La necesidad de avances y mejoras en operación de una compañía de movimientos de tierra y constructora de vías férreas en 1835, junto con la visión de un joven inventor estadounidense, dieron lugar a la revolución de la excavadora mecánica. Más de 180 años después, esta se ha convertido en una herramienta esencial, imprescindible, para el actual mundo de la construcción.
Históricamente, como ha sucedido en innumerables ocasiones, la necesidad de innovar para optimizar y rentabilizar grandes operaciones empresariales, dio lugar a la proyección y nacimiento de una herramienta de trabajo pensada para incrementar la productividad.
Hasta mediados de la década de 1830, el movimiento de tierras se efectuaba básicamente con rudimentarios «rascadores» de metal y madera tirados por caballos, y cuando el terreno no lo permitía, se realizaba de forma manual, a pico y pala, mediante ingente cantidad de trabajadores (generalmente inmigrantes chinos, que ofrecían mano de obra barata).
Una revolución en la construcción
Durante la construcción de la vía férrea entre Springfield y Worcester (Massachusetts), a cargo de la empresa contratista Carmichael & Fairbanks, un joven de tan solo 22 años recientemente nombrado socio de la compañía, William Smith Otis (emparentado con Elisha Graves Otis, inventor del ascensor «seguro»), diseña y crea en 1835, lo que en aquel entonces se conocería como «Excavadora de grúas para excavar y remover la tierra».
William Smith Otis (1813 – 1839)
Si bien la primera inscripción de patente es de 1836, la pérdida de las especificaciones durante un incendio, retrasó la adjudicación definitiva de la patente hasta el 24 de febrero de 1839.
El ingenio mecánico creado por el joven Smith Otis, básicamente imitaba los mismos movimientos de un hombre arrojando tierra en un cubo con una pala, y luego girando 90 grados para depositar el contenido del cubo en un vagón de transporte.
El esquema de ingeniería original especifica una grúa soportada por un vagón de ferrocarril, el cual sería arrastrado por caballos, por lo cual la primer excavadora no sería aún totalmente autónoma.
La operación de la herramienta contaría en aquel entonces con un cucharón metálico que rascaría una carga de tierra, para posteriormente elevarla con la grúa accionada por vapor y finalmente descargarla en vagones de ferrocarril, utilizando un sistema de poleas operado por trabajadores, para orientar la pluma construida en madera.
Presente y futuro de la excavadora mecánica
La máquina inventada por William Smith era accionada, en parte por un motor de vapor, arrastre animal y maniobrabilidad humana, lo que permitía el movimiento de volúmenes de entre 380 a 400 metros cúbicos.
Más de 180 años de avances tecnológicos han permitido la innovación en motores de combustión de increíble potencia, y más recientemente motores eléctricos, incorporación de innumerables sistemas hidráulicos, casi infinitas configuraciones de longitud y profundidad de palas, así como la aparición de terminales y accesorios destinados a infinidad de tareas como martillos hidráulicos, multiprocesadores, tijeras, pulverizadores, pinzas, etc.
Cubetas de hasta 4.2 m³ por carga o la incorporación de muy diversos sistemas de seguridad, cabinas de máximo confort dotadas de los últimos sistemas de operación, entre otros enormes avances de diseño, son el legado y testimonio de la visión de un joven inventor que perdura en el tiempo.
En la actualidad existen excavadoras que sobrepasan los 225 metros de longitud y los 96 metros de diámetro, con un peso de más de 13000 toneladas y que son capaces de remover cerca de 240 mil metros cúbicos de tierra por día.
Del vapor a los motores
Aunque su configuración básica haya cambiado relativamente poco, estos equipos sustituyeron el accionamiento por vapor por motores diésel y luego por motores eléctricos, las cadenas se reemplazaron por cables y el tren de rodaje que permitía los desplazamientos pasó a ser sobre orugas.
Quizás sea este el espaldarazo definitivo a una industria que fue afrontando y superando retos a lo largo del último siglo, especializando las tareas de construcción paralelamente a la aparición de nuevos tipos o subtipos de equipos (independizando excavar de cargar, por ejemplo), apariciones que casi siempre han sido fruto de la evolución y casi nunca de la súbita invención. Los ingenieros de desarrollo se han ido “limitando” a dar forma a los grandes principios que han presidido la labor constructiva del ser humano: cargar, excavar, elevar, transportar, compactar, nivelar, etc.
En los albores de este prodigio, el enorme desarrollo del ferrocarril, especialmente en Europa y Estados Unidos, dio paso a otro gran hito con el que prácticamente arranca el siglo XX: el motor a gasolina, que propició la movilidad de las máquinas fuera de las vías férreas y supuso el gran salto cualitativo en su potencia, que ya no cesaría de incrementarse a lo largo del tiempo.
Se inicia así el camino de los grandes éxitos, tanto en el desarrollo de equipos de construcción como en su aplicación. El motor de explosión como sustituto del vapor abrió una nueva era, que fue también la de la construcción de carreteras, que contaría para este desarrollo con un buen número de equipos específicamente ideados para tal fin. La invención del motor térmico fue el primero de una serie de hitos destacados en la historia de la maquinaria en el siglo XX, al que habría que sumar –más o menos cronológicamente– los trenes de orugas, los neumáticos, la aplicación de la hidráulica, la transmisión hidrostática, la electrónica aplicada, la informática y la ergonomía como concepto de diseño.
Todas estas innovaciones tecnológicas introducidas a lo largo del tiempo han tenido como misión mejorar el cuádruple objetivo que se requiere de las máquinas: productividad elevada, coste unitario bajo, facilidad de mantenimiento y alta disponibilidad. Es decir, alta rentabilidad asegurada.
Fuentes: Somaq, Secsa/Machinery
