NIVERSIDAD DEL BÍO-BÍO

FACULTAD DE ARQUITECTURA, CONSTRUCCIÓN Y DISEÑODEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA CONSTRUCCIÓN

ESCUELA DE INGENIERÍA EN CONSTRUCCIÓN

MAQUINAS Y EQUIPOS

Alumno: Adolfo Burgos Carrillo

Profesor : Ramiro García.

Tema : Cargador Frontal

Fecha: 26/06/09

INTRODUCCION

La gran variedad de maquinas que existe hoy en día en el

mercado es muy amplia pero para cada tipo de faena u operación se

requiere de una en especifica para optimizar el trabajo, el tiempo, la

economía y la producción, siendo este ultimo punto el mas

importante al momento de escoger una maquina al igual que las

características del lugar en el cual va a trabajar. Para nuestro caso el

movimiento de escombros, involucra también el proceso de cargar el

camión, entonces, el Cargador frontal es la maquina mas apropiada

para este tipo de trabajo ya que con la capacidad de su cucharón

optimiza el tiempo de carga.

Todas sus características de trabajo, rendimiento y

especificaciones técnicas se detallan en forma completa y ordenada

en el siguiente informe.

DATOS GENERALES DE LA MAQUINA

MAQUINA: CARGADOR FRONTAL

MARCA: NEW HOLLAND

MODELO: W130TC

MOTOR: DIESEL CUMMINS

MODELO: 6B5.9

PESO OPERACIONAL: 12.520 Kg.

UBICACIÓN: HUALQUI

OPERACIÓN: MOVIMIENTO DE ESCOMBROS

DUEÑO DE LA MAQUINA: Carlos Burgos (CONTRATISTA)MOVIMIENTO DE TIERRA

OPERARIO: CRISTIAN RIQUELME

TIEMPO OPERANDO ESTE TIPO DE MAQUINA: 4 AÑOS

CARGADOR FRONTAL

Es una máquina con una gran capacidad de carga y potencia,

idónea para labores de extracción y movimiento de tierras, diseñada

para cargar material suelto, escombros y acopiar áridos

Su diseño con ruedas la hace apta e idónea para terrenos

uniformes. La falta de dientes en la pala cargadora nos indica que

trabaja en zonas blandas o con tierras ya movidas, por el contrario si

su pala cargadora posee dientes es porque efectúa labores en

terrenos de dureza media.

Puede estar montadas sobre neumáticos o sobre orugas, en

este caso estaba montada sobre neumáticos, presentando una

adherencia menos buena, pero mayor facilidad para el transporte por

carretera.

Se distinguen tres tipos de características:

Con cuchara dotada de movimiento vertical

Con cuchara que descarga hacia atrás

Con cuchara dotada de movimientos combinados horizontales y

verticales

Algunos cargadores frontales poseen movimiento de rotación; pero

solo son utilizables en terrenos muy blandos o tierras previamente

esponjadas.

REALIZACIÓN DEL CICLO DE CARGA

Ciclo de carga o ciclo de trabajo de los cargadores frontales es

la serie de operaciones sucesivas que realiza la misma desde que el

cucharón toca el suelo para llenarlo hasta que vuelve a tocar para el

siguiente cucharón. El tiempo que emplea la máquina en el ciclo de

carga se llama tiempo de ciclo, y esta claro que tiene una relación

directa con la producción del cargador frontal: a menor tiempo de

ciclo, más producción de esta.

El cargador frontal realiza, en el ciclo de carga, los siguientes pasos

sucesivos:

Llenado del cucharón.

Recorrido de marcha atrás, inversión de sentido, y recorrido

en avance hacia el camión.

Descarga del cucharón sobre el camión.

Retroceso y recorrido de retorno.

El tiempo de ciclo es variable, estando influido, principalmente por los

siguientes factores:

Habilidad o experiencia del operador.

Clase del material que se esté cargando: el tamaño de los

granos o bloques, o que esté más o menos suelto por haber

sido movido varias veces, su densidad.

Tamaño del camión, sobre todo altura de los laterales del

mismo. Hay un tamaño de camión que se adapta mejor a un

cargador frontal determinado. Tampoco conviene un camión

demasiado pequeño porque no puede soportar bien la caída

de una “cucharonada”, y porque en la tolva no cabe un

número exacto de cucharones, con lo que la máquina pierde

capacidad de trabajo.

RENDIMIENTO.

TIEMPO DE CICLO: 1 minuto 20 seg.

El rendimiento de un cargador está afectado por:

Tiempo de carga – Tiempo de excavación ( material de dureza media )

Tiempo : a) de transporte ; b) de descarga ; c) de retorno

Tipo de terreno

Velocidad de los hidráulicos

Posición respecto a la carga

Operador (habilidad, experiencia en dicho tipo de trabajo) y operación del

cargador frontal.

Capacidad del cucharón o balde ( a ras: arenas ; colmada : capacidad geométrica

más 12% aprox. )

El rendimiento aproximado seria:

1 min. 20 seg. 3m aprox.

1 hora X

X 135 m por hora.

MOTOR

Los modelos W130 vienen equipados con el consagrado motor

Cummins, de gran desempeño, elevado torque y bajo costo

operacional. También cuentan con un moderno sistema de

refrigeración y con ventilador reversible (opcional), ideal para

trabajos en ambientes donde hay partículas en suspensión.

TRANSMISIÓN

La transmisión es de tipo “Powershift”, modulada con

acoplamiento a través de conversor de torque tipo monofásico. Esa

transmisión segura, eficiente y de fácil cambio garantiza torque

adecuado para las operaciones.

FRENOS

El sistema de frenos de las palas cargadoras es preciso,

eficiente y confiable, ofreciendo total seguridad aún en condiciones

extremas. Además, los circuitos son independientes para cada eje y

poseen acumuladores de nitrógeno que le permiten al operador

frenar la máquina en caso de parada del motor o de problemas en el

sistema hidráulico.

DIRECCIÓN

La dirección hidráulica de tipo orbitrol, alimentada por bomba

de pistones axiales y garantiza ciclos más rápidos. Una manopla

auxiliar en el volante de la dirección posibilita mayor agilidad y

comodidad en la realización de maniobras.

OTROS TRABAJOS CON CARGADORES FRONTALES.

Si hay que mover material a una distancia próxima puede ser

más sencillo y rentable el no hacer intervenir unidades de transporte

(camiones) sino que la misma máquina va transportando el material

cucharón a cucharón.

Es difícil dar límites de distancia para los cuales sea más rentable que

la máquina haga la carga y transporte; los factores que intervienen

para decidirse por una forma u otra de trabajo son:

Volumen total a mover (para poco volumen es mejor que el

cargador frontal haga la carga y el transporte).

Tiempo en que haya que mover el material.

Distancia en que haya que transportar (cuanto más distancia

más favorable a los camiones).

Mayor o menor densidad de los vehículos en el camino de

transporte y maniobrabilidad del cargador frontal y del

camión.

Disponibilidad de camiones.

Etc.

Si nos decidimos a hacer el transporte con el cargador frontal, los

principales puntos a tener en cuenta son:

Llenar el cucharón al máximo de su capacidad, aunque se

tarde en ello algo más de tiempo, pues en carga y transporte

esto representa proporcionalmente poco tiempo, comparado

con el que representa en carga sobre camión. Utilizar el

cucharón de máxima capacidad disponible.

La presión de las ruedas es importante. Puede interesar

aumentar (o disminuir) en función de las condiciones de la

pista de acarreo.

El cucharón deberá llevarse totalmente recogido. Para un

determinado cucharón, la mayor capacidad colmada se obtiene

cuando la placa de derrame posterior y la cuchilla de corte del

cucharón están a la misma altura. Pero esta posición no se

puede conseguir cuando el cucharón va en posición de

transporte (a unos 30cm del suelo), debido a que el varillaje de

volteo no puede recoger más. Para aumentar la carga

transportada en cada viaje no se debe llevar el cucharón a

media altura, porque esta situación es muy peligrosa.

El cucharón debe transportarse poco elevado por razones

de seguridad, y también de rendimiento. La máquina es más

estable con el cucharón bajo, lo que permite al operador

desarrollar más velocidad tanto en recta como en curvas. La

estabilidad lateral empeora si se lleva el cucharón alto, al subir

al centro de gravedad. También la estabilidad longitudinal es

mucho mejor con cucharón bajo, al ir este más cerca de las

ruedas delanteras. en caso de frenar, el cucharón pega en el

suelo sin peligro ninguno, mientras que si va a 1,30 del suelo

para conseguir máxima capacidad, es más peligroso

CONCLUSIÓN

Las principales funciones de los cargadores frontales son

la de carga y descarga, pero también se usan en la excavación y

transporte de materiales en distancias pequeñas, estas funciones

antes mencionas ayudan a disminuir los costos aumentando su

producción.

No olvidando también que estas se caracterizan por su buena

maniobrabilidad, apoyándose tanto sobre orugas como en

neumáticos, dando por esto gran versatilidad a su trabajo.

En estas máquinas se puede variar su tipo de cucharón

dependiendo del tipo de densidad del material en que se va trabajar,

considerando que el tamaño del cucharón está rigurosamente

relacionado con el tamaño del cargador frontal.

Bibliografía

http://www.newholland.com/home.asp

http://members.fortunecity.es/100pies/

http://icc.ucv.cl/obrasviales/pagina/cargador.htm

http://www.sigdotek.cl/cargadoresFrontales.html

www.caterpillar.com

Day, David A. – Maquinaria para construcción.

EL MANTENIMIENTO

El mantenimiento fácil es parte del diseño de la transmisión. Las

tomas de presión incorporada contribuyen a reducir el tiempo de

detección de problemas para aumentar la disponibilidad de la

máquina. La inspección diaria del nivel se hace a nivel del suelo

mediante un indicador visual bien protegido. Las válvulas de

muestreo de aceite permiten acceder a la transmisión de modo

rápido y limpio para hacer el Análisis Periódico de Aceite. El Control

Electrónico de Presión del Embrague (ECPC) produce cambios más

suaves y prolonga la duración del embrague. El ECPC detecta la

información generada tanto por la transmisión como los controles del

operador en la cabina para modular cada embrague individual. Ello

produce cambios más suaves en la velocidad y el sentido de marcha.

Los embragues modulan la energía, lo cual prolonga la vida útil de los

mismos. El neutralizador de la transmisión permite al operador

desconectar los embragues de la transmisión, eliminando así el par

de torsión del tren de mando. Con el neutralizador, se mantienen

altas las revoluciones del motor para obtener un pleno flujo hidráulico

y se previene la sobrecarga de los frenos al conducir. Al ajustarse el

neutralizador para una aplicación específica mejora el control de la

máquina en avance lento, reduce la energía de los frenos y mejora el

rendimiento de combustible.

PRODUCTIVIDAD DEL CARGADOR

La productividad de un cargador frontal se calcula en m

por hora. Puede determinarse, estimando la carga real medida en

banco de material, y calculando el tiempo que toma el manejar cada

cucharón lleno. En otras, palabras, el encargado de planeación estima

la carga del cucharón y su tiempo de ciclo. Luego puede calcular la

productividad para el tiempo medio gastado en cada hora de

producción real. Esta es la manera de estimar los metros cúbicos por

hora para cualquier equipo de construcción que maneje material a

granel.

El tiempo de ciclo de un cargador para manejar cada

cucharón, debe separarse en varios componentes clave. Esta

subdivisión tiene por objeto separar los cambios variables, los cuales

dependen de las distancias que recorre el cargador con cada

cucharón lleno, de los llamados tiempos fijos. El tiempo fijo

comprenderá aquellas partes del ciclo del cargador que son

razonablemente constantes, cualquiera que sea la operación de que

se trate. Las partes son los tiempos requeridos para cargar el

cucharón, para cambiar las velocidades, para girar y para vaciar la

carga. Para cualquier tipo de arreglo de la operación y cualquier

distancia de movimiento de la carga, se estima que el valor del

tiempo fijo es de 15 a 21 segundos, para una operación

razonablemente eficiente.

El tiempo variable de recorrido se basa en las velocidades

de recorrido y en las distancias a recorrer entre la carga y la

descarga, y luego en el retorno para la siguiente carga. El cambio

de velocidades, el giro y las maniobras, en general, se hacen entre

los puntos extremos de cada ciclo.