Evaluación y Selección de Excavadoras Hidráulicas
Aplicaciones de Excavadoras
Carga de camiones en excavaciones de corteCarga de materiales para planta de agregados y asfaltoCarga de material sub-base para carreterasAlcantarillado y postura de tuberíaGrandes movimientos de tierraArreglo de taludes y terraplenesDemolición en obras de ensanchamientoProducción de piedra, arena y agregadosMineríaManejo de materialesExcavaciones de sótanosManejo forestalInstalación de oleoductos y gasoductosTaladradoManejo de aguas y lodosDesgarramiento de materialesLimpieza de terrenos.....
Como Determinar Que Tamaño de
Maquina Necesito y Como DeboEquiparla?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 SuOperación 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?
FactoresCríticos
• 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
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 Meters
Fe t30 25 20 15 10
4550 5 0 - 5
1
0 0B
15
2F
3
4
5
6
725
8
9
12 11 10
40 35
14 13
2
3
4
5
6
825
7
9
Fe t Meters
40 12
1135
10
10
15
20
30
5
10
15
20
30
345B L
C
A E
C
D
Máximo Alcance
Máxima Profundidad
Máxima altura de carga
Excavadoras HidráulicasDimensiones de Trabajo
Alcance VsMasiva
• 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 VsMasiva• 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
B T= constanteA< B
Como afectan el ciclo?A = menor velocidad radial, ciclo más lento, menor velocidad aparente
T+B = Mayor velocidad radial, mayor velocidadA aparente
Brazos Largos Vs Cortos
Quien tiene mas fuerza?
Y = Alcance.Menos Fuerza.
X
Y
X = Masiva.Mayor fuerza ( 20-30% MAYOR) Cucharones de mayor capacidad.
Cucharones más pequeños.
No siempre el cucharón más grande es el mejor…..
Veamos por que.
330CL ME
Muchos M³
Cual es el MejorCucharón?
Factores que influencian en el rendimiento del cucharón
Tipo de MaterialFuerzas de la MáquinaFactor OperadorGeometría. forma y peso
del CucharónImplementos de Corte
A
BC
A.100- 110% Carga mojada o arcilla arenosa
B. 95- 110% Arena y GravaC. 80-95% Arcilla dura ycompactada.60- 75% Roca bien fragmentada por voladura, y material de río. 40- 50% Roca mal fragmentada por voladura
Tipo de material…
Factor de Llenado.( porcentaje de la capacidad colmada del cucharón)
Piso
Siempre ponga atención a la Capacidad, Radio de Giro, Distancia entre Pasadores, y Tipo de Puntas y Esquineras
Acá se Gana o se PierdeCON LA MISMA MAQUINA
Radio De Giro (Plegado)
Distancia entre Pasadores
Hombro
Dimensiones Criticas delCucharón
• 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 delCucharón
• 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 delCucharón
• 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 delCucharón
• 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?
Geometría del Cucharón Como Influye?…Compare
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 CucharónComo Influye?…
Rendimiento del Cucharón
Cucharón Cat HD
• 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”
+/- 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”
Compare elPesoLiebherr 964
Cat 365B
Guia de Selección de Cucharones
M
H
Aplicación General (GP)
Aplicación Severa (HD)
Aplicación Severa Roca (HDR)
Nuevos cucharones HDP
Acero equivalente a T1. templado y enfriado, de altafortaleza : resistencia a la fluencia de más de90.000 lb/pulg1
• Acero resistente a la abrasión, de alta fortaleza ,400 Brinell: resistencia a la fluencia135.000 lbfpulg '.300{, más resistencia al desgaste que el T1.
Construcción del Cucharón
1 •
ILa importancia de las puntas 1MATERIAL DE DESGASTE
De servicio pesado de
larga UJJ.LJ;!,'-LU.J.
- ; : : s ..r-.. _
Penetración de
larga u.Y.J !.Y.!.It - ,¡::: 1:1'· - - - - - - --
Que esta mal?
Protectores adicionalesTipo de cuchilla
• Eficaz en condiciones normales de excavación.• Apropiadas para la mayoría de las condiciones del suelo.• Proporciona una cuchilla fuerte y resistente al desgaste que ayuda
a proteger los costados del cucharón.
Combinación• Para condiciones de excavación l igeras a moderadas.• La orejeta de combinación reduce los costos al perm it i r
que se reemplace la cuchil la de extens ión desgastada en lugar de reemplazar la cuchi lla de base que siempre es más cara.
Tipo de diente• Para condiciones de excavación difíciles.• Utiliza puntas reemplazables sujetas con pasador a
adaptadoresde montaje lateral.
• El adaptador acepta todas las puntas disponibles para cucharonesde excavadora.
Protector de barra lateral• Protege las barras laterales cont ra desgaste y daños .• Se sujeta con pasador para que sea fáci l de inst a la r y
quitar.• Pueden apilarse, uno sobre otro en e l cost ado de l c ucharó n,
para obtener más protección .
Orejetas de uso general• Eficaces en condiciones de impactos moderados.• Apropiadas para la mayoría de las condiciones del suelo .• Proporciona una cuchilla fuerte y resistente al desgaste que
ayuda a proteger los costados del cucharón.• Prolonga el ancho del costado del cucharón para coincidir con
el alcance de los dientes.
Orejetas de servicio pesado• Para condiciones de excavación difíciles.• Más materia l de desgaste.• Cubre una mayor parte de la barra lateral para aumentar
la protección del cucharón.
Orejeta enrasadora• En forma de media flecha para proporcionar mejor penetración
que con el cucharón solo, protegiendo al mismo tiempo las esquinasy los costados inferiores del cucharón.
• Se usa en condiciones de moderadas a ligeras.• Pueden apilarse para obtener mayor protección.
Combinación
Protector debarra lateral
Orejeta de uso geoeral
Orejeta enrasadora
Orejeta d eservicio pesado
Tipos deCucharones
Uso General -más liviano-ciclos más rápidos- mayor carga útil- menor capacidad de desgaste
Tipos deCucharones
Servicio Pesado - más robusto-ciclos más lentos-menor carga útil- desgaste intermedio
Tipos deCucharonesUso Pesado Roca- máxima protección estructural-
más lento-menor carga útil- mayor capacidad de desgaste.
Tipos deCucharones
Uso Pesado Alta Eficiencia- ciclos más rápidos- menor carga útil- Máxima Fuerza
CucharonesEspeciales
Rock Ripper
Con Ripper
Para Piedra Coral Con o Sin Ripper
V-edge
Utilitario
Limpieza de Canales
Especificaciones de cucharones320C (Tren de rodaje estándar) y 320C L (Tren de rodaje largo)Consulte a -.u di tribuiclor Caterpillar acerca de lo!'> rcqu i ilos espec i ales para lo" cucharone\.
1 Capacidad* Ancho Punta Radio
PesoDientes
(sin puntas)
kg lb Cant.
320C -Pluma de
alcance Brazo
320C l -Pluma de
alcance BrazoB Cucharóns para varillaje de alcance
ml
yd mm pulg mm pulgR3.9B R2.9B
R2.5B
R39B R2.9B R2 5B(12 8") (9'7)
(8'2')(12'8")
(8'2' )
(9'7")
UsoGeneral (GP)
0.70
0,88
775 301626
64.0
6651463
4 • • • • • •0.90
1.12
932 361626
64,0
741 1 630
5 o • • • • •1.10
1 ,50
1 082
421626
64,0 777
1 710
S .. o o • •1.30
1.75
1230
481626
64.0
907 1 995 6 - . . o .. o •Servicio pesado (HD)
0,45
0.62625
24
156361,5
6391405
3 • • • • • •0.60
0.75
775 301563
61.5
691 1520 4 • • • • • •0,80
1.00
932 361563
61,5
765 16835
814 1790
• • • • •f - - -1.00
1.25 1 082
421563481563
61.5
5 .. • • •1.10
1.50
1 230
61,5 942
2072 6 - o o . .
. .•
1.10
1 .50
1 230
481563
61,5
9 12
20076
- o o •1
541563
61,5
968 2130
7 - .. o .. o24
1563
61.5
727 16003 • • • • • •1
para roca (HDR)
0,60
0.75
775 30 1563 61.5
845 1860 4 • • • • • •0,80
1.00
932 36 1 563
61,5 864
19005
o •
,....,
• • • •1.00
1.25
1082
421563
61.5
91 2 20065
• • •. . -0,90
l.l2
1422
561143
45.0
707 1555 ol7_ o -
,....
• • • • •de zanjas (OC)
1,10
1,50
1727 681143 45.07Ró o o o ••. . -
1.301.751377f--
1.301.75 1 377
Servicio pesado 0.45 0,62
625
• ••o •
• •• ••
• •• ••Supue:-to para clasificación de densidad máxima del material:l . Varillaje delantero comp letamente extendido en la línea del suelo2. Cucbarún plegado3. Factor de llenado del t.:uchw·ón de 1OOo/
* -Basado en SAE J29ó. al unos d l culos de especificacione de capa<.:idad eMán e n el
límite de aceptación. Si se redondea la medida. puede ocas i onar tener la m isma clasificación enmedida inglesa. pero diffcrcntes medicione , métricas.
e 2 100 kg/m ' (3.500 lbs/yd'J dt: densidad máx. de material
) de densidad máx. Je materialO 1500 kglm ' (2.500 lbs/yd ') de densidad máx. de material. . 1 200 kg/m ' (2.000 lb,/yd') de densidad m:íx. de material
1 800 kg/m' (3 000 lbs/yd1
C Cucharones para varillaje excavación en
Capacidad*
Ancho Punta Radio
Pesosin puntas)
Dientes
320C-Pluma para excavación
en gran volumen Brazo
320C l -Pluma para excavación
en gran volumenBrazo
gran volumen ¡n3 yd3 mm pulg mm pulg kg lb Cant. M2.4C (7'1O") M2.4C (7' 1O")
Uso 0.90
1,12
775 30 1778
70,0
805 1771
3
General GP) LIO
1 ,50
948 36 1778
70.0
891 1960
5
L30
1,75
1098
42 1778
70,0
950 2090 5
1 ,60
2,12
1248
48 1778
70,0 1045
2300 6..
o1,90
2.50
1395
54 1778
70,0
11 18
2460 7 -..
Servicio pesado 0,70
0,88
775 30 1638
64.5
836 1839
3
HO) 0.90 1.12
948 36 1638
64.5
931 2048 4
1.10
[,50
1098 42 1638
64.5
1006
2214 5
1.30 1.75
1248
48 1638
64.5
1082
2380 5 oL50
2,00
l395
54 1638
64.5
1 1 64
2560 6..
o1.70
2,25
1522
60 1638
64.5
1241
2730 7 - ..
1,90 2,50
1680 66 1638
64,5
1326
2918 7 -. .
Servicio pesado 0,70 0,88
775 30 1638
64,5
888 1953
3
para roca (HDR) 0,90 1
'12
948 36 1638
64.5
1043
2295 4
1,lo
1 ,50
1098
42 1638
64,5
1 127
2480 5
1,30 1,75
1248
48 1638
64,5
1211
2664 5 o
AcopleRápido
Acople PinGrabber
Acople PinGrabber
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 330CLMECarga 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 330CLMECarteras 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 MEpara Canteras
Opciones 345CLME
Carga de Camiones
Configuraciones Ideales para Latino América
Aplicaciones semi severas para construcción pesada, y carga de camiones con materiales semi sueltos y sueltos. Gran eficiencia de carga
345BLII ME Ameristock Configuration forTruck Loading. Heavy construction and sand and loose materilas
172-8565 345BL II HYDRAULIC EXCAVATOR158-0058 BOOM, 6.55M MASS EXCAVATION180-0074 STICK, M3.0U127-7522 LINKAGE, BUCKET G/U-FAMILY139-7586 GUARD, SWIVEL205-7754 COUNTERWEIGHT 8.4TON132-8078 SUN SCREEN150-4757 TRACK, 750MM TRIPLE GROUSER175-4508 BUCKET, 1900 mm 3.25 m³ HDR
112-2493 PROTECTORS, SIDEBAR,SET OF TWO198-8482 TIP, PENETRATION x 6190-6131 INSTRUCTIONS, SPANISH
Configuraciones Ideales para Latino América
Opciones 345CLME
Minería Y Pedreras
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
345BLII ME Ameristock Configuration for Quarry Application and Mining hard materilas
172-8565 345BL II HYDRAULIC EXCAVATOR158-0058 BOOM, 6.55M MASS EXCAVATION176-0442 STICK. M 2.5 U127-7522 LINKAGE, BUCKET G/U-FAMILY139-7586 GUARD, SWIVEL205-7754 COUNTERWEIGHT 8.4TON132-8078 SUN SCREEN155-7421 TRACK, 750MM SINGLE GROUSER HD153- 1592 TRACK GUIDING GUARD TWO PIECE FULL LENGTH175- 2280 HEAVY DUTY BOTTOM GUARDS234-5222 3.10 m³ HDR SPADE NOSE112-2493 PROTECTORS, SIDEBAR,SET OF TWO198-8482 TIP, PENETRATION x 6190-6131 INSTRUCTIONS, SPANISH
2.2 m³ HDR Spade nose optional
222-9401 365BL II HYD. EXCAVATOR202-2942 BOOM, 6.59M MASS EXCAVATION202-2949 STICK, M2.6M (WB)220-2392 LINKAGE, BUCKET WB-FAMILY141-3751 GUARD, TRACK GUIDING6C-8618 RAIN PROTECTOR FOR WINDSHIELD155-1825 TRACK, 650MM HEAVY DUTY223-1937 BUCKET-R, 2000MM 4.0 CUM6I-6423 TIPS, PENETRATION171-5583 INSTRUCTIONS, SPANISH
365 BL II Mining and Quarry application
Configuraciones Ideales para Latino América
385 BL Mining and Quarry application
158-0001 385BL HYDRAULIC EXCAVATOR150-2805 BOOM, 7.25M MASS EXCAVATION150-2812 STICK, M2.9JB157-9987 LINKAGE, BUCKET, JB FAMILY180-6894 PUMP, ELECTRIC REFUELING201-3825 SYSTEM, ENGINE OIL, FAST FILL220-2422 FUEL SYSTEM, FAST FILL174-8499 GUARD, TRACK GUIDING6C-8618 RAIN PROTECTOR FOR WINDSHIELD164-2271 WINDSHIELD, FRONT,HIGH RESIST174-0213 TRACK, 750MM DOUBLE GROUSER218-4817 BUCKET-R, 2300MM 5.2 CUM (JB)195-9186 TIP, PENETRATION PLUS222-8397 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 procesadorasRequieren líneas de alta presión Necesitan válvulas auxiliaresCon o sin bomba adicional para flujo de retorno
Generador eléctrico para manejadores de ChatarraRequieren bomba y motor hidráulico adicionalesCircuito regulador de voltaje y amperaje para ajuste de cargas Levantador de cabina adicional
Herramientas
Manejo de materiales y desechos de construcción: G320
Grapa sin rotador
Cortador de Metal MP-15
Herramientas
Pulverizadores de concreto
Pulgares
Herramientas
Otras Herramientas Mecánicas Que No Requieren Modificaciones Hidráulicas
Grapas de construcción
Cizallas para metal
Pulverizadores de concreto para demolición
Otrasaplicaciones
Otrasaplicaciones
Otrasaplicaciones
Otras aplicaciones
Otrasaplicaciones
Otrasaplicaciones
Otrasaplicaciones
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
Eficiencia del Operador.
Que tan critica es su comodidad?
En Resumen: para configurar bien una ExcavadoraHidraulica, hay que evaluar muchos factores. Pluma
Brazo
Zapatas
Cucharón Producción
Tipo de Dientes
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
Esta es la parte mas importante de unsistema de producción
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
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 rocascortantes.
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 rocascortantes.
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 deformación 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.
Altura Optima de Banco de acuerdoal sistema de carga
Carga de Camiones con Excavadoras.( 2. 0 T/m³ ) (100 - 110% FC)Numero de pases
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
Tabla de Carga
Carga de Camiones…IdealSobre 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…BuenoCarga sobre el Banco y camión de medio lado.Dificulta la distribución de la carga. Aumenta ligeramente el cicloy 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 Produccióncon 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
STDME
Ventaja ME = 15 –20% Mas producción
Car a Ideal Con Escavadoras ME
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 eslabóncentral.
Use un cable o cadena lo mas corto posible.
Una vez elevada la carga, tráigala cerca de la maquina
Que esta mal?
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
• Condiciones para un calculo aproximado.– No hay cuellos de botella– Mantenimiento y reparaciones fuera del turno– Operación constante
Calculo de Producción….
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.
Ciclo de Trabajo
– 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 deeficiencia 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…Carga de Camiones
– 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.
Formulas. Zanjeo
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 / cicloTamaño del cucharón = 4.4 m.cu/ciclo x 80%factor de llenado= 5.5 m.cuTipo 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.cuMaquina recomendada, 322 CL ME con cucharón de 1.5m.cu
Fuerzas de la maquinaLas 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
Fuerza en KN
200 250
330CME 2.15
330CME 2.55330CReach
3.2330CReach
3.9325CME
2.5325CME
3.2325CReach
2.65325CReach
3.2322CME
2.5322CReac
h 2.55.322CReach
2.95322CReach 3.6 320CME
2.4 HD320CRreach
2.5320CReach
2.9320CReach
3.9
Excavadoras Medianas
Fuerza de Cucharón
Fuerza de Brazo
0 50 100 150 200
Fuerza en KN
250300
350
365BME 2.57
365BME 3.0
365BReach 2.84
365BReach 3.6
365BReach 4.67
345BME 2.5
345BME 3.0
345BReach 3.35
345BReach 3.9
345BReach 4.8
Escavadoras Grandes
Fuerza de Cucharon
Fuerza de Brazo
Evaluación de la Cat 345 vs Komatsu PC400/450, vs Volvo EC460,
Para un cliente de producción de piedra
para agregados
Ejemplo comparativo
Análisis Estático Komatsu PC 400 / 450
3.6 T 7.5/ 8.5T
3.6 mt10 mt
2.0T/m³ densidad
1.8 m³ cucharónMax tamaño recomendado por fabricante
Pluma alcance
Contrapesa
5035 mm-335 mm
100% Factor de carga
Análisis Estático Komatsu PC 400 / 450
8.5/ 7.5T
2.0T/m³ densidad Contrapesa
5035 mm5355 mm (L)
3.6 mt9.0 mt
2.61 m³ Cucharón (PC450)2.29 m³ Cucharón (PC400)Max tamaño recomendadopor fabricante
Pluma alcance (No HD or ME disponibles)
5.22T4.58T 100% Factor de carga
** Fuerzas de brazo y cucharón estándesbalanceadas. Mire cuadro comparativo
Análisis Estático Volvo EC460B LC
8.75/ 9.3T
3.73 mt10 mt
2.0T/m³ densidad
2.25/ 2.35 m³ cucharonesMax tamaño recomendado por fabricante
HD pluma alcance (Solo +150Kg más que std Alcance)
Contrapesa
5370 mm
4.5 / 4.7 T100% Factor de carga
Análisis Estático Volvo EC460B LC ME
8.75/ 9.3T
3.73 mt9.0 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 T100% Factor de carga
**Estructuras frontales de Volvo notienen tratamiento térmico de revenido
CAT 345BL II Configuración Para Construcción Pesada
4.8 T 8.5T
3.6 mt10 mt
2.0T/m³ densidad
2.4 m³Max tamaño recomendado por fabricante
Pluma Alcance SA (+550Kg sobre pluma Alcance)
Contrapesa
5360mm+335 mm
100% Factor de carga
6.0 T6.4 T
8.5T
3.6 mt
3.0 m³ HDR cucharón3.2 m³ HDR espadaMax tamaño recomendadopor fabricante
9.5 / 9.0 mt
2.0T/m³ densidad Contrapesa
5360mm
100% Factor de carga
Pluma Max Excavación (+ 386Kg sobre pluma Alcance)
CAT 345BL Series II ME Configuración Para Agregados
Comparación de FuerzasMODEL 345BLII
Reach345BLII ME
Heavy Construction
345BLII MEQuarry
PackageStick Length 3.35 mt stick 3.0 mt stick 2.5 mt stick
Advertized Bucket Size
2.0 m³ bucket 3.0m³ bucket 3.2 m³ bucket
Bucket Force 232 KN +3% 261 KN +16% 261 KN +16%
Stick Force 192 KN +1% 202 KN +5% 230 KN +20%Engine HP Flw 321 321 321Pump Flow GPM 190.2 190.2 190.2
MODEL PC400 PC450Reach
PC400PC450 Reach
EC460B LCReach ^^
EC460B LCME ^^
Stick Length 3.38 mt stick 2.4 mt stick 3.35 mt stick 2.55 mt stick
Advertized Bucket Size
1.8 m³ bucket 1.8 m³ bucket 2.25 m³ bucket 2.67 m³ bucket
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%
Estimado de ProducciónRealHacer 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
6.3 mt
2.5mt - 2.8 mt
2.0
Dimensiones aprox y estimado de producción para una345 BL S II con brazo de2.5 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)
Aplicaciones Nuevas…Desgarramiento con
Excavadoras
Model Metric Tons / Hour Short Tons / Hour
345B Series II 150 - 300 165 - 330365B 200 - 400 220 - 440375 300 - 500 330 - 5505110 400 - 600 440 - 6605130 600 - 800 660 - 880
Rippability Comparison between LHEX and LTTT
Mass Track-type Maximum Seismic VelocityExcavator Tractor m / second ft / second 345B L Series II D9R 1500-2800 5000-9700365B L D10R 1900-3250 7000-11000385BL D11R 2200-3750 7300-126005110 N/A. insufficient data5130 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
Cliente Rep.Dominicana
Cliente Rep.Dominicana
Cliente Rep.Dominicana
Cliente Rep.Dominicana
Cliente Rep.Dominicana
Cliente Rep.Dominicana
Excavadoras CATERPILLAR…El Estándar de Producción y Durabilidad Mundial en la Industria de la
Construcción y Agregados
oQ
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