I NS M AR IO NI TI TS TU O US R O AM E BOG GI P ER G OL NO EC IO R T G OI A AM OS RI A M S O CI T OS U P E RIO OG T E C N O L IC O TI TU AM M E B O G CENTRO DE CAPACITACION MINERA ING. BLAS N. JORDAN FRISANCHO 2008 INTRODUCCIÓN También se le llama: 1. pala cargadora 2. cargadora de pala frontal 3. pala cargadora frontal o 4. simplemente cargador A la pala mecánica compuesta de un tractor sobre orugas o neumáticos equipado de una cuchara cuyo movimiento de elevación se logra mediante dos brazos laterales articulados. PALA CARGADORA HISTORIA El primer cargador frontal apareció en 1939 y consistía en un tractor de ruedas con un cazo en la parte delantera que era movido por cables. En la década de lo años 40 se hicieron varias modificaciones: 1. Colocación del motor en posición trasera para mejorar la tracción y estabilidad. 2. Brazos soportes de la cuchara a ambos lados del equipo. 3. Accionamiento hidráulico de la cuchara. 4. Tracción en las cuatro ruedas. En los años cincuenta se introdujo la servo transmisión. En los sesenta el diseño articulado. Por su gran movilidad y maniobrabilidad y versatibilidad son muy populares en las obras publicas como en la minería de tajo abierto. Su máximo esplendor fue entre la década del 70 al 80 con la aparición de maquinas de 125 toneladas capaces de cargar volquetes de 160 toneladas. En la década de los 80 se produjo una paralización en el crecimiento de los cargadores, solo existían siete fabricantes con cazo mayor a10 m3, esto fue debido a dos causas. 1. Falta de crecimiento de los volquetes(200tn) 2. Fuerte penetración en el mercado de las escavadoras hidráulicas. TIPOS DE CARGADORES FRONTALES CARGADOR SOBRE ORUGAS CARGADOR DE RUEDAS Diseño del Cargador Frontal las partes mas importantes son: El chasis (estructura) El motor La transmisión El sistema hidráulico El equipo de trabajo El cazo (cucharón) La cabina Los neumáticos PARTES IMPORTANTES chasis CHASIS ARTICULADO CHASIS ARTICULADO Y TRANSMISION Chasis o Estructura Bastidor Salvo en equipos pequeños el chasis esta formado por dos semichasis unidos por una articulación doble con el eje vertical Chasis o Estructura Bastidor 1.- Área de montaje del eje Las fundiciones de soporte del eje más gruesas, junto con una estructura de pluma en caja, agregan resistencia y rigidez al área de montaje del eje. 1 Chasis o Estructura Bastidor 2.- Fundiciones de montaje pivote.Las fundiciones en el área de montaje pivote de los brazos de levantamiento distribuyen mejor las cargas de esfuerzos para aumentar la integridad estructural 2 Chasis o Estructura Bastidor 3) Montajes del cilindro de dirección Los montajes del cilindro de dirección son más gruesos para transmitir más eficazmente las cargas de dirección al bastidor. 3 Chasis o Estructura Bastidor 4) Plancha de la ventana El diseño modificado de la plancha de la ventana delantera y la plancha que es un 60% más gruesa proporcionan más resistencia a las cargas torsionales. 4 Chasis o Estructura Bastidor 5 5) Plancha del enganche La plancha del enganche de articulación inferior es más grande para aumentar la durabilidad estructural. Brazos de levantamiento Los brazos de levantamiento de acero sólido absorben las altas tensiones generadas durante la carga sin sacrificar la resistencia o la durabilidad. El diseño del varillaje proporciona visibilidad excelente hacia los bordes del cucharón, las esquinas y la zona de trabajo, permitiendo que el operador se enfoque en la productividad Brazos de levantamiento 1. Travesaños de los brazos de levantamiento 2. Montaje del brazo de levantamiento 3. Brazos de levantamiento con alivio de esfuerzos de tensión 4. Lubricación automática Tipos de unidades Por el tren de rodaje: Maquinas sobre orugas Maquinas sobre ruedas De acuerdo a la capacidad de cazo Categoría I - pequeñas II - medianas III - grandes IV - GIGANTES Capacidad (m3) <4 4-8 8 – 12 12 - 25 CARGADOR FRONTAL de ruedas Características generales y de diseño Gran movilidad alcanzando hasta los 45 km/h. Altura de descarga comprendida entre 3 y 6 metros. Diseño compacto Diseño favorable potencia instalada capacidad de cazo Capacidad para remontar y trabajar en pendientes. Excelente maniobrabilidad y radio de giro pequeño, gracias a su articulación central. Cucharón ancho que le permite manejar grandes bloques. VENTAJAS Facilidad par mantener el piso de carga mas limpio. Se adapta a cualquier método de arranque y transporte. Menor inversión. Facilidad de reventa Posibilidad de alquiler y contratación Mantenimiento sencillo Menor necesidad de practica y experiencia del personal que con otras unidades de carga. DESVENTAJAS I El material que va ser cargado, requiere un tratamiento ya sea mediante el ripiado o voladura. Para igual capacidad de cucharón tienen una menor productividad que las escavadoras. Requieren espacio para maniobrar. La productividad se reduce con la aparición de problemas de tracción en suelos embarrados y blandos. Si el piso de explotación se encuentra rugoso y son rocas duras y abrasivas, se eleva el costo de neumáticos. DESVENTAJAS II La menor vida de los equipos se traduce en mayor costo. Necesitan bancos de altura reducida para operar con seguridad. Presentan un mal rendimiento energético, por movimientos improductivos. Menor disponibilidad mecánica que las excavadoras. Condiciones de trabajo mas penosas que en otras maquinas. A mayor tamaño del cargador A mayor tamaño del cargador Aumentan los tiempos del movimiento de los cilindros hidráulicos en proporción al tamaño del cucharón. Fuerza de Rotura/Anchura de cazo. Fuerza de tracción/Anchura de cazo. La altura de descarga y el alcance aumentan aproximadamente el doble para un incremento cuatro veces la capacidad de cucharón La capacidad permanece constante para una variación del 20% del peso de maquina. La velocidad de transporte varia poco con el tamaño de cucharón. El tamaño de las ruedas no aumenta con el tamaño de cazo. Conclusiones Las maquinas de mayor tamaño presentan mayor resistencia estructural y capacidad de arranque. Aumento del tamaño del cargador no permite trabajar en banco altos ni descargar La capacidad de acarreo, el tamaño de las ruedas y la velocidad de desplazamiento no aumentan proporcionalmente con la dimensión del equipo A medida que aumenta la robustez del cargador se incrementan sus pesos por lo que tiene mas inercia y se requiere mayor potencia. TIPOS DE ACCESORIOS MAYOR C APACIDA D PARA MATERIALES LIGEROS TIPOS MEDIA NA CAPACIDA D DE CUCHARAS PARA USO GENERAL MENOR CAPACIDAD PARA ROCAS TIPOS DE CUCHARA DE ACUERDO A LOS MATERIALES A LEVANTAR TIPOS DE MECANISMOS HIDRAULICOS de VOLTEO DE LA CUCHARA SISTEMA DE ELEVACION Y DESCARGA MODERNO 6 LIFT CYLINDER 5 9 LEVER FRONT FRAME 8 ARM 4 2 7 BUCKET LIFT 3 CYLINDER TILT LINK 1 LEVANTAMIENTO E INCLINACION DE LA CUCHARA SISTEMA DE TRANSMISIÓN Transmisión Y Diferenciales. Servo Transmisión LA DIFERENCIAL Cat 966h NOMENCLATURA DE ALGUNOS PARAMETROS CARGADOR 992G A= Altura libre de descarga B= Alcance a la máxima elevación C= Altura bajo el bulon de vuelco B C A NOMENCLATURA DE ALGUNOS PARAMETROS CARGADOR 994F L ONG ITUD CON CUCHARON SO BRE EL S UEL O ALTURA DEL BULON POSICIÓN DE TRANSPO RTE ALTURA MAXIMA DE CARGA ALCANCE Scooptram de bajo perfil LHD PALANCA DE MARCHA Y DE CAMBIOS DEL SISTEMA DE TRANSMISION Chasis o Estructura Bastidor En el semichasis delantero con una forma triangular, va anclado el equipo de trabajo. Acero de alta resistencia (torsión, flexión) Tiene buena distribución de masas, no necesita contrapeso. Centro de gravedad bajo La articulación El movimiento es producido por la acción de los vástagos de dos cilindros hidráulicos, giros de 35º a 45º ARTICULACIÓN de 35 A 45 R IO TE R PO S EJ E EJE DEL ANTERO ARTICULACIÓN de 35 A 45 RADIO DE GIRO Motor 1. Aftercooler. 2. Toma para filtro de aire. 3. Turbo Y Escape. 4. Polea Del Ventilador. 5. Conjuntos De Correas. 6. Filtro De Aceite. 7. Carter. 8. Carcasa De Acople Con La Transmisión. Transmisión Mecánica vs Eléctrica Descripción de la transmisión en algunas marcas de tractores estándar. 1. Transmisión mecánica 2. Transmisión eléctrica Transmisión mecánica 1. 2. 3. 4. Regula la velocidad del motor y la potencia, esta constituido: Convertidor par. Caja de cambios Árboles de transmisión Diferenciales, ejes y mandos finales SISTEMA DE TRANSMISION GENERICO 1. 2. 3. 4. Regula la velocidad del motor y la potencia, esta constituido: Convertidor par. Caja de cambios Árboles de transmisión Diferenciales, ejes y mandos finales Diferenciales Delantero y Trasero Mandos Finales Transmisión eléctrica El sistema dispone de un motor que gira a velocidad constante y esta acoplado a un generador de corriente alterna y a una caja reductora, que se conecta al sistema hidráulico. Componentes de la transmisión eléctrica Rectificador de corriente Motores de corriente continua en cada rueda. Sopladores de refrigeración de motores Ejes planetarios en cada rueda Frenos de disco accionado hidráulicamente Componentes de la transmisión eléctrica Rectificador de corriente Motores de corriente continua en cada rueda. Sopladores de refrigeración de motores Ejes planetarios en cada rueda Frenos de disco accionado hidráulicamente Ubicación del Sist. transmisión Sistema eléctrico Transmisión con motor eléctrico scooptram Ventajas y desventajas de la transmisión eléctrica Menor desgaste de engranajes y ejes articulados Menor desgaste de neumáticos Frenado mas eficiente Necesita especialistas eléctricos y electrónicos Mayor numero de averías en los motores eléctricos Sistema hidráulico El circuito Hidráulico de un cargador acciona los cilindros de la cuchara, los cilindros de elevación. Los cilindros de articulación, todos ellos de doble efecto Además del circuito hidráulico de servo transmisión CIRCUITOS HIDRAULIC0S Sistema hidráulico El circuito Hidráulico de un cargador acciona los cilindros de la cuchara, los cilindros de elevación y descarga. El circuito Hidráulico de dirección. El circuito Hidráulico de la servo transmisión. SISTEMA HIDRAULICO CIRCUITOS HIDRAULICOS PRINCIPALES Sistemas hidráulicos CARGADORES ANTIGUOS Equipo de trabajo El equipo de trabajo esta constituido por el mecanismo de elevación, el mecanismo de volteo y la cuchara. POSICIONAMIENTO AUTOMATICO DE ELEVACION Y DESCENSO DEL CUCHARON EN CARGADORES MODERNOS CILINDROS HIDRÁULICOS GENERALIDADES • Los cilindros hidráulicos transforman la energía hidráulica en trabajo mecánico. Este valor es directamente proporcional a la presión del fluido, sección del pistón y a la carrera del cilindro. CILINDROS HIDRÁULICOS GENERALIDADES • Los cilindros hidráulicos son el equivalente a los músculos del cuerpo humano, de esta manera se puede hacer trabajos como empujar o levantar cargas. CILINDROS HIDRÁULICOS PARTES (mecánicas) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Vástago Cilindro Cancamo de la tapa Cancamo del vástago Cabeza del cilindro Puntos de conexión Embolo Tuerca del embolo CILINDROS HIDRÁULICOS PARTES (complementarias) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Sello limpiador o rascador Sello amortiguador Sello del embolo Anillo de desgaste del embolo Sello del vástago Anillo de desgaste del vástago Sello de la cabeza del cilindro CILINDROS HIDRÁULICOS PARTES (complementarias) • Sellos dinámicos para superficies en movimiento. • Sellos estáticos para superficies fijas. • Sellos sobre medida para cilindros rectificados entre 0.030 a 0.060 pulgadas. CILINDROS HIDRÁULICOS CILINDRO TELESCOPICO DE SIMPLE EFECTO ( Consideraciones ) • Se puede alcanzar una gran carrera. • Se puede montar en espacios reducidos. • La longitud del cilindro extendido no es el doble sino como mínimo es el triple de la longitud del cilindro replegado. CILINDROS HIDRÁULICOS CILINDRO TELESCOPICO DE DOBLE EFECTO ( Aplicación ) • Se aplica en aquellos casos en donde la presión hidráulica trabaja en ambos sentidos y la longitud de extensión del cilindro sea considerable. CILINDROS HIDRÁULICOS CILINDRO DE DOBLE VASTAGO ( Funcionamiento ) CILINDROS HIDRÁULICOS CILINDRO DE DOBLE VASTAGO ( Aplicación ) • En condiciones donde se necesite la misma velocidad de entrada que la de salida. CILINDROS HIDRÁULICOS CILINDRO DE DOBLE EFECTO CON AMORTIGUACION ( Funcionamiento) CILINDROS HIDRÁULICOS CILINDRO DE DOBLE EFECTO CON AMORTIGUACION ( Aplicación ) • Se aplica en situaciones en donde se debe absorber los posibles golpes del embolo contra los extremos del cilindro. CILINDROS HIDRÁULICOS CILINDRO DIFERENCIAL CILINDROS HIDRÁULICOS APLICACIONES DE LOS CILINDROS HIDRÁULICOS • En el Sistema de Articulación o de dirección de Cargadores Frontales. CILINDROS HIDRÁULICOS APLICACIONES DE LOS CILINDROS HIDRÁULICOS • En el Sistema de Control de Elevación y descarga de Cargadores Frontales. CILINDROS HIDRÁULICOS • En el Sistema de Control de Palancas de Control del Implemento de Cargadores Frontales. CIRCUITO HIDRAULICO DE SERVO TRANSMISIÓN TABLEROS DE ADMINISTRACION O MONITOREO CABINA SERIE 938 3 2 12 1 11 8 4 5 6 7 9 10 CAT 988H NEUMATICOS Se estima que entre el 10% y el 20% de los costos de mantenimiento Tipos : – De lonas sesgadas, – Radiales – Beadless OPERACIONES BASICAS Y PRACTICA OPERATIVA OPERACION Parámetros que influyen en al productividad de un cargador frontal La fuerza de penetración La fuerza de arranque La fuerza de elevación El tipo de cucharón La distancia de maniobra Fuerza de penetración La fuerza de penetración es función del esfuerzo de tracción de la maquina y de la inercia de la misma. La energía cinética que lleva cada cargador al aproximarse al material depende de la velocidad de desplazamiento, y la controla el operador para evitar daños estructurales en la maquina. Los modelos grandes se aproximan al tajo a baja velocidad, pero sus elevados pesos le proporcionan una gran inercia . Fuerza de penetración C A OPERACIÓN CARGA La penetración varia con: La potencia del motor La desmultiplicación de la transmisión El diámetro de los neumáticos Condiciones de adherencia al terreno El peso de la maquina y su distribución por ejes Fuerza de tracción La fuerza de tracción depende de las condiciones del terreno en contacto con los neumáticos y oscila, según el tipo de firme y neumáticos, entre el 30% y el 90% del peso en una operación Como consecuencia de ello. La tracción corre a cargo tan solo de la potencia transmitida a los ejes y, fundamentalmente, al delantero, que es sobre el que gravita el mayor peso . Fuerza de tracción OPERACIÓN CARGA FUERZA DE TRACCION La fuerza de arranque o desprendimiento es la fuerza máxima y continua en sentido vertical ascendente aplicado a 100 mm del borde de ataque de la cuchara y conseguida por medio de la capacidad para elevar y recoger el cucharón alrededor del punto de giro especificado Fuerza de elevación La fuerza de elevación es la que se ejerce para ascender el máximo peso de la carga en el cucharón una altura especifica, con el cucharón situado en la posición de máxima retención de carga. Depende de la capacidad del sistema hidráulico y del peso de la maquina Fuerza de elevación OPERACIÓN CARGA FUERZA DE ELEVACION Capacidad de cazo o cucharón Al ras Es el volumen contenido en el cucharón una vez nivelada la carga entre el filo y la parte trasera del cazo Colmada Equivale a la capacidad al ras mas la cantidad adicional que se acumule con un talud Capacidad 2 1 CAPACI DAD COLMADA CENTRO DE GRAVEDAD FILO BORDE DE LA P LACA DE DERRAME MEDIDA DE LA CAPACIDAD DEL CUCHARON Capacidad AREA DE LOS LADOS LONG ITUD DE LA C UCHARA PESO MEDIDA DE LA CAPACIDAD O VOLUMEN DEL CUCHARON M3 Peso de la Cuchara AREA DE LOS LADOS LONG ITUD DE LA C UCHARA PESO MEDIDA DE LA CAPACIDAD O VOLUMEN DEL CUCHARON M3 ASUMIMOS QUE LA DENSIDAD PROMEDIO DE LA TIERRA ES DE = 3 TM / M3 (Para todos los casos) PESO = VOLUMEN X DENSIDAD PESO = V X D PESO = EN TONELADAS VOLUMEN = EN METROS CUBICOS DENSIDAD = EN TONELADA POR METRO CUBICO Practica operativa 1. La forma general de trabajo de un cargador frontal es la siguiente: La maquina se acerca al frente de carga con el caso a nivel del suelo, la cuchilla horizontal y con la velocidad mas corta en la caja de cambios. 2. Una vez que a penetrado el cucharón en el terreno se procede a la carga del mismo mediante movimientos de cabeceo, apoyando la parte posterior del fondo sobre el terreno y manteniendo el empuje frontal, con una nueva elevación de los brazos hasta que se llene el cucharón. MOVIMIENTOS DEL CUCHARON DURANTE LA CARGA El paso anterior depende: Tamaño de maquina El tipo de material a cargar Y la habilidad del operador 3. A continuación se cambia el sentido de la marcha retirándose del frente con el cucharón levantado, y en un momento dado vuelve a desplazarse hacia delante con el fin de aproximarse al punto de vertido para depositar la carga. La trayectoria que describe el cargador es en forma de “V”. Procedimiento mas general de la operación de un cargador con un volquete POSICION DE CARGA RETROCESO Y DESCARGA Aplicaciones 1. 2. Dos aplicaciones básicas: Como equipos de carga Transporte. Como unidades de carga Existen cuatro procedimientos Método tradicional con una pala Método tradicional con dos palas Método alternativo Método de cadena Método tradicional con un cargador Consiste en colocar el volquete al frente de la carga y desde uno de los laterales cargarlo totalmente con un cargador ventajas Es adecuada cuando la producción requerida esta próxima a la producción de carga de la unidad. Es muy conocida por los operadores y no presenta problemas de ejecución. Permite descomponer el equipo en tajos de carga distintos. Permite la carga en tajos estrechos. Una vez situado el volquete no hay que variarlo de posición Desventajas Elevado tiempo muerto de las unidades de transporte durante la carga. Mayor numero de transporte para producciones altas. Necesidad de buen acoplamiento para reducir tiempos de espera. Cierto tiempo de espera de la pala hasta que se coloca el volquete. Método tradicional con dos cargadores Es igual al anterior, con la única diferencia de que el segundo cargador frontal, carga simultáneament e al volquete desde el otro lado de este. Ventajas Es adecuada cuando la producción requerida esta próxima a la producción de carga de dos unidades Es conocida por los operadores y no presenta problemas en su ejecución. Fácil de mantener en la practica Una vez situado el volquete no hay que variarlo de posición. Desventajas Necesita tajos mas amplios que el método anterior. Precisa cierto tiempo de espera de las palas mientras se coloca el volquete. Método alternativo Consiste en colocar el primer cargador normal al frente con el cucharón cargado y preparado para volcar. El volquete al llegar al tajo, se coloca entre el frente y la pala recibe la primera cucharada; después realiza una pequeña maniobra y se coloca normal al frente con la caja hacia el mismo, recibiendo a si la segunda cucharada de la otra pala. En la misma posición recibe la tercera cucharada suministrada por el primer cargador, que ha cargado mientras tanto, y el cuarto otra vez por la segunda. ventajas No hay tiempos muertos El tiempo de carga es mas corto que en el método anterior Desventajas Dificultad para posicionarse en el lugar correcto. Mas complicado de ejecutar por los operadores. Al variar el numero de cucharones con el que se carga el volquete cambia totalmente el planteamiento (numero impar de cucharones). Método de cadena Se dispone de tantos cargadores como cucharones se precisan para cargar el volquete. La palas se colocan normales al frente con los cazos llenos y separados de dicho frente entre 8 y 10 metros, entonces empiezan a descargar sobre el volquete que pasa entre el frente y las palas deteniéndose ante cada una de ellas. Ventajas Menor tiempo posible para la carga de un volquete. Un completo y fácil acoplamiento sin tiempos muertos. El siguiente volquete puede empezar a cargarse antes de terminar la carga anterior. Costos mínimos para grandes producciones. Inconvenientes Requiere una producción muy alta en un tajo único. Se precisan tajos muy amplios. Dificultad para posesionar el volquete. Mayor riesgo para los neumáticos. De un estudio realizado por una casa fabricante de cargadores de 9,6 m3 y volquetes de 77 TN se registraron los datos que aparecen en la tabla. Normas generales de operación La altura de banco optimo es la comprendida entre la articulación del brazo y la altura de alcance máximo. Cuando se carga al pie del banco hay que tener precaución frente al desprendimiento brusco del material. La fuerza de empuje se produce como consecuencia del esfuerzo de tracción y de la inercia. El giro de la ruedas disminuye la tracción. Si la pala se sube encima de la pila de escombros se producirá un fuerte desgaste de los neumáticos. La carga en terrenos duros y compactos requiere cazos de roca, neumáticos de trabajo pesado y mayor contrapeso de la maquina. Normas generales de operación El frente debe atacarse suavemente y con firmeza a 90º transversal a la carga. El cazo debe variarse de orientación buscando las zonas de debilidad cuando se excava. El piso de la carga debe mantenerse nivelado, limpio y ordenado, evitando charcos que disminuyan la tracción y afecten a la vida de los neumáticos. La inercia de la maquina debe utilizarse para ayudar a la penetración del cazo, pero la aproximación a la pila no debe ser tan rápida que haga patinar las ruedas. Normas generales de operación La mayor fuerza de excavación se consigue en posiciones bajas de cazo. Si se produce un llenado excesivo de cucharón existirán derrames durante la maniobra y será necesario limpiar los tajos para evitar daños a los neumáticos. En la extracción de mineral, la repetición de las maniobras produce un desgarramiento del piso provocando un ensuciamiento de este. Normas generales de operación Los cucharones mas anchos de las maquinas grandes posibilitan la retirada de bolos que afectan a la carga. La subida del cucharón debe ejecutarse justo hasta alcanzar bien la altura de descarga y tener buena visibilidad en la maniobra. El giro del cucharón durante la descarga debe hacerse lentamente cuando se manejan bolos, para evitar daños en las cajas de los volquetes. Los materiales pegajosos pueden despegarse golpeando el tope de descarga varias veces. Cuando se utiliza como unidad de carga y transporte Cuando la distancia es pequeña, los cargadores pueden emplearse en este cometido eliminándose los volquetes. Este método se utiliza como sistema de alimentación de machacadoras móviles permitiendo de esta forma una mayor flexibilidad de operación debido a que la planta y el sistema de cintas pueden situarse a una distancia de unos 200 metros y por lo tanto no se ven afectados por la ejecución de la voladura. Cuando se utiliza como unidad de carga y transporte Alimentación de plantas de lixiviación, de aglomerados asfálticos, etc. El proceso de operación es el siguiente para transporte Una vez realizada la carga del cucharón, el cargador se retira y se dirige hacia el lugar de vertido del material. Si la distancia de transporte es larga, es conveniente que el recorrido se haga hacia delante, pero si el recorrido es corto puede realizarse uno de los trayectos de ida o de vuelta marcha atrás. Debemos tener en cuenta lo siguiente Se debe cuidar el posicionamiento del cucharón durante el transporte para que la carga vaya centrada y el peso se distribuya también sobre los neumáticos traseros. La cuchara debe volverse hacia atrás para evitar derrames y colocarse tan bajo como sea posible para mantener el centro de gravedad bajo y tener una buena visibilidad de la pista, pero debe evitarse el contacto con el terreno. Las pistas deben construirse y mantenerse adecuadamente para obtener buenas velocidades de transporte controlando el cabeceo de la maquina y el derrame de la carga. Debemos tener en cuenta lo siguiente Las altas velocidades pueden provocar, debido al movimiento con rebotes, daños a los neumáticos siendo deseable mantener una presión de inflado alta. Con velocidades altas se aumenta la producción, pero a costo de incrementar el consumo de combustible y el numero de averías y disminuir la seguridad de la operación Conclusiones Las maquinas de mayor tamaño presentan mayor resistencia estructural y capacidad de arranque. Aumento del tamaño del cargador no permite trabajar en banco altos ni descargar La capacidad de acarreo, el tamaño de las ruedas y la velocidad de desplazamiento no aumentan proporcionalmente con la dimensión del equipo A medida que aumenta la robustez del cargador se incrementan sus pesos por lo que tiene mas inercia y se requiere mayor potencia. METODO TRADICIONAL DE CARGUIO Practica operativa 1. La forma general de trabajo de un cargador frontal es la siguiente: La maquina se acerca al frente de carga con el caso a nivel del suelo, la cuchilla horizontal y con la velocidad mas corta en la caja de cambios. 2. Una vez que a penetrado el cucharón en el terreno se procede a la carga del mismo mediante movimientos de cabeceo, apoyando la parte posterior del fondo sobre el terreno y manteniendo el empuje frontal, con una nueva elevación de los brazos hasta que se llene el cucharón. El paso anterior depende: Tamaño de maquina El tipo de material a cargar Y la habilidad del operador ventajas Es adecuada cuando la producción requerida esta próxima a la producción de carga de la unidad. Es muy conocida por los operadores y no presenta problemas de ejecución. Permite descomponer el equipo en tajos de carga distintos. Permite la carga en tajos estrechos. Una vez situado el volquete no hay que variarlo de posición Normas generales de operación La altura de banco optimo es la comprendida entre la articulación del brazo y la altura de alcance máximo. Cuando se carga al pie del banco hay que tener precaución frente al desprendimiento brusco del material. La fuerza de empuje se produce como consecuencia del esfuerzo de tracción y de la inercia. El giro de la ruedas disminuye la tracción. Si la pala se sube encima de la pila de escombros se producirá un fuerte desgaste de los neumáticos. La carga en terrenos duros y compactos requiere cazos de roca, neumáticos de trabajo pesado y mayor contrapeso de la maquina. Normas generales de operación El frente debe atacarse suavemente y con firmeza. El cazo debe variarse de orientación buscando las zonas de debilidad cuando se excava. El piso de la carga debe mantenerse nivelado, limpio y ordenado, evitando charcos que disminuyan la tracción y afecten a la vida de los neumáticos. La inercia de la maquina debe utilizarse para ayudar a la penetración del cazo, pero la aproximación a la pila no debe ser tan rápida que haga patinar las ruedas. Normas generales de operación La mayor fuerza de excavación se consigue en posiciones bajas de cazo. Si se produce un llenado excesivo de cucharón existirán derrames durante la maniobra y será necesario limpiar los tajos para evitar daños a los neumáticos. En la extracción de mineral, la repetición de las maniobras produce un desgarramiento del piso provocando un ensuciamiento de este. Normas generales de operación Los cucharones mas anchos de las maquinas grandes posibilitan la retirada de bolos que afectan a la carga. La subida del cucharón debe ejecutarse justo hasta alcanzar bien la altura de descarga y tener buena visibilidad en la maniobra. El giro del cucharón durante la descarga debe hacerse lentamente cuando se manejan bolos, para evitar daños en las cajas de los volquetes. Los materiales pegajosos pueden despegarse golpeando el tope de descarga varias veces. Cuando se utiliza como unidad de carga y transporte Cuando la distancia es pequeña, los cargadores pueden emplearse en este cometido eliminándose los volquetes. Este método se utiliza como sistema de alimentación de machacadoras móviles permitiendo de esta forma una mayor flexibilidad de operación debido a que la planta y el sistema de cintas pueden situarse a una distancia de unos 200 metros y por lo tanto no se ven afectados por la ejecución de la voladura. Cuando se utiliza como unidad de carga y transporte Alimentación de plantas de lixiviación, de aglomerados asfálticos, etc. El proceso de operación es el siguiente para transporte Una vez realizada la carga del cucharón, el cargador se retira y se dirige hacia el lugar de vertido del material. Si la distancia de transporte es larga, es conveniente que el recorrido se haga hacia delante, pero si el recorrido es corto puede realizarse uno de los trayectos de ida o de vuelta marcha atrás. ING. BLAS JORDAN FRISANCHO DOCENTE INSTRUCTOR DE MAQUINARIA PESADA
