SeguridadDE NUEVO SEGURIDAD EN PALAS MECÁNICASEs la maquinaria más popular en la construcción y comúnmente las palasmecánicas son maquinarias abusadas en sitios de trabajo.A continuación los procedimientos para trabajo seguro con Palas Mecánicas:1. Manténgase en el asiento de operador cuando este la maquinaria en operaciones y colóquese el

cinturón de seguridad cuando maneje el vehículo o utilice la pala frontal. Manténgase en control en todo momento.

2. Observe y escuche descomposturas. Deténgase si detecta algo incorrecto en las operaciones. Corrija el problema inmediatamente o repórtelo al supervisor.

3. Nunca permita que una persona no autorizada o sin la capacitación adecuada maneje la pala mecánica.

4. No utilice la pala como plataforma o elevador de personal.5. Observe el área antes de manejar en reversa y coloque la pala trasera en la posición de cerrado.6. Conozca los puntos giratorios y de atrapamiento en todo él vehículo.7. Maneje despacio cuando trabaje en áreas congestionadas.8. De la preferencia de paso a todos los vehículos cargados. Mantenga una distancia segura en relación

a otros vehículos. Rebase con precaución.9. No obstruya su visión cuando maneja el vehículo o mientras esta en operaciones. Lleve la pala frontal

en la parte de abajo para mayor visibilidad y estabilidad cuando maneja. Opere el equipo a una velocidad que lo mantiene en control en todo momento. Por supuesto maneje despacio en superficies disparejas, mojadas, terracerías y pendientes.

PRECAUCIONES PARA PALA FRONTAL1. Mantenga la transmisión engranada cuando viaje bajo cuesta. No la coloque en neutral. Mantenga las

RPM adecuadas para tener funciones de frenos y dirección. Utilice el mismo engranaje cuando viaja bajo cuesta que usaría viajando hacia arriba.

2. Utilice los frenos y frenos de emergencia de acuerdo a las indicaciones en el manual de operador.3. Cuando trabaje en áreas peligrosas manténgase aun más alerta.4. Cuando opere la pala frontal, asegúrese que la pala trasera esta en la posición de cerrado para evitar

movimientos inesperados..5. Si se ha quitado la pala trasera asegúrese que tiene suficiente contrapeso. Siga las recomendaciones

del fabricante para el peso apropiado.6. Utilice mayor precaución cuando este rellenando, puesto que el peso del material de relleno y del

equipo puede ocasionar un derrumbe en áreas recién construidas.7. Nunca corte una pendiente en la parte de abajo.8. Cuando trabaje en la base de un acantilado o pendiente, esté alerta sobre derrumbes

de rocas, árboles u otros obstáculos.9. Utilice mayor precaución cuando trabaje en orillas de acantilados, pendientes y mantenga una

distancia segura entre el equipo y la orilla.10. Observe las ramas bajas y árboles muertos estos pueden ocasionar problemas.11. Antes de entrar en túneles, puertas, o áreas bajas, observe los peligros potenciales de obstrucción y

por supuesto la altura.12. Evita acantilados muy angulados y superficies inestables. Si maneja en un acantilado lleve la carga

cerca del piso y con mucho cuidado. No maneje en a lo ancho del acantilado bajo ninguna circunstancia. Únicamente maneje hacia arriba y hacia abajo.

13. Evite dar vuelta en acantilados si es posible. Si es necesario dar vuelta deberá hacerlo con mucho cuidado y con vueltas abiertas y muy despacio.

14. Cuando maneje objetos hágalo con cuidado. Levantar demasiado la carga o girar la pala puede ocasionar que la carga caiga sobre el operador.

15. Mantenga el área de trabajo tan nivelada como sea posible. Evite crear canales con las llantas.16. Utilice la pala ocasionalmente para nivelar la superficie.

SEGURIDAD DE PALA TRASERA1. Asegúrese que el área esta libre antes de empezar a trabajar.2. Antes de iniciar operaciones; coloque el freno de emergencia, baje la pala fontral hasta el piso.

Coloque la transmisión en neutral, baje los estabilizadores y nivel el vehículo lo más posible.3. Nunca entre o permita que otros entren en la circunferencia de trabajo de la pala.

4. Nunca opere los controles de la pala trasera desde el piso o fuera de la cabina.5. No escarbe debajo del vehículo o los estabilizadores. Puede ocasionar un derrumbe ocasionando la

caída del vehículo en la excavación.6. Asegúrese que el vehículo no puede rodar en la excavación cuando eleve los estabilizadores.7. Asegúrese que el chofer del camión esta fuera de la cabina antes de cargar el camión. Nunca mueva

la pala sobre la cabina del camión.8. Cuando opere el vehículo en acantilados, gire la pala hacia el lado elevado si es posible. Si es

necesario cargar hacia el lado bajo del acantilado, únicamente mueva la pala lo suficiente para descargar. Utilice mayor precaución y coloque los estabilizadores antes de iniciar la excavación.

9. Mantenga una distancia apropiada entre la trinchera y el vehículo para evitar derrumbes.10. Antes de mover el vehículo, el operador debe estar sentado y con cinturón de seguridad puesto.

Eleve la pala frontal y estabilizadores lo suficiente para librar el piso y poder mover el vehículo. Una vez que el vehículo se ha colocado en la nueva posición, coloque el freno de emergencia, coloque la transmisión en neutral, coloque la pala frontal y los estabilizadores para nivel el vehículo.

Aun cuando los operadores deben observar otras precauciones, este repaso proporciona una guía básica de operaciones para palas mecánicas.PALAS MECÁNICASLas palas de la minería, son maquinarias modernas de gran tamaño y peso, cuyos baldes son capaces de mover entre 23 y 28 metros cúbicos, es decir, entre 70 y 77 toneladas de mineral de una sola vez. Estas palas son eléctricas y su potencia la obtienen conectándose al tendido de alta tensión o a camiones generadores de electricidad.Las palas en general, constan de tres unidades principales: la maquinaria inferior, el puente giratorio y el equipo frontal.La maquinaria inferior sirve de base para el bastidor rotatorio y contienen el equipo necesario para propulsar la pala.El puente giratorio incluye, el bastidor rotatorio, el depósito de lastre y la casa de máquinas, conteniendo esta última, toda la maquinaria necesaria para las funciones de levante, giro y empuje, como asimismo, los controles para comandar las operaciones mecánicas. La casa de máquinas dispone además, de una sistema filtrador de aire para reducir al mínimo la acumulación de calor y polvo en su interior. La cabina del operador va montada en posición elevada sobre la casa de máquinas y contiene todos los controles para operar la pala.El equipo frontal, ubicado en la parte delantera de la pala, comprende el caballete "A", el balde excavador, el brazo del balde, la pluma, los cables móviles y los tirantes estructurales de la pluma.Las palas electromecánicas tienen un funcionamiento bien característico. Están compuestas de varias maquinarias o transmisiones mayores, donde cada una de éstas se podría describir como una gran caja reductora, ya que a través de una configuración de varios engranajes, reducen la velocidad de giro que entrega un motor eléctrico, para transmitir la potencia a unos tambores que enrollan unos cables o a los ejes motrices para el desplazamiento. Estas maquinarias mayores dan las funciones de levante, giro, empuje y propulsión.PALA MECANICALa excavadora equipada como pala mecánica, está diseñada fundamentalmente para excavar un material con máxima dureza de la clase II-A, incluyendo también roca previamente fragmentada con el empleo de explosivos.Según sea el tipo de trabajo a que fundamentalmente se destine la máquina, el fabricante pueden suministrarla sobre el tipo de montaje o sistema de propulsión mas adecuados, los que primordialmente se dividen en : montaje de propulsión sobre orugas, montaje con autopropulsión sobre llantas neumáticas y montaje sobre camión.PARTES BASICAS Y OPERACION DE UNA PALA:Las partes básicas de una pala mecánica incluyen el montaje, la cabina o caseta, el aguilón, el brazo excavador, el cucharón y el cable del malacate.Este tipo de equipo trabaja atacando del nivel del suelo hacia arriba o sea, con una pala en la posición correcta cercana a la superficie vertical de la tierra que se va a excavar, se baja el cucharón hasta el piso del banco, apuntando los dientes sobre la pared. Se le aplica una fuerza a través de la flecha y al mismo tiempo una tensión a la línea del malacate, para jalar el cucharón hacia arriba de la pared del banco. Si la profundidad del corte es la correcta, considerando el tipo de suelo y el tamaño del cucharón, éste estará lleno al llegar a la parte superior del banco.CAPACIDAD.

La capacidad de las palas mecánicas es designada por el tamaño de su cucharón excavador, el cual se suele expresar en yardas cúbicas que corresponde a la capacidad volumétrica del mismo, cuando se encuentra lleno al "ras".Los tamaños comerciales frecuentemente utilizados en la industria de la construcción designados por la capacidad volumétrica de sus cucharones son de: 1/2, 3/4, 1, 1 1/2, 2 1/2, y 3 1/2 yardas cúbicas respectivamente, realizando la descarga por su parte inferior.RENDIMIENTO DE PALAS MECANICAS.El rendimiento de una pala mecánica está afectado por numerosos factores, entre los que destacan por su importancia los siguientes:1.- Clase de material2.- Profundidad de corte3.- Angulo de giro4.- Habilidad del operador5.- Condiciones de la obra6.- Mantenimiento del equipo7.- Tiempo de cicloPROFUNDIDAD OPTIMA DE CORTEEsta es optima cuando se llena el cucharón de la maquina en el menor tiempo posible, los valores de las alturas para obtener esta relación dependen de cada maquina y dependen de su altura y capacidad mecánica.SELECCION DE UNA PALA MECANICAPara elegir una pala mecánica en necesario determinar el trabajo que esta va a realizar y el tiempo que se espera para que el trabajo este realizado, además es importante considerar los siguientes puntos:

Tamaño del trabajo, entre más grande sea este, justifica una maquina mayor. El costo de transportar una maquina grande es mayor que el de una chica. La depreciación de una pala grande es mayor a la de una chica y al final de la obra es más fácil vender

una chica. Una pala grande tiene capacidad para manejar rocas de mayores tamaños, por lo tanto, el costo por

metro cubico y los costos de explosivos se reducen.

Las siguientes condiciones de trabajo deben ser consideradas: Altura de los depósitos de material. Tamaño máximo de las rocas a excavar. Si el material es muy duro, funciona mejor una pala grande. Si el tiempo que se tiene para la excavación es poco, es mejor la pala grande. Es importante conocer la disponibilidad de palas antes de hacer una elección.

TAMAÑO DE LA MAQUINAEste depende de la capacidad de su cucharón y se expresa en yardas cubicas, entre más grande es el cucharón, la maquina tendrá mas capacidad para cargar material por razones lógicas.PARTES BASICASLas partes básicas de la maquina son el cucharón, el brazo, y las orugas o llantas en las que esta montada.METODOS PARA INCREMENTAR EL RENDIMIENTO DE LA PALAEl método más común es el correctivo, este supone cambiar las condiciones de trabajo para obtener una mayor eficiencia. Esto se puede lograr sobre la base de cambios en los depósitos de material, en el operador, dándole un tratamiento previo al material o bien, en casos extremos, cambiando la maquina por una de capacidad mas adecuada para el trabajo.EFECTO DE LA ALTURA DE CORTE EN LA PRODUCCIÓNSi la altura de corte es muy alta, el cucharón no podrá ser llenado en su totalidad, por lo tanto, el operador tiene dos opciones; dar dos pasadas para llenar el cucharón o bien, vaciar un cucharón a medias en el lugar de deposito. Ambas opciones entorpecen el trabajo por lo cual es indispensable elegir la maquina adecuada para el trabajo que se desea realizar.EFECTO DEL ANGULO DE GIROEste es un dato importante para él calculo de producción real de la maquina puesto que si el ángulo es diferente de 90 grados, este tiempo aumentara.FACTOR DE PRODUCCION EFICIENTE

Como todos saben, no existen dos obras iguales, por lo que hay que considerar factores que podrían afectar el rendimiento de la maquina como los siguientes:

Mantenimiento del equipo Disponibilidad de refacciones Condiciones del terreno Localización de área de descarga Competencia de administradores

Cada persona debe crear su propio factor de eficiencia para obtener la capacidad real de la maquina. Este se debe de basar en la experiencia y en las condiciones de cada obra.Tablas auxiliares para determinar rendimientos en Palas Mecánicas.TABLA 1TIEMPO DE CICLO

Capacidadyd3

Tiempo de CicloSeg.

1/2 10

3/4 20

1 21

1 1/2 23

2 1/2 26

3 1/2 27

TABLA 2FACTOR DE GIRO

Angulo de Giro(en gradosº)

Factor de Giro

45 1.26

60 1.16

75 1.07

90 1.00

120 0.88

150 0.79

180 0.71

Para ángulo de giro = 90 ºTABLA 3FACTOR DE CORTE;

% Corte factor Corte

40 0.80

60 0.91

80 0.98

100 1.00

120 0.97

140 0.91

160 0.85

% de Corte = Altura Real / Altura teóricaAltura óptima de corte = 2.76 m.TABLA 4FACTOR DE OPERACION

minutos factor de operación

60 1.00

55 0.92

50 0.83

45 0.75

El rendimiento real se obtiene con la fórmula:Rend. Real = (R.T. x F x Fc x Fop.) / ASiendo:

R.T = Rendimiento teórico

F = Factor de ángulo

Fc = Factor de corte

Fop = Factor de operación

A = Coeficiente de abundamiento

 DETERMINACION DE COSTOS UNITARIOS EN DRAGAS.PROBLEMA 1Se desea determinar el precio unitario de extracción de material tipo I, con una pala mecánica de 1 1/2 yd3. con un costo horario de $ 129.75, considerando una altura máxima de ataque de 3 m, descargando en camiones mediante un giro de 120°.El Coeficiente de Abundamiento material clase I es: C.A.=1.30SOLUCION:En la Tabla I, se ve que para una pala mecánica de 1 1/2 yd3 el tiempo de ciclo básico es de 23 seg.Capacidad = 1.5.(.914)3 = 1.14 m3Número de ciclos / hr. = 3,600 seg / 23 seg = 156 ciclos/hr.Rendimiento teórico = 156 x 1.14 = 177.84 m3/hr.En la Tabla, Tabla 2, Si el ángulo de giro = 120°, F. giro = 0.88% de corte = Altura Real/Altura teórica% de corte = 3.00/2.76 = 1.08Extrapolando en la tabla 3, se obtiene un factor de corte Fc = 0.985Si se va a trabajar 50 min. efectivos, el factor de operación es: Fop. = 0.83RR = ( R.T.x F x FC x Fop ) / A.RR = (177.84 x 0.88 x 0.985 x 0.83) /1.3 = 98.39 m3/hr.C.U. =129.75 / 98.39 = $ 1.32 /m3PROBLEMA 2¿Cuál es el equipo adecuado para producir 20,000 m3/mes con un turno mensual de trabajo de 200 hrs. si el material extraído es de tipo I arcilla con un A. = 1.30Altura de corte = 5 mts.Altura de giro = 150 ºSolución:RR = Rendimiento RealRR= 20,000 m3/ 200 hrs = 100 m3/hr.% corte = 5.00/2.76 = 1.81Tabla 2 F = 0.79Tabla 3 Fc = 0.79Tabla 4 Fop.= 0.83RT = (RR x C.A)/( F x Fc x Fop).RT = (100 m3/hr. x 1.3 )/(079 x 079 x 083) = 247.82 m3/hr.R.T. = 247.82/(0.914)3 = 326.07 yd3/hr.

Cucharón yd3 T. ciclos seg Ciclos/hr Rend.Teóricoyd3 / hr

       

1 21. 171 171.

1 1/2 23. 156 234

2 1/2 26. 138 346

       

Pala mecánica adecuada 2 1/2 yd3PROBLEMA 3Si el rendimiento real de una pala mecánica de 1 yarda cúbica es de 60.68 m3/hr. a una altura de corte de 4 m y un ángulo de giro de 120°, descargando en camiones Ford F-600 con capacidad nominal de 6 m3 al ras, empleando 5 min. en su viaje desde el sitio de excavación hasta el terraplén de tiro, incluyendo 4 regresos y todas las maniobras consecuentes, ¿Qué alternativa es la adecuada para dejar el equipo ocioso sin tener pérdidas considerables?SOLUCIONEl coeficiente de abundamiento es 1.4 material clase IIa.En llenar cada camión la pala empleará:Tiempo de llenado por camión= (6 m3 x 50 min) / (1.4 x 60.68min)= 3.53 min.El tiempo total del ciclo será:Tiempo de traslado 5.00Tiempo de llenado 3.53Tiempo total = 8.53 min,Por lo que para abastecer la pala se requerirá;No. de camiones = 8.53 min / 3.53 min = 2.41 camionesEl rendimiento horario será;Con 2 camiones = (6 m3 x 50 min / hr x 2) / (1.40 x 8.53) = 50.24 m3 / hrCon 3 camiones = (6 m3 x 50 min / hr x 3) / (1.40 x 8.53) = 75.36 m3 / hrEmpleando 2 camiones se perderá:[(60.68 - 50.24) x 100] / 60.68 = 17.20% de la productividad de la pala .Empleando 3 camiones se perderá:[(75.36 - 60.68) x 100] / 60.68=19.50 % de la productividad de los camiones.Si los costos horarios son:Pala mecánica $ 129.75 / hr.Camión Ford F-600 $ 120.96 / hr.Si se utilizan 2 camiones se perderían $22.32 del costo horario de la pala mecánica.Si se utilizan 3 camiones se perderían $70.77 del costo horario de los camiones.Desde este punto de vista resulta mas económico trabajar la pala con 2 camiones, ya que la pérdida es menor y el rendimiento real sería de:

50.24 m3/hr. 

Leer más: 

http://www.monografias.com/trabajos15/palas-mecanicas/palas-mecanicas.shtml#ixzz3Y5GyKZLJ çç

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)