RETROEXCAVADORAS I

Título:	EQUIPOS MOVILES
Subtítulo	RETROEXCAVADORA I
Fecha de realización:	05/10/2017
Grupo:	DISEÑO Y SELECCION DE MAQUINAS
Tema:	MAQUINAS MINERAS
Código:	DIS-MIN-EMO-08-01

INDICE

1 EQUIPOS DE CARGUIO CON ACARREO MINIMO.
1.1 RETROEXCAVADORAS.
1.2 USO.
1.3 PARTES DE LA RETROEXCAVADORA.
1.4 SELECCIÓN.
1.4.1 SELECCIÓN POR APLICACIÓN.
2 BIBLIOGRAFIA

	Fecha	Autor	Observaciones
	05/10/2017	Ing. Juan Carlos Miranda Rios	Documento Base
Rev.01
Rev.02

EQUIPOS MOVILES 

1 EQUIPOS DE CARGUIO CON ACARREO MINIMO 

1.1 RETROEXCAVCADORAS

Máquina autopropulsada que se caracteriza por su versatilidad y la ventaja para trabajar en espacios reducidos, esta máquina está montada sobre un bastidor especialmente diseñado que porta a la vez, un equipo de carga frontal y otro de excavación, de forma que puede ser utilizado para trabajos de excavación y carga de material. 

La cuchara de dientes intercambiables y con cuchillas laterales, está montada en la extremidad del brazo; ésta, a su vez, está articulada sobre la plataforma. La cuchara es fija, a veces basculante, sin compuerta de vaciado. En ciertas máquinas, la pluma puede trasladarse lateralmente por un juego de cilindros. 

Es una maquina completamente versátil que se le puede acoplar diferentes tipos de herramientas para ampliar su función y poder desempeñarse en diferentes tipos de trabajos. 

Básicamente hay dos tipos de retroexcavadora:

• Con chasis sobre neumáticos 
• Con chasis sobre cadenas 

En la retroexcavadora de neumáticos el tren de rodadura está compuesto de ruedas de caucho. Los órganos de mando de desplazamiento, dirección y frenos están en la cabina del conductor. La estabilidad durante el trabajo se asegura con estabilizadores independientes de las ruedas. 

En las retroexcavadoras de cadenas el chasis está soportado por dos cadenas paralelas. Asimismo los órganos de mando, igual que en la de neumáticos, se encuentran en la cabina del conductor. 

Se requiere de un entrenamiento previo para la operación de una retroexcavadora, muchas marcas fabricantes ofrecen cursos para operadores donde se les instruye en las buenas prácticas de manipulación y seguridad para este equipo. Se recomienda no ser operadas por inexpertos sin supervisión. 

1.2 USO 

Una retroexcavadora no es nada más que una maquina especializada que se utiliza para realizar excavaciones en terrenos de cualquier tipo, en la actualidad la retroexcavadora es una de las maquinarias más comunes utilizadas en la construcción cuando se desean hacer excavaciones y en otros casos cuando existen aluviones de tierra en carreteras causadas por lluvias, temblores o simplemente deslizamientos de tierra por cualquier otro motivo, la retroexcavadora es la maquinaria a utilizar por excelencia para hacer este tipo de trabajo. 

Existen diversos tipos, marcas y tamaños de retroexcavadoras en el mercado, la compra, alquiler o uso de una retroexcavadora vendrá dado por el tipo de uso que se le quiera dar a la retroexcavadora y las condiciones específicas del terreno. 

Entre sus diferentes aplicaciones podemos mencionar: 

• La retroexcavadora se utiliza habitualmente en obras para el movimiento de tierras, para realizar rampas en solares, o para abrir surcos destinados al pasaje de tuberías, cables, drenajes, etc., así como también para preparar los sitios donde se asientan los cimientos de los edificios. 
• También tiene uso en excavaciones a cielo abierto cuando es necesario cargar y transportar en unidades de acarreo los materiales sobrantes de la excavación. 
• En explotación de materiales granulares en terrazas aluviales, para obtención de agregados. 
• Construcción de alcantarillas, en las cuales puede participar en la excavación, la colocación de la tubería y la colocación del material de relleno. 

1.3 PARTES DE LA RETROEXCAVADORA 

La retroexcavadora trabaja bajo sus tres piezas principales: un tractor, un cargador y una excavadora. En primer lugar, el tractor permite a las herramientas moverse rápidamente y con seguridad alrededor del terreno donde será utilizada además es el tractor el que posee los gatos hidráulicos que permiten nivelar o sostenerse si es necesario. En segundo lugar, El cargador es capaz de transportar granes cantidades de material (dependiendo del tamaño del cucharón), está diseñado para excavar y cargar este material, es decir, el cucharón rellena el terreno desigual o empuja la tierra como un arado. Y en tercer lugar tenemos la excavadora la cual consiste de una pala dentada exclusivamente diseñada para manipular tierra compacta sin importar el tipo de tierra que sea, o para levantar distintos tipos de materiales si es necesario. Ésta excavadora trabaja semejantemente a una excavadora normal en el sentido que cava hacia detrás del vehículo, en vez de hacia fuera como una cargadora sobre ruedas u oruga frontal. 

El tractor, en su base es simplemente un vehículo con un motor diésel que transita sobre grandes y rugosos neumáticos (como particularidad las ruedas delanteras son a menudo más pequeñas que las posteriores). El control de excavadora y la cargadora son de tipo hidráulico. 

La retroexcavadora entera, en la parte del tractor es estabilizada por unas piernas estabilizadoras o gatos hidráulicos, que disminuyen la tensión quitando la mayoría del peso en la máquina y sus neumáticos. Existen dos diferentes tipos de pies: el pie grouser, el cual excava en la tierra, y el pie reforzado con caucho, el cual es bueno para el asfalto y detener así posibles deslizamientos o volteo del equipo. 

Bastidor o Chasis. Esta construido de acero de alta resistencia, especial para resistir torsión, deflexión y peso, mismo que mantiene en equilibrio a la máquina, En este se instalan los demás componentes y también todos los elementos de los diferentes sistemas (hidráulico, tren de rodamientos, etc.) 

Control de la Máquina. El sistema de comandos que existe en la retroexcavadora se ha desarrollado para que las posiciones de trabajo que posee el operador sean más personalizadas con ajustes longitudinal y lateral lo cual asegura la precisión de los movimientos minimizando así el esfuerzo físico del operador. Disminuyendo así los riesgos que sufra accidentes dentro de la cabina, lo es rentable tanto para la empresa como para el operador. 

La Transmisión. La transmisión de velocidades sincronizadas que poseen las retroexcavadoras permite al operario cambiar rápidamente y con suavidad entre avance y retroceso. Esto elimina las cargas por sacudidas en los componentes del árbol de transmisión, aumenta la comodidad del operario y proporciona un control superior de la manipulación de la carga. Un botón de volcado de la transmisión dispuesto en la palanca multifunción de la cargadora permite al operario acortar los tiempos de carga dirigiendo toda la potencia del motor a la cargadora para aumentar la productividad. 

La Cabina. La cabina de las retroexcavadoras cuenta con visibilidad panorámica, todos los mandos se encuentran situados de manera ergonómica y el nivel de ruido interior es muy bajo en la cabina. En términos de seguridad la cabina lleva un inmovilizador electrónico que trunca las funciones del motor. Estas funciones, sin duda no las traen todas las retroexcavadoras, pero si las de última generación. 

Sistema Hidráulico. El sistema hidráulico de las máquinas retroexcavadoras es de flujo compensado, esto quiere decir que asegura que la máxima potencia disponible irá dirigida donde más se necesite, este sistema permite la movilidad de los movimientos simultáneos aunque el motor trabaje a bajo régimen, cual es el beneficio de esto, que reduce los ruidos molestos. También esta máquina posee mandos mecánicos o servo asistidos 

El aceite para maniobrar la retroexcavadora lo suministra el sistema hidráulico del tractor. Cuando se trata de sistemas hidráulicos abiertos se suele utilizar una válvula selectora con la que el aceite se dirige al circuito que está trabajando. Cuando se trabaja con los sistemas hidráulicos de tipo cerrado o de caudal variable no hace falta esta válvula porque se entrega aceite a presión. 

Pluma. Es un elemento acodado de sección variable articulado en la parte delantera del tractor a la derecha de la cabina del operador. Puede ser de una pieza o de dos piezas. La de una sola pieza tiene longitud constante, y la de dos piezas tiene tres alternativas de variar su longitud. 

Brazo. Es un elemento, también de sección variable, articulado en la punta de la pluma en uno de sus extremos y en el otro se articula el cucharón. 

Cilindros de accionamiento. Son los cilindros hidráulicos apoyados en el tractor o en los brazos, los cuales sirven para elevar, bajar o girar los cucharones. 

1. Cilindros de accionamiento de la pluma, brazo y cuchara del implemento posterior. 
2. Cilindro de accionamiento del estabilizador 
3. Cilindros de giro de tornamesa del implementos rascadora 
4. Bombín de frenos 
5. Bomba de aceite hidráulico 
6. Cilindro hidráulico de inclinación de la cuchara cargadora o implemento delantero 
7. Cilindro de accionamiento del castillo o aguilón 
8. Tanque de aceite hidráulico 
9. Controles de válvulas de sistema hidráulico. 

Cucharon. Es el recipiente en el cual se deposita el material excavado. Está provisto de dientes en su borde para facilitar el arranque de los materiales. Sistema Hidráulico: Es el conjunto de circuitos hidráulicos que controlan el movimiento de todos los cilindros antes descritos. 

Brazo de levantamiento. Es una armadura articulada la cual permite dirigir el movimiento de la cuchara de la pala, a la vez que transmiten y convierten la fuerza proveniente del sistema hidráulico al proceso de carga, elevación y descarga de material 

Cucharon de la pala. Permite la elevación, transporte y descarga de grandes cantidades de material, así como también se lo utiliza en las operaciones de alisado y nivelación de terreno. En su extremo se halla unido al brazo de levantamiento y su accionar es por medio de los cilindros de inclinación. 

1.4 SELECCION 

Con la capacidad de excavar, cargar y levantar, así como también la posibilidad de utilizar una variedad de accesorios tanto para la pala como para la excavadora, las retroexcavadoras sirven como herramientas multifuncionales en muchas flotas de construcción, siendo uno de los principales apoyos en las diferentes tareas que se ejecutan. 

Su valor en el sitio de trabajo, mejora aún más, a medida que los fabricantes ofrecen una mayor gama de configuraciones, características y opciones para satisfacer mejor las demandas y aplicaciones de los clientes. 

Ordenar, a través de la multitud de opciones ahora disponibles por los fabricantes en retroexcavadoras, puede resultar ser una terea desalentadora. Como tal, los fabricantes le aconsejan que comience por definir la aplicación principal, a continuación, evaluar las capacidades básicas de la máquina, características, opciones y servicio para determinar el que mejor se ajuste. Generalmente, la mayoría de los fabricantes, ofrecen servicios de asesoría para la adquisición de un modelo determinado. 

Este proceso puede resultar útil incluso si se está reemplazando un modelo existente, ya que las necesidades pueden cambiar con el tiempo. "¿Lo primero a considerar es, si es que la aplicación cambió, o sigue siendo la misma?", es decir, uno puede hacerse la siguientes preguntas ¿se requiere la retroexcavadora para hacer el mismo trabajo que antes? ¿Está cavando más profundo, levantando más, cargando más camiones, caminando por el sitio de trabajo o hacia y desde el sitio de trabajo, o llevando más accesorios? " 

Cuando se especifica una retroexcavadora, la profundidad máxima de excavación suele ser el punto de partida, por lo cual es importante determinar las profundidades más comunes para las que se utilizará la máquina. Pero para aquellos que requieren mayores capacidades de excavación y alcance, una serie de fabricantes ofrecen configuraciones con cucharones extensibles, lo cual resulta ser más económico que adquirir un equipo nuevo. 

Un cucharón extensible puede ofrecer una serie de ventajas. La profundidad y el alcance de excavación adicionales permiten una mayor flexibilidad en el lugar de trabajo, asimismo, este alcance adicional también minimiza la frecuencia con la que el operador tiene que mover la máquina cuando usa la retroexcavadora para un zanja o para otras aplicaciones, aumentando potencialmente la productividad. 

La capacidad de elevación es otra consideración clave tanto para la parte delantera como trasera de la máquina. Si un cliente está utilizando la cuchara de la pala cargadora para levantar objetos más pesados, como placas de acero o paletas de tubería, es necesario observar las especificaciones técnicas de la cargadora para determinar si una máquina tiene la potencia y tamaño adecuado. En cuanto al extremo de la retroexcavadora, un operador también puede requerir que la máquina levante objetos pesados ​​tales como tuberías o pozos de inspección, por lo que el cliente tiene que considerar las especificaciones de elevación del extremo de la retroexcavadora. 

Antes de seleccionar una retroexcavadora, determine los tipos de cargas que es probable que levante o transporte. Si la máquina se utilizara para bajar los materiales en una zanja, es aconsejable saber los pesos de los elementos no sólo para levantar y bajar con la retroexcavadora, sino también para mover las cargas que se requieren con el cargador frontal. 

Al dimensionar la capacidad de las cucharas, se recomienda que el tamaño de la cuchara de la cargadora coincida con la cantidad de material a transportar, asegurando al mismo tiempo que la máquina sea capaz de elevar el peso de la carga a toda su altura. 

Por otra parte, debido a que una variedad de accesorios que se usan comúnmente con retroexcavadoras, también hay que tener en cuenta las capacidades de flujo hidráulico de la máquina. Los contratistas deben hacer algunas investigaciones y cálculos para determinar los requisitos de caudal de los accesorios que se instalarán en el futuro. 

Considerar la potencia y el tamaño. El motor y los caballos de fuerza hidráulicos son consideraciones importantes, especialmente la potencia hidráulica, puesto que es lo que le da fuerza de arranque y profundidad de excavación para la retroexcavadora y la cargadora. 

Generalmente, cuanto mayor sea la potencia, mayor será el tamaño de la máquina. El tamaño y el peso de la máquina pueden afectar tanto la capacidad de trabajar en condiciones confinadas como los requisitos de transporte hacia y desde el lugar de trabajo. 

Una vez que se abordan las capacidades generales de la máquina, definidas anteriormente, es hora de ver características y opciones que pueden mejorar el rendimiento, la flexibilidad y la facilidad de operación. 

La elección entre una retroexcavadora básica y otra con funciones avanzadas puede variar en función de las horas de operación por día. Si va a ser una máquina que alguien va a operar un par de veces al día para el trabajo de utilidad, una máquina básica puede ser una buena opción, pero si un operador se sentara en la cabina de seis a 10 horas al día, o la utiliza para el transporte entre los sitios de trabajo, la elección de una máquina con características avanzadas puede crear un ambiente más cómodo para trabajar largas horas. 

Las funciones avanzadas pueden incluir el modo ECO para ahorrar combustible; válvulas de intercambio de flujo para un mejor control del operador y funcionamiento multifuncional en el extremo posterior; sistema hidráulico de detección de carga para la alimentación a la demanda; controles pilotos con cambiadores de patrones; y configuraciones de portaherramientas integradas diseñadas específicamente para la flexibilidad de fijación de herramientas. 

Tales complementos también pueden aumentar el valor de reventa. Es bueno asegúrarse de que la máquina que se está comprando, se adapte a sus necesidades. Pero si uno piensa que va a revender la máquina a futuro, se debe asegurar de que continúe siendo comercializable. Características como la tracción en las cuatro ruedas, las cuchillas de extensión, las opciones de trabajo de flujo unidireccional y bidireccional, etc., hacen que la máquina sea más versátil y aumente su valor. Los operadores siempre están buscando rendimiento, así como máquinas de alta potencia que ofrezcan mejores capacidades de carga y transporte. 

Se debe prestar especial atención a las opciones de transmisión disponibles. Las transmisiones Powershift y las transmisiones automáticas tienden a dar al operador más flexibilidad, así como aumentar potencialmente la productividad al empujar el material con la cargadora, cargar camiones o transporte a través del sitio de trabajo o de un sitio a otro. 

Los controles de la máquina pueden tener un efecto dramático en el rendimiento y la facilidad de operación. Los controles piloto y electrohidráulicos (EH) pueden ofrecer un mejor control y una ergonomía mejorada para el operador en comparación con las válvulas mecánicas. 

Con respecto a las configuraciones alternativas (herramientas), los modelos de portaherramientas integrados pueden simplificar el trabajo de acoplamiento y hacer que la máquina sea más productiva. Si un contratista pretende hacer un montón de tareas como: levantamiento, carga y transporte, una retroexcavadora cuenta con la opción de un acoplador rápido, el cual permite la posibilidad de cambiar herramientas más rápidamente. 

1.4.1 SELECCION POR APLICACION

Como se mencionó anteriormente, la retroexcavadora es una maquina muy versátil, al cual combina el accionar de una pala cargadora y un excavadora, además de que puede instalarse una variedad de herramientas para diferentes tipos de trabajos. 

Por lo cual, definir un procedimiento matemático para determinar de forma global la capacidad mínima requerida para su selección, es muy complicado. Entonces, lo más recomendable es analizar la máquina de forma independiente, es decir, determinar cuál será el trabajo primordial que realizara el equipo, con la pala o con la excavadora, y una vez discreteado el accionar, proceder con la selección como si fuera simplemente una pala cargadora o una excavadora. 

Para este fin, se recomienda utilizar los procedimientos descritos en los siguientes documentos: 

Para el caso de analizarlo como pala cargadora:

• PALA CARGADORA IV – DIS-MIN-EMO-05-04 

Para el caso de analizarlo como excavadora: 

• EXCAVADORA HIDRAULICA IV – DIS-MIN-MMM-03-04 

2 BIBLIOGRAFIA

• http://es.slideshare.net/alberaq/retro-excavadora-operacion
• Manual de Arranque, Carga y Transporte en Mineria a Cielo Abierto – Instituto Tecnológico Geominero de España 
• https://www.maquinariaw.com/retroexcavadora.php
• http://www.tecnologiaminera.com/tm/x/novedad.php?id=101
• Www.cat.com.
• http://www.forconstructionpros.com/equipment/earthmoving/backhoe-loaders/article/12281922/top-manufacturer-tips-to-simplify-backhoeloader-selection

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