Cargador Frontal

CARGADOR FRONTAL

1. DEFINICIÓN

Son tractores montados sobre orugas o neumáticos los cuales llevan en su parte delantera un cucharón accionado por mandos hidráulicos. Sirven para manipular materiales sueltos, sobre todo para elevar tomándolos del suelo y cargar sobre camiones u otros medios de transporte.

2. CLASIFICACIÓN

Se clasifican en cargador de carriles y cargador de ruedas:

Cargador de Carriles

Cargador de ruedas

3. APLICACIONES DE LOS CARGADORES FRONTALES.

Una de las aplicaciones más comunes del cargador es la carga de materiales en unidades de acarreo. Si el área que circunda al material por cargar es razonablemente nivelada, la unidad de acarreo puede situarse en una posición cercana conveniente. En tal caso, el cargador puede excavar y hacer el movimiento corto necesario para vaciar su carga al camión.

Un uso importante del cargador frontal es la carga de material de voladuras. A unidades de acarreo, en el espacio limitado de una excavación en ella, de un túnel o de una cantera.

También se aplica el cargador frontal para excavar agrega, dos o material de cantera para cargarlos a la parrilla de la tolva de alimentación de una planta trituradora.

Por supuesto, cualquier operación de limpieza de construcción que comprende el recogimiento de material y su vaciado en algún otro lugar, es ideal para un cargador frontal.

Entre otros ejemplos, pueden citarse la extracción de troncos de raíz de árboles, así como de otros objetos grandes que estén en el área de trabajo, como preparación para trabajos de nivelación del terreno; el relleno de una excavación para cimentación o de trincheras particularmente cuando el material tiene que acarrearse desde cierta distancia.

4. CICLO DE CARGA.

El ciclo de carga incluye los tiempos de carga, de maniobra, desviaje y de descarga, sus valores, medios recomendados se enlistan a continuación:

• Tiempo de carga.- Varía de 0.03 minutos a, 0.20 minutos, según el material y capacidad del cucharón.

• Tiempo de maniobra.- Incluye el tiempo invertido en el recorrido básico, el empleado en los 4 cambios de sentido de la -marcha y el de los virajes, con un buen operador se estima en -0.22 minutos.

• Tiempo de viaje.- Incluye los que se invierten en el acarreo y en el retorno.

• Tiempo de descarga.- Se estima como normal de 0.04 a 0.07 minutos y depende del tamaño y resistencia de la caja del volteo o de la tolva en que se descarga.

5. MECANISMO

Las cargadoras frontales son configuradas para levantar, mover, vaciar o situar las cargas a una cierta altura. El mecanismo de la cargadora frontal se puede instalar en un tractor convencional.

Cargadora frontal acoplada a un tractor convencional

En particular, un par de cilindros de elevación, accionados hidráulicamente, actúan sobre los brazos para levantarlo o bajarlo junto con un dispositivo terminal acoplado en el extremo exterior de los brazos que puede ser: cucharones, tenedor para manejo de fardos redondos, grapas para silos, etc. Un par de cilindros de inclinación / volteo son usados para posicionar el dispositivo terminal para recibir o vaciar la carga.

El mecanismo cargador tiene un conjunto de eslabones articulados con configuraciones tales que permiten disponer de unas buenas prestaciones: visibilidad, capacidad de carga, robustez, maniobrabilidad, estabilidad y facilidad de manejo para el operador.

El operador de la máquina, una vez situado delante de la carga a levantar para luego transportarla, vaciarla o depositarla, acciona el cilindro de volteo que al extenderse, gira la pala o cualquier otro dispositivo hacia delante, de modo que ésta tome una posición paralela a la superficie del suelo.

El operario, para levantar la carga, debe accionar simultáneamente dos actuadores con el objetivo básico de que la carga que se encuentra en el interior de la pala no se caiga o se derrame, ni hacia atrás ni hacia delante.

Debido a lo anterior, el operador debe maniobrar de forma coordinada las palancas que controlan el movimiento de elevación, inclinación y volteo. Esta operación exige del operario un alto grado de habilidad, destreza y experiencia.

Una vez que el mecanismo de carga ha llegado a la altura de vaciado, el operador debe accionar el cilindro de inclinación / volteo para provocar el giro de la pala hacia delante y la carga cae por acción de la gravedad sobre el container de algún camión u otro lugar elegido para ello.

La demanda creciente de máquinas con mejores prestaciones hace necesario revisar estas máquinas en vías a aumentar su productividad, nivel de automatización, mejorar el entorno de la zona de trabajo y la calidad de vida a lo largo de la jornada laboral.

El número de movimientos independientes que se dota a una máquina depende de las funciones que debe realizar y su versatilidad. En general, cabe hablar de tres movimientos

Posiciones angulares del dispositivo terminal

1) Movimiento de “elevación”

2) Movimiento de “inclinación” del elemento terminal (por ejemplo una pala) y

3) Movimiento de “volteo” del elemento terminal o “vaciado”

1: ángulo de “inclinación”

: ángulo de “volteo” o “vaciado”

: ángulo total de giro (g = q + b)

Para  =  = 0, la pala se encuentra en posición horizontal, es decir, en posición de “nivelación” o inclinación nula.

La adecuada combinación de estos movimientos aplicada a una geometría determinada de barras rígidas, unidas entre si a través de pares cinemáticas, (generalmente pares de rotación R o prismáticos P), dotan a la máquina con la funcionalidad adecuada.

Cada uno de los cilindros óleo-hidráulicos debe encargarse de uno de los movimientos e, incluso, alguno puede encargarse de más de un movimiento. Es decir, los movimientos de inclinación y de volteo pueden ser independientes y gobernados por un cilindro cada uno, o pueden ser gobernados por un único cilindro.

En algunos casos, y cuando se desea alcanzar gran altura, el brazo que se gobierna por el cilindro de elevación suele ser un brazo telescópico y, por tanto, se necesitan dos cilindros como mínimo para conseguir la altura deseada, tal como se muestra en la figura

Mecanismo de elevación con brazo telescópico

Estas máquinas móviles, equipadas con determinados mecanismos de control acoplados a una pluralidad de circuitos hidráulicos, le permiten al operador de la máquina controlar los movimientos de los mecanismos del brazo, antebrazo y el sistema de acoplamientos.

6. UTILIZACIÓN DE LA PALA CARGADORA

...