Excavadoras hidráulicas: Alto rendimiento

Gentileza Multimaq
Gentileza Multimaq

Las excavadoras hidráulicas son equipos versátiles para la construcción civil y minera. Su brazo mecánico puede incorporar diferentes herramientas para trabajos en tierra, roca, hormigón o acero.

Las excavadoras se pueden adaptar a distintos alcances de brazo, capacidades de cucharón, suelos blandos o duros, etc. Para durezas muy elevadas basta con incorporar elementos de desgaste más resistentes.

Mejoras en seguridad, productividad, ahorro de combustible y bajas emisiones resultan relevantes para las compañías mineras, quienes contabilizan cada uno de estos aspectos.

Por Fabiola García S.
Periodista Construcción Minera

La construcción tiene otro aliado en la categoría de los pesos pesados. Una máquina versátil al igual que la retroexcavadora, pero con un gran brazo mecánico impulsado por una bomba hidráulica que canaliza el aceite al brazo telescópico, al cucharón o a la oruga. Las excavadoras hidráulicas sirven para llevar a cabo operaciones de movimientos de tierra tales como -su nombre lo dice-, excavaciones de tierra y rocas, pero también, gracias a otras herramientas aditivas, puede usarse para cortar o romper acero, rocas y hormigón, taladrar la tierra, acomodar material con pinzas, etcétera.

De acuerdo con Nicolás Fossatti, subgerente comercial en Multimaq, las funciones de la excavadora son sumamente diversas. “Depende mucho del trabajo que hará cada usuario. Para tipos de suelo de durezas muy elevadas se suelen incorporar elementos de desgaste más resistentes y fabricados para dichos fines, como baldes roqueros, calzas especiales, entre otros. La instalación de martillos hidráulicos también es bastante útil según el trabajo. Pero la máquina en sí es estándar”, comenta.

La estructura superior está unida a las orugas con un engranaje previamente engrasado que permite girar la máquina 360°, mientras que dos contrapesos conceden a la máquina las capacidades de carga a trabajar.

De acuerdo con un programa especializado en maquinaria del Discovery Channel, las excavadoras pueden levantar el 30% de su peso total, pueden romper objetos con una fuerza equivalente al 60% de su peso y el cucharón puede transportar de un solo viaje hasta el 10% de su peso. De modo que mientras más pesadas sean, mayor es su fuerza en cada palada.

Según el gerente general de XCMG, Juan Carlos Rojas, los clientes buscan equipos con mayor fuerza de desprendimiento. “Para eso tenemos las versiones Mass Excavator, que cuentan con configuraciones de brazos más cortos y mayor capacidad de balde. Podemos configurar un equipo para suelos blandos, duros, baldes roqueros, de propósito general y brazos de gran alcance (long reach)”, comenta.

Una excavadora  hidráulica para túneles, en tanto, debe  tener  confort, seguridad para el operador y permitir versatilidad operativa, explican desde Liebherr Chile. Sirve para excavar la frente de avance y otras obras como cruzados,  acuñadura, reducción secundaria, alta flexibilidad operativa, movilidad, y facilidad en la operación y mantención”, añaden.

En tanto, otros factores se suman en la carrera. Para Rojas de XCMG, hoy las mejoras tecnológicas apuntan a cuatro grandes pilares: seguridad, menor consumo combustible, bajas emisiones y productividad. Fossatti de Multimaq, coincide con la necesidad de un uso eficiente del combustible: “Se busca optimizar de la mejor forma la capacidad del motor y bomba del equipo versus el consumo de combustible. Es decir, lograr el máximo aprovechamiento de la potencia del equipo para cada tipo de trabajo, ni más ni menos. El cuidado al medio ambiente es también un aspecto relevante”.

En esta misma línea, Bruno Maldonado de Doosan Bobcat Chile, complementa que a favor del avance y del operador se han desarrollado tecnologías con mejor relación potencia-consumo en el motor diésel, mayor flujo hidráulico a través de dos bombas de alto rendimiento, cabinas con alto estándar de seguridad para el operador y computadores on board que controlan todo el funcionamiento de la máquina.

Doosan DX420LCA
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Doosan Bobcat presenta la excavadora DX420LCA. Esta máquina ofrecería mejoras en la durabilidad de sus componentes, en particular la rueda motriz, la guarda de la oruga, la tapa del motor de desplazamiento y el soporte de la rueda guía para tareas pesadas; un tren de rodaje reforzado en X, con muelle y rueda guía de oruga integrados más un bastidor de orugas de sección rectangular. En cuanto a su estructura, el brazo y la pluma serían aptos, de forma estándar, para tareas en canteras y minas; los cilindros grandes de pluma y brazo ofrecerían una operación suave y potente; tiene una disposición protegida de las mangueras hidráulicas, eléctricas y de lubricante; el buje EM (macrosuperficie mejorada) tendría un 30% más de vida útil que otras máquinas. Respecto al rendimiento del combustible la tecnología de “corte de seguridad” de control de la bomba ahorra un 20% a 30% durante los trabajos pesados; poseería una eficaz conversión de la salida del motor en potencia hidráulica que mejora el rendimiento de combustible y reduce costos. También incorpora una función de autodiagnóstico para su mantenimiento y seguridad. El cerebro de la excavadora hidráulica vendría a ser el sistema e-EPOSTM (Sistema Electrónico de Optimización de la Potencia), el que ha sido mejorado a través de un enlace de comunicaciones CAN (Red de Área de Controlador), que posibilita un intercambio continuo de información entre el motor y el sistema hidráulico. Dichas unidades se encuentran ahora sincronizadas, explican.

CAT 374D
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Desde Finning presentan la excavadora hidráulica CAT 374D. Una de las características de la serie 374D L, es el rendimiento en la apertura de zanjas, mayor productividad y menores costos de operación. Cuenta con una variedad de herramientas que incluye cucharones, martillos, garfios, multiprocesadores y desgarradores; cada una diseñada para optimizar el rendimiento de la máquina y para trabajar en aplicaciones mineras como limpieza, carga de camiones y rompimientos de superficies y rocas. Actualmente, Finning Chile, cuenta con este tipo de excavadora en Minera Esperanza, para la limpieza de zanjas y descarpe, informan desde la compañía. La cabina permite visibilidad y ergonomía. Cuenta con asientos de altura ajustable, climatización automática para aire acondicionado, calentador y descongelador.

El monitor a color con pantalla gráfica entregaría toda la información del equipo, como el nivel de combustible, temperatura del refrigerante y del aceite hidráulico. La palanca de control de accionamiento hidráulico desactiva las funciones hidráulicas durante el arranque del motor y evita la operación accidental de la máquina. El modelo 374D L cumple con exigencias ambientales como: tecnología ACERT que reduce las emisiones en el punto de combustión, requisitos de conformidad electromágnetica (norma ISO 13766, directiva 89/336/EEC y EMC framework), facilidad en la administración de fluidos para limitar el derrame de los fluidos cuando se realiza el mantenimiento rutinario, drenajes del tanque de combustible y tanque hidráulico permiten recolectar los fluidos en un recipiente durante el drenaje de los tanques.

JCB JS300 y JS500
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JCB, que en Chile es distribuido por Dercomaq,  está reemplazando su modelo JS290 por la nueva excavadora con orugas JS300 de 30 toneladas. Con un motor diésel JCB Dieselmax 672 acciona dos bombas hidráulicas de 252 litros/min controladas con el nuevo selector de potencia de trabajo Smart Control, que ajusta automáticamente la potencia hidráulica y del motor a medida que el operador aumenta las rpm del motor. La máquina ofrece fuerzas de arranque y de elevación. Equipada con un brazo de balancín de 2,5 m y un monobrazo de 6,2 m y una nueva geometría del enganche basculante que brindaría una mayor profundidad de excavación vertical de pared, lo que aumentaría la versatilidad.

La excavadora también cuenta con una pantalla LCD multifunción de 7 pulgadas a color que sería fácil de leer en todas las condiciones de iluminación, mientras el panel de distribución modificado hace que operar la máquina sea más fácil. La pantalla proporciona un monitor para una cámara retrovisora estándar, lo que brinda a los operadores visibilidad. Todas las revisiones diarias pueden realizarse desde el nivel del suelo y los niveles de aceite del motor se pueden acceder mediante el monitor de control SMART en la cabina, lo que reduce el tiempo de inactividad para el mantenimiento diario y aumenta la productividad.

Por otra parte, JCB reemplazará su modelo más grande de excavadora con orugas JS460, con el nuevo JS500, que tiene el peso operativo de 46 a 48 toneladas, dependiendo de la especificación. Tiene un chasís que se ajusta manualmente, lo que ofrece un ancho de transporte de menos de 3 m, una vez que ha llegado al sitio de trabajo puede extenderse a 3,65 m para proporcionar más estabilidad durante la excavación.

Los bastidores de las orugas usan tres rodillos superiores para distribuir la cadena de las orugas uniformemente y reducir las cargas de impacto durante el desplazamiento. Esto aumentaría la vida útil de los componentes y reduciría los costos operativos. El diámetro del rodillo inferior se ha aumentado de 190 mm a 200 mm, lo que brinda una rotación más lenta y una mejor capacidad de carga, mientras que el paso de los eslabones de la cadena se ha aumentado de 214 mm a 228 mm, lo que aumenta la capacidad de transporte por eslabón. La máquina también se beneficia del sistema de administración avanzada (AMS, por sus siglas en inglés) que controla el desempeño del motor y del sistema hidráulico, a la vez que ofrece una pantalla electrónica en la cabina para el operador.

John Deere 210G y 210G LC
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En Salinas y Fabres destacan las excavadoras hidráulicas John Deere 210G y 210G LC, las cuales serían más pesadas y más fuertes que los modelos anteriores. Su fabricante afirma que están “repletas de mejoras inspiradas por los clientes, como las cabinas más cómodas y espaciosas”. Los monitores de cristal líquido mejorados con navegación simplificada le permitirían al operador escoger fácilmente de entre muchas funciones e información de la máquina. Con WorkSight de John Deere, el sistema de monitoreo JDLink permite visualizar los datos de estado y utilización de la máquina en tiempo real, además de la información acerca de la ubicación. Fleet Care le sugiere el mantenimiento de modo proactivo para corregir los problemas de manera temprana, antes de que se conviertan en costoso tiempo de inactividad. Además, Service ADVISOR Remote permite que su concesionario lea códigos de diagnóstico y registre datos del desempeño sin acercarse hasta su lugar de trabajo. Sus sistemas de control hidráulico Powerwise III proporcionarían dosificación junto con un control suave y sin esfuerzo. Tres modos de productividad permiten elegir el estilo de excavación que se adecue al trabajo: “Alta productividad” ofrecería más potencia y una respuesta hidráulica más veloz para trasladar una mayor cantidad de material, “Potencia” brindaría un equilibrio de potencia, velocidad y ahorro de combustible para un funcionamiento normal, “Económico” reduce la velocidad máxima y ayuda a ahorrar combustible.

Hitachi Zaxis 870 LCS-5
Foto 6Salinas y Fabres presenta la excavadora hidráulica Hitachi Zaxis 870 LCS-5, maquinaria especialmente diseñada para apoyo en trabajos mineros e indicada para excavaciones de alto rendimiento. Su peso operativo es de 87,6 toneladas y el cucharón para trabajo severo (Extreme Duty) tiene una capacidad de 4,56 m3. “La minería exige maquinarias de alto rendimiento, bajo consumo y que aumenten la productividad. En ese sentido, las excavadoras Hitachi  otorgan a sus operadores la productividad y rapidez que necesitan para todas sus tareas. Entre sus cualidades destaca la potencia, velocidad, precisión y eficiencia del combustible con un motor Isuzu, turboalimentado, de 15,7 litros y una potencia de 483 HP”, comenta José Victor Amenábar, subgerente de Ventas de Maquinaria Salfa. Un sistema mejorado de caudal hidráulico y presiones de la nueva Serie 5 de Hitachi generan una mayor fuerza hidráulica y velocidad en todos los movimientos de la excavadora, lo que se traduce en más producción y metros cúbicos por hora, afirma su promotor. La excavadoras Hitachi vienen con el sistema de monitoreo remoto ZXLink Ultimate, que le da acceso en línea 24 x 7 a información como la ubicación, el estado, el uso y el consumo de combustible de su máquina. La cabina con climatizador automático, ofrecería confort y visibilidad para reducir el cansancio y las molestias del operario. Incluye también un monitor LCD a color en varios idiomas. “Un operador cómodo y seguro, es un operador más productivo”, concluye José Víctor Amenábar.

Liebherr 924 y 944
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Desde Liebherr presentan las excavadoras hidráulicas 924 y 944. Pueden ser utilizadas en las aplicaciones convencionales de tueneleo: después de que las máquinas de perforación fueron usadas para crear túneles transversales, cuando los explosivos se usan en perfilaciones secundarias y, por supuesto, en excavaciones directas. “Una excavadora  hidráulica para túneles debe  tener  confort, seguridad para el operador y permitir versatilidad operativa, sirve para excavar la frente de avance y otras obras como cruzados, acuñadura, reducción secundaria”, indican en Liebherr. Además, debe tener movilidad y facilidad para la operación y mantención, agregan. La cabina de estas excavadoras es presurizada con protección FOPS y FGPS. Sus promotores destacan la rotación de 45° hacia ambos lados del brazo mecánico. En tanto, las ventanas de la derecha y parte trasera están equipadas con paneles de policarbonato resistentes a ralladuras e impactos. Como opción, la cabina también está disponible con ventanas de policarbonato por todo el contorno. También posee un filtro de partículas certificado de acuerdo con el estándar VERT (reducción de emisiones de máquinas reales en construcción de túneles) y protección contra el polvo y la humedad (IP 65).

LiuGong 922D
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Al igual que toda excavadora, la 922D de LiuGong apunta al desempeño y durabilidad. Para garantizarlo, esta máquina incluye un motor Cummins de 5,9 litros hecho en EEUU y produce 137 caballos de fuerza a 1.950 revoluciones por minuto. Sus emisiones están mesuradas con Tier II. Pesa 21,5 toneladas y la capacidad de su cucharón es de 1 metro cúbico. Posee intercambiabilidad de cucharones y martillos, como un balde opcional de 1,3 m3 no coronado estándar o de 1,4 m3 coronado. Sus componentes como las bombas Kawasaki, válvulas de control y la transmisión de giro, los mandos finales Hy-Dash y los cilindros hidráulicos Kayaba, sumarían confiabilidad en la operación. El sistema de refrigeración de trabajo pesado mantiene la maquina en trabajos largos y condiciones exigentes. Las mejoras en el sistema hidráulico optimizan las revoluciones y la fuerza del motor, indica su promotor. Además, posee acceso libre a los puntos de mantenimiento, al igual que a los puntos de engrase. Por último, el sistema de rotación da una visibilidad en 360 grados.

XCMG XE700C
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La excavadora hidráulica de XCMG XE700C tiene un peso operativo de 68 toneladas y una capacidad de cucharón que va desde 2,8 a los 3,5 metros cúbicos.  Su promotor destaca el menor consumo de combustible gracias a la ingeniería aplicada en la maquinaria. “El alto precio de los combustibles en la última década ha generado buscar nuevas soluciones tecnológicas. Actualmente, XCMG es uno de los pocos fabricantes de excavadoras híbridas que disminuyen el consumo de combustible en casi un 30% respecto de una excavadora convencional”, comenta Juan Carlos Rojas, gerente general de la compañía. “Usamos motores japoneses marca Isuzu y americanos marca Cummins, ampliamente probados hace más de tres décadas en diferentes marcas de equipos”, agrega. El equipo usa bombas y motores hidrostáticos fabricados por Kawasaki Hidraulics, cabina Benyu, sistema eléctrico TTC, cilindros Hengli, aceros livianos y resistentes del proveedor sueco Saab.  Su promotor añade que a favor del avance del trabajo y del operador estas excavadoras cuentan con cabinas espaciosas y climatizadas, menores decibeles de ruido, mejor amortiguación para absorber las vibraciones, controles precisos y sistemas de monitoreo secuencial con pantallas LED de alta resolución que centralizan la operación total del equipo.

RECUADRO

Gigante de la mega construcción

Dentro de los gigantes de la construcción, la excavadora hidráulica Terex RH400 fue destacada en el puesto número cuatro de las mejores máquinas de movimiento de tierras de la historia. Este particular equipo es capaz de levantar 85 toneladas de una sola palada. Está diseñada para poder enfrentarse a superficies de diferente naturaleza y puede cargar los dúmperes (camiones mineros) en cuatro paladas. Sus 1.000 toneladas de peso no son un problema para transitar en terrenos complicados ya que las orugas se adaptan a los diferentes terrenos. Eso sí, su mantenimiento es complejo y peligroso.

Post Author: Fabiola Garcia Sanders