2 cargador frontal

8/18/2019 2 Cargador Frontal

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Clasifcación(or conveniencia podemos clasicar a los cargadores desde dos

puntos de vista)

Por la orma de eec!ar la descar"a Descar"a ronal

Los cargadores con descarga frontal son los m!s usuales de

todos. Estos voltean el cucharón o bote hacia la parte

delantera del tractor, accion!ndolo por medio de gatos

hidr!ulicos.*u acción es a base de desplazamientos cortos y se usa para

excavaciones en sótanos a cielo abierto, para la manipulación

de materiales suaves o fracturados, en los bancos de arena,grava, arcilla etc. +ambin se usan con frecuencia en rellenos

de zanas y en alimentación de agregados a plantas

dosicadoras o trituradoras.-na derivación de este tipo de descarga, es cuando se usa el

cucharón tipo concha de almea al que tambin se le llama

bote de uso mltiple. Este se puede abrir en dos para cargar

o descargar adem!s de que se puede usar como bote de

descarga frontal.El obeto de que el bote se abra, es que cuando el labio

superior que es el que forma la caa del bote se separa de la

parte vertical, esta queda como cuchilla topadora, y se puede

usar como tal, adem!s de que cuando est! cargando se

pueden forzar ciertos materiales a entrar dentro de l al

cerrar las dos partes del bote. En la parte trasera del

cucharón, un par de cilindros hidr!ulicos de doble acción,hacen que sta se abra o cierre.

Descar"a laeralLos de descarga lateral tienen un gato adicional que acciona

al bote volte!ndolo hacia uno de los costados del cargador.

Estos tienen como ventaa que el cargador no necesita hacer

tantos movimientos, para colocarse en posición de cargar al

camión o veh#culo que se desee, sino que basta que secoloque al veh#culo paralelo.


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/esde luego este tipo es m!s caro que el de descarga frontal,

y sólo se ustica su uso en condiciones especiales de

trabao, por eemplo, en sitios donde no hay muchos espacios

para maniobras, como el rezago de tneles de sección

estrecha, o en cortes largos de camino, ferrocarriles o

canales. Descar"a rasera

Los equipos de descarga trasera se diseñaron con la

intención de evitar maniobras del cargador. En estos el

cucharón ya cargado pasa sobre la cabeza del operador y

descarga hacia atr!s directamente al camión o a bandas

transportadoras o a tolvas, etc.Estos equipos resultan sumamente peligrosos y causan

muchos accidentes, porque los brazos del equipo y bote

cargado pasan muy cerca del operador.0lgunos de estos equipos han sido diseñados con una cabina

especial de protección, pero esto resta eciencia a la

m!quina, porque reducen la visibilidad, adem!s de que

añade peso al cargador.En realidad han sido desechados para excavaciones a cielo

abierto y sólo se usan en la rezaga de tneles, cuya sección

no es sucientemente amplia, para usar otro tipo de

cargador.0 este equipo de descarga trasera diseñado especialmente

para excavaciones de tneles, se les llama rezagadoras y hay

algunas f!bricas que se han dedicado especialmente a

perfeccionarlos por lo que en muchas ocasiones resulta ser el

equipo adecuado para cargar el producto de la excavación

dentro de tneles. 1ienen montados generalmente sobre

orugas, aunque algunos pequeños vienen sobre ruedas

met!licas que ruedan sobre una v#a previamente instalada

dentro del tnel. Es muy raro encontrar este equipo montado

sobre llantas.Por la orma de rodamieno De llanas #ne!m$icos%


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Los cargadores frontales montados sobre neum!ticos, son

equipos de excavación, carga y acarreo que tienen uncucharón o bote para estos nes y que se adaptan en la

parte delantera de los tractores.2ediante la selección del convertidor de par, bombas,

motores adecuados, ees de transmisión, diferencial y

reducciones planetarias perfectamente conuntados para

suministrar la m!xima potencia utilizable con prdidas por

rozamientos m#nimos, se pueden realizar las siguientes

funciones)%. +ransmitir fuerza suciente a las ruedas para proporcionar

una acción de empue adecuado al peso de la m!quina.3. *uministrar fuerza al sistema hidr!ulico que excavar!,

levantar! y volcar! las cargas adecuadas por anticipado.Estas m!quinas por tanto no son simples tractores

equipados con componentes adecuados para la excavación y

carga, sino que son m!quinas b!sicamente proyectadas

para excavar, elevar y cargar, cada una de ellas formada por

componentes estructurales, motrices y mec!nicos,

plenamente integrados y concebidos para trabaar

conuntamente.

De carriles #or!"as%


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0l conunto formado por el tractor de orugas y el equipo se le

llama cargador frontal, tractor pala y m!s comnmente

traxcavo, que es la degeneración del nombre de un modelo

de una marca determinada, pero que en 2xico se ha

generalizado y se le nombra as# al de todas las marcas.

En cuanto al sistema hidr!ulico, controles autom!ticos,

cucharones y motor, se rigen en forma general bao el mismo

principio que los cargadores montados sobre neum!ticos

Caracer&sicas Car"adores monados so're ne!m$icos

Los cargadores frontales montados sobre neum!ticos, son

equipos de excavación, carga y acarreo que tienen un cucharón

o bote para estos nes y que se adaptan en la parte delanterade los tractores.


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2ediante la selección del convertidor de par, bombas, motores

adecuados, ees de transmisión, diferencial y reducciones

planetarias perfectamente conuntados para suministrar la

m!xima potencia utilizable con prdidas por rozamientos

m#nimos, se pueden realizar las siguientes funciones)%. +ransmitir fuerza suciente a las ruedas para proporcionar

una acción de empue adecuado al peso de la m!quina.3. *uministrar fuerza al sistema hidr!ulico que excavar!,

levantar! y volcar! las cargas adecuadas por anticipado.Estas m!quinas por tanto no son simples tractores equipados

con componentes adecuados para la excavación y carga, sino

que son m!quinas b!sicamente proyectadas para excavar,

elevar y cargar, cada una de ellas formada por componentes

estructurales, motrices y mec!nicos, plenamente integrados y

concebidos para trabaar conuntamente.

N(UM)TICOS*i los motores y trenes de transmisión han experimentado

cambios lo sucientemente amplios para hacer posible la

consecución del moderno cargador, para trabaos intensivos,

los neum!ticos tambin han evolucionado. *e ha demostrado

mediante una gran cantidad de estudios efectuados sobre el

terreno que, por eemplo, un neum!tico del tipo que se utiliza


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en las m!quinas para el movimiento de tierra, equipado con

pocas lonas, suministra un !rea de apoyo superior.En contra de la creencia popular, de que los neum!ticos de

los cargadores se deterioran bao condiciones de trabao

intensivo, en proporción similar, e incluso superior a los delos neum!ticos de las motoescrepas, la experiencia nos

demuestra lo contrario. El armazón b!sico del neum!tico

montado en un cargador se desgasta mucho m!s despacio,

debido a que la cantidad de calor generada en el neum!tico

es menor a la que se produce en el mismo neum!tico cuando

este es utilizado en una motoescrepa. Esto es debido

principalmente, a que tanto la velocidad y distancia deacarreo de los cargadores, son menores que los de la

motoescrepa.El tractor b!sico del cargador se ha diseñado para permitir

modicaciones en la distribución del peso, ya sea mediante el

in4ado de los neum!ticos con agua o adición de contrapesos,

por lo que se puede adaptar con mayor precisión a las

diversas condiciones de trabao.

PROT(CCI*N D( LOS N(UM)TICOS(ara aumentar la duración de las costosas llantas, se debe

recomendar a los operadores que no acomoden las cargas

mediante arrancones y frenaes bruscos, pues esta psima

costumbre, se traduce en severos impactos y frecuentemente

causan la rotura del teido de las lonas de los neum!ticos.La presión de aire apropiado, es base para la duración y el

buen funcionamiento de estos equipos.5uando la supercie de rodamiento est! compuesta de

materiales abrasivos y fragmentos de roca que puedan dañar

a los neum!ticos es pr!cticamente recomendable proteger a

stos, que constan de zapatas y eslabones de acero.


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Cargador Frontal con Cadenas

Amortiguadas

(ara resolver el problema de las

cortaduras y daños por

calentamiento de los neum!ticos, en los cargadores de gran

producción, se usa una llanta sin cea 6beadless7, que

consiste en un cinturón de montae reemplazable, que est!

compuesto de zapatas de acero.

Beadless CUC+ARON(S

+oca ahora hablar de los elementos b!sicos de carga, es

decir, de los cucharones. (ara ello, mencionaremos los

diferentes tipos existentes en el mercado, concret!ndonos a

continuación, a hacer una breve descripción de los mismos.a% ,oe li"ero

Los equipos que nicamente van a cargar materiales

sueltos y poco abrasivos tienen un bote ligero y en la

parte extrema del labio inferior, est!n reforzados por una

cuchilla que es la que primero entra en el material que va

a mover.


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'% ,oe reor-ado5uando se necesita

excavar adem!s de cargar entonces el bote es un poco

m!s fuerte que el anterior y viene equipado con una serie

de puntas o dientes repartidos en el mismo sitio en que el

anterior lleva cuchilla. Los dientes tienen por obeto

facilitar la penetración del cucharón dentro del material.

Bote de dientes para excavar

y cargar.Estos dientes est!n

cubiertos por un casquillo de

acero especial, resistente a la abrasión y cuando sufren

desgaste considerable se cambian por nuevos, con obeto

de proteger a los dientes y al bote mismo.

c% ,oe s./er reor-ado con dienes5uando el material que se va a cargar es roca

fragmentada o laas entonces se debe usar un bote

especial, sper reforzado, que es igual al bote de

excavaciones pero m!s fuerte. 0lgunos botes para roca

tienen su borde inferior en forma de civil y no llevan

dientes sino cuchilla.

Bote súper reforzado.


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Bote con borde inferior en "V".

d% ,oe /or demoliciónEste tipo sirve para cargar desechos y escombros de

forma irregular, para esto cuenta con una mand#bula con

fuerza hidr!ulica cuyos bordes son dentados. Las planchas

laterales son desmontables para meor agarre de

materiales grandes.

Bote para demolición

e% ,oe (0ecor de RocaEl eyector es utilizado para descargar el material que se

encuentra en el bote, ya que ste avanza hasta el extremo

delantero" por esta causa es posible regular la eyección

del material, a n de situar bien la carga y minimizar loschoques en la caa del camión. La cuchilla en 818 truncada

facilita la penetración y la carga.


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Bote yector de !oca

% ,oe de re1illa*e utiliza para el maneo de roca suelta. Las aberturas del

fondo permiten que el material indeseable caiga a travsde stas.

Bote de !eillaLos fabricantes adem!s de estos tipos hacen otros segn

las necesidades del cliente.

Car"adores monados so're or!"as0l conunto formado por el tractor de orugas y el equipo se le

llama cargador frontal, tractor pala y m!s comnmente

traxcavo, que es la degeneración del nombre de un modelo de

una marca determinada, pero que en 2xico se ha

generalizado y se le nombra as# al de todas las marcas.


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Cargador Frontal montado sobre orugasEn cuanto al sistema hidr!ulico, controles autom!ticos,

cucharones y motor, se rigen en forma general bao el mismo

principio que los cargadores montados sobre neum!ticos ya

descritos anteriormente. (or esa razón en adelante se

describir!n solamente las diferencias m!s signicativas.

ORUGASEl sistema de tr!nsito de estos cargadores consta de cadenas

formadas por pernos, y eslabones, a las cuales se atornillan

las zapatas de apoyo. Estas cadenas se deslizan sobre

rodillos, conocidos comnmente como roles. En el extremo

posterior de la cadena se encuentra la catarina que es un

engranae propulsor que transmite fuerza tractiva.


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#istema de tr$nsito

-n adecuado ancho y largo de las orugas es necesario, para

la estabilidad contra el volcamiento lateral cuando acarrean

cargas pesadas.Estos tipos de cargadores tienen una conexión r#gida ente el

bastidor de las orugas y el bastidor principal, pues de esta

manera se meora la estabilidad.

Conexión r%gida entre bastidores

El tipo de zapatas de las orugas utilizadas, tienen una

in4uencia considerable en la tcnica de excavación.En ocasiones se utiliza la zapata lisa para no deteriorar la

supercie de trabao, pero sta tiene el inconveniente de que


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patina bastante sobre muchos suelos e impide que toda la

potencia de la m!quina se aplique al trabao.5uando por condiciones, de trabao se necesita que el

cargador gire muy frecuentemente, se usan zapatas con

garra pequeña de %938 a 39:8 aproximadamente. Este tipo dezapata proporciona meor tracción que las lisas pero an

patinar! con facilidad en condiciones resbalosas.0 medida que la zapata con semigarra se desgasta, las

cabezas de los pernos de sueción quedan expuestas y se

desgastan y las orillas de las zapatas se debilitan de manera

que pueden doblarse. *u vida puede prolongarse soldando

una tira de aleación a lo largo de la barra central. -n

cargador soldado de esta manera podr! tener buena tracción

pero puede producir una marcha molesta sobre terrenos

duros.Las zapatas lisas o de semigarra no son adecuadas para

trabaar en terrenos lodosos, ya que se hacen tan resbalosos

que proporcionan poca tracción y no suetan tablones u otros

obetos colocados debao de ellas para ayudar a salir de los

agueros. +ambin permiten que la m!quina se deslice cuesta

abao cuando trabaa sobre un talud lateral.La garra grande da muy buena tracción. pero presenta

dicultad en el pivoteo o giro. +ambin hace a la m!quina

muy susceptible a dar tirones y somete a sta y al cucharón a

impactos y sobrecargas que pueden acortar la vida del

cucharón.(ara condiciones especiales pueden suetarse garras sobre

las zapatas regulares. Las garras pueden colocarse en sólo

seis u ocho zapatas de las orugas uniformemente espaciadas

de cada lado para el trabao en lodo.

Par$meros2coefcienesEn el movimiento de tierras lo que m!s nos interesa es minimizar

los costos de producción, es decir obtener el costo m!s bao

posible por unidad de material movido.


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*e entender! por rendimiento al volumen de material movido

durante la unidad de tiempo. Este depende de numerosos

factores como son)a7 5apacidad del cucharón y su posibilidad de llenado.b7 +ipo de material.c7 0ltura del terreno a excavar y la altura de descarga.d7 La rotación necesaria entre la posición de excavación y

descarga.e7 La habilidad del conductor.f7 La rapidez de evacuación de los materiales.g7 5aracter#sticas de la organización de la empresa.h7 5apacidad del veh#culo o recipiente que se cargue.

Rendimieno de !n car"ador3C$lc!lo del rendimieno de !n car"ador /or medio de

o'ser4ación direca5La obtención de los rendimientos por observación directa es la

medición f#sica de los volmenes de materiales movidos por el

cargador, durante la unidad horaria de trabao, cronómetro en

mano.5on este mtodo se obtienen los rendimientos reales, sin

embargo, este sistema requiere de contar con la m!quina en el

frente de trabao, por esta razón no es posible usarlo para tomaruna decisión de compra. Este mtodo nos proporciona un medio

obetivo de comparación entre el rendimiento real y el

rendimiento teórico.C$lc!lo de rendimieno de !n car"ador /or medio de

re"las 0 órm!las5El rendimiento aproximado de un cargador por medio de este

mtodo puede estimarse del modo siguiente)

*e calcula la cantidad de material que mueve el cucharón encada ciclo y sta se multiplica por el nmero de ciclos por hora.

/e esta forma se obtiene el rendimiento teórico.m678ora 9 m67ciclo : ciclos78ora

La cantidad de material que mueve el cucharón en cada ciclo es

la capacidad nominal del cucharón afectada por un factor que se

denomina 8;actor de 5arga8, expresado en forma de porcentae,

que depende del tipo de material que se cargue. Este factor de

llenado o de carga debe tomarse muy en cuenta pues el

cucharón, no se puede llenar al ras m!s que en los terrenos


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ligeros en condiciones óptimas. En terrenos pesados

especialmente arcilla, el cucharón sólo se llena parcialmente,

mientras que en materiales rocosos el llenado es an m!s

imperfecto.

m67ciclo 9 ca/acidad nominal del c!c8arón : acor decar"a

El factor de carga se puede determinar emp#ricamente para cada

caso en particular o sea por medio de mediciones f#sicas, o

tomarse de los manuales de fabricantes, por eemplo, tenemos

los siguientes valores, tomados de un fabricante.

MAT(RIAL SU(LTO

FACTOR

D(CARGA

0gregados hmedos mezclados &< = %$$>

0gregados uniformes hasta de %9?8 &< = %$$>

0gregados de %9?8 a '9?8 ?< = &$>

0gregados de %938 = '9:8 &$ = &

0gregados de %8 = o m!s ?< = &$>

MAT(RIAL DINAMITADO

@ien fragmentado ?$ = ?< >

/e fragmentación mediana A< = ?$>

2al fragmentado B$ = B

(ara determinar el nmero de ciclos9hora en la operación de un

cargador, se debe determinar la eciencia de la operación o sea

los minutos efectivos de trabao en una hora y ste dividido entre

el tiempo en minutos del ciclo total.ciclos78ora 9 Min!os eeci4os /or 8ora 7 Tiem/o oal de

!n ciclo #min!os%La eciencia de la operación o sea los minutos efectivos de

trabao en una hora, depende de las condiciones del sitio de


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trabao y las caracter#sticas de la organización de la empresa. *e

puede estimar de la forma siguiente)

Condiciones del

siio del ra'a1o

Caracer&sicas de la Or"ani-ación

Excelente @uenas Cegular 2alas

> min9hr > min9hr > min9hr > min9hr

Excelentes ?:


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M > N T > N

0pilado con transportador o tractor ' mts o

m!s$.$

0pilado con transportador o tractor menos de' mts.

D $.B

/escargado de un camión D %.3

D I ? ( R S > S

Se"!ndos ;!e de'en

a


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NDIMI(NTO STANDARD D( CARGADOR FRONTAL

odelo

Poenc

ia Ti/o de Tra'a1o Cosa Sierra +P +asa @6>> a M$s de

@6>>

m5

6>>

m5

6>>

m5

+. &'$ %$$ +ransporte de 2aterial suelto AB$,$$ A$$,$$ B3$,$$


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(1em/los de a/licación*e aplica en construcciones donde exista amplio espacio para

maniobrar, se utiliza en toda obra que requiere de corte, cargu#o,

acarreo y descarga de medianos volmenes de tierra.• 5argu#o de materiales• 2ezcla de materiales• Excavación de terreno suelto o blando•

0pilado de material y cargu#o de material suelto• /eposita el material suelto, ya sea en una planta 6chancadora,

de hormigón, asfalto, recicladora, etc.7 o en un lugar de

desecho

PRO,L(MA


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Fbtener la producción de un cargador de llantas neum!ticas de 'G yd',

se va a cargar grava triturada de %G8 almacenada en pilas de B m de

alto, y se va a descargar en camiones de %$ yd' de capacidad con

operación continua y con un ciclo b!sico de 3< seg. /istancia de

descarga


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CrICt x ;actor de carga x

;actor de Fperación

I 3%$.%: x $.&< x $.?' I %$

2 cargador frontal

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