Maquinaria pesada: La pala mecánica

La pala mecánica es la máquina más antigua que utiliza una gran cantidad de energía para su funcionamiento.  Entre todos los aparatos de excavación conocidos, es el que ofrece mayor diversidad de formas de aplicación a loa terrenos más diversos.

Equipo de excavadora de desmonte, con cuchara de empuje (cuchara alta).

 

La pala mecánica puede ir equipada con cuatro dispositivos diferentes que corresponden, cada uno, a un tipo de trabajo bien determinado:

 

a)     Excavadora para desmonte con cuchara de empuje (cuchara alta):  este equipo, cuya capacidad varía de 200 a 300l, permite excavar y cargar en terrenos blandos, arenas, etc. así como recoger la piedra amontonada arrancada y desmenuzada con explosivos (Fig. 147).

 

Independientemente del hecho de que la capacidad de la cuchara debe estar en relación con el aparato trasportador (pues la cabida de la vagoneta o del balde de transporte debe ser de dos a cuatro veces la de la cuchara de la pala), hay que formular ciertas observaciones.

 

Por término medio, los movimientos de giro, de trasporte de la máquina y de posición de los brazos o plumas absorben aproximadamente el 60% de la duración del ciclo de trabajo.  Por consiguiente, es conveniente buscar las posiciones ideales que permitan reducir al mínimo los movimientos inútiles.  (Al final de la carrera de excavación, por ejemplo, la altura de la cuchara deberá ser la de descarga sobre el elemento transportador, sin olvidar el espacio necesario par que pueda abrirse la descarga de fondo de la cuchara).

Por razones de seguridad una pala con cuchara de empuje no debe trabajar contra taludes cuya altura sobrepase en más de 1 m la máxima altura de corte de la cuchara.

 

El esquema de trabajo con un equipo de esta clase se presenta tal como está indicado en la figura 148.

 

Esquema de trabajo

Los trabajos con excavadora equipada con cuchara de empuje deben emprenderse excavando primero en la parte superior del terreno a desmontar.

 

 

Rendimiento por hora de una excavadora de desmonte con cuchara de empujeEl rendimiento está en función del ángulo de rotación necesario para la carga y vaciado de la cuchara, y del contenido de esta última (sin tener en cuenta la altura de la excavación)

 

Este equipo se utiliza preferentemente para trabajos en los que la excavación está por encima de la superficie donde se asienta la máquina, y cuando la recogida de tierras se efectúa sobre esa superficie.

Equipo con dragalina 

  

Rendimiento por hora de una pala equipada con dragalina

El rendimiento está en función del ángulo de rotación necesario y de la capacidad de la cuchara (sin tener en cuenta la profundidad de la excavación)

b)    Con dragalina: el equipo con dragalina conviene para movimientos de tierras efectuados en terrenos blandos, en arcilla o en rocas bien desmenuzadas con explosivos.  Se emplea, por ejemplo, para la explotación de graveras o de minas a cielo abierto, para el desmonte de terrenos vírgenes y para trabajos que requieran un gran radio de acción (Fig 150).

Este equipo está perfectamente adaptado para sacar la tierra amontonada en los taludes de la excavación.  La carga de elementos de transporte, autocamiones, dumpers, etc., es de escaso rendimiento, a causa de las constantes oscilaciones de la cuchara; por otra parte, no puede exigírsele mucha precisión.  La utilización de elementos de transporte de gran capacidad, con una superficie importante de la vagoneta o cubeta receptora, se impone cuando hay que trabajar conjuntamente con ese equipo.  El rendimiento disminuye mucho cuando los movimientos de tierras se ejecutan en terrenos pegajosos, a causa de la importante masa que suele adherirse a las paredes internas de la cuchara.  Cuando hace frío, es recomendable calentar la cuchara antes de empezar a excavar, a fin de evitar grietas o la rotura del acero.

 

Según la mayor o menor habilidad del conductor es posible aumentar el radio de acción de la máquina al lanzar la cuchara.  Tal aumento es del orden de ½ a 2/3 de la altura comprendida entre el nivel de excavación y el nivel de vertido.

 

Se utiliza este equipo para excavar por debajo del nivel de la máquina o para la ejecución de excavaciones inundadas o dentro del agua, aunque siempre con la máquina sobre terreno seco (la excavación en agua reduce el llenado de la cuchara de 1/3 a ½).  La posibilidad de excavar y depositar tierras a mucha distancia constituye una ventaja de este equipo.  La dragalina pude ser utilizada en la excavación de zanjas para canalizaciones; sin embargo, la profundidad de éstas se limitará a 1,50 m si las paredes son verticales (como medida de seguridad).

 

Equipo de pala mecánica con dragalina, para la excavación de zanjas de gran anchura.

La tracción sobre la cuchara se hace oblicuamente en relación con el eje de la máquina.

 

c)     Con retroexcavadora: que este equipo es parecido al de la dragalina, salvo que, ahora, la cuchara está sujeta al brazo.  La operación de carga se efectúa por tracción hacia la máquina en tanto que la extensión del brazo permite la descarga (Fig. 153).

 

Este equipo permite una ejecución precisa, rápida, y la dirección del trabajo está constantemente controlada.  La fuerza de ataque de la cuchara es mucho mayor que en la dragalina, lo cual permite utilizarla en terrenos relativamente duros.  Las tierras no pueden depositarse más que a una distancia limitada por el alcance de los brazos y las plumas.

 

Equipo de la pala mecánica retroexcavadora

 

La apertura de zanjas destinadas a las canalizaciones, a la colocación de cables y de drenajes, se facilita con ese equipo; la anchura de la cuchara es la que determina la de la zanja.  Esta máquina se utiliza también para la colocación e instalación de los tubos y drenes de gran diámetro y para efectuar el relleno de la excavación.

 

Cuando el sitio disponible lo permita se utilizará ese mismo equipo para efectuar las excavaciones en zanja requeridas para las cimentaciones de edificios.

 

Equipo de pala mecánica retroexcavadora para la excavación de zanjas

Este equipo permite excavar zanjas hasta de 20 cm de anchura.

 

 

Garfio

Utilizable para escolleras y cimentaciones bajo el agua.

 

 

d)    Con cuchara prensora:  el equipo con esta clase de cuchara permite la ejecución de movimiento de tierras de gran envergadura pero presenta los mismos azares que el equipo con dragalina.  No se le puede usar racionalmente más que en terreno blando y con rocas desintegradas (Figuras 155 y 156)

 

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