excavadora maquinaria pesada

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maquinaria y equipo pesado, excavadora

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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS.ESPE EXTENSION LATACUNGADEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGA Y MECNICACARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZMAQUINARIA Y EQUIPO PESADOERAZO G. CORREA A. CHAFUEL V. FUENTES J. LOPEZ F. LOZADA J. RAMIREZ J.

Departamento de Energa y MecnicaCarrera de Ingeniera Automotriz

Maquinaria y equipo pesadoEXCAVADORA

Autores: Correa A. Aarn I. Chafuel Vctor.Fuentes A. Jos L.Ramrez Julio A.Lpez B. Ren F.Lozada P. Jonathan S.

Latacunga, 18 de agosto de 2015CONTENIDO1.EXCAVADORA41.1.INTRODUCCIN41.2.CARACTERSTICAS42.TIPOS DE EXCAVADORAS52.1.EXCAVADORA NORMAL DE CUCHARA52.2.EXCAVADORA Y PALA CARGADORA CON RUEDAS62.3.EXCAVADORA DE MORDAZAS62.4.EXCAVADORAS DE ROSARIO62.5.GRAN EXCAVADORA DE MINERA73.COMPONENTES PRINCIPALES DE LA EXCAVADORA73.1.BASTIDOR O CHASIS83.2.PLUMAS Y BRAZO83.3.BASE GIRATORIA93.4.CILINDROS HIDRULICOS93.5.CUCHARA103.6.COMPONENTE MOTOR103.7.CONVERTIDOR DE PAR113.8.TRANSMISIN113.9.DIFERENCIAL123.10.MANDOS FINALES123.11.TREN DE RODAMIENTO124.SISTEMA HIDRULICO134.1.BOMBA HIDRULICA134.1.1.Funcionamiento bomba hidrulica144.2.VLVULAS HIDRULICAS DE FLUJO COMPARTIDO154.3.ABRAZADERAS Y BUJES164.4.MANGUERAS164.5.CIRCUITO HIDRULICO175.Bibliografa20

NDICE DE FIGURASFigura 1: Excavadora komatsu 3204Figura 2: Retroexcavadora con cargadora frontal.4Figura 3: Cucharon de excavadora.5Figura 4: Excavadora y pala cargadora con ruedas.6Figura 5: Excavadora tipo mordazas.6Figura 6: Excavadora tipo rosario.7Figura 7: Excavadora para minera.7Figura 8: Esquema de los componentes bsicos.8Figura 9: Bastidor excavadora.8Figura 10: Pluma y brazo.8Figura 11: Base giratoria.9Figura 12: Cilindro Hidrulico.9Figura 13: Cucharon excavadora.10Figura 14: Motor Caterpillar.10Figura 15: Convertidor de par Caterpillar.11Figura 16: Transmisin Caterpillar.11Figura 17: Diferencial.12Figura 18: Mandos finales.12Figura 19: Tren de rodaje excavadora Caterpillar.13Figura 20: Sistema hidrulico excavadora Caterpillar.13Figura 21: Bomba hidrulica.14Figura 22: Vlvula de control.14Figura 23: Vlvula de control.14Figura 24: Vlvula de control.15Figura 25: Vlvula de control.15Figura 26: Vlvulas de direccin.15Figura 27: Bomba hidrulica desarmada.16Figura 28: Mangueras de alta presin.16Figura 29: Circuito hidrulico.17Figura 30: Extender el brazo.18Figura 31: Accionamiento cucharn.18

NDICE DE TABLASTabla 1: Caractersticas general excavadora Komatsu.5Tabla 2: Caractersticas motor excavadora.11Tabla 3: Periodo de mantenimiento por horas de trabajo de la excavadora 1.19Tabla 4: Periodo de mantenimiento por horas de trabajo de la excavadora 2.19

EXCAVADORA[footnoteRef:1] [1: (Catota, 2015)]

INTRODUCCIN Actualmente se cuenta con maquinaria destinada a realizar trabajos de excavacin y movimiento de tierra que es autopropulsada sobre ruedas o cadenas con una superestructura capaz de efectuar una rotacin de 360, que excava, carga, eleva, gira y descarga materiales por la accin de una cuchara fijada a un conjunto de pluma y balancn, sin que el chasis o la estructura portante se desplace.

Figura 1: Excavadora komatsu 320Fuente: Propia.En base a las necesidades agrcolas de la poca, actualmente es una mquina que sirve para realizar trabajos principalmente de excavaciones para zonas urbanas, para la instalacin de tubos o redes de agua y desage.

Figura 2: Retroexcavadora con cargadora frontal.Fuente: Propia.

CARACTERSTICAS[footnoteRef:2] [2: (Ortiz-Caavate, 2003)]

Cabina de clase mundial El asiento estndar con suspensin neumtica, la disposicin ergonmica de los controles y la mayor visibilidad le ofrecern comodidad para pasar un da de trabajo ms seguro y productivo.

Sistema hidrulico de deteccin de carga La bomba de pistones de caudal variable y las vlvulas hidrulicas de flujo compartido permiten lograr un control uniforme y optimizar la eficiencia del combustible.

Tren de fuerza mejorado La mxima velocidad de desplazamiento de 40 km/h / 25 millas/h hace posible llegar y salir del sitio con mayor rapidez. Caractersticas optativas El Control de amortiguacin y el sistema AccuGrade pueden aumentar la comodidad y la productividad del operador.

Tabla 1: Caractersticas general excavadora Komatsu.

Fuente: http://www.fierasdelaingenieria.com/las-excavadoras-mas-grandes-del-mundo

TIPOS DE EXCAVADORAS[footnoteRef:3] [3: (CATERPILLAR, 2015)]

EXCAVADORA NORMAL DE CUCHARA La excavadora normal de cuchara est equipada con cinta transportadora; su forma de trabajo es anloga, con la gran ventaja de reducir el tiempo necesario para el giro, la descarga de la cuchara y la nueva colocacin al frente del ataque. Esta cinta transportadora no puede transportar el material en inclinaciones superiores al 15% o 20%.

Figura 3: Cucharon de excavadora.Fuente: Propia.

EXCAVADORA Y PALA CARGADORA CON RUEDAS Este modelo de excavador es una de las mquinas con gran capacidad de carga y potencia, idnea para labores de extraccin y movimiento de tierras. En este diseo con ruedas la hace apta e idnea para terrenos uniformes. La falta de dientes en la pala cargadora nos indica en este caso que trabaja en zonas blandas con tierras ya movidas.

Figura 4: Excavadora y pala cargadora con ruedas.Fuente: Propia.

EXCAVADORA DE MORDAZAS Este tipo de excavadoras tiene que utilizar un accesorio que trabaja a peso propio, con mecanismos que permiten excavar en un material apilado, la cuchara tiene mordazas que se abren y cierran. Este tipo de equipos tiene muy poca aplicacin en movimiento de tierras, pero si se aplica en construccin de edificios, ya que transporta material suelto.

Figura 5: Excavadora tipo mordazas.Fuente: http://www.colmarequipment.com/es/equipment/recycling/industrial-tracked-scrap-processors/colmar-industrial-tracked-scrap-processor-r650.

EXCAVADORAS DE ROSARIO Este tipo de equipos se utiliza para la excavacin de zanjas de gran magnitud. El sistema empleado para la excavacin lo constituye una especie de cinta sin fin con numerosas cucharas de excavacin.

Este equipo tiene bastante utilizacin en Europa, principalmente en Alemania.

Figura 6: Excavadora tipo rosario.Fuente: http://www.foromaquinas.com/showthread.php?13309-Excavadoras-de-Cables-Cat-Serie-7000.

GRAN EXCAVADORA DE MINERA Esta mquina est diseada especialmente para extraccin de ridos en excavaciones de minera a cielo abierto, aunque tambin puede emplearse en grandes movimientos de tierras durante la construccin de grandes obras de construccin. Es una mquina que aunque est dotada de cadenas no suele realizar desplazamientos continuos durante su actividad y su pala excavadora est diseada con aleaciones especiales de acero e incluso dotada con dientes diamantados para la extraccin de roca y ridos de gran dureza.

Figura 7: Excavadora para minera.Fuente: Propia.COMPONENTES PRINCIPALES DE LA EXCAVADORA[footnoteRef:4] [4: (KOMATSU, 2015)]

Los componentes principales son todas las partes principales que conforman a un equipo o mquina, tales como;

Tren de fuerza (motor). Tren de impulsin (convertidor). Transmisin, embragues y frenos. Mandos finales. Tren de rodaje (rueda de impulsin o motriz). Estructura a el bastidor principal de la maquina quien soporta y aloja a los componentes de la retroexcavadora. Por ltimo los implementos.

Figura 8: Esquema de los componentes bsicos.Fuente: Propia.

BASTIDOR O CHASIS Esta construido de acero de alta resistencia, especial para resistir torsin, deflexin y peso que mantiene un equilibrio de la mquina, donde se instalara los dems componentes y tambin todos los elementos de los diferentes sistemas (hidrulico, tren de rodamientos, etc.).

Figura 9: Bastidor excavadora.Fuente: Propia.

PLUMAS Y BRAZO Las plumas y el brazo estn conformados por planchas de acero que forman la estructura que va a servir para poder sostener la carga junto con la cuchara y los cilindros hidrulicos, adems permiten un movimiento controlado de la carga.

Figura 10: Pluma y brazo.Fuente: Propia.BASE GIRATORIA[footnoteRef:5] [5: (KOMATSU, 2015)]

Es utilizado como apoyo de la pluma y por lo tanto tambin de toda la estructura que est conformado el brazo excavador. Este consta de un diseo que le permite el movimiento amplio al brazo excavador para recoger y descargar, y se podr fijarse de manera sencilla a una estructura que es utilizada de soporte mediante el uso de tornillos.

Figura 11: Base giratoria.Fuente: Propia.

CILINDROS HIDRULICOS[footnoteRef:6] [6: (CATERPILLAR, 2015)]

Reciben el aceite a una determinada presin tambin son los encargados de originar el movimiento de los elementos que conforman el brazo excavador.

Su funcionamiento es sencillo el aceite a presin ingresa por medio de conductos hacia los cilindros, esta presin por el rea del mbolo produce una fuerza que permite que el vstago ingrese o salga segn el lado que ingrese o salga el aceite.

Este sistema es alimentado por un caudal de aceite que es generado por una bomba hidrulica la cual es movida por el motor de la excavadora, adems de esta bomba se puede contar con las vlvulas que permiten accionar cada uno de los movimientos del brazo excavador.

Figura 12: Cilindro Hidrulico.Fuente: Propia.CUCHARA[footnoteRef:7] [7: (Catota, 2015)]

La capacidad del brazo excavador es designada por el tamao de la cuchara la cual corresponde a la capacidad volumtrica del mismo elemento cuando est totalmente lleno, esta cuchara cuenta con un diseo aparte, por este motivo se cuenta con sujetadores los cuales permiten la unin del extremo del brazo excavador con la cuchara

Las medidas frecuentes que son utilizados en la industria segn la capacidad de las cucharas van desde 0.01 m hasta 30 m segn el tamao de la excavadora.

Figura 13: Cucharon excavadora.Fuente: Propia.

COMPONENTE MOTOR En l se en