114496528 Historia Del Cargador Frontal

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    TEMA: HISTORIA DEL CARGADOR FRONTAL

    INTRODUCCION

    El hombre, desde el inicio de su historia, ha intentado facilitar su trabajo con la

    ayuda de mquinas o herramientas

    Debido al crecimiento de las fronteras agrcolas y al incremento en el volumen

    de produccin nace la necesidad de aumentar la velocidad de trabajo. Con la

    aparicin de las mquinas agrcolas se abri un campo infinito de desarrollo de

    mquinas para cada funcin: labrar el suelo, siembra, cosecha, recoleccin y carga

    de productos, transporte, etc.

    La moderna mecanizacin y automatizacin ha demostrado la necesidad de

    innovar la tecnologa para mejorar la competitividad de los sistemas mediante la

    incorporacin de nuevos equipos y el mejoramiento de otros ya conocidos y

    probados.

    Esta tesis est inspirada en los trabajos realizados en el proyecto IBEROEKA,

    proyecto de cooperacin internacional Hispano - Cubano que lleva por ttulo: Diseo

    de Mquinas Cosechadoras de Caa de Azcar de Altas Prestaciones. Acrnimo:

    CAIMANA, perodo 1999 al 2001.

    Entre otros objetivos, este proyecto se enfrenta a dar soluciones tecnolgicas

    al accionamiento de una serie de aperos que configuran aspectos funcionales de

    estas mquinas.

    Haciendo un poco de historia el primer Cargador Frontal apareci en EE.UU., en 1939 que

    consista en un tractor de ruedas con un lampn (cucharn) en la parte delantera accionados

    por cables. En la dcada de los aos cuarenta se introdujeron numerosas modificaciones

    tales como la ubicacin del motor en la parte trasera esto para mejorar la traccin y la

    estabilidad, brazos soportes de la cuchara a ambos lados del equipo, accionamiento

    hidrulico del lampn y traccin de las cuatro ruedas, posteriormente en los aos cincuenta

    se introdujo en el sistema de transmisin el sistema de servo transmisin y en la poca de

    los sesenta el diseo articulado

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    HUELLA EN LA HISTORIA

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    GENERALIDADES

    Prototipos de cargadores frontales

    En los 1920s, pequeos tractores para laagricultura fueron equipados con un cucharn de

    carga para el manejo de materiales livianos. Este artefacto fue el primer prototipo del

    cargador frontal moderno que tenemos hoy en da. Las primeras versiones del cargador

    frontal no fueron ms que un cargador simple con brazos de elevacin montados a un

    tractor de finca. El cucharn fue implementado al tractor usando alambres con un

    cabrestante operado porembragues,luego siendo soltado por gravedad con un mecanismo

    de trip release.[3]

    En los 1930s, un nmero de fabricantes fueron creando pequeos

    cargadores frontales asegurando los cucharones a los tractores. En Manchester, Inglaterra,

    E. Boydell & Co. fue uno de los primeros fabricantes documentados del tractor cucharn

    montado , con la creacin del cargador Muir-Hill , un tractor Fordson de 28 caballos de

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    fuerza con un 0.5-yardas cubicas (0.4 m3) de cucharn implementado y controlado por

    cable.[4]

    Cargadores sobre neumticos de bastidor rgido

    En 1939, Frank G. Hough, un ingeniero de Chicago construy el primer cargador que fue

    autocargable, de traccin sencilla y con llantas de goma, llamado Hough modelo HS.[5]

    Esta

    mquina tena un cucharn con una capacidad de 1/3 de yarda cbica (0.23 m3). El

    cucharn era soltado por la gravedad usando un mecanismo de seguridad.[6]

    Otros fabricantes comenzaron a producir cargadores integrando la doble traccin. Aunque

    estas maquinas fueron integradas, sus rgidos bastidores limitaban las posibilidades para

    maniobrar resultando en la necesidad de girar en grandes crculos, siendo incapaces de

    operar en lugares pequeos.[7]

    Varios de los primeros modelos de cargadores tenan

    bastidores rgidos. Por ejemplo, los tres primeros prototipos desarrollados por Caterpillar

    tenan bastidores rgidos. Otros fabricantes como Euclid/Terex entraron al mercado de los

    cargadores frontales en 1957, relativamente ms tarde, pero tambin con un cargador de

    bastidores rgidos conocido como L-7.[8]

    Cargadores sobre neumticos articulados

    Talvez uno de los momentos ms significativos en la evolucin de los cargadores frontales

    fue la introduccin del bastidor articulado. En 1953, en Prtland, Oregon, Mixermobile

    Manufacturers iniciaron esta tecnologa con el lanzamiento del Scoopmobile Modelo LD-

    5;[9]

    un cargador frontal de cuatro ruedas implementando un bastidor articulado.

    La compaa empez en el mercado de los cargadores frontales en 1939, con un cargador

    modelo A de 3/4 yardas cubicas (0.6). Tena una nica rueda trasera que conduca y una

    rueda frontal en dos grandes neumticos.

    En 1944, la compaa introdujo el cargador frontal Modelo C, que tuvo una larga

    produccin que duro hasta 1966. Este modelo de alto alcance con un arreglo especial en el

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    cual el cucharon era jalado hacia arriba por la oruga vertical hasta una altura de 24 pies (7.3

    m), haciendo posible para el usuario cargar grandes contenedores y silos.

    Cuando la compaa emprendi en 1953 el Scoopmobile Modelo LD-5, la industria fue

    lenta en acoger la idea de un cargador frontal articulado. Sin embargo, el advenimiento de

    los cargadores articulados permitieron mayor maniobra reduciendo los ciclos de tiempo.

    Eventualmente el concepto fue acogido por mas fabricantes. A mediados de los 1960s, un

    numero de las principales empresas Americanas fabricantes de equipo como Caterpillar,

    Internacional Hough, Allis-Chalmers, y Trojan comenzaron a introducir en sus lneas

    modelos articulados. Hoy en da, modelos de cargadores frontales con bastidores

    articulados son el estndar de la industria y hasta los cargadores ms compactos son

    construidos de esta manera.

    Despus de la Segunda Guerra Mundial, un numero de fabricantes competan en la

    produccin de cargadores frontales que incorporaban el uso de tecnologa hidrulica.

    Mientras el uso de tecnologa hidrulica en maquinas para el movimiento de tierra haba

    sido usado antes de la guerra, el resultado en numerosas ocasiones haba sido burdo y

    rudimentario. Sin embargo, en los 1950s, un rpido refinamiento de esta tecnologa condujo

    a la proliferacin de fabricantes de maquinas para el movimiento de tierra que utilizaban

    sistemas hidrulicos que para el final de la dcada, los cargadores operados por cable

    quedaron completamente obsoletos.

    Hough haba estado utilizando tecnologa hidrulica en sus diseos de cargadores frontales

    tiempo atrs retrocediendo hasta el lanzamiento en 1941 del cargador frontal modelo HL.

    Este cargador marco un giro significante para el desarrollo de los cargadores frontales

    porque fue construido con el primer brazo de levante operado hidrulicamente. En 1944,

    Hough empez a fabricar un cargador con el primer cucharon de inclinacin operado

    hidrulicamente. Este cambio le dio a la maquina la habilidad de controlar la descarga y el

    operador podra aproximarse al banco en marcha baja y sacar un cucharon lleno

    inclinandolo hacia atrs mientras se carga.[10]

    En 1947, Hough nuevamente avanzara el

    desarrollo del cargador frontal con la introduccin del Modelo HM, siendo el primer

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    cargador frontal hidrulico de doble traccin en el mundo conocido como el Modelo

    HM.[11]

    Este modelo es todava considerado el predecesor del cargador frontal moderno.

    Mixermobile Manufacturing puede ser acreditado de haber introducido el primer cargador

    frontal con motor hidrulico, cuando en 1952 desarroll el cargador frontal Modelo H y en

    1957 el cargador frontal Modelo HP. Estos cargadores posean cucharon centrado por

    brazos.[12]

    Fundada por Van Doubes, Tractomotive Corp. fue otra compania que introdujo el cargador

    frontal hidrulico en el mercado de los Estados Unidos. Esto implico el aseguramiento del

    mecanismo de una rueda hidrulica usando energa hidrulica para la carga del cucharon.

    Este desarrollo transform virtualmente el cargador frontal de una maquina de manejo en

    una maquina de excavacin

    Debido al crecimiento en tamao de los cargadores frontales en los aos 1950s, la

    preocupacin por seguridad increment, particularmente en el posicionamiento de los

    cargadores con brazo pivote del cucharn. Posicionado detrs del operador, el movimiento

    de los brazos del cargador estaban en cercana proximidad del operador. Esto plante

    problemas. Primero, el movimiento de los brazos present la posibilidad de un accidente

    que en cualquier momento podra suceder. Segundo, las partes movibles de la maquina

    limitaban la visibilidad del operador para ver hacia los lados, particularmente cuando estas

    partes se encontraban inclinadas. A los finales de los aos 1950s, un numero de fabricantes

    Americanos de cargadores frontales estuvieron trabajando en colaboracin con el Consejo

    de Seguridad Nacional para la reposicin del brazo pivote para que se encuentre en frente

    en vez de atrs. Hough fue uno de los primeros fabricantes que produjeron un nuevo y ms

    seguro diseo con la introduccin del cargador frontal Modelo HO.[14]

    Otros fabricantes

    rpidamente siguieron la corriente y adoptaron este modelo con un pivote frontal como

    Caterpillar en 1958, Case en 1959,Allis-Chalmers en 1961, y Michigan en 1962.

    Con el paso de los aos, la industria a continuado sobrepasando las barreras en trminos de

    capacidad de carga til. En los aos 1970s, un numero de cargadores frontales fueron

    mostrados en 1975 CONEXPO con un crecimiento en la capacidad de carga til nunca

    antes visto en la industria. Entre estos cargadores se encuentran Houghs de 21-yardas

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    cubicas (16-m3) 580 Payloader y el enorme cargador Clark-Michigan 675 con capacidad de

    24 yardas cubicas (18.3-m3).

    En el ao 1986, el rcord en capacidad de carga til fue sobrepasado por Kawasaki Heavy

    Industries Ltd., cuando crearon el cargador frontal ms grande del mundo con una

    capacidad de 25-yardas cubicas (19-m3) para Japan Surface Mining Equipment y para Coal

    Technology Research Association.. Eventualmente, otros fabricantes incluyendo

    Caterpillar, Komatsu, y LeTourneau se encaminaron en la tarea de hacer cargadores con

    capacidad de 20 yardas cubicas (15.3 m3).

    El legado de LeTourneau

    LeTourneau es un fabricante que tiene la reputacin de batir rcords en construccin de

    equipo pesado. Esta compaa desarroll y todava produce el cargador frontal ms grande

    del mundo conocido como el L-2350.[15]

    Este cargador es primordialmente usado en

    minera de superficies y posee 2300 caballos de fuerza, con un cucharn roquero con

    capacidad de 53-yardas cubicas (40.5-m3) de 80 toneladas y una esplendida fuerza de

    266,000 libras. De altura, hasta la parte de arriba de la cabina y el cucharon totalmente

    elevado mide 43 pies con nueve pulgadas (13.23 m). La maquina fue diseada para cargar

    de 300 hasta 400 toneladas los camiones mineros de cuatro a cinco cargas.[16]

    Los cargadores frontales de LeTourneau usan traccin diesel-electrica con motores

    elctricos DC en cada rueda, un concepto desarrollado por LeTourneau. En los aos 1960s,

    la compaa empez a producir inmensos cargadores elctricos con potencia para el cable y

    la inclinacin del cucharon transmitidos por la traccin del pinion y la cremallera. Al

    comienzo, estos enormes motores no fueron comercialmente exitosos porque la ventaja de

    la direccin articulada era disminuida por la fuerza industrial del cargador. Como resultado,

    al comienzo muy pocos fueron producidos. Uno de estos modelos fue el Modelo SL-40,

    conocido por el apodo Monstruo y midiendo 52 pies de largo (16 m).[17]

    Actualmente la lnea de cargadores frontales de LeTourneau deriva de las L-700 series de

    modelos de manejo electrnico introducidos por primera vez en 1968. El L-700 fue el

    predecesor de una serie de exitosos cargadores producidos en grandes cantidades hasta hoy

    http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php?title=LeTourneau&action=edit&redlink=1http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php/cargadores_sobre_neum%C3%A1ticos#_note-14http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php/cargadores_sobre_neum%C3%A1ticos#_note-14http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php/cargadores_sobre_neum%C3%A1ticos#_note-14http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php?title=miner%C3%ADa_de_superficies&action=edit&redlink=1http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php?title=caballos_de_fuerza&action=edit&redlink=1http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php/cargadores_sobre_neum%C3%A1ticos#_note-15http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php/cargadores_sobre_neum%C3%A1ticos#_note-15http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php/cargadores_sobre_neum%C3%A1ticos#_note-15http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php?title=tracci%C3%B3n_del_pinion_y_la_cremallera&action=edit&redlink=1http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php/cargadores_sobre_neum%C3%A1ticos#_note-16http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php/cargadores_sobre_neum%C3%A1ticos#_note-16http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php/cargadores_sobre_neum%C3%A1ticos#_note-16http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php/cargadores_sobre_neum%C3%A1ticos#_note-16http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php?title=tracci%C3%B3n_del_pinion_y_la_cremallera&action=edit&redlink=1http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php/cargadores_sobre_neum%C3%A1ticos#_note-15http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php?title=caballos_de_fuerza&action=edit&redlink=1http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php?title=miner%C3%ADa_de_superficies&action=edit&redlink=1http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php/cargadores_sobre_neum%C3%A1ticos#_note-14http://www.es.ritchiewiki.com/wikies/index.php?title=LeTourneau&action=edit&redlink=1
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    en da. Las maquinas han cambiado de los motores pinion y cremallera pero han retenido

    las ruedas de manejo elctrico. Aunque los cargadores frontales de motor de pinion y

    cremallera no fueron vendidos en grandes cantidades, estas maquinarias probaron que

    trabajan duro y que el ciclo de vida es mas de 20 aos.

    HISTORIA DEL MEJORAMIENTO DEL CARGADOR FRONTAL A LO LARGODE LOS AOS

    Como se podr apreciar de acuerdo al esquema estos equipos por su gran versatilidad y

    maniobrabilidad han tenido una gran popularidad, tanto en obras civiles y en la minera a

    cielo, alcanzando su mxima incursin en la dcada de los aos setenta con la aparicin de

    las unidades de transporte de 125 Tn.

    En los aos 80 se produjo una paralizacin en el crecimiento de los cargadores, por lafuerte penetracin en el mercado de las excavadoras hidrulicas, tanto en los movimientos

    de tierra y en la minera a cielo abierto.

    Entre estos aperos cabe destacar:

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    1) Mecanismo cargador frontal (tractor agrcola convencional, figuras 1.1)

    2) Conjunto brazojaiba, de carga y descarga (Mquina alzadora de caa de

    azcar, figura 1.2)

    3) Mecanismo portador del sistema corta-cogollos (Mquina cosechadora

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    combinada de caa de azcar, figura 1.3)

    Nuevos desarrollos

    Hoy en da, los cargadores elctricos continan en el mercado y funcionan con una

    capacidad y versatilidad casi igual a la de los cargadores sobre neumticos que utilizan un

    motor diesel o unmotor a gasolina.Los cargadores frontales tambin incluyen una serie de

    accesorios como grapas, cuchillas, y cucharones de varios tamaos que expanden la

    variedad de trabajos que pueden realizar para incluir las demoliciones pequeas y la

    preparacin de tneles.[19]

    Nuevos avances para la incorporacin de tecnologa hbrida para la reduccin de

    transmisin de combustible estn en camino. En Marzo del 2008, Volvo revel en

    CONEXPO una preproduccin de un prototipo llamado L220F cargador frontal hbrido.

    Este cargador ofrecer una reduccin del consumo de combustible en un 10 por ciento. Esta

    tecnologa a sido desarrollada dentro del Grupo Volvo y permanece confidencial y sujeta a

    patentes. Programada para su produccin a finales del 2009, el L220F va a ser el primer

    cargador frontal hbrido comercial en la industria.[20]

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  • 8/13/2019 114496528 Historia Del Cargador Frontal

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    Volvo tambin a surgi con un concepto para el diseo de un cargador frontal llamado

    Gryphin. Esta es la visin futurista de la compaa de cmo un cargador frontal podra

    verse en el ao 2020. El Gryphin posee un propulsor diesel y elctrico hbrido.

    Remplazando las transmisiones estndares, las fuerzas de transmisin, y los ejes, el

    Gryphin poseer un motor elctrico en cada rueda, lo cual lograr que el modelo sea

    considerablemente ms silencioso que los modelos actuales. La cabina del Gryphin es

    tambin nica y completamente compuesto de vidrio, lo cual de esta manera proporcionar

    al operador mejor rango de visibilidad hacia todos los lados.[

    Hoy en da, un cargador frontal es compuesto por un bastidor pivotante usualmente

    articulado, con el motor montado sobre las ruedas traseras, y con una cabina o cpula

    descansando sobre la parte delantera o trasera del marco final. El arreglo del pvot de la

    maquina es vital en darle al cargador frontal la capacidad de maniobrar y trabajar en

    pequeos giros circulares.

    Cargador sobre nemticos Case W14 1974

    Los cargadores sobre neumticos son segmentados en el mercado de acuerdo a suscaballos

    de fuerza.Loscargadores sobre neumticos compactos contienen 80 caballos de fuerza o

    menos, y por consiguiente la clasificacin es categorizada de 80 a 150 caballos de fuerza,

    de 150 a 200 caballos de fuerza, y de 200 a 250 caballos de fuerza.[22]

    La energa es abastecida desde unmotor diesel a travs de unconvertidor de torque y posee

    power shift wheels para manejar las ruedas. Actualmente, la mayora de los cargadores

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  • 8/13/2019 114496528 Historia Del Cargador Frontal

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    sobre neumticos son de traccin a las cuatro ruedas las cuales es necesario que sean de

    igual tamao, aunque tambin estas maquinas pueden ser operadas en traccin de dos

    ruedas. La rueda motriz trasera mejora la capacidad para excavar de la maquina mientras

    que la rueda motriz delantera permite una mejor traccin cuando esta cargando uncucharn

    lleno.[23]

    [Especificaciones

    En la industria del equipo, un una serie de criterios especficos es usada para medir la

    capacidad de realizar y de utilidad de un cargador sobre neumticos para manejar

    particulares tareas de contraccin. Estas incluyen las caractersticas del cucharn como el

    tamano y sus gavillanes o dientes, las llantas y su habilidad para proveer traccin, tipping

    load y velocidadcontrapeso,y la fuerza de arranque. La fuerza de arranque es la cualidad

    mas atribuida en un cargador frontal y proporciona una indicacin de la capacidad del

    cargador sobre neumticos para cavar.

    Fin.

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