Palas Mecanicas

1. Seguridad
2. Precauciones para pala
   frontal
3. Seguridad de pala
   trasera
4. Palas
   mecánicas
5. Pala
   mecánica
6. Partes básicas y
   operación de una pala
7. Capacidad
8. Rendimiento de palas
   mecánicas.
9. Selección de una pala
   mecánica
10. Factor de producción
    eficiente
11. Determinación de costos
    unitarios en dragas

Seguridad

DE NUEVO SEGURIDAD EN
PALAS MECÁNICAS

Es la maquinaria más popular en la construcción y comúnmente las
palas

mecánicas 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 FRONTAL

1. 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
TRASERA

1. 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
MECÁNICAS

Las 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
MECANICA

La 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 material

2.- Profundidad de corte

3.- Angulo de giro

4.- Habilidad del operador

5.- Condiciones de la obra

6.- Mantenimiento del equipo

7.- Tiempo de
ciclo

PROFUNDIDAD OPTIMA DE CORTE

Esta 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 MECANICA

Para 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 MAQUINA

Este 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 BASICAS

Las 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
PALA

El 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
PRODUCCIÓN

Si 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 GIRO

Este 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 1

TIEMPO DE CICLO

TABLA 2

FACTOR DE GIRO

Para ángulo de giro = 90 º

TABLA 3

FACTOR DE CORTE;

% de Corte = Altura Real / Altura
teórica

Altura óptima de corte = 2.76 m.

TABLA 4

FACTOR DE OPERACION

El rendimiento real se obtiene con la
fórmula:

Rend. Real = (R.T. x F x Fc x Fop.) / A

Siendo:

DETERMINACION DE
COSTOS
UNITARIOS EN DRAGAS.

PROBLEMA 1

Se 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.=1.30

SOLUCION:

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 m3

Número 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 = 1.08

Extrapolando en la tabla 3, se obtiene un factor de
corte Fc = 0.985

Si se va a trabajar 50 min. efectivos, el factor de
operación es: Fop. = 0.83

RR = ( 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 /m3

PROBLEMA 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. =
1.30

Altura de corte = 5 mts.

Altura de giro = 150 º

Solución:

RR = Rendimiento Real

RR= 20,000 m3/ 200 hrs = 100 m3/hr.

% corte = 5.00/2.76 = 1.81

Tabla 2 F = 0.79

Tabla 3 Fc = 0.79

Tabla 4 Fop.= 0.83

RT = (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.

Pala mecánica adecuada 2 1/2 yd3

PROBLEMA 3

Si 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?

SOLUCION

El 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 5.00

Tiempo de llenado 3.53

Tiempo total = 8.53 min,

Por lo que para abastecer la pala se
requerirá;

No. de camiones = 8.53 min / 3.53 min = 2.41
camiones

El rendimiento horario será;

Con 2 camiones = (6 m3 x 50 min / hr x 2) / (1.40 x
8.53) = 50.24 m3 / hr

Con 3 camiones = (6 m3 x 50 min / hr x 3) / (1.40 x
8.53) = 75.36 m3 / hr

Empleando 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.

Enviado por:

Infelsa, Cerro de Pasco

Pasco, Perú