INFORME Nº 1 RETROEXCAVADORA INDICE • Objetivos. • Introducción. • Cuerpo. • Control de maquinas. • Pintura de la maquina. • Transmisión. • Cabina. • Dimensiones. ♦ Cuchara. ♦ Retroexcavadora. • Peso. • Prestaciones. ♦ Tabla cargadora ♦ Tabla equipo desplazable y de enganche rápido ♦ Tabla equipo axial y de enganche rápido • Motor. • Sistema hidráulico. • Funciones de rendimiento. • Costos del equipo. • Anexo fotos. • Análisis. ♦ Análisis de Aditamentos. ♦ Análisis de costo. ♦ Análisis de Mantencion. ♦ Conclusión. ♦ Bibliografía. OBJETIVOS Mediante el desarrollo de este informe aparte de querer dar una visión más nuestra de lo que es una retroexcavadora, queremos dar a conocer los objetivos principales a los cuales apunta este informe. ♦ Saber que es una retroexcavadora. ♦ Conocer datos particulares. ◊ tipo pintura. ◊ características de la cabina. ◊ tipos de neumáticos. ◊ Conocer sus componentes. ⋅ Cargador frontal. ⋅ Pluma. ⋅ Brazo. ⋅ Cuchara. 1

⋅ Saber sus dimensiones. • Angulo de giro. • Peso • Capacidad. • Tipo de motor. • Funcionamiento del sistema hidráulico. • Costos de operación en obra. • Mantención. INTRODUCCION Si bien es habitual ver una maquina retroexcavadora desarrollando trabajos en distintas faenas, es natural preguntarse por ejemplo, del costo de la maquina, de sus características principales, su rendimiento etc. Por eso, ya que tenemos la oportunidad de hacer un seguimiento minucioso a una maquina utilizada en la construcción nos enfocamos directamente en la retroexcavadora. La forma de abordar este informe fue recopilar toda la información, disponible en primer lugar, de Internet, en donde encontramos los folletos técnicos de las distintas marcas, luego visitamos los centros de distribución de maquinaria pasada donde nos dieron de manera breve las características técnicas, rendimientos y otros datos para desarrollar nuestro informe. Una vez reunida la información nos abocamos a un análisis critico de la maquina, donde aremos reseña a lo que se refiere los tiempos de mantención en cuanto a cambios de aceite, filtros, neumáticos etc. el costo de operación ya sea consumo de combustible, la remuneración del operario y del propietario, el transporte de la maquina a las distintas faenas, dependiendo lógicamente de la distancia. Aremos referencia también a la producción en cuanto a los metros cúbicos/hora el valor de la hora y la cantidad de horas promedio al mes. Adjuntaremos también en este informe un análisis del tiempo total de carga, además, aremos una descripción en detalle de cada uno de los componentes y sistemas de este equipo, ya sea sistema hidráulicos, sistemas eléctricos, características del motor, mandos de control, las cualidades de la cabina y por sobre todo la tecnología aplicada para hacer de esta maquina la combinación perfecta entre seguridad, confortabilidad, maniobrabilidad y los mejores rendimientos. CUERPO La retroexcavadora es una de las maquinas mas versátiles en las áreas de construcción y de obras viales, en lo se refiere a movimientos de tierra y traslado de materiales. Diseñada para cumplir con las mas altas exigencias en cuanto a seguridad y por sobre todo de la vida útil de la maquina. Se caracteriza por un robusto diseño de sección de pluma y balancín, 2

que es además estrecho, de forma que la visibilidad es excelente a todo lo largo de la pluma hasta la cuchara sea cual sea la profundidad a la que se excave. El chasis de la retroexcavadora es frabicado de manera muy resistente, de está manera se consiguen mejor índice de productividad resistencia y durabilidad gracias a su diseño como cargadora y excavadora versátil. En cuanto a la capacidad de excavación es excepcional gracias a la geometría y al potente sistema hidráulico de flujo compensado y sensible a la carga, que proporcionan además una mayor capacidad de elevación y ciclos de carga más rápidos. Control de la Maquina El sistema de comandos que existe en la retroexcavadora se ha desarrollado para que las posiciones de trabajo que posee el operador sean más personalizadas con ajustes longitudinal y lateral lo cual asegura la precisión de los movimientos minimizando así el esfuerzo físico del operador. Disminuyendo así los riesgos que sufra accidentes dentro de la cabina, lo es rentable tanto para la empresa como para el operador. Pintura de la Maquina La pintura de la retroexcavadora es en base a polvo epoxy, esta es una resina formada por dos componentes y un catalizador, la cual es muy resistente a la intemperie y además actúa como anticorrosivo. Las cargas electromagnéticas que posee este polvo hacen que las maquinas sean vistas hasta en las zonas mas inaccesibles, el proceso de cocción de la pintura asegura un acabado liso resistente y duradero. La Transmisión La transmisión de cuatro velocidades sincronizadas que poseen las retroexcavadoras permite al operario cambiar rápidamente y con suavidad entre avance y retroceso. Esto elimina las cargas por sacudidas en los componentes del árbol de transmisión, aumenta la comodidad del operario y proporciona un control superior de la manipulación de la carga. Un botón de volcado de la transmisión dispuesto en la palanca multifunción de la cargadora permite al operario acortar los tiempos de carga dirigiendo toda la potencia del motor a la cargadora para aumentar la productividad. La Cabina La cabina de las retroexcavadoras cuenta con visibilidad panorámica, todos los mandos se encuentran situados de manera ergonómica y el nivel de ruido interior es muy bajo en la cabina. En términos de seguridad la cabina lleva un inmovilizador electrónico que trunca las funciones del motor. Estas funciones, sin duda no las traen todas las retroexcavadoras, pero si las de ultima generación, a las cuales 3

apunta este informe. Dimensiones generales (ver anexo foto fig. 6) Versión con equipo retro desplazable 5,57 2,20 2,90

A Longitud total B Distancia entre ejes C Altura de la cabina D Altura de a pluma en posición de transporte E Distancia al suelo Anchura total

Versión axial 7,13 2,20 2,90

3,95

3,95

0,45 2,40

0,45 2,40

Dimensiones de Cucharas. Cargadora Capacidad (L) Peso (Kg) Anchura (m)

Movimiento de tierra 1200 435 2,40

4x1 con Horquilla 1200 990 2,40

4x1 1200 830 2,40

Dimensiones de la retroexcavadora Anchura (mm) Capacidad (L) Peso (Kg)

279 73 88

305 80 140

406 100 160

457 120 165

610 180 195

762 240 225

914 310 260

Peso de la retroexcavadora Versión con equipo retro desplazable Balancín extensible cuchara zanjadota de 610(mm), cuchara cargadora 4x1 con 8800 Kg. horquilla, un operario de 80 (Kg.) y estanque lleno

Versión axial

8410 Kg.

Nota: Estos datos se pueden apreciar mejor con el dibujo, (Fig. 6). El cual se encuentra en el anexo fotos. Prestaciones Cuando hablamos de las prestaciones de esta maquina nos referimos a las utilidades que obtenemos de esta maquina tanto su cargador como la retroexcavadora. En la siguiente tabla veremos sus 4

prestaciones y sus respectivas medidas. (Para mayor precisión ver anexo foto fig. 7) Cargadora: tabla ! 1 Tipos de cuchara 4x1

A Altura max. B Profundidad de excav. Con la cuchara horizontal. (m) C Altura al bulon de la cuchara (m) D altura de descarga con la cuchara a 45º. E Alcance a la altura máxima con la cuchara a 45º. (m) F Angulo de recogida de la cuchara (m) G Angulo de recogida de la cuchara a la altura máxima (m) Fuerza de arranque (cilindro de elevación) (da N) Fuerza de arranque

Movimiento de tierras 1,2 m3 1,2 m3 4,35 4,46

4 x 1 con horquilla 1,2 m3 5,00

85

90

90

3,52

3,52

3,52

2,74

2,74

2,74

0,75

0,72

0,72

45 grad

45 grad

45 grad

36,7 grad

47 grad

47 grad

7400

7400

7400

(cilindro de la 5520 cuchara ) (da N) Capacidad de elevación máxima. 4770 (da N) Capacidad de elevación a la altura 3500 máxima. (Kg)

5500

5500

4580

4500

3075

3075

Retroexcavadora: tabla ! 1 (Versión con equipo retro desplazable y enganche rápido). Balancín estándar

Balancín extensible (retraido)

Balancín extensible (desplegado) 5

Angulo de giro G Profundidad máxima de excavación (m) H Alcance max. Desde el centro de giro (m) J Altura de trabajo máxima (m) K Altura de carga máxima (m) L alcance max. Desde el eje trasero (m) M alcance a la altura de carga máxima (m) Desplazamiento lateral con respecto al centro de la maquina (m) Capacidad de elevación al alcance máximo Fuerza de arranque (cilindro de la cuchara) Fuerza de excavación (cilindro del balancín )

180 grad.

180 grad

180 grad

4,62

4,62

5,81

5,90

5,90

6,99

5,81

5,81

6,49

3,93

3,93

4,62

7,23

7,23

8,32

1,90

1,90

2,84

0,62

0,62

0,62

1610

1475

1125

5600

5600

5600

3744

3775

2643

Retroexcavadora: tabla ! 2 (Versión axial y enganche rápido) Balancín estándar Angulo de giro 180 grad G Profundidad máxima de 471 excavación (m) H Alcance max. Desde el centro 5,99 de giro (m)

Balancín extensible (retraido) 180 grad

Balancín extensible (desplegado) 180 grad

471

5,90

5,99

7,08

6

J Altura de trabajo máxima (m) K Altura de carga máxima (m) L Alcance max. Desde el eje trasero (m) M alcance a la altura de carga máxima (m) Desplazamiento lateral con respecto al centro de la maquina (m) Capacidad de elevación al alcance max. Kg. Fza. de arranque (cilindro de la cuchara) daN Fza de excavación (cilindro del balancín ) da N

5,91

5,91

6,58

3,89

3,89

4,54

7,32

7,32

8,50

1,86

1,86

2,80

0,62

0,62

0,62

1545

1410

1055

4920

4920

4920

3629

3629

2580

Motor: (ver anexo foto fig. 7) Los motores usados tanto por la retroexcavadora como otras maquinas destinadas a trabajo pesado son de tipo diesel, usan este tipo de motor por su potencia y por costo debido a que es más barato el combustible Los motores diesel la característica particular que poseen es que aspiran aire puro, sin mezcla de combustible, en el tiempo de compresión el aire se comprime con lo que alcanza una temperatura extraordinariamente alta, estos motores son muy largos y costosos pero resultan muy regulares y potentes a la hora de su ejecución es por eso que son usados en este tipo de maquinaria. Sistema Hidráulico El sistema hidráulico de las maquinas retroexcavadoras es de flujo compensado, esto quiere decir que asegura que la máxima potencia disponible ira dirigida donde mas se necesite, este sistema permite la movilidad de los movimientos simultáneos aunque el motor trabaje a bajo régimen cual es el beneficio de esto, que reduce los ruidos molestos. También esta maquina posee mandos mecánicos o servo 7

asistidos Las retroexcavadoras se emplean para subir zanjas por regla general se montan sobre la traseras del tractores industriales, tales como las cargadoras frontales o los buldózer. El aceite agresión para maniobrar la retroexcavadora lo suministra el sistema hidráulico del tractor. Cuando se trata de sistemas hidráulicos abiertos. Se suele utilizar una válvula selectora con la que el aceite se dirige al circuito que esta trabajando, la válvula selectora corta el paso del aceite a la cargadora frontal chupado se trabaja con la retroexcavadora con los sistemas hidráulicos cerrado o de caudal variable no hace falta esta válvula porque entrega aceite a presión. El operador manda la retroexcavadora por medio de palancas actuando sobre válvulas que mandan el aceite a presión al correspondiente cilindro para mover el aguijón, el cucharón, el brazo excavador o los estabilizadotes, los cilindros hidráulicos son de doble de acción para poder trabajar a plena fuerza en ambos sentidos, el Agulló se puede girar a un lado y otro por medio de un cilindro especial objeto de vaciar el cucharón fuera de la zanja. 1. Cilindro del brazo del cucharón 2. Cilindro del aguijón 3. Palanca de mando de la retroexcavadora 4. Válvula de mando de la retroexcavadora 5. Cilindro de giro del aguijón 6. Cilindro de estabilizado izquierdo 7. Cilindro del cucharón

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FUNCIONES DE RENDIMIENTO Una retroexcavadora, tiene una capacidad teórica que varia con las clases de tierras y con el tamaño de sus aditamentos. Si se conoce la capacidad de sus aditamentos, puede determinar. El rendimiento aproximado de una maquina estimando el número de pasadas que pueda efectuar en una hora. Según el jefe de movimientos de tierras de la obra el rendimiento de la maquina es de unos 60 metros cúbicos por hora. La capacidad aprox. De del cargador de la retro puede determinarse a través de la carga que traslada este las mediciones reales de las cargas representativas darán mejores resultados que las estimaciones. El tiempo total de un equipo para la carga de tierra (TT) es, básicamente, la suma de cuatro componentes; tiempo de carga (TC); tiempo variable de movimiento con carga (TVC); tiempo variable de traslado del equipo vació (TVV); tiempo de vaciado.

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TT = TC + TVC + TV + TVV. Para estimar la productividad de una retroexcavadora se debe descomponerse su ciclo de trabajo en partes significativas. La retroexcavadora estará cargada durante una parte de su recorrido, por lo que no es necesario separar el tiempo de carga de esta operación. Se tiene el tiempo variable (TVC`) que usa el empujador en su recorrido con la carga, y el tiempo (TVV`) que utiliza en regresar en reversa para tomar la siguiente carga, lo cual hace con el cargador levantado y vacío. Cada uno de estos tiempos variables puede determinarse simplemente dividiendo la distancia recorrida entre la velocidad de marcha, en metros por minuto (m/min.) para el engranaje empleado. Los tiempos variables determinados de esa manera, no toman en cuenta el tiempo que toma llegar del reposo hasta la velocidad regulada del trayecto, o viceversa. A este tiempo adicional se le conoce como tiempo de aceleración o de desaceleración, y se le considera como tiempo fijo (TF) a causa de su naturaleza constante. Si se hace el viaje en cualquier dirección en un engranaje que solo requiera el cambio de marcha hacia delante a reversa, se puede considerar que el tiempo fijo del empujador es de 0.10 a 0.15 minuto. Si es necesario un cambio adicional a una velocidad mas alta en cualquiera de las dos direcciones, el tiempo fijo podría estimarse en 0.20 a 0.30 minuto. El tiempo total de ciclo del empujador se determina por una modificación de la ecuación. TT = TF + TVC` + TVV`. COSTOS DEL EQUIPO Las consideraciones básicas para los costos del equipo sobre orugas son las mismas que para todos los equipos de movimiento de tierras. La parte más importante del costo horario total del funcionamiento de este equipo, es el costo de la retroexcavadora misma. La operación de los vehículos mas pequeños seria la excepción, en la que los salarios del operador podría representar una partida mayor, además de considerar que estas maquinas mas pequeñas podrían transportarse directamente sobre carretera y no utilizar camiones especiales para tal función. Un costo que debe observarse con cuidado, por parte del usuario responsable, es el de las reparaciones mayores, la cual debe considerarse aproximadamente igual a la tercera parte del costo de adquisición. Esta ultima recomendación se esta eliminando de las empresas mandantes con la incorporación de contratistas especializados los cuales absorben dichas consideraciones. En el caso de nuestra obra obtuvimos los costos de transporte 10

proporcionados por el jefe de movimiento de tierras encargado, los cuales fueron los siguientes. ARRIENDO: $ 30.000. −− /hr. + IVA incluido. COSTO TRANSPORTE: $120.000. − dentro de 40 a 100 Km. ANALISIS Comenzaremos este análisis con una definición de la retroexcavadora mas informal, la cual dedujimos después de hacer este informe, definiéndola como maquina autopropulsada que se caracteriza por su versatilidad y la ventaja para trabajar en espacios reducidos, esta maquina esta montada sobre un bastidor especialmente diseñado que porta a la vez, un equipo de carga frontal y otro de retroexcavación, de forma que puede ser utilizado para trabajos de excavación y carga de material. Encontramos que el uso que se le da a una retroexcavadora en las obras es notable siendo a nuestro juicio una maquina realmente indispensable en una faena, primero por su peso y tamaño, además porque cumple múltiples funciones. En nuestras visitas a terreno, tuvimos la oportunidad de observar algunos aditamentos para esta maquina, debido a que tanto la cuchara como el cargador que poseen son rápidamente desmontables, es fácil pensar en cambiarle la funcionabilidad a este equipo. ANALISIS DE LOS DISTINTOS ADITAMENTOS Primero, lo que nos pareció interesante fue un aditamento a nuestro juicio artesanal, el cual consistía en algo similar a lo del dibujo, pero sólo eran dos barras en forma de escuadra, la cual se montaba sobre la cargadora mediante un ajuste rápido (enganche superior y pasador inferior).

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Dicho aditamento llamo nuestra atención por lo practico y funcional, debido a que convertía en el acto y sin mayor costo a la cargadora en una grúa orquilla, sin embargo, la única limitante que pudimos observar fue que solo se llegaba hasta la altura del cargador imposibilitando a la maquina poder apilar a mayor altura. En segundo lugar, aunque solo vimos como operaba y no tuvimos acceso a mas formación nos parece importante hacer mención al rotomatillo hidráulico, de este pudimos observar además, el proceso donde montan este equipo, con los pasadores y el sistema de unión de las mangueras hidráulicas. ANALISIS DE COSTO nos parece importante señalar y destacar que el costo en operación de una retroexcavadora no radica solo en el operador y en el consumo de petróleo, como pensábamos antes de realizar este informe, sino que existen otras variables, como es tiempo de carga distancia recorrida dentro y fuera de la obra la cual tiene un kilometraje mínimo para auto desplazarse de lo contrario se requiere de un vehículo especial de transporte. Es así como la suma de todas estas variables nos da como resultado el costo real que implica una retroexcavadora. ANÁLISIS DE MANTENCION Lógicamente nosotros estábamos acostumbrados al mantenimiento de otro tipo de vehículos, es por eso que nos sorprendió como y cada cuanto se debe mantener un equipo como es una retroexcavadora, 12

diferencias notables son que uno se mide en kilometraje y toda la mantencion radica en lo referente a eso, en cambio en el otro la mantencion se debe efectuar a través de la horas que este lleve de trabajo, si bien es cierto el kilometraje es tomado en cuenta no tiene tanta incidencia como las horas que lleva el equipo en operación debido a que el desgaste no solo radica en los neumáticos y gomas, sino en aceites hidráulicos, de motor, filtros, engranajes, y piezas varias, incluidos sus aditamentos. CONCLUSION Luego de haber investigado a fondo sobre la retroexcavadora, primero, tomando la información de los catálogos técnicos en donde se especifican las características fundamentales del equipo, las nuevas tecnologías aplicadas a estos y el desarrollo de la industria para lograrlos máximos rendimientos, realizamos dos visitas a terreno para tomar la opinión directa de los operarios. Lo cual nos sirvió para profundizar en el informe en lo referente a costos, mantención, consumos y productividad. Gracias a esta información pudimos darnos cuenta que la funcionabilidad depende del tipo de terreno en al cual se esta trabajando y el material que se requiere cargar. Además, gracias a las fichas técnicas aprendimos las posiciones óptimas en las que se debe operar conociendo sus limitantes de giro y los ángulos que desarrolla. Cave destacar la importancia de conocer y diferenciar cada componente de la retroexcavadora, ya sea pluma, brazo, cuchara, cargador, los tipos de neumáticos para los diferentes terrenos y exigencias, también pudimos apreciar la notable preocupación de las empresas fabricantes de estos equipos en relación a los operarios ya que persiguen como norte el bienestar del operador. Es así como podemos concluir la importancia que tuvo para nosotros este informe porque nos dimos cuenta que la retroexcavadora no es una maquina más dentro del parque de maquinarias de una empresa, sino que es una herramienta fundamental de toda faena. ANEXO FOTOS. Fig. 1 Cabina y controles de una retroexcavadora

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fig. 2 neumáticos para tracción 4x2 y 4x4

fig. 3 sistema eléctrico de las retroexcavadoras (dos baterías de 12 volt)

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fig. 4 sistema hidráulico y control del cargador

fig.5 enganche rápido de maquinas

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fig.6 especificaciones de las dimensiones de la maquina

fig.7 detalles gráficos de las prestaciones de la retroexcavadora

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fig.8 motor de maquinas retroexcavadora

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Aquí se puede apreciar el motor de una retroexcavadora características de este son como se puede apreciar que es un motor en línea de 8 cilindros 16 válvulas, turboalimentado e intercoller. Fig.9 retroexcavadora con balancín extensible

BIBLIOGRAFIA • Sitios de Internet ♦ www.sigdotek.cl ♦ www.case.com ♦ Buscador google (revistas de construcción) ♦ Maquinas para el movimiento de tierra. ♦ Maquinarias para la construcción. ♦ Diccionario enciclopédico editorial océano. ♦ Entrevista con operadores en visita a terreno.

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