Maquinaria de movimiento de tierras: excavadoras, buldóceres, motoniveladoras y palas cargadoras

TMA XIII: Excavadoras y aplanadoras

1. Movimientos que puede realizar la hoja del buldócer

Tilt: inclinación lateral de la hoja. Permite un ataque en cuña del terreno a excavar. Este movimiento se consigue mediante mando hidráulico. Se utiliza en la formación de zanjas en "V", formación de cunetas, planos inclinados, excavación de canales, etc.

Pitch: inclinación de incidencia de la hoja. Consiste en que la cuchilla puede inclinarse a voluntad, accionando simultáneamente los cilindros hidráulicos situados sobre los tirantes. Con el primer movimiento se excava y con el segundo se desplaza.

2. Movimientos que puede realizar la hoja del angledózer

Tiene los mismos movimientos que el buldócer: tilt y pitch, pero además tiene otro: atacar en ángulo al terreno. Los giros de la cuchilla en el angledózer son más rígidos que en el buldócer, debido a que la cuchara está más alejada del tractor.

3. Tipos de rippers acoplados a un tractor según su forma de ataque al terreno

Los rippers acoplados a un tractor normalmente van accionados hidráulicamente y pueden ser de varios tipos:

• Paralelogramo articulado: en el que el ángulo de ataque de la punta del diente permanece constante a todas las profundidades de trabajo. Tiene mayor capacidad de penetración, ya que el escarificador se mantiene en posición vertical y se le puede aplicar mayor fuerza a los dos brazos del soporte.
• Paralelogramo modificado: en el que se puede modificar el ángulo de ataque o incidencia.
• Carna: barra giratoria; el ángulo de oscilación es de 30º y puede clavarse o no.
• De impacto vibrado: el conductor hace que el ripper golpee el terreno como un martillo; puede ser automático o manual.

Los dientes de ripper llevan una punta intercambiable de acero al manganeso y pueden ser de tres formas: rectos, curvos o carnados.

4. ¿Cómo pueden ser los dientes de un ripper? Descríbalos y diga para qué están hechos

• Rectos: para materiales que forman bloques o losas.
• Curvos: favorecen la elevación de materiales poco compactos.
• Carnados: son una combinación de los dos anteriores.

Las puntas suelen ser de acero al manganeso y son recambiables.

5. Movimientos que puede realizar la cuchilla de una motoniveladora

• Bajar o subir: para que el nivel de nivelación sea más alto o más bajo.
• Desplazamiento lateral.
• Girar 180º en el plano horizontal: a cada lado de la longitud del chasis.
• Girar de 0º a 90º en el plano vertical: a cada lado del eje longitudinal del chasis.
• Girar un determinado sector a lo largo de su propio eje longitudinal (movimiento pitch).

La motoniveladora puede ser arrastrada o automotriz.

6. Definir los trabajos de las siguientes máquinas

Buldócer: excavación y transporte sucesivo del material, siguiendo un ciclo de ida y otro de vuelta. Fases:

• Fase productiva: excavación y traslado del material.
• Fase improductiva: retorno en vacío.

Se usa en edificación y carreteras, extendido de materiales excavados para obtener plataformas horizontales, construcción de diques, limpieza de canales, canteras, minas y usos varios, como por ejemplo, quitanieves.

Angledózer: similar al buldócer, pero su uso es más adecuado para los trabajos de explanación a media ladera, desplazando el material lateralmente.

Ripper: se utiliza para desgarrar el terreno sin necesidad de recurrir a voladuras.

Motoniveladora: es indispensable para el movimiento de tierras, traslado de tierras a poca distancia, esparcido y nivelado de estas. Se usa para construcción o ampliación de la traza de carreteras, nivelar zanjas, cunetas y taludes, desbroce ligero, etc.

Pala cargadora: se usa para cargar material sobre elemento de transporte, excavación de terrenos poco consistentes, como elemento auxiliar en canteras, control de áridos y hormigonado, desbroce de terrenos vegetales, esparcido y nivelación de tierras, y como elemento auxiliar en demoliciones.

Traílla: imprescindible para presas de tierra, en carreteras y aeropuertos. Aflojan el suelo, realizan movimientos de tierra, compactan el suelo, nivelan, etc. También se usan en minas y canterías.

7. Dirección de la motoniveladora

• Bastidor recto: para largas pasadas.
• Bastidor articulado: para trayectos curvos.
• Bastidor acodado: aguanta mejor los impulsos laterales.

8. ¿Sobre qué va la pala cargadora?

Puede ir sobre neumáticos o sobre orugas.

• Sobre neumáticos: por la tracción a las cuatro ruedas, se pueden transmitir grandes potencias a los ejes trasero y delantero.
• Sobre orugas: para terrenos rocosos, de poca resistencia y poco nivelados.

9. Definir carga al vuelco de la pala cargadora sobre neumáticos

Carga al vuelco: peso mínimo que es capaz de levantar, con las ruedas traseras en el suelo, cuando está en una superficie lisa y horizontal, con el cucharón en la máxima altura y saliente al máximo.

10. Movimientos del brazo de la pala cargadora. ¿Cómo se lleva a cabo?

Máquina muy polifacética usada para la carga de materiales sobre elementos de transporte y acopio. Puede ir sobre neumáticos o sobre orugas, equipada con una cuchara. Mediante sus brazos articulados accionados por cilindros hidráulicos, puede realizar movimientos de: elevación, descenso y bascular sobre su eje longitudinal.

11. Parámetros básicos de las palas sobre neumáticos

• Carga de vuelco: peso máximo que es capaz de levantar con las ruedas traseras en el suelo, cuando la máquina está apoyada sobre una superficie nivelada, lisa y dura y con el cucharón en la posición más saliente.
• Carga máxima operacional: igual que la anterior, pero en movimiento a una velocidad inferior a 6,5 km/h. No debe exceder del 50% de la carga de vuelco.
• Capacidad de elevación del hidráulico: es mayor que el peso que pueden levantar los cilindros hidráulicos estando la máquina anclada por su parte trasera. Valor superior a la carga de vuelco.
• Fuerza de arranque: fuerza de elevación vertical medida en el borde de la cuchilla del cazo; nos da la idea del poder de excavación o arranque de la máquina.
• Altura de descarga: distancia desde el terreno hasta el borde de la cuchara cuando los brazos están en la posición más elevada y el cazo en el punto final de descarga. Interesa que esta altura sea la mayor posible.
• Alcance: distancia que hay entre dos líneas verticales: una tangente y otra que pasa por el borde del cazo, estando este volcado y en su posición más alta.

12. ¿En qué se diferencia el buldócer del angledózer?

El angledózer es de construcción parecida a la del buldócer, pero su cuchilla a su vez es de mayor longitud, puede fijarse a distintos ángulos respecto al eje longitudinal del tractor. Esto hace que la cuchilla no pueda montarse tan cerca del tractor como la del buldócer.

Diferencias entre la hoja del buldócer y la del angledózer:

• Mientras la hoja del buldócer es menor de longitud que la del angledózer (15–20%), es mayor en altura (25–30%).
• La mayor altura permite una mayor acumulación de material frontal, y la longitud de corte más corta origina una resistencia menor durante la excavación.
• La hoja del buldócer es, en su parte superior, ligeramente curvada, con el objeto de evitar que el material excavado y transportado caiga hacia atrás o se deforme excesivamente durante su movimiento.
• La hoja del angledózer tiene la curvatura de la parte superior más acentuada que la del buldócer, lo que permite que la tierra excavada no se amontone delante de la hoja alcanzando excesiva altura.

13. Movimientos que puede realizar el brazo de la cuchara de una excavadora frontal. ¿Cómo se llevan a cabo?

El brazo de la cuchara es simple o doble y soporta la cuchara en un extremo. Además, está provisto de los siguientes movimientos:

• De traslación: llamado ataque y retroceso.
• De rotación alrededor de un eje horizontal.

El deslizamiento del brazo con relación a la pluma se puede hacer, por cremallera, cadena y cable, según sea el tamaño de la máquina (para pequeñas por cremallera y para grandes por cable).

Conviene evitar al máximo los giros, por ser causa de pérdidas de tiempo.