Las excavadoras son equipos de construcción pesados que consisten principalmente en una pluma , un balancín (o balancín), un cucharón y una cabina sobre una plataforma giratoria conocida como "casa" [1] ; aunque la forma más grande jamás creada, la excavadora de dragalina , eliminó el balancín en favor de una línea y un cabrestante .
La casa de la excavadora moderna se asienta sobre un tren de aterrizaje con orugas o ruedas , siendo una evolución de la pala de vapor (que a su vez evolucionó hasta convertirse en la pala eléctrica cuando el vapor fue reemplazado por diesel y energía eléctrica). Todos los movimientos y funciones de una excavadora hidráulica relacionados con la excavación se logran mediante el uso de fluido hidráulico , con cilindros hidráulicos y motores hidráulicos , [2] que reemplazaron a los cabrestantes, cadenas y cables de acero . [3] Otro cambio de principio fue la dirección de la acción de excavación, con las excavadoras modernas tirando de sus cubos hacia ellos como una draga en lugar de empujarlos para llenarlos como lo hacían las primeras palas motorizadas.
Las excavadoras también se denominan excavadoras, palas mecánicas o excavadoras de 360 grados (a veces abreviadas simplemente como "360"). Las excavadoras de orugas a veces se denominan "excavadoras de orugas" por analogía con la retroexcavadora . [4] En el Reino Unido , las excavadoras de ruedas a veces se conocen como "patos de goma". [5]
Las excavadoras se utilizan de muchas maneras:
Las excavadoras hidráulicas modernas vienen en una amplia variedad de tamaños. Las más pequeñas se denominan miniexcavadoras o compactas . [6] Por ejemplo, la miniexcavadora más pequeña de Caterpillar pesa 2060 libras (930 kg) y tiene 13 hp ; [7] su modelo más grande es la excavadora más grande disponible (desarrollada y producida por Orenstein & Koppel, Alemania, hasta la adquisición de Caterpillar en 2011, denominada »RH400«), la CAT 6090, que pesa más de 2.160.510 libras (979.990 kg). ), tiene 4500 hp y un cucharón de hasta 52,0 m 3 .
Las excavadoras hidráulicas generalmente acoplan la potencia del motor a (comúnmente) tres bombas hidráulicas en lugar de transmisiones mecánicas . Las dos bombas principales suministran aceite a alta presión (hasta 5000 psi , 345 bar) para los brazos , el motor de giro, los motores de oruga y los accesorios, mientras que la tercera es una bomba de menor presión (~700 psi , 48 bar) para el control piloto del válvulas de carrete ; este tercer circuito permite reducir el esfuerzo físico al operar los controles. Generalmente, las 3 bombas utilizadas en las excavadoras constan de 2 bombas de pistón de desplazamiento variable y una bomba de engranajes. La disposición de las bombas en la unidad excavadora cambia según los diferentes fabricantes y utilizando diferentes formatos.
Las tres secciones principales de una excavadora son el tren de aterrizaje , la casa y el brazo. También se utiliza la pluma, la parte delantera que va fijada a la propia cabina y que sujeta el brazo. El tren de rodaje incluye orugas, bastidor de oruga y mandos finales, que tienen un motor hidráulico y engranajes que proporcionan accionamiento a las orugas individuales. El tren de aterrizaje también puede tener una hoja similar a la de una topadora. La casa incluye la cabina del operador, contrapeso , motor, tanques de combustible y aceite hidráulico. La casa se fija al tren de aterrizaje mediante un pasador central. Se suministra aceite a alta presión a los motores hidráulicos de las orugas a través de un pivote hidráulico en el eje del pasador, lo que permite que la máquina gire 360° sin obstáculos y, por lo tanto, proporciona movimiento de izquierda a derecha. [8] El brazo proporciona los movimientos de arriba y abajo y de acercamiento y alejamiento (o movimiento de excavación). Los brazos suelen consistir en una pluma, un brazo y un cucharón con tres articulaciones entre ellos y la casa.
La pluma se fija a la casa y proporciona el movimiento hacia arriba y hacia abajo. Puede ser una de varias configuraciones diferentes:
Unido al extremo de la pluma está el brazo (o brazo del balancín). El palo proporciona el movimiento de excavación necesario para arrastrar el cucharón por el suelo. La longitud del palo es opcional dependiendo de si se requiere alcance (palo más largo) o potencia de arranque (palo más corto). El más común es el monostick pero también existen, por ejemplo, los telescópicos.
En el extremo del palo suele haber un cubo . Se utiliza un cucharón ancho y de gran capacidad (lodo) con un borde cortante recto para limpieza y nivelación o cuando el material a excavar es blando y no se requieren dientes. Un cucharón de uso general (GP) es generalmente más pequeño, más resistente y tiene cortadores laterales endurecidos y dientes que se utilizan para atravesar terrenos duros y rocas. Los cucharones tienen numerosas formas y tamaños para diversas aplicaciones. También hay muchos otros accesorios disponibles para conectar a la excavadora para perforar, desgarrar, triturar, cortar, levantar, etc. Los accesorios se pueden unir con pasadores similares a otras partes del brazo o con alguna variedad de acopladores rápidos . Las excavadoras en Escandinavia suelen contar con un rotor basculante que permite que los accesorios giren 360 grados y se inclinen +/- 45 grados, para aumentar la flexibilidad y precisión de la excavadora.
Antes de la década de 1990, todas las excavadoras tenían un contrapeso largo o convencional que colgaba de la parte trasera de la máquina para proporcionar más fuerza de excavación y capacidad de elevación. Esto se convirtió en una molestia cuando se trabajaba en áreas reducidas. En 1993, Yanmar lanzó la primera excavadora de giro cero del mundo, [9] que permite que el contrapeso permanezca dentro del ancho de las orugas mientras gira, siendo así más segura y fácil de usar cuando se utiliza en un espacio reducido. Este tipo de máquina se utiliza ahora ampliamente en todo el mundo.
Hay dos tipos principales de configuración de control que se utilizan en las excavadoras para controlar la pluma y el cucharón, cada uno de los cuales distribuye las cuatro funciones de excavación principales entre dos palancas universales xy. Esto permite que un operador experto controle las cuatro funciones simultáneamente. La configuración más popular en EE. UU. es la configuración de controles SAE , mientras que en otras partes del mundo, la configuración de control ISO es más común. Algunos fabricantes, como Takeuchi, tienen interruptores que permiten al operador seleccionar qué configuración de control utilizar.
Las excavadoras hidráulicas ahora realizan tareas mucho más allá de la excavación con cucharón . Con la llegada de accesorios hidráulicos como un martillo , un cortador, una garra o una barrena , la excavadora se utiliza con frecuencia en muchas aplicaciones distintas a la excavación. Muchas excavadoras cuentan con un acoplador rápido para simplificar el montaje de los accesorios, lo que aumenta la utilización de la máquina en el lugar de trabajo. Las excavadoras suelen utilizarse junto con cargadoras y topadoras . La mayoría de las excavadoras de ruedas, compactas y algunas de tamaño mediano (de 11 a 18 toneladas) tienen una hoja de relleno (o topadora). Se trata de una hoja horizontal similar a una excavadora unida al tren de aterrizaje y se utiliza para nivelar y empujar el material extraído hacia un agujero.
En julio de 2021, los fabricantes actuales de excavadoras incluyen:
Japón
Corea
Porcelana
Francia
Estados Unidos
Dinamarca
Suecia
Reino Unido
India
Alemania
Rusia
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Suiza-Alemania
Irán
Argelia
Italia-Estados Unidos-Países Bajos
Indonesia
Pavo
Medios relacionados con excavadoras en Wikimedia Commons
