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• Kevin Mauricio

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NDICE Introducción ……………………………………………………………………………………………………………………Pág. 2 Objetivos …………………………………………………………………………………………………………………………Pág. 2 Objetivo General ………………………………………………………………………………………………….Pág. 2 Objetivo Especifico ……………………………………………………………………………………………….Pág. 2 Marco Teórico …………………………………………………………………………………………………………………Pág. 3 Marco Referencial ………………………………………………………………………………………………. Pág. 3 Marco Conceptual ………………………………………………………………………………………………. Pág. 3 Tipo de Dragalinas …………………………………………………………………………………………………………. Pág. 4 Características generales y de Diseño …………………………………………………………………………….. Pág. 5 Aplicaciones de una Dragalina ……………………………………………………………………………………….. Pág. 6 Partes de una Dragalina ……………………………………………………………………………………… Pág. 6 Mecanismo de Traslación ………………………………………………………………………… Pág. 7 Base de Apoyo ………………………………………………………………………………………... Pág. 7 Chasis Giratorio ………………………………………………………………………………………. Pág. 8 Pluma ……………………………………………………………………………………………………… Pág. 9 Mecanismo de Arrastre y Elevación ………………………………………………………… Pág. 9 Sistema Eléctrico ……………………………………………………………………………………. Pág. 10 Cazo …………………………………………………………………………………………………….… Pág. 11 Cabina ……………………………………………………………………………………………………. Pág.11 Operación Básica de la Dragalina …………………………………………………………………………………. Pág. 12 Hoja de Cálculo ……………………………………………………………………………………………………………. Pág. 14

Conclusión ………………………………………………………………………………………………………………… Pág. 14 Recomendación ……………………………………………………………………………………………………….. Pág. 15 Anexo ………………………………………………………………………………………………………………………… Pág. 15

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OPERACIÓN DE DRAGALINA 1.- Introducción La maquinaria pesada hoy por hoy nos ofrece variedad de aplicaciones según el proyecto que se va a trabajar. Son herramientas a gran escala y en diferentes dimensiones. Son maquinas que se aplican para trabajar en construcción, minería, y diferentes tipos de trabajos en las cuales el hombre le es imposible hacer por sus propios medios en un tiempo reducido y mayor eficacia. En la actualidad, maquinaria no solo comprende a las maquinas en si, sino también a las piezas u otros elementos que formen parte de esa ejecución mayor. Es a la combinación de piezas, maquinas, accesorios, novedades técnicas, todo eso da como resultado la maquinaria. Las maquinas presentas distintas variedades aunque todas tienen como finalidad la de guiar una forma de energía con el propósito de que aumente la producción, el nivel de trabajo. Pero a una maquinaria no se le puede clasificar por el tipo de motores que poseen, sino según su mecanismo( es decir, su conjunto de elementos de índole mecánico). Toda máquina por muy compleja que parezca está constituida básicamente por mecanismos simples que se pueden reducir en general a palancas, planos inclinados, ruedas , etc. Que al ser conectados estos elementos se obtiene mayor ventaja mecánica y se transforman en maquinas compuestas. La maquina simple es aquel mecanismos constituido por un solo operador, diseñado para realizar un trabajo sencillo conveniente y seguro. Las maquinas compuestas son la unión de varias maquinas simples, de forma que cada salida de ellas está directamente conectada a la entrada de la siguiente hasta conseguir el efecto deseado (La mayor ventaja mecánica) 2.- OBJETIVOS.2.1 OBJETIVO GENERAL Comprender y realizar un estudio de los conceptos básicos de la operación de una Dragalina, para poder conocer la importancia del estudio de la misma. 2.2 OBJETIVO ESPECIFICO  Realizar un estudio del concepto básico de lo que es una Maquinaria Pesada  Determinar todos los componentes y sistemas de una máquina de dragalina de tal manera que se conozca con claridad su funcionamiento

3.- MARCO TEORICO.-

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3.1 MARCO REFERENCIAL.La primera dragalina fue patentada por Ralph R. Osgood en 1880 y fue descrita como una excavadora de vapor que trabajaba hacia atrás. En 1885 se utilizo en una mina la primera draga, con una pluma de 15 m y un sistema de traslación sobre ruedas. En 1890, se construyeron varias dragalinas autopropulsadas, pero no giratorias, con cazos de 0,5 y 0,75 m 3

de capacidad y plumas de 25 m. El principal campo de aplicación de las dragalinas se encuentra actualmente en la explotación de yacimiento de carbón, con un 85% de las maquinas fabricadas, y el resto en minas de otras sustancias minerales. 3.2 MARCO CONCEPTUAL.-

La dragalina es una máquina excavadora de grandes dimensiones. Por eso se construye en el mismo lugar donde se va a usar, en minería y en ingeniería civil, para mover grandes cantidades de material. Es especialmente útil en lugares inundados: por ejemplo para la construcción de puertos. Su peso supera fácilmente las 2.000 toneladas hasta llegar en algunos casos a las 13.000. Las dragalinas Cat* son una herramienta de excavación primaria en operaciones de diferentes superficies en todo el mundo. Son altamente productivas y ofrecen el menor costo de material por tonelada en la industria. Las dragalinas son una herramienta importante de excavación que se utiliza en muchas operaciones de minería de superficie del mundo. Estas máquinas altamente productivas operan las 24 horas del día, los siete días de la semana y pueden alcanzar profundidades de 79,8 m (262 pies) con capacidades de hasta 116,2 m 3 (152 yd3). Las dragas excavadoras ofrecen el costo por tonelada de remoción de material más bajo y tienen un promedio de vida útil de 40 años. En otras palabras, son la máquina más productiva y versátil de la industria. Caterpillar ofrece más de 45 especificaciones de dragas excavadoras e ingenieros de aplicación de planta permanente que le ayudarán a determinar la solución que mejor se adapta a sus necesidades específicas.

3.3 TIPO DE DRAGALINAS (CATERPILLAR) DRAGALINA PEQUEÑA 8000 (CATERPILLAR)

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La serie de dragalinas pequeñas Cat ofrece las tecnologías e innovaciones más recientes en dragalinas, al proporcionar el nivel más alto de productividad y confiablidad junto con el más bajo costo total de propiedad. Especificaciones:

DRAGALINA MEDIANA 8200 (CATERPILLAR) Con los niveles más elevados de productividad en remoción de escombros a un bajo costo por tonelada, las dragalinas modelo Cat 8200 ofrecen toda la tecnología innovadora de nuestro modelo Cat 8750, el más representativo, pero a una escala de tamaño mediano. Junto con un menor desembolso de capital inicial en comparación con las dragalinas más grandes, la combinación sin igual del modelo 8200 de tecnología, tamaño y larga vida útil garantiza el bajo costo total de propiedad que necesita para una fuerte recuperación de la inversión. Especificaciones:

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DRAGALINA GRANDE 8750 (CATERPILLAR) Con los niveles más elevados de productividad en remoción de escombros y al menor costo total por tonelada, el modelo 8750 es el más representativo entre las dragalinas Cat. Es la primera dragalina en ser exitosamente equipada con sistemas de impulsión de CA IGBT y cuya tecnología superior fue desarrollada con el único propósito de hacer su jornada laboral más productiva, predecible y, por sobre todo, segura. Especificaciones:

3.4 Características generales y de Diseño Las dragalinas no son maquinas que estén estandarizadas en su construcción, como ocurre con otros equipos. Debido a su alto coste inicial, se realiza un gran esfuerzo para ajustar el diseño y las especificaciones de las mismas a las condiciones de trabajo con vistas a optimizar el rendimiento.

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3.5 Aplicaciones de una Dragalina •Aplicaciones Limpieza del fondo de los puertos y costas  Aumento de la profundidad de calado necesaria para el tránsito de ciertas embarcaciones.  Dragado de ríos y presas  Excavación de áridos del fondo del lecho de los ríos  Aumento de la profundidad de calado necesaria para el tránsito de ciertas embarcaciones  Técnica de trasbordo de material  Remoción del estéril para mostrar las vetas de carbón  Demolición  Construcción de oleoductos  Dragado de ríos y presas

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3.6 Partes de Una Dragalina 3.6.1 Mecanismo de Traslación Los motores de traslación se alimentan con los generadores de arrastres de corriente continua y con total regulación de velocidad. El mecanismo de reducción es el mayor envergadura de los que dispone la maquina tal como se representa en la Figura.

Esto viene a ser la Zanca de la Dragalina donde se apoya la maquinaria para hacer el trabajo requerido. 3.6.2 Base de Apoyo Las dragalinas de orugas se apoyan con el tren de rodaje directamente sobre el terreno, al igual que otras maquinas que disponen del mismo sistema de traslación. Las dragalinas de zancas poseen una base de apoyo de forma circular y construcción cilíndrica recta que transmite al terreno el peso de la maquina. En la figura podemos observar los distintos tipo de etapa del trabajo de una dragalina en operación.

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3.6.3 Chasis Giratorio Es la plataforma también de tipo Celular, que soporta el resto de la maquina. En su interior se encuentran ejes de los mecanismos de giro, los anillos rozantes alrededor del eje de rotación, los ejes de las levas del sistema de zapatas y los mecanismos de traslación.

3.6.4 Pluma La pluma que va suspendida por su parte superior del mástil o directamente del bastidor en A, y va fijada en su extremo inferior al chasis giratorio mediante bulones, está construida también por una estructura de celosía.

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Es la parte de la maquina mas delicada y la que define el alcance de la misma. Al pasar de los años la longitud de las plumas en diseño cada vez son mayores. Las plumas se construyen con secciones cuadradas mediante perfiles o tubos y consecciones triangulares con tubos. Las estructuras tubulares, se rellenan con un gas inerte a presión, que sirve para detectar mediante un manómetro la existencia o aparición de grietas que pudieran producirse por los esfuerzos que deben soportar.

3.6.5 Mecanismos de Arrastre y Elevación Los mecanismos principales de accionamiento de una dragalina, durante la fase de operación son tres : arrastre la cuchara, elevación de la cuchara y giro de la pudieran producirse por los esfuerzos que deben máquina soportar. Todas las funciones se realizan gracias a motores de corriente continua con regulación de velocidad mediante transmisión por engranajes instalados sobre el chasis giratorio. El arrastre de la cuchara se efectúa mediante cables de que en un lado están arrollados a un tambor y en el MÁSTIL otro fijados a las orejetas del cazo mediante unas cadenas. La entrada de los cables a la sala de máquinas de las dragalinas se realiza a través de sistemas de poleas guía, con diferentes diseños y configuraciones.

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En el dispositivo representado en las figuras citadas los cables guiados por las poleas de ejes horizontales,. montadas sobre unas estructuras pivotantes, suben a otras poleas sujetas a la estructura del mástil, entrando a la sala de máquinas para arrollarse al tambor delantero de arrastre. 3.6.6 Sistema Eléctrico Salvo unidades más pequeñas, las dragalinas son generalmente accionadas eléctricamente. Los equipos de accionamiento que permiten la regulación continua de velocidad y la devolución a la red de la energía de frenado de cada movimiento son similares a los descritos para las excavadoras eléctricas de cables. Los grupos motor-generadores se sitúan siempre en la parte posterior de la sala de maquinas para servir adicionalmente de contrapeso. 3.6.7 Cazo ING. MECANICA AUTOMOTRIZ Y AGROINDUSTRIAL MAQUINARIA PESADA

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Los cazos de las dragalinas son totalmente metálicos y se construyen mediante piezas de función y soldadura. Debido a los fuertes impactos y desgastes que deben soportar disponen de piezas de material resistente en áreas críticas. Los cazos se unen a los cables de elevación y arrastre mediante cadenas de acero fundido resistentes a la abrasión. La configuración de los cazos es la de una caja abierta por la cara lateral enfrentada a la maquina, que sirve de entrada del material, y también por la cara superior. En el borde de ataque del fondo del cazo se disponen los dientes de acero que sirven para efectuar la excavación.

3.6.8 Cabina La cabina va situada en la parte delantera y en uno de los lados de la maquina y en, algunas unidades en ambos, para disponer de la máxima visibilidad durante la operación.

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4.- Operaciones Básicas de la Dragalina El ciclo de trabajo de una dragalina consta de las siguientes seis fases:

1.- Lanzamiento e hinca del cazo Con el cable de arrastre el maquinista acerca el cazo a la maquina y al mismo tiempo tira del cable de elevación para mantener el cazo en el aire. Suelta el cable de arrastre y, una vez rebasada la vertical al extremo de la pluma por la cuchara, va soltando cable de elevación con cuidado para que el cazo caiga en el lugar de excavación deseado 2.- Carga del Cazo Una vez que el cazo se encuentra sobre el terreno, se recoge cable de arrastre, a la vez que se suelta cable de elevación, con lo cual se va realizando la excavación y el cazo va llenándose conforme se aproxima a la maquina. Esta operación de arranque se ve facilitada por los dientes que dispone el cazo en el borde de ataque. Normalmente, los cazos se llenan después de recorrer unas distancias equivalentes a 2 o 2,5 veces la longitud del mismo. 3.- Elevación del cazo Cuando esté se encuentra lleno y próximo a la dragalina, se levanta mediante el cable de elevación, en combinación con el cable de arrastre para evitar el vuelco de la cuchara. ING. MECANICA AUTOMOTRIZ Y AGROINDUSTRIAL MAQUINARIA PESADA

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4.- Giro de la dragalina Se produce el giro de la superestructura hacia el lugar de descarga, manteniendo el cazo en la posición de la fase anterior. Los ángulos de giro normalmente varian entre 45° y 120° 5.- Descarga Una vez colocada la maquina en el punto de descarga, se suelta el cable de arrastre y se tira del de elevación, con lo que la cuchara, al llegar bajo el extremo de la pluma, se pone automáticamente en posición de descarga y los materiales se vacían sobre la escombrera. 6.- Giro de la dragalina Después de efectuar la descarga, la maquina gira sobre la corona dentada para repetir el ciclo. Simultáneamente a este giro se aproxima el cazo a la maquina, manteniéndolo en el aire. Generalmente la duración de todas esas operaciones es del orden de 60 segundos. La demanda de potencia en las dragalinas varia mucho según la fase del ciclo de operación que se trate. Durante la excavación se tiene una fuerte demanda inicial, que disminuye al finalizar el llenado del cazo para después aumentar sensiblemente al comenzar la elevación del mismo y el giro de la dragalina. A continuación, la demanda disminuye y al frenar el giro y realizar la descarga del material se regenera energía.

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5.- Hoja de Cálculo Los parámetros principales que es preciso determinar para seleccionar una dragalina son las siguientes: • Alcance del equipo • Profundidad de excavación • Altura de vertido • Capacidad del cazo Los 3 primeros parámetros dependen del método de descubierta, relacionado con el espesor de recubrimiento, la potencia del mineral, la anchura de explotación, etc. El cuarto parámetro es función de la producción prevista de mineral que marca el ritmo de excavación del estéril. Las variables y dimensiones que intervienen en la determinación de la geometría de la dragalina son las siguientes:

Fórmula para el Alcance de una Dragalina La altura de la escombrera se determina con la ecuación: 6.- Conclusión Técnicamente se hiso un estudio sobre los conceptos de las partes de una dragalina y hecho un estudio sobre la operación de una dragalina lo más concreto posible.

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7.- Recomendaciones Se debe recurrir a una información más actualizada sobre las operaciones y distintos tipos de fabricación de material respecto a las Dragalinas para así tener un poco mas de información sobre la actualidad de esta maquinaria. 7.- Anexo Aquí dejamos Las Dimensiones de una Dragalina Caterpillar B200

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