CARGADOR FRONTAL msC Fabian Horacio diaz palencia Cargador Frontal CARGADOR SISTEMA HIDRÁULICO SISTEMA DE FRENOS SISTEMA ELECTRICO Cargador Frontal Estos cargadores están diseñados especialmente para obtener la máxima facilidad de manejo y operación. los cargadores de ruedas son maquinas de dos ejes y conformadas por dos bastidores, estos cargadores frontales se utilizan para cargar, levantar, transportar y vaciar la carga del cucharon. El mecanismo de trabajo de la maquina es accionado por cilindros hidráulicos de doble efecto. Tiene un sistema de transmisión conformado por los siguientes componentes: Convertidor de par Caja power shift Conjunto diferencial Mandos finales Imagen tomada de http://www.skcmaquinarias.cl/equipos-nuevos/volvo/cargadoresfrontales/l120f/c-23/c-79/p-127 Cargador Frontal TIPOS DE CARGADORES FRONTALES A) SOBRE ORUGAS.- En su mayoría sus diseños son pequeños y se utilizan mayormente en limpieza, como equipos auxiliares y para carguío en terrenos donde el área de trabajo es en material arcilloso y difícil para el trabajo con cargadores frontales a ruedas. B) SOBRE RUEDAS.- Son los cargadores que ruedan encima de llantas, en cuanto a su evolución de mejoras y en tamaño han seguido al tamaño de los volquetes, 90 a 95 m3, este equipo se utiliza solamente en grandes proyectos como minería, pero en las obras de construcción civil se usan cargadores medianos hasta de 6.0 m3. Imágenes tomadas de http://www.skcmaquinarias.cl/equipos-nuevos/volvo/cargadoresfrontales/l120f/c-23/c-79/p-127 Cargador Frontal PRINCIPALES COMPONENTES DE UN CARGADOR Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manual-cargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565manual-cargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina EQUIPO O HERRAMIENTA DE TRABAJO. El equipo de trabajo esta constituido por la estructura principal y los mecanismos de levante e inclinación del balde. El primero de dos mecanismos esta formado por estructura de alta resistencia unidos por un puente central que garantiza la solidez del conjunto, esta estructura en la parte delantera une al balde con el semichasis mediante los dos cilindros hidráulicos de levante e inclinación, todas estas uniones se realiza con bujes y pasadores llamados uniones articuladas que son puntos de lubricación y actúan como bisagras en el levante y volteo. Cargador Frontal Tipos De Baldes (Cucharones). Hay tres tipos de baldes según los materiales con que van a trabajar: • Excavación general: son baldes rectos y llevan placas de anti desgaste • Universal: Manejo de material pretriturado • Roca: Atacan frente de banco tienen una construcción con borde de ataque en forma de 'V para mejorar la penetración y llevan uñas. Imágenes tomadas de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal CABINA DE OPERACIÓN El objetivo de la cabina es proporcionar comodidad al operador protegiéndolo ante las inclemencias del tiempo tales como lluvia, polvo, frio, calor, etc. Imagen tomada de catalogo caterpillar Cargador Frontal 1 Visibilidad mejorada en todas las direcciones. Las ventanas extendidas ofrecen mejor visibilidad delantera y periférica al operador. La visibilidad de la esquina del cucharón ha sido también mejorada. Los cristales adheridos en el parabrisas eliminan las obstrucciones de los marcos. El capó inclinado y estilizado mejora la visibilidad hacia la parte trasera de la máquina para el operador vea los objetos más cercanos a la máquina. 2 Dirección con Command Control con controles de transmisión integrados. El sistema de dirección con detección de carga y con amplificación del flujo hace que la respuesta de la dirección y las exigencias de la aplicación se correspondan. La columna de dirección inclinable y telescópica adapta la máquina al operador. 3 Los controles del cucharón accionables con la punta de los dedos usan sistemas electrohidráulicos para lograr mínimo de esfuerzo y capacidad de modulación hidráulica precisa. Esto permite quitar la cabina en casi una hora, ya que las tuberías hidráulicas de control piloto han sido sacadas del interior de la cabina. 4 Desconexiones automáticas de levantamiento/bajada fáciles de ajustar desde la cabina. Topes de desconexión automática amortiguados hidráulicamente para más comodidad del operador y menos derrame de material Cargador Frontal 5 El Sistema Monitor del 950G tiene medidores, tacómetro/velocímetro y tres niveles de advertencia para verificación continua de las funciones principales. Avisa al operador de problemas inmediatos o inminentes en la presión de aceite en el motor, el freno de estacionamiento, la presión de aceite de freno, el sistema de carga, la temperatura del aceite de freno, el nivel de aceite hidráulico, la derivación del filtro hidráulico y las presiones de aceite de la dirección principal y suplementaria. 6 La puerta izquierda abisagrada por detrás permite la entrada y salida al puesto de trabajo del operador. La ventana del lado derecho se abre girando y proporciona una salida alternativa de ser necesario. 7 Los pedales de freno dobles sirven para las funciones del freno y del neutralizador de la transmisión (el pedal izquierdo solamente para el neutralizador) por lo que el operador puede mantener las altas rpm del motor y obtener flujo hidráulico completo. 8 El amplio espacio para colocar pertenencias incluye: ■ Gancho para la ropa ■ Compartimientos moldeados para colocar la caja del almuerzo, nevera, termos, taza o lata. Cargador Frontal 9 El asiento de la serie Contour Caterpillar, estándar en la versión de dirección con Command Control y optativo en la versión de dirección Convencional, se ajusta en 6 direcciones, proporcionando comodidad y apoyo. Los cojines del asiento reducen la presión en la región lumbar y muslos, y proporcionan movimiento ilimitado de brazos y piernas. La suspensión neumática ofrece más comodidad con un desplazamiento más suave en terrenos irregulares. El asiento tiene un cinturón de seguridad retráctil de 76 mm (3") de ancho. 10 La ventilación mejorada permite un mejor flujo del aire hacia el operador y las ventanas. La cabina posee doce salidas de aire apersianadas con dos en cada columna de la puerta. 11 Control de Cambio Automático Electrónico 12 Interruptor de Control de Amortiguación 13 El bloqueador del neutralizador de la transmisión permite que el operador desconecte el neutralizador, consiguiendo que el pedal izquierdo funcione solamente como pedal de freno y ofrece la opción de trabajar sin neutralizador. Cargador Frontal La configuración de dirección Convencional proporciona amplio espacio de almacenamiento. ■ Compartimiento con llave para efectos personales. 14 El volante de dirección puede ser colocado por el operador en infinitas posiciones dentro de la gama de inclinación. 15 El control del cucharón hidráulico con asistencia piloto hace que la operación se realice menor esfuerzo. Las tuberías piloto marcadas son fáciles de desconectar debajo de la puerta derecha. 16 El botón de rápida reducción de velocidad permite al operador cambiar fácilmente a una marcha más baja, lo que ahorra tiempo, aumenta los factores de llenado del cucharón y reduce los tiempos de ciclo. 17 Los apoyabrazos ajustables acolchonados ayudan a reducir el cansancio. 18 El asiento KAB es estándar en la configuración de dirección Convencional con el ángulo del respaldo del asiento ajustable hacia adelante/atrás, apoyo lumbar, altura de amortiguación de fondo, ángulo del apoyabrazos y rigidez de la suspensión. Cargador Frontal CONTROLES DE LA CABINA COMMOND CONTROL 1. timón 2. palanca del sentido de marcha 3. interruptor de velocidades 4. perilla o palanca de regulación de columna del timón 5. pedal neutralizador 6. pedal del freno de servicio 7. pedal del acelerador 8. bocina 9. palanca de control de cucharon 10. palanca de control del aguilón 11. palanca de la herramienta opcional 12. consola de controles hidráulicos 13. asiento del operador 14. reposa brazo 15. perilla de regulación del asiento 16. columna de dirección Cargador Frontal CONTROLES DEL CARGADOR CONVENCIONAL 1. Timón 2. palanca del sentido de marcha 3. perilla de velocidades 4. palanca de la regulación de la columna del timón 5. pedal neutralizador 6. pedal del freno de servicio 7. pedal del acelerador 8. bocina 9. palanca de control de cucharon 10. palanca de control del aguilón 11. palanca de una herramienta opcional 12. consola de controles 13. asiento del operador 14. reposa brazo 15. perilla de regulación del asiento 16. perilla Cargador Frontal EL BASTIDOR Ó CHASIS: En su mayoría, más que todo en equipos modernos el chasis esta formado por dos semichasises unidos por una articulación con doble eje vertical. En el semichasis delantero con una forma más o menos triangular, donde va anclado todo el equipo de trabajo, las bases del sistemas hidráulicos y de las ruedas. El semichasis trasero tiene la forma de rectangular y debe soportar además del eje y su diferencial (al igual que el delantero) el peso del motor y de la transmisión, y también generalmente la cabina y mandos del operador. Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manual-cargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal TREN DE POTENCIA Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manual-cargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal Cargador Frontal SISTEMA DE TRANSMISIÓN.- El sistema de transmisión con que están equipados la mayoría de los cargadores frontales es por los siguientes elementos: Convertidor de par, servo transmisión planetaria (Caja Power Shif), árbol motriz y juntas universales, diferencial y ejes delantero y posterior a continuación describiremos en forma breve cada uno de ellos: Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manual-cargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal Características De Los Sistemas: Transmisión.- Servo transmisión para cambios a plena marcha, con cuatro velocidades de avance y tres de retroceso, se efectúa con una sola palanca y otra palanca de seguridad que traba el control de la transmisión en neutro. Ejes.-EI eje delantero es fijo, el de atrás oscila 15° y todas las ruedas se mantienen en contacto con el suelo, para una óptima tracción. Los semiejes se pueden sacar independientemente de las ruedas y de los conjuntos planetarios. Los ejes reforzados de las cargadoras con sus mandos finales planetarios y frenos de discos en baños de aceite ,constituyen uno de los componentes principales de las cargadoras Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal Convertidor de Par.- Es una forma de acoplamiento hidráulico usado para transmitir potencia desde el motor a una unidad asignada o sea no hay conexión directa entre el motor y la unidad asignada, además el convertidor de par es un elemento multiplicadora del par, provee un mando hidráulica y automáticamente aumenta el par producido por el motor. Una de las ventajas este elemento absorbe bien los golpes y vibraciones en los trenes de potencia e impide al motor que disminuya su velocidad y pare debido a sobrecarga, permitiendo de esta manera que el motor siga haciendo funcionar el sistema hidráulico y también con este sistema no hay necesidad de embrague principal. Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565manual-cargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal Servo transmisión. Es un conjunto conformado por paquetes de juegos planetarios o de contra eje, que conectados indistintamente representan las marchas y velocidades, el servo transmisión en los cargadores se llaman también Caja Power Shif. Este sistema de engranajes planetarios esta compuesto por: un eje solar, un eje anular, los satélites alrededor del solar, servo transmisión de contra eje, es similar al planetario, solo la diferencia esta en que tiene conjuntos de embragues de discos múltiples en los contra ejes accionados hidráulicamente Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentescabina Cargador Frontal Árbol Motriz (Juntas Universales y flechas propulsoras).Esta conformado por yugos, ejes propulsores y juntas universales o llamados también crucetas, estos elementos conforman tanto para transmitir la fuerza motriz al eje delantero y posterior. Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentescabina Cargador Frontal Diferencial. desiguala el par de motriz que se entrega a ambas ruedas, una rueda puede girar más lentamente que la otra, la diferencial permite que la rueda interior reduzca su velocidad y hasta se detenga en relación con la rueda exterior en caso de trasladarse en una curva a una velocidad moderada o alta. Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal Ejes y Mandos Finales.- Son los que transmiten la fuerza a las ruedas, constan de un engranaje cónico y los diferenciales de alta resistencia de corte de engranajes y proveen un larga vida útil en aplicaciones para este tipo de servicios pesados y los mandos finales tiene reducción planetaria en cada rueda. El par se desarrolla en la rueda y se crea por esto menos esfuerzo torsional en los ejes Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565manual-cargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal Ejes y Mandos Finales Cargador Frontal SISTEMA HIDRÁULICO: El cargador frontal como cualquier equipo pesado consta de circuitos hidráulicos que son: Circuito hidráulico de Inclinación, circuito hidráulico de Levante y Circuito hidráulico de Dirección, que este ultimo generalmente trabaja con otra bomba hidráulica, todos ellos de doble acción. La bomba que acciona los cilindros de la articulación debe producir la presión de aceite suficiente para control del cargador, incluso cuando el motor funciona abajo régimen. Dos circuitos de dirección y del levante e inclinación del lampón, con presión de bomba cada uno de 1000 Ibs/pul2 a 2200 rmp, el sistema es sellado con válvulas encerradas Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal SISTEMA DE DIRECCIÓN 1. Tanque hidráulico. 2. Válvula de dirección. 3. Cilindros de dirección. 4. Válvula conmutadora. 5. Bomba de dirección. 6. Bomba servo freno . 7. Bomba principal. 8. Filtro de retorno en tanque hidráulico Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal Imagen tomada de manual cargadores de ruedas volvo Cargador Frontal HIDRÁULICA DE VOLTEO 1.Tanque hidráulico 2. Válvula limitadora de presión, enfriador 3. Válvula piloto 4. Bomba principal 5. Bomba servo - freno 6. Bomba de dirección 7. Bomba para ventilador 8. Válvula central 9. Cilindro de volteo 10. Enfriador de aceite hidráulico 11. Filtro de retorno en tanque hidráulico. Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal HIDRÁULICA DE ELEVACIÓN 1. Tanque hidráulico. 2. Válvula limitadora de presión, enfriador. 3. Válvula piloto. 4. Bomba principal. 5. Bomba servo – freno. 6. Bomba de dirección. 7. Bomba para ventilador. 8. Válvula central. 9. Cilindros de elevación. 10. Enfriador de aceite hidráulico. 11. Filtro de retorno en tanque hidráulico Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal Sistemas Frenos.- De servicio de disco simple con sujetador reforzado en las cuatro ruedas, de acción mecánica, instalados en el eje de la transmisión que se aplican a mano. 1. Tanque hidráulico 2. Bomba de piloto/freno 3. Válvula de freno 4. Luz de advertencia: presión de frenos baja 5. Acumuladores 6. Frenos de disco en circulación de aceite, encapsulados 7. Filtro de retorno en tanque hidráulico Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal Sistema Bastidor.- De bastidor articulado, las ruedas traseras y delanteras siempre siguen el mismo curso. Hay plena fuerza hidráulica. Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal SISTEMA ELECTRICO Es proveer la energía necesaria para el arranque y correcto funcionamiento de los accesorios eléctricos los componentes electrónicos que forman parte del sistema eléctrico sirven en su mayoría para efectuar un control de los componentes. Cargador Frontal Cargador Frontal Batería Transforma la energía química en energía eléctrica, y proporciona corriente directa a todos los circuitos eléctricos ( se encarga de acumular electricidad para el funcionamiento del sistema eléctrico de la maquina Cargador Frontal PASOS PARA UNA BUENA PENETRACION 1° BUENA PENETRACIÓN INICIAL - cuchara rosando ligeramente el suelo - regular la penetración de acuerdo al material - mucha penetración no levanta - poca penetración no llena la cuchara Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal 2° LEVANTAR LA CUCHARA Una vez que penetre la cuchara en el material levantar para: Compartir el peso de la cuchara/material entre los ejes delantero/posterior y mejorar la tracción Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manual-cargadores-frontales-estructurasistemas-componentes-cabina Cargador Frontal 3° MANTENER BUENA TRACCIÓN Levantando y plegando la Cuchara para: Compartir constantemente el peso entre el eje delantero y posterior. Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal MÉTODO DE CARGAR A) METODO TRADICIONAL Participa un volquete y un cargador frontal normalmente el volquete debe colocarse a 45º del eje del cargador en el lado derecho o izquierdo según convenga VENTAJA DE ESTE METODO 1) es un método conocido por operadores y choferes 2) no presenta dificultades en su ejecución 3) permite trabajar en espacios estrechos DESVENTAJAS 1) elevado tiempo muerto del volquete durante la carga 2) se requiere mayor cantidad de volquetes para trasladar el material 3) cierto tiempo de espera o retraso del cargador frontal mientras se ubica el volquete correctamente Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal B) METODO SIMULTÁNEO CON 2 CARGADORES FRONTALES Es similar al anterior método con la diferencia que participan dos cargadores ambos cargadores echan a la vez la carga sobre el volquete por ambos lados VENTAJAS DE ESTE METODO 1) se reduce el tiempo muerto de los cargadores 2) los choferes no tienen dificultad para estacionarse 3) el siclo de carga es relativamente superior al método tradicional ya que se agiliza el traslado de material DESVENTAJAS 1) se necesita mayor espacio para una maquina mas 2) se necesita mayor dominio de maquina por parte de los operadores para evitar que las maquinas tomen contacto 3) es mas exigido porque los operadores no puedan retrasarse tienen que trabajar al mismo tiempo ritmo Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal C) METODO ALTERNATIVO CON DOS CARGADORES FRONTALES En este método se carga el volquete en forma alternada los cargadores trabajan en su turno por ambos lados del volquete VENTAJAS DE ESTE METODO 1) disminuye el tiempo muerto de los volquetes 2) el tiempo de siclo de carga es más corto 3) es más flexible que el método anterior porque los operadores trabajan en forma alternada y libre DESVENTAJAS 1) dificultad del chofer del volquete para colocarse correctamente 2) cierto tiempo de espera de los cargadores hasta que se cuadre el volquete 3) cierta dificultad de los operadores para mantener el área de carga limpia y nivelada Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal D) MÉTODO EN CADENA Consiste en colocar los cargadores frontales dejando un margen de 8 a 10 mt frente a la pila para que circulen los volquetes y una distancia de 5 a 6 mt entre cargadores El volquete al pasar frente a los cargadores simultáneamente para recibir la carga VENTAJAS DE ESTE METODO 1) desaparece los tiempos muertos de los volquetes y cargadores 2) el volquete siguiente puede empezar a cargarse antes que el volquete anterior complete su carga 3) permite el trasporte fluido del material DESVENTAJAS 1) se necesita mayor cantidad de volquetes y cargadores 2) se necesita mayor espacio por la cantidad de maquinas 3) cierta dificultad por los choferes para sobre parar frente a los cargadores Imagen tomada de https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manualcargadores-frontales-estructura-sistemas-componentes-cabina Cargador Frontal Cargador Frontal WEB GRAFIA • https://www.maquinariaspesadas.org/blog/6565-manual-cargadores-frontalesestructura-sistemas-componentes-cabina • https://www.maquinariaspesadas.org