otras.




PALAS MECANICAS

1. DEFINICION

La pala mecánica, también llamado cargador delantero, carguero de cubo, el

cargador de cucharada o pala, es un tipo de tractor, por lo general movido por

ruedas, que usa un amplio plano que inclina el cubo al final de sus armas o

brazos móviles para levantar y mover el material. El montaje de cargador

puede ser un accesorio desprendible o permanentemente montado.

A menudo el cubo puede ser substituido por otros dispositivos o instrumentos

por ejemplo, muchos pueden montar tenedores para levantar plataformas

pesadas o contenedores de embarque, y una apertura hidráulica de cubierta

que permite a un cargador actuar como excavador o raspador. Los Cargadores

grandes, por lo general tienen sólo un balde delantero y les llaman Cargadores

Delanteros, mientras que pequeños tractores de cargador también a menudo

son equipados con una pequeña azada trasera y les llaman a cargadores con

azada trasera o cargador backhoes.

La Pala mecánica es usada principalmente para cargar materiales en

camiones, poner tubos, limpieza de escombros, y cavar. Una pala mecánica no

es la máquina más eficiente para cavar porque estas no pueden cavar muy

profundamente debajo del nivel de sus ruedas, como una azada trasera lo

puede hacer.

Su balde profundo por lo general puede almacenar aproximadamente de 3 a 6

metros cúbicos (el número exacto varía con el modelo) de tierra. La capacidad

de cubo del cargador delantero es mucho más grande que la capacidad de

cubo de un cargador trasero. Los cargadores no son clasificados como la

maquinaria de trabajos de terraplenar, ya que su objetivo primario es otro que

trabajos de terraplenar.




Las palas mecánicas en áreas de construcción también son usadas para

transportar materiales de construcción como ladrillos, tubo, barras metálicas, y

herramienta para cavar en distancias cortas.

Las palas mecánicas también son usadas para el retiro de nieve, usando su

balde o un cesta de nieve pero por lo general se usan un accesorio quitanieves.

Estas limpian la nieve de calles y carreteras y también aparcamientos. A veces

cargan la nieve en los camiones que lo lleven lejos. A diferencia de la mayor

parte de excavadoras, algunas palas mecánicas usan y no son arrastradas por

cadenas. Sin embargo, las palas mecánicas de cadenas o pista realmente

existen. Estas son acertadas donde hay materiales muy agudos, afilados o

filosas en ruinas de construcción dañarían ruedas de goma. Las ruedas

proporcionan mejor movilidad y velocidad y no dañan los caminos

pavimentados tanto como las de pistas, pero esto viene a costa reducir la

tracción.

Cabe resaltar que las palas mecánicas empleadas en la minería, son

maquinarias modernas de gran tamaño y peso, cuyos baldes son capaces de

mover entre 23 y 28 metros cúbicos, es decir, entre 70 y 77 toneladas de

mineral de una sola vez. Estas palas son eléctricas y su potencia la obtienen

conectándose al tendido de alta tensión o a camiones generadores de

electricidad.

Las palas en general, constan de tres unidades principales: la maquinaria

inferior, el puente giratorio y el equipo frontal.

La maquinaria inferior sirve , de base para el bastidor rotatorio y

contienen el equipo necesario para propulsar la pala.

El puente giratorio incluye, el bastidor rotatorio, el depósito de lastre y

la casa de máquinas, conteniendo esta última, toda la maquinaria

necesaria para las funciones de levante, giro y empuje, como asimismo,

los controles para comandar las operaciones mecánicas. La casa de

máquinas dispone además, de un sistema filtrador de aire para reducir al


http://www.monografias.com/trabajos12/acti/acti.shtml#mi

http://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml

http://www.monografias.com/trabajos6/auti/auti.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/nofu/nofu.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/trmnpot/trmnpot.shtml



mínimo la acumulación de calor y polvo en su interior. La cabina del

operador va montada en posición elevada sobre la casa de máquinas y

contiene todos los controles para operar la pala.

El equipo frontal , ubicado en la parte delantera de la pala, comprende

el caballete "A", el balde excavador, el brazo del balde, la pluma, los

cables móviles y los tirantes estructurales de la pluma.

Las palas electromecánicas tienen un funcionamiento bien característico. Están

compuestas de varias maquinarias o transmisiones mayores, donde cada una

de éstas se podría describir como una gran caja reductora, ya que a través de

una configuración de varios engranajes, reducen la velocidad de giro que

entrega un motor eléctrico, para transmitir la potencia a unos tambores que

enrollan unos cables o a los ejes motrices para el desplazamiento. Estas

maquinarias mayores dan las funciones de levante, giro, empuje y propulsión.

Según sea el tipo de trabajo a que fundamentalmente se destine la máquina, el

fabricante pueden suministrarla sobre el tipo de montaje o sistema de

propulsión más adecuados, los que primordialmente se dividen en:

montaje de propulsión sobre orugas,

montaje con autopropulsión sobre llantas neumáticas y

montaje sobre camión.


http://www.monografias.com/trabajos10/motore/motore.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtml



2. FUNCIONAMIENTO

A diferencia de las palas traseras o tractores estándar empotrados con un cubo

delantero, muchos cargadores grandes no usan mecanismos de dirección de

automotor. En cambio, estos son dirigidos por un sistema hidráulico. Esto se le

conoce como " dirección articulada " y permite al eje delantero ser fuerte,

permitiéndolo llevar una carga más pesada. La dirección articulada también da

un radio reducido al giro (y la maniobrabilidad por lo tanto más alta) para la

distancia entre ejes. Ya que las ruedas delanteras y el accesorio giran sobre el

mismo eje, el operador es capaz "de dirigir" su carga. El problema es que

cuando la máquina se tuerce a un lado y hay una carga pesada es levantada

alta, y esto tiene un riesgo muy grande de vuelco amplio. Estas maquinas

Cargadoras delanteras ganaron popularidad durante las dos décadas pasadas,

sobre todo en proyectos urbanos de ingeniería y pequeños trabajos de

movimientos de tierra o terraplenes. Muchos fabricantes de vehículo de

ingeniería ofrecen una amplia gama de estos.




3. PARTES BASICAS Y OPERACIÓN DE UNA PALA MECANICA.

Las palas mecánicas se compones todas de las que pueden llamarse una

“UNIDAD BÁSICA” a la que se adaptan diversos implementos según la clase

de trabajo que se quiere realizar.

La Unidad Básica se compone:

Una Caseta .- En el cual va el motor que mueve todo el sistema y los

procedimientos que realiza el maquinista, esa caseta va montada sobre un

sistema de orugas o sobre la plataforma de un camión, en el primer caso la

pala es autopropulsora. El motor puede ser eléctrico, a gasolina o diesel, y

pocos frecuentes que usan motores a vapor.

Los implementos de la pala constan de:

Una pluma o aguilón .- Se acopla a la unidad básica y algunos accesorios

que a su vez a acoplan a una pluma. El conjunto es operado por sistema de

cables que se controlan desde la caseta.

La caseta el operador y la pluma o aguilón con la que se opera el cucharon

y que está sujeta a un eje en la base de la caseta, guía en conjunto sobre

su eje vertical que está fijado a un sistema de orugas o camión permitiendo

una rotación de 360°del conjunto de la caseta y pluma, permaneciendo fija

la oruga o la plataforma del camión.


BALDEBALDE

PALAPALA

CABLESCABLES

ORUGASORUGAS

CABINACABINA



4. CAPACIDAD

La capacidad de las palas mecánicas es designada por el tamaño de su

cucharón excavador, el cual se suele expresar en yardas cúbicas que

corresponde a la capacidad volumétrica del mismo, cuando se encuentra lleno

al "ras".

1yard.cubicaΞ0.76455486 metros cúbicosΞ764554.857984 centímetros cúbicos

Los tamaños comerciales frecuentemente utilizados en la industria de la

construcción son designados por la capacidad volumétrica de sus cucharones

son de: 1/2, 3/4, 1, 1 1/2, 2 1/2, y 3 1/2 yardas cúbicas respectivamente,

realizando la descarga por su parte inferior.


http://www.monografias.com/trabajos16/industria-ingenieria/industria-ingenieria.shtml



DIMENSIONES PESO Y CAPACIDAD DE DIVERSAS MARCAS DE PALA MONTADO SOBRE ORUGA CON

CUCHARON DE ALMAJE, CUCHARON DE ARRASTE Y CON GRUA.

MARCA CARACTERISTICAS GENERALES

Peso

con

la p

lum

aT

n

Larg

o de

la p

lum

a m

t.

Ang

ulo

max

. Pl

uma

Carg

a co

mo

grua

. T

n

Peso

del

cuc

hillo

de

arr

anq.

tn.

Peso

del

cuc

hillo

de

Alm

PALA CON CUCHA (SHOVEL)BRAZO A 45°

Modelo Capacid.Yard. M3

PesoTn

Ancho M

mt.

Alto N

mt.

Largo S

mt.

Altura O

mt.

RadioG

Mt.

AlturaF

Mt.Prof.

HMt.

PesoTotalTn.

Bucyrus – Erie 15B 1/2 6.5 2.4 3.05 3.18 .75 13.00 10.5 77 6.8 .7 1.2 7.26 6.10 1.71 14.

Harnis ch feger

P-H 150

1/2

5.5

2.38

2.99

3.03

.90

10.40

9.0

79

5.5

.6 .6 7.16

7.32

1.65

11.5

Bucyrus – Erie 20B-22B 3/49.2 3.35 3.20 5.43 .78 19.10 10.5 75 9.8 1.5 1.0 8.48 8.23 2.25 18.7

Buckeye 70 3/4 7 2.65 3.23 3.24 .84 16.00 10.5 77 7.3 .9 1.5 7.56 6.37 1.77 17.

Koehring 304 A 3/4 9 2.93 3.32 3.51 1.08 19.00 10.5 80 9.0 1.0 1.4 8.32 6.98 1.97 21




Lima 34 3/4 10 2.62 3.17 3.63 .90 19.00 10.5 80 12.6 1.1 1.5 8.32 6.59 2.13 21

Harnisschfeger P-H655A 1 1/2 30 3.35 4.09 4.41 1.05 42.00 19.5 78 30.0 1.6 2.5 9.76 8.32 2.10 45

Koehring 604B 1 1/2 30 3.51 3.90 4.92 1.14 -- 19.5 81 39.4 1.7 2.2 10.06 8.69 2.13 47

Buy city 65 1 1/4 20 3.4 3.63 3.75 .99 3090 10.5 75 20 1.7 -- 9.97 -- 2.70 35

Thew (Lorain) 182 2 30 3.47 3.69 4.53 .87 45.00 21. 78 21.0 2.2 3.2 10.09 8.30 2.49 --

Link Belt K370 1 3/4 30 3.20 3.81 4.68 1.20 -- 15. 82 30 -- -- 10.15 10.06 2.49 --

Lima 805 2 40 3.47 3.75 5.32 1.05 75.00 18. 82 40.9 2.4 3.4 10.73 8.48 2.85 73

Bucyrus-Erie 54B 2 1/2 25 3.60 3.75 5.50 1.11 63.00 24 78 44.5 2.8 3.5 11.44 8.78 2.70 76

Marion 392 21/2 35 3.57 3.57 5.30 1.11 61.00 18 75 24.5 -- -- 10.83 10.52 2.55 70

Manitowoc 3000B 2 1/4 41 3.45 3.63 4.80 -- 57.5 15 -- 41.4 -- -- 10.58 9.97 2.19 59

Lima 3 60 3.99 5.46 5.87 1.05 -- 15 -- -- -- -- 12.50 -- 3.15 105

4.187.505.991.2382.50

21--

40A 2 3/4

--




DIMENSIONES GENERALES

GRUA

PALA MECANICA




USO DE PALAS MECANICAS Y ELECCION DE TIPOS DE IMPLEMENTOS

Conociendo la clase y el volumen del trabajo por realizar se escoje el tipo de

maquina apropiada. La clase de motor (Diesel, gasolina, eléctrica,etc.), si debe

ser sobre oruga o montada sobre camión, la clase de implementos (cucharones

y plumas), lo que el fondo manda.

Usable.- uso continuo no es suficiente y deben usarse en caso que no tengan

equipos más apropiados para esa operación, o el tiempo que va a trabajar se

reduzca y no justifique traer otra máquina.

El tipo y dimensiones de la maquina requerida para una operación determinada

dependen:

a. Del área del proyecto y de la cantidad de tierra a moverse.

b. Del contenido de humedad y el tamaño de las partículas del material.

c. De la profundidad de la excavación.

d. De los sistemas de transporte y del tipo y dimensiones de las unidades de

transporten que se usen.

e. Distancia a la cual los camiones deben de llenar el material excavado. Las

palas son indicadas cuando la distancia es 900 mt. a más.

En la tabla siguiente sedara se dará el uso de las palas con sus distintos

implementos para distintas clases de trabajo.

Excelente: se toma el coeficiente uso del equipo

Aceptable: cuando no hay otro equipo más indicado para el trabajo

Usable: cuando el uso continúo no es suficiente, utilizando la pala solo por no

disponerse otro equipo.




USO DE LAS PALAS MECANICAS Y SUS IMPLEMENTOS

Tipo de trabajo por realizar PALA(Shovel)

Cucharon de arrastre

Cucharon de almeja GRUA RETROEXCAVADORA

Excavación en general Excelente Excelente Aceptable UsableExcavación en mantos Aceptable en niveles

circularesExcelente Excelente -------------

Trab. iníciales de excavación Excelente Aceptable Excelente ------------- UsableExcav. Transporte corto Excelente con camiones Aceptable con

camionesExcelente con camiones ------------- Aplicable con camiones

Excav. Transporte largo Excelente con camiones Aceptable con camiones

Excelente con camiones ------------- Aplicable

Haciendo talud Usable Usable Usable ------------- UsableHaciendo rellenos Usable Aceptable Aceptable ------------- UsableRemoviendo y escarificando Usable ------------- ------------- ------------- UsableLevantando Usable (con cables) Usable (con cables) Usable (con cables) Excelente Usable (con cables)Limpiando Usable ------------- Usable -------------Elevando pesos ------------- Usable Usable Usable -------------Rompiendo pavimentos ------------- ------------- ------------- UsableCavando ------------- Usable Excelente Excelente -------------Excavando trincheras Aceptable Aceptable Aceptable ------------- Excelente




5. RENDIMIENTO DE PALAS MECANICAS.

El rendimiento de una pala mecánica está afectado por numerosos factores,

entre los que destacan por su importancia los siguientes:

a.- Clase de material

b.- Profundidad de corte

c.- Angulo de giro

d.- Habilidad del operador

e.- Condiciones de la obra

f.- Mantenimiento del equipo

g.- Tiempo de ciclo

5.1. Profundidad óptima de corte

Esta es optima cuando se llena el cucharón de la maquina en el menor tiempo

posible, los valores de las alturas para obtener esta relación dependen de cada

máquina y dependen de su altura y capacidad mecánica.

6. SELECCIÓN DE UNA PALA MECANICA.

Para elegir una pala mecánica en necesario determinar el trabajo que esta va a

realizar y el tiempo que se espera para que el trabajo este realizado, además

sea importante considerar los siguientes puntos:

Tamaño del trabajo, entre más grande sea este, justifica una maquina

mayor.

El costo de transportar una maquina grande es mayor que el de una

chica.

La depreciación de una pala grande es mayor a la de una chica y al final

de la obra es más fácil vender una chica.


http://www.monografias.com/trabajos15/depreciacion-fiscal/depreciacion-fiscal.shtml#DEPRE

http://www.monografias.com/trabajos7/coad/coad.shtml#costo

http://www.monografias.com/trabajos/fintrabajo/fintrabajo.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtml



Una pala grande tiene capacidad para manejar rocas de mayores

tamaños, por lo tanto, el costo por metro cubico y los costos de

explosivos se reducen.

Las siguientes condiciones de trabajo deben ser consideradas:

Altura de los depósitos de material.

Tamaño máximo de las rocas a excavar.

Si el material es muy duro, funciona mejor una pala grande.

Si el tiempo que se tiene para la excavación es poco, es mejor la pala

grande.

Es importante conocer la disponibilidad de palas antes de hacer una

elección.

7. TAMAÑO DE LA MAQUINA

Este depende de la capacidad de su cucharón y se expresa en yardas cubicas,

entre más grande es el cucharón, la maquina tendrá más capacidad para

cargar material por razones lógicas.

8. PARTES BASICAS

Las partes básicas de la maquina son el cucharón, el brazo, y las orugas o

llantas en las que está montada.

9. METODOS PARA INCREMENTAR EL RENDIMIENTO DE LA PALA

El método más común es el correctivo, este supone cambiar las condiciones de

trabajo para obtener una mayor eficiencia. Esto se puede lograr sobre la base

de cambios en los depósitos de material, en el operador, dándole un

tratamiento previo al material o bien, en casos extremos, cambiando la

maquina por una de capacidad más adecuada para el trabajo.


http://www.monografias.com/trabajos11/veref/veref.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml

http://www.monografias.com/trabajos4/costos/costos.shtml



10. EFECTO DE LA ALTURA DE CORTE EN LA PRODUCCION

Si la altura de corte es muy alta, el cucharón no podrá ser llenado en su

totalidad, por lo tanto, el operador tiene dos opciones; dar dos pasadas para

llenar el cucharón o bien, vaciar un cucharón a medias en el lugar de depósito.

Ambas opciones entorpecen el trabajo por lo cual es indispensable elegir la

maquina adecuada para el trabajo que se desea realizar.

11. EFECTO DEL ANGULO DE GIRO EFECTO

Este es un dato importante para él calculo de producción real de la maquina

puesto que si el ángulo es diferente de 90 grados, este tiempo aumentara.

12. FACTOR DE PRODUCCION EFICIENTE

Como todos saben, no existen dos obras iguales, por lo que hay que considerar

factores que podrían afectar el rendimiento de la maquina como los siguientes:

Mantenimiento del equipo

Disponibilidad de refacciones

Condiciones del terreno

Localización de área de descarga

Competencia de administradores

Cada persona debe crear su propio factor de eficiencia para obtener la

capacidad real de la maquina. Este se debe de basar en la experiencia y en las

condiciones de cada obra.


http://www.monografias.com/trabajos54/produccion-sistema-economico/produccion-sistema-economico.shtml



TIPO DE TRABAJO TIPO DE IMPLEMENTOS

CUCHARON DE PUNTAS (Shovel)

CUCHARON DE ARRASTRE (Drugline)

Excavación Liviana

Material movido, suave, libre de elementos escurridizos. Materiales con aglomerante que no solo llenan fácilmente la cuchara sino que con frecuencia la colman. Arena seca o grava menuda, arena húmeda o grava menuda mojada, tierra movida; arena-arcilla, escorias o cenizas. Roca o materiales tienen removidos con explosivos.

95% a 100%

95% a 100%

Excavación De Tipo Medio

Materiales duros que no necesitan explosivos, pero sin ser rotos con las uñas y que causan vacios en las cucharas.- arcilla seca o húmeda .- grava gruesa. Terrones.

85% a 90% 80% a 90%

Excavaciones de Tipo Medio Duro

Materiales que requieren algo de explosivos poco poderosos (pólvora), pero que pueden recogerse, causando vacios en las cucharas.

Caliza bien triturada, arenisca y otras rocas trituradas por explosivos.

70% a 80% 65% a 75%

Excavación Dura

Rocas trituradas con explosivos, terrones duros y otros materiales aglomerantes que son difíciles de penetrar y dejan grandes vacios en las cucharas..

Calizas

Granitos. Areniscas – conglomerantes- caliches. Todos aquellos que al moverse con explosivos producen trozos grandes mezclados con pequeños y con polvo.- arcillas rojas que están en estratos.

50% a 70% 40% a 55%

13. FACTOR DE EFICIENCIA DE LAS CUCHARAS USADAS EN PALAS




TIEMPOS PARA LA MANIOBRA DEL CUCHARON DE ALMEJA

1.- el cucharon carga el material.

2.- la pala gira hasta el lugar donde hay que descargar el material.

3.- se descarga el cucharon.

4.- la pala gira y regresa a su primera posición, de carga.




14. CICLO DE TIEMPO PARA PALAS MECANICAS

CAPACIDAD EN: M3 YARDAS 3 CICLO DE TIEMPO EN SEG.

Para con cuchara de punta 90º de rotación (SHOVEL)

0.38

0.57

0.76

0.95

1.15

1.52

1.91

2.29

3.05

½

¾

1

1 ¼

1 ½

2

2 ½

3

4

Excavación

liviana

15

18

18

18

18

18

20

22

24

Excavación

Mediana

18

20

20

20

20

20

22

24

26

Excavación

Dura

24

26

26

26

26

26

28

30

32

Cucharon de arrastre 110º de rotacion

0.38

0.57

0.76

0.95

1.15

1.52

1.91

2.29

3.05

½

¾

1

1 ¼

1 ½

2

2 ½

3

4

20

22

24

24

24

28

28

30

32

24

26

28

28

28

33

33

35

38

30

32

35

35

35

40

40

42

45




NOTA:

Para el incremento de 10º en el movimiento debe aumentar 2 segundos en el ciclo, por

cada 10º de disminución debe descontarse dos segundos en el ciclo

TABLA Nº1

Por 1 m3 de arena en estado natural es igual a 1.11 m3 de arena suelta.

Utilizando una relación de pesos específicos, se puede determinar mediante los

procedimientos que da la mecánica de suelos, el factor de compactación de un material

dado. En cuanto al esponjamiento, puede obtenerse experimentalmente cortando un

volumen conocido de material en estado natural y cubicarlo en estado suelto, sacándole así

el factor de esponjamiento.




EJERCICIO

DATOS:

Pala con cucharon de punta, (shovel).

Capacidad del cucharon 0.57 m3. (3/4 yardas cúbicas).

Material que se va a excavar: arcilla suelta

Tipo de excavación: liviana. Factor de conversión f : 1.43 (Tabla Nº1 Natural a

Suelto).

Factor de eficiencia: E = 0.80

Factor de eficiencia K= 0.90 (Tabla de factor de eficiencia de las cucharas usadas en

P.M.)

Ciclo: 18 seg. (Tabla de ciclo de tiempo para palas mecánicas)

Calcular el número de metros cúbicos movidos por hora, esas condiciones.

Por Formula:

Reemplazando:

R = 117.4 M

TRABAJOS CON PALAS




15. MANERA DE OBTENER LOS MAXIMOS RENDIMIENTOS

Para obtener los máximos rendimientos en el trabajo de las palas, debe tenerse en cuenta

lo expuesto a continuación, para cada tipo de ellas.

1º TRABAJO CON PALAS DE CUCHARA (SHOVELS)

Este tipo de palas es de excavación general, cuando el frente de trabajo o pared de donde

hay que excavar es de gran altura. Todo el material debe ser previamente aflojado y las

rocas y pedrones deben de ser de tamaño tal, que puedan entrar en la cuchara de la pala.

La pala debe de trabajar en lo posible a nivel. Si el material del suelo en que esta parada la

pala es muy flojo, las orugas deberán de asentarse sobre una cama de material duro

preparada previamente.

PARA EXCAVAR

La cuchara de la pala se ubica a unos sesenta a noventa centímetros delante de las orugas,

la cuchara se desplaza de frente y hacia adelante llenándose así. Las palas dan su trabajo

más eficiente cuando la pared o frente que se va a excavar tiene cuando menos 1.50 m. de

alto, esto permite que la cuchara corte en una capa superficial y se evita un corte pesado

profundo y lento; cuando se desea trabajar con pala en cortes profundos este debe ser

preparado en forma de escalones cuando se trata de materiales duros o húmedos, en los

que la cuchara la pala no se llena de una sola pasada, se recomienda hacer otra pasada

antes de girar y vasear por ejemplo: el ciclo total del tiempo de una pala en material duro con

una pasada es de 30 segundos y se llena solo 6 decimos de la capacidad de la cuchara con

una segunda pasada la cuchara se llena 9/10 de su capacidad en un tiempo adicional de 6

segundos de esta manera la carga de la cuchara se abre en un 50% solo con un

incremento de tiempo de 25 % del ciclo total o sea de un incremento de la capacidad de un

25% en una hora de trabajo en 50min.

GIRO DE LA PALA




El giro de la pala del frente de trabajo al camión y viceversa debe de procurarse que sea lo

menor posible, este puede reducirse estudiando cuidadosamente la ubicación de los

camiones de modo que se aproximen lo mas posible al frente de trabajo. Cuando el

operador experimentado combina el giro con la descarga, la carga con el giro no deben

combinarse porque obligan a la pluma y brazos que sostienen la cuchara a esfuerzos

intensos e innecesarios, para los que no están preparados.

DESCARGA DE LA CUCHARA

La descarga de la cuchara se hace ya sea en algún lugar donde se desea hacer una pila de

material en los alrededores de la pala, o en un volquete, si es que este debe ser

transportado. Según lo expuesto, para ganar tiempo los moperadores experimentados,

descargan combinando con el movimiento de rotación.

TRANSPORTE DEL MATERIAL




El transporte del material excavado, se hace procurando, como hemos dicho que los

camiones se aproximen lo más posible al frente de trabajo y, si es posible, a ambos lados de

la pala . el número de camiones requeridos varia con la distancia de transporte, con la

capacidad de la pala, con la capacidad de los camiones y con la clase y condiciones del

material que se está excavando. Debe de tenerse en cuenta el importantísimo principio que

la pala no debe nunca de esperar a los camiones.

CALCULO DE NUMERO DE CAMIONES QUE REQUIERE UNA PALA

DETERMINADA PARA SU EFICIENTE TRABAJO

La formula siguiente se usa para estimar el número de camiones requeridos para tener una

pala trabajando a s máxima capacidad.

Donde:

N: es el número de camiones requeridos

N: el numero de ciclos requeridos para llenar un camión.

60: el numero de segundos en un minuto.

V1: velocidad de un camión cargado en metros por minuto. (se multiplica la velocidad en

Km. Por hora por 16.7)

T1: tiempo en min. Necesario para vasear el volquete.

V2: velocidad del camión descargado en metros por min.

T2: tiempo en min. Requerido para que el camión se cuadre bajo la pala.




d: distancia de transporte en metro.

Cm: ciclo total en segundos.

Esta fórmula puede usarse en estimaciones preliminares, una vez que el trabajo ha

comenzado, el ingeniero irá cambiando el número de camiones hasta conseguir que la pala

trabaje con su capacidad máxima.

Por ejemplo:

Sea un trabajo de excavación con una pala de 0.57 m3. ( ¾ de yarda) la capacidad de los

camiones es de 2,28 m3 ( 3 yardas cubicas).

Según esto: el numero de ciclos requeridos para llenar un camión será de :

n = 2.28: 0.57 = 4 ciclos

La velocidad del camión cargado es de 30 Km. Por hora p sea:

V1 = 30 x 16.7 = 500 mts. Por min.

El tiempo necesario para vaciar el volquete es

T1= 0.5 min.

La velocidad del camión descargado es de 60 Km. Por hora.

V2= 60 x 16.7 = 1000 mts. Por min.

El tiempo requerido para que el camión se cuadre es:

T2= 2 minutos.

La distancia de transporte es

D = 2000m.

El ciclo total de la pala de 0.57m3, para excavacion mediana con una rotación de

90º según tabla es de:




Cm= 20 segundos.

Según estos datos sustituimos en la formula:

N= 7 camiones.

Que es el número de camiones requeridos para eficiente operación en este caso.

TRABAJO COMBINADO DE TRACTORES Y PALAS

Se recomienda usar los tractores con empujador para acumular el material a la pala. Se los

usa también para rebajar la cabeza de los cortes altos y ponerse el material a la pala.

Para terminar con los trabajos con los cucharones de puntas daremos las siguientes

recomendaciones:

1º.- debe de cuidarse al proyectar la excavación, que el drenaje esta siempre asegurado.

2º.- la pólvora es siempre más barata que el equipo. Aflójense los bancos de material con

explosivos, cuando sea necesario.

3º.- el ángulo más conveniente de la pluma con la horizontal es de 45º y 50º

4º .- no deje caer la carga de la cuchara sobre el camión desde altura, acérquese lo más

posible la cuchara a la plataforma del camión.

5º.- los camiones deben de cargarse de modo que la cuchara no pase sobre la caseta.

Estas recomendaciones agregadas a las ya expuestas, harán que se obtenga una eficiente

operación de esta clase de palas.

2º TRABAJOS CON CUCHARONES DE ARRASTRE




Los cucharones de arrastre son indicados para efectuar excavaciones bajo el nivel del suelo

de la maquina y pueden usarse para excavar bajo el agua, cuando se desea sacar el

material lo mas lejano posible, la caseta puede inclinarse ligeramente con la pluma lo mas

bajo posible, de esta manera puede obtenerse un alcance adicional. Se recomienda para

ensanches de cursos de agua, limpieza de canales, destastados y otros trabajos en que la

maquina no puede entrar.

Para excavar con cucharones de arrastre, se coloca el cucharon en el punto más bajo de la

excavación y se le hala arrastrándolo hacia la maquina, hasta que esté lleno. No debe

consentirse movimiento giratorio mientras la cuchara se arrastra cargando porque la pluma

puede doblarse.

Una vez cargado el cucharon, se levanta y se gira la maquina hasta ubicarlo sobre el punto

de descarga. Se recomienda que tanto los movimientos giratorios de la pala como los de

levantado del cucharon sean reducidos a un mínimo.

Debido a que los cucharones de arrastre son difíciles de descargar en un lugar mas o

menos preciso, se les usa generalmente para acumular materiales. Si fuese indispensable

descargarla en un volquete o tolva el tiempo que se considera para la descarga al computar

el ciclo total Cm debe de tomarse el doble.

Una vez descargado el cucharon, se gira la maquina y se regresa al lugar de carga,

impulsando el cucharon hacia afuera una distancia que depende de la habilidad del

operador y que varia de la ter cera parte a las dos terceras partes de la altura de descarga,

el cucharon debe de bajarse a medida que es impulsado.

Además de lo indicado, deben de tenerse presentes las siguientes recomendaciones: en

general, dado lo difícil de la descarga los cucharones de arrastre no son apropiados para

cargar equipo de transporte, como camiones, etc. Como la cuchara se carga raspando o

arrastrándose sobre el suelo debe de tenerse cuidado que los dientes del cucharon estén

bien aguzados y sean del tamaño apropiado, para hacer mas rápida la carga. Llénese bien

la cuchara, se recomienda la operación en un ángulo de la pluma con la horizontal de 30º y

por ultimo téngase cuidado que el cucharon no caiga de gran altura o sea fuertemente

golpeado en el suelo.




3º TRABAJOS CON CUCHARONES DE ALMEJA

Los cucharones de almeja son los indicados para ejecutar trabajos bajo agua, para llenado

de tolvas de descarga y en trabajos de excavaciones que debe controlarse con cuidado

tales como zanjas para alcantarillas y cimientos.

PARA EXCAVAR MATERIALES

Para excavar materiales duros con el cucharon de almeja se le adaptan juegos de dientes

que facilitan la excavación. Cuando se excava materiales blandos, se descarga carros con

material o se trabaja descargando en tolva no es necesario usar dientes, esto evita daños

en los carros o tolvas y permite limpiar los carros hasta el fondo.

La acción de excavación de los cucharones de almeja es vertical, se lo deja caer sobre el

material apilado con las mandíbulas abiertas y se les cierra abajo en el mismo material,

después se levanta el cucharon, se obtienen así cargas completas.

ACCION DE LEVANTAR EL CUCHARON Y GIRAR LA MAQUINA

Se hacen simultáneamente. Se recomienda que el ángulo de la pluma sea de 40 º a 60º,

no mayor de este último ya que en ese caso hay peligro que el cucharon pueda golpear y

dañar la pluma, al ser levantado.

Se recomienda usa guías en los cables con el fin de mantener el cucharon alineado con la

maquina, que no gire incontroladamente cuando se suelta el cucharon y además para evitar

que los cables puedan enredarse.




EXCAVACION

Para los trabajos de excavación controlada se debe de tener un hombre cerca del lugar

donde se excava, de modo que el maquinista solo suelta el cucharon cuando ese ayudante

le hace una señal que está en el lugar preciso.

Los cucharones de almeja son los indicados para usarse en los trabjos de dragado en las

dragas flotantes.

4º TRABAJOS COMO GRUAS

Las palas tienen una vasta aplicación en trabajos como grúa hasta adaptarla en el extremo

de la pluma el sistema de enganche mas apropiado, tales como ganchos, etc.




5º TRABAJOS COMO RETROEXCAVADORA

Para el uso de la pala como rezapadora, se le adapta un brazo especial que permite abrir

zanjas bajo el nivel de las orugas de la maquina. Tiene amplia aplicación para hacer zanjas

para tuberías y para fundiciones.

DRENAJE DE LAS EXCAVACIONES

Los cortes deben de proyectarse de manera que la lluvia y el agua del subsuelo sean

rápidamente eliminadas. Siempre que ese posible el corte cabe de iniciarse en el punto mas

bajo y con la inclinación del corte hacia la pala. Si fuese necesarias zanjas de drenaje estas

se van efectuando burdamente a medida que prosigue el corte.

16. TABLAS AUXILIARES PARA DETERMINAR RENDIMIENTOS EN

PALAS MECANICAS

TABLA 1

TIEMPO DE CICLO

CAPACIDAD yd3 CAPACIDAD M3 TIEMPO DE CICLO

½ 0.38226 10

¾ 0.57339 20

1 0.76452 21º

1 ½ 1.14678 23

2 1/2 1.91130 26

3 1/2 2.67582 27




TABLA 2

FACTOR DE GIRO

ANGULO DE GIRO

EN (GRADOS°)

FACTOR DE GIRO

45 1.26

60 1.16

75 1.07

90 1.00

120 0.88

150 0.79

180 0.71

Para ángulo de giro = 90 º

TABLA 3

FACTOR DE CORTE

% CORTE FACTOR DE CORTE

40 0.80

60 0.91

80 0.98

100 1.00

120 0.97




140 0.91

160 0.85

% de Corte = Altura Real / Altura teórica

Altura óptima de corte = 2.76 m.

TABLA 4

FACTOR DE OPERACIÓN

MINUTOS FACTOR DE

OPERACION

60 1.00

55 0.92

50 0.83

45 0.75

El rendimiento real se obtiene con la fórmula:

Siendo:




R.T : Rendimiento Teórico.

F : Factor de Angulo.

Fc : Factor de Corte.

Fop : Factor de Operación.

A : Coeficiente de Abundamiento.

17.PRECAUCIONES A TENER EN CUENTA.

A continuación los procedimientos para trabajo seguro con Palas Mecánicas:

Manténgase en el asiento de operador cuando este la maquinaria en

operaciones y colóquese el cinturón de seguridad cuando maneje el

vehículo o utilice la pala frontal. Manténgase en control en todo

momento.

Observe y escuche descomposturas. Deténgase si detecta algo

incorrecto en las operaciones. Corrija el problema inmediatamente o

repórtelo al supervisor.

Nunca permita que una persona no autorizada o sin la capacitación

adecuada maneje la pala mecánica.

No utilice la pala como plataforma o elevador de personal.

Observe el área antes de manejar en reversa y coloque la pala trasera

en la posición de cerrado.

Conozca los puntos giratorios y de atrapamiento en todo el vehículo.

Maneje despacio cuando trabaje en áreas congestionadas.

De la preferencia de paso a todos los vehículos cargados. Mantenga una

distancia segura en relación a otros vehículos. Rebase con precaución.

No obstruya su visión cuando maneja el vehículo o mientras esta en

operaciones. Lleve la pala frontal en la parte de abajo para mayor

visibilidad y estabilidad cuando maneja. Opere el equipo a una velocidad


http://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICO

http://www.monografias.com/trabajos11/fuper/fuper.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/moviunid/moviunid.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/adpreclu/adpreclu.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/perde/perde.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtml

http://www.monografias.com/trabajos6/diop/diop.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/segu/segu.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/mapro/mapro.shtml



que lo mantiene en control en todo momento. Por supuesto maneje

despacio en superficies disparejas, mojadas, terracerías y pendientes.

Precauciones para pala frontal

Mantenga la transmisión engranada cuando viaje bajo cuesta. No la coloque en

neutral. Mantenga las RPM adecuadas para tener funciones de frenos y

dirección. Utilice el mismo engranaje cuando viaja bajo cuesta que usaría

viajando hacia arriba.

Utilice los frenos y frenos de emergencia de acuerdo a las indicaciones en el

manual de operador.

Cuando trabaje en áreas peligrosas manténgase aun más alerta.

Cuando opere la pala frontal, asegúrese que la pala trasera está en la posición

de cerrado para evitar movimientos inesperados.

Si se ha quitado la pala trasera asegúrese que tiene suficiente contrapeso. Siga

las recomendaciones del fabricante para el peso apropiado.

Utilice mayor precaución cuando este rellenando, puesto que el peso del

material de relleno y del equipo puede ocasionar un derrumbe en áreas recién

construidas.

Nunca corte una pendiente en la parte de abajo.

Cuando trabaje en la base de un acantilado o pendiente, esté alerta sobre

derrumbes de rocas, árboles u otros obstáculos.

Utilice mayor precaución cuando trabaje en orillas de acantilados, pendientes y

mantenga una distancia segura entre el equipo y la orilla.

Observe las ramas bajas y árboles muertos estos pueden ocasionar problemas.

Antes de entrar en túneles, puertas, o áreas bajas, observe los peligros

potenciales de obstrucción y por supuesto la altura.


http://www.monografias.com/trabajos15/calidad-serv/calidad-serv.shtml#PLANT

http://www.monografias.com/trabajos15/composicion-follaje/composicion-follaje.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/geologia/geologia.shtml

http://www.monografias.com/trabajos13/mapro/mapro.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtml



Evita acantilados muy angulados y superficies inestables. Si maneja en un

acantilado lleve la carga cerca del piso y con mucho cuidado. No maneje en a

lo ancho del acantilado bajo ninguna circunstancia. Únicamente maneje hacia

arriba y hacia abajo.

Evite dar vuelta en acantilados si es posible. Si es necesario dar vuelta deberá

hacerlo con mucho cuidado y con vueltas abiertas y muy despacio.

Cuando maneje objetos hágalo con cuidado. Levantar demasiado la carga o

girar la pala puede ocasionar que la carga caiga sobre el operador.

Mantenga el área de trabajo tan nivelada como sea posible. Evite crear canales

con las llantas.

Utilice la pala ocasionalmente para nivelar la superficie.

Seguridad de pala trasera

Asegúrese que el área esta libre antes de empezar a trabajar.

Antes de iniciar operaciones; coloque el freno de emergencia, baje la

pala frontal hasta el piso. Coloque la transmisión en neutral, baje los

estabilizadores y nivel el vehículo lo más posible.

Nunca entre o permita que otros entren en la circunferencia de trabajo

de la pala.

Nunca opere los controles de la pala trasera desde el piso o fuera de la

cabina.

No escarbe debajo del vehículo o los estabilizadores. Puede ocasionar

un derrumbe ocasionando la caída del vehículo en la excavación.

Asegúrese que el vehículo no puede rodar en la excavación cuando

eleve los estabilizadores.

Asegúrese que el chofer del camión esta fuera de la cabina antes de

cargar el camión. Nunca mueva la pala sobre la cabina del camión.

Cuando opere el vehículo en acantilados, gire la pala hacia el lado

elevado si es posible. Si es necesario cargar hacia el lado bajo del




acantilado, únicamente mueva la pala lo suficiente para descargar.

Utilice mayor precaución y coloque los estabilizadores antes de iniciar la

excavación.

Mantenga una distancia apropiada entre la trinchera y el vehículo para

evitar derrumbes.

Antes de mover el vehículo, el operador debe estar sentado y con

cinturón de seguridad puesto. Eleve la pala frontal y estabilizadores lo

suficiente para librar el piso y poder mover el vehículo. Una vez que el

vehículo se ha colocado en la nueva posición, coloque el freno de

emergencia, coloque la transmisión en neutral, coloque la pala frontal y

los estabilizadores para nivel el vehículo.

Aun cuando los operadores deben observar otras precauciones, este

repaso proporciona una guía básica de operaciones para palas

mecánicas.


http://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtml



CONCLUSIONES

Es la maquinaria más popular en la construcción y comúnmente las palas

Mecánicas son maquinarias abusadas en sitios de trabajo.

Se utilizan, principalmente para excavar cualquier tipo de tierra y

cargarla.

Pueden estar montadas sobre llantas o sobre orugas.

Para el tipo de pala se debe tener en cuenta: concentración del trabajo

Para el tamaño de la pala se deben tener en cuenta: costo en volumen

del material de excavado y condiciones de la obra


http://www.monografias.com/trabajos34/el-trabajo/el-trabajo.shtml

http://www.monografias.com/trabajos35/materiales-construccion/materiales-construccion.shtml

Palas Mecanicas

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