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Tecnología de la construcción 33 | Excavadoras | Excavadoras Tipo Azadón

EXCAVADORAS DE TIPO AZADON  

INFORMACION GENERAL

Las excavadoras de tipo azadon se usan fundamentalmente para excavar por debajo del nivel del terreno en el que descansa la maquina (ver Figura 8.4).  El azadon es conocido tambien como retroexcavadora o retro pala. Estas excavadoras son eficientes en la excavacion de zanjas o pozos para cimentaciones, las mas pequeñas pueden manejar diferentes tareas que no demanden alta produccion. Debido al control hidraulico del cucharon, alta precision en su ubicacion, son mejores que las dragalineas –excavadora de cables– en trabajos de corto alcance y carga de unidades de acarreo.

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06 informacion general - figura 8.4

FIGURA 8.4 Excavadora de azadon montada sobre orugas.

 

Las excavadoras de azadon sobre neumaticos (ver Figura 8.5) estan disponibles con cucharones hasta de 0.75 m3 (1yd3). La maxima profundidad de excavacion para las maquinas mas grandes es de 7.6 m (25 ft). Con los cuatro estabilizadores apoyados, las maquinas mas grandes pueden manejar cargas de 4.5 ton (10,000 lb) en radios de 6 metros (20 ft). Estas no son maquinas de produccion para excavacion sino que estan diseñadas para desplazarse y para trabajos de proposito general.

07 informacion general - figura 8.5

FIGURA 8.5 Excavadora hidraulica de azadon sobre ruedas pequeña.

 

Partes basicas y operacion de un azadon

Los rangos de operacion de un azadon se ilustran en la Figura 8.6. La Tabla 8.1 proporciona las dimensiones representativas y limites de operacion de los azadones hidraulicos montados sobre orugas. Los cucharones estan disponibles en variedad de anchos para adaptarse a los requerimientos del trabajo.

08 partes basicas y operacion de un azadon - figura 8.6

FIGURA 8.6    Partes basicas y rangos de operacion de un azadon hidraulico: A, altura de descarga; B, alcance al nivel del suelo; C, maxima profundidad de excavacion.

 

Tabla 8.1    Dimensiones representativas, limites del alcances y capacidad de carga de azadones hidraulicos sobre orugas.

09 tabla 8.1

 

La fuerza de penetracion en el material excavado se logra con los cilindros de la pluma y el cucharon. La maxima fuerza de empuje se desarrolla cuando el cilindro del brazo opera perpendicularmente a el (ver Figura 8.7). La capacidad de romper material suelto es mayor en la parte mas baja del arco por la geometria de la pluma, el brazo y el cucharon y por el hecho de que en ese punto, el cilindro hidraulico ejerce la maxima fuerza tirando del brazo y plegando el cucharon.

10 figura 8.7

FIGURA 8.7 Disposicion de los cilindros hidraulicos de un azadon para desarrollar las fuerzas de excavacion.

 

Capacidades de los cucharones para los azadones hidraulicos

 

Los cucharones para los azadones se especifican por los estandares PCSA y SAE usando un angulo de reposo 1:1 para evaluar la capacidad colmada (ver Figura 8.8). Los cucharones deberian seleccionarse en base al material que se va a excavar. El azadon puede desarrollar fuerzas de penetracion muy alta. Haciendo corresponder el ancho del cucharon y el radio de la punta del cucharon con la resistencia del material, se puede aprovechar al maximo el potencial del azadon. Para materiales de facil excavacion, deberian usarse los cucharones anchos. Cuando se excava en materiales rocosos o roca de voladura, es mejor un cucharon angosto con un radio de la punta corto. En trabajos para servicios basicos, el ancho de la zanja es la consideracion mas critica. En la tabla 8.2 se presentan los factores de llenado para los cucharones de los azadones hidraulicos.

11 figura 8.8

FIGURA 8.8 Dimensiones que determinan la capacidad del cucharon de un azadon hidraulico.

 

Tabla 8.2 Factores de llenado para los cucharones de excavadoras de azadon hidraulico.

12 tabla 8.2

 

Seleccion del azadon

En la seleccion de un azadon para usarlo en un proyecto, se debe considerar lo siguiente:

  1. Maxima profundidad de excavacion requerida
  2. Maximo radio de trabajo requerido para excavar y descargar
  3. Maxima altura de descarga requerida
  4. Capacidad de izaje requerida (donde sea aplicable-ej. manipulacion de tuberias y entibados de zanjas)

 

Plataforma de herramientas  multiproposito. Se debe reconocer que el azadon hidraulico ha evolucionado desde una maquina de excavacion de un solo proposito hasta una herramienta multiproposito versatil (ver Figura 8.9). Es una plataforma literalmente diseñada para cientos de aplicaciones.

 

Un rapido acople permite al azadon cambiar de accesorios y realizar una variedad de tareas en una sucesion rapida. Hay perforadoras de roca, barrenos para el suelo, garfios para limpieza de terreno (ver Figura 8.9a), martillos de impacto (ver Figura 8.9b), mordazas para demolicion y compactadores de plancha vibratorios, todos los cuales se pueden colocar facilmente a brazo en lugar del cucharon de excavacion normal. Adicionalmente, hay un amplio rango de cucharones para propositos especiales tales como los trapezoidales para excavacion y limpieza de zanjas de irrigacion, de fondo redondeado (ver Figura 8.9c) para operaciones de colocacion de tuberias, y cucharas de almeja (ver Figura 8.9d) para excavacion vertical de cimentaciones que mejoran la versatilidad de esta maquina.

13 figura 8.9 - a14 figura 8.9 - b

15 figura 8.9 - c16 figura 8.9 - d

FIGURA 8.9 El azadon hidraulico como una plataforma multiproposito.

 

Capacidad de izaje especificada. En drenaje y trabajos para servicios basicos, el azadon puede realizar la excavacion de zanjas y manipular la tuberia, eliminando la necesidad de una segunda maquina (ver Figura 8.10). Los fabricantes proporcionan capacidades de izaje de las maquinas (cargas de izaje especificadas) basados en (1) la distancia del centro de gravedad de la carga al eje de rotacion de la superestructura de la maquina y (2) la altura del punto de izaje del cucharon por encima de la base de la oruga o las ruedas (ver Figura 8.11). Datos tipicos de izaje a una sola distancia especifica se proporcionan en la Tabla 8.1. Para evaluar la capacidad de izaje, es necesario dibujar los datos para diferentes distancias, dado que esta capacidad varia con la ubicacion de la pluma y el brazo (ver Figura 8.12), porque para alcanzar una posicion requerida, la pluma y el brazo puede que tengan que ser manipulados a traves de diferentes distancias y profundidades.

17 capacidad de izaje - figura 8.10

FIGURA 8.10 Azadon hidraulico sobre orugas, manipulando un entibado.

 

18 figura 8.11

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FIGURA 8.11 Definicion de las posiciones para la capacidad de izaje de un azadon.

 

19 figura 8.12

FIGURA 8.12 Curvas de capacidad de carga hacia el frente de un azadon hidraulico sobre orugas, en libras.

 

La carga de izaje especificada se establece tipicamente sobre los siguientes lineamientos:

  1. La carga de izaje especificada no debe exceder el 75% de la carga de volteo.
  2. La carga de izaje especificada no debe exceder el 87% de la capacidad del excavador hidraulico.
  3. La carga de izaje especificada no debe exceder las capacidades estructurales de la maquina.
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