Son máquinas de ataque frontal para la excavación y carga de grandes masas, equipadas con un equipo de excavación de empuje o frontal, como una cuchara frontal. Surgieron como alternativa a máquinas de arranque y carga (principalmente palas de ruedas), en trabajos en que la dureza del terreno obligaba, para poder utilizarlas como máquina de carga, a la escarificación previa del terreno, para obtener unos rendimientos altos. En terrenos comprendidos por su dureza entre escarificación media y voladura de terrenos blandos, la pala frontal, por su mejor aprovechamiento de la fuerza de arrancamiento y su diferente forma de cargar, permitía el arranque directo del material, prescindiendo del tractor de escarificación y aportando, por tanto, una bajada importante de los costes de explotación.
La cuchara está colocada de forma que los dientes miran hacia el exterior; debido a esto, para cargarla hay que moverla de abajo hacia arriba, con el material arrancado por los dientes cayendo dentro del cazo, como en las palas cargadoras. A pesar de que las grandes máquinas de este tipo son específicas, existen modelos en los que es fácil cambiar el equipo de uno frontal a otro de retroexcavación. Con todo, a una pala frontal se le exige mayor robustez, plumas, balancines y cucharas específicamente diseñados para su trabajo.
El cucharón frontal puede configurarse con descarga frontal o de fondo. Estos últimos descargan a través de una puerta articulada que se abre mediante un mecanismo hidráulico, lo que permite la salida del material. También se podrían recoger rocas del suelo mediante este mecanismo tipo pinza. A pesar de ello, el uso habitual es la cuchara de descarga frontal, por su menor coste y mantenimiento.
La máquina debe realizar esfuerzos de penetración y excavación para cumplir su función. Este puede ser de excavación y carga de materiales en banco, o únicamente de carga de materiales sueltos.
Sus posibilidades y aplicaciones son amplias, usándose en canteras de roca volada o de roca blanda, en carga y descarga de grandes bloques extraídos de canteras, en bancos de arena o grava y en extracciones de mineral. Realiza cortes en laderas, abre zanjas y cimientos profundos. Su forma de trabajar de manera efectiva consiste en excavar el terreno desde el nivel de sustentación hacia arriba. Se utiliza fundamentalmente en excavación con carga directa hacia las unidades de transporte.
Os dejo un vídeo de una pala frontal, la Hitachi EX8000.
Curso:
Curso de gestión de costes y producción de la maquinaria empleada en la construcción.
Referencias:
YEPES, V. (2014). Maquinaria de movimiento de tierras. Apuntes de la Universitat Politècnica de València, Ref. 204. Valencia, 158 pp.
YEPES, V. (2022). Gestión de costes y producción de maquinaria de construcción. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 243 pp. Ref. 442. ISBN: 978-84-1396-046-3
YEPES, V. (2023). Maquinaria y procedimientos de construcción. Problemas resueltos. Colección Académica. Editorial Universitat Politècnica de València, 562 pp. Ref. 376. ISBN 978-84-1396-174-3
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