Universidad del Bío Bío

Facultad de Arquitectura, Construcción y Diseño

Departamento Ciencias de la Construcción

Escuela de Construcción Civil.

INFORME TECNICO

CARGADOR FRONTAL CATERPILLAR

INTRODUCCION

La cargadora de pala frontal también denominada cargadora, o pala cargadora, pala cargadora frontal, cargador; a veces también llamada PAILODER por el primer cargador llegado a chile de marca pilother, deribandose en el termino tradicional entre los operarios mas antiguos).

Se compone de un tractor sobre neumáticos o sobre orugas siendo el mas utilizado el de neumáticos para sectores regularmente planos o con pendiente baja, además de poseer el caso de una articulación este último equipada de una cuchara cuyo movimiento de elevación se logra mediante dos brazos laterales articulados. La cuchara por si misma puede realizar un movimiento de rotación de cierta amplitud alrededor de un eje horizontal, con, incluso, inclinación negativa de la cuchara. Todos los movimientos son mandados por cilindros hidráulicos.

Ciertas cargadoras permiten la carga frontal y la descarga por la parte trasera : se llaman retroescabadoras y tienen la ventaja de poder trabajar en espacios restringidos. Estas retroescabadoras se componen: bien de un sistema de transferencia de la cuchara de delante hacia atrás, por procedimientos diversos (basculacion de los brazos de la cuchara hacia atrás, traslación de raíles laterales fijados a la parte superior del chasis, sustitución de los brazos articulados por dos sectores pivoteantes mandados por cadenas, cables o cilindro. Siendo este ultimo el mas usado en nuestros tiempos, también de una canaleta inclinada

hacia la parte trasera sobre el techo de la cabina, en la cual la cuchara descarga el material, que es llevado a una caja de almacenamiento intercambiable a veces, que permite recibir el contenido de varias cucharas, incluso una canaleta prolongada en la parte posterior de la cuchara misma, y participando de sus propios movimientos , etc .finalmente en alguna s palas los brazos están soportados por una torrecilla que permite una orientación total o parcial de cada lado del eje longitudinal del tractor.

La comodidad y ligereza del cargador nos permite a los constructores y aumentar la potencia de los motores y la capacidad de las cucharas; de 20 a 50 HP, con cuchara de 400 a 800 l han pasado a 150-530 Hp con cuchara de 3000 a 7500 l sobre tractores con turbocompresores convertidor de par, servo transmisión dirección asistida, maniobras automáticas de elevación y vaciado de cuchara, etc.

La cuchara normal posee borde cortante en la parte inferior, con o sin dientes de penetración. Existen numerosos tipos de cuchara según los trabajos a los que se destine: cuchara corta reforzada para canteras, cuchara con nervios y cuchara con bordes de ataque en V para carga de rocas en pila; cuchara con realce para carga de material esponjado, cuchara llamada cuatro en uno, que permite utilizar la cargadora en calidad de pala cargadora, bulldozer ligero, scraper, cuchara de mandíbula , cuchara de descarga lateral.

Para mi trabajo me dirigí asta la planta productora de hormigón de REDIMIX ubicada a un costado de el mall plaza del trébol en la ciudad de concepción. Donde para las labores de carga de material se utiliza un cargador frontal marca Caterpillar modelo 962G, que es propiedad la empresa por lo cual no se producen costos de transporte de la maquinaria.

UTILIZACION DE LA PALA CARGADORA

Muy ligera de empleo, la pala cargadora es utilizada en :

la manutención y la carga de todos los materiales, con la cuchara apropiada o la herramienta apropiada ,

la excavación, en terreno llano, de materiales sueltos o disgregados,

el desmonte de terrenos blandos,

la limpieza del terreno,

el extendido y nivelación de materiales,

el ripado de líneas férreas, etc.

Caterpillar fabrica una línea completa de cargadores de ruedas, incluyendo el cargador de ruedas más grande del mundo, el Cat 994D. El Cat 914G fue el primero de nuestra nueva Serie G de cargadores de ruedas. Estos nuevos modelos son más versátiles, trabajan mejor y con mayor eficiencia, son más fáciles de dar servicio y son más cómodos. Nuestra línea de cargadores de ruedas de tamaño mediano

incluye ahora los modelos 938G, 950G, 962G, 966G, 972G y 980G. Estos modelos están diseñados para trabajar igualmente bien en excavación en banco o al aire libre y a cargar camiones en segunda. Los modelos más recientes que se han añadido a la línea de cargadores de ruedas son los modelos de la gama de Cargadores Compactos Caterpillar. Los Cargadores de Ruedas Compactos 902, 906 y 908 están disponibles. Esta línea de cargadores compactos utiliza la amplia experiencia de Caterpillar en cargadores de ruedas para establecer nuevos niveles de excelencia. Como Caterpillar sirve a clientes con requerimientos muy diferentes en todas las regiones del mundo, fabricamos varias configuraciones diferentes de cargadores de ruedas. Su distribuidor Caterpillar puede ayudarle a seleccionar el cargador de ruedas más adecuado para su aplicación.

OPERACIONES, APLICACIONES Y FORMA DE TRABAJO

El cargador frontal es relativamente nuevo entre los equipos para construcción. Aparentemente se introdujo como otro accesorio para hacer aún más versátil el tractor de orugas y atender el problema de limpieza de los alrededores de los sitios de construcción. El tractor equipado de hoja o bulldozer sólo podía empujar el exceso de material o desperdicio hacia un lado, y en cambio, el cargador de cucharón frontal podía levantarlo y cargarlo en camiones. Esa operación original se efectuó con los cucharones mecánicos regulados con cables, e instalados sobre brazos rígidos, que fue lo que

tenían los primeros cargadores que aparecieron al terminar la Segunda Guerra Mundial. Por las razones explicadas anteriormente, el cargador no tuvo gran aceptación sino hasta que se introdujo el control hidráulico en los mecanismos extensibles de los brazos. En la actualidad, el cargador frontal tiene gran aplicación y aceptación.

Una de las aplicaciones más comunes del cargador es la carga de materiales en unidades de acarreo. Si el área que circunda al material pr 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. Durante los primeros años del desarrollo del cargador frontal, se usó como sustituto de las pequeñas palas mecánicas para cargar camiones. En la actualidad se fabrican cargadores grandes y de gran capacidad que están reemplazaron a las palas mecánicas en casi todas sus operaciones tradicionales.

Otro uso común que se le da a los cargadores es en la excavación para basamentos o cimentaciones. En tal caso, solo son aplicables cuando la dimensión horizontal más pequeña, es por lo menos igual al ancho del cucharón, si no es que varias veces mayor. Si la dimensión más corta del fondo de la excavación es por lo menos del doble de la longitud del cargador, no contando el cucharón, puede disponerse la operación de carga de camiones al nivel de la cimentación. Con el mismo cargador puede excavarse una rampa para que pueda entrar

el camión hasta el fondo de la excavación siguiendo uno de los lados largos. Luego pueden cargarse los camiones como se dijo antes para la operación de carga de camiones de acarreo.

FORMA DE TRABAJO

El mecanismo del cucharón de los cargadores se diseña para tener una altura de vaciado comprendida entre 2.4 y 4.5 metros arriba del plano sobre el que se mueve el tractor. Tal altura es proporcional al tamaño del cargador. Esto hace posible que el cargador vacíe a un camión o unidad de acarreo de tamaño adecuadamente equilibrado.

La operación de un cargador entre su posición de carga y la de vaciado, requiere por lo general muchas maniobras. Si es limitado el espacio utilizable entre las posiciones de carga y descarga, puede presentar problemas. Un cargador montado en tractor de orugas puede pivotear lentamente sobre sus bandas de orugas sin gran dificultad, pero un ordinario tractor de dos ejes, montado sobre ruedas, necesita más espacio para maniobras. Esto ha conducido a la unidad de tracción articulada más moderna, como es el caso de nuestra maquina en estudio.

Un cargador de armazón articulado tiene su articulación aproximadamente a la mitad de la distancia entre sus ejes. Su capacidad de giro se aumenta notablemente por el ángulo de más de 30 grados que puede girar el eje frontal a cada lado de la posición recta hacia delante.

Por supuesto, el cucharón puede estar en muchas posiciones diferentes durante la operación del cargador. Con el cucharón elevado a una altura de vaciado, no tiene efecto alguno sobre las dimensiones laterales interfaciales a nivel del terreno. Por ello, generalmente se da la longitud del cargador sin incluir el cucharón. El radio de giro o de vuelta medido hasta la rueda trasera exterior de un cargador articulado, es aproximadamente igual a su longitud total excluyendo el cucharón. Esto significa que un cargador articulado bien diseñado puede trabajar en un espacio confinado. En general, no necesita más del doble de la longitud de la máquina, para excavar, maniobrar y vaciar su carga. Un cargador articulado puede girar su parte frontal para cargar directamente del banco de material. Esta misma flexibilidad para maniobras puede ayudar durante el vaciado a un lecho de acarreo largo.

Su flexibilidad permite al cargador extender su carga para lograr uniformidad de distribución en la unidad de acarreo, sin tener que cambiar su posición completamente. La capacidad de carga a unidades de acarreo, de un cargador articulado, en su posición de rotación, es aproximadamente del 85% de su capacidad en su posición normal hacia delante.

El tipo de operación que realiza un cargador implica muchos cambios de dirección , de avance y retroceso, así como los cambios de dirección de sus partes frontal y trasera, puede haber de 400 a 500 cambios de dirección por hora. Esto equivale a un cambio de dirección cada 6 segundos. Agregando a

estos movimientos la variedad de posiciones del cucharón, es fácil predecir que el operador tiene una máquina difícil de controlar. Por esta razón, las mejoras estudiadas en el diseño de los cargadores frontales se han concentrado en simplificar los controles que usa el operador.

Una manera de simplificar la labor del operador fue poner el cambio y el control de los engranes de velocidad en una sola palanca. El operador puede cambiar de 1ª a 2ª velocidad en avance hasta una velocidad de reversa tan alta como la 3ª , en un solo movimiento de esta palanca. Otro medio para simplificar la operación de un cargador consistió en dotarla de un sistema de un control automático del cucharón. Tal mejora la traen incorporada la mayoría de los cargadores frontales modernos, para permitir que el operador se concentre en las maniobras de su equipo.

La operación manual del cucharón de un cargador, utiliza dos palancas situadas al alcance del operador. Una sirve para controlar la posición vertical y la elevación del cucharón; eleva o baja el cucharón, o lo mantiene vertical. La otra palanca sirve para controlar la posición del cucharón en torno a un eje horizontal situado en el borde trasero del cucharón más próximo al tractor. Esta pone al cucharón en una posición inclinada hacia atrás para lograr su capacidad máxima, una posición cargada hacia delante para el vaciado, o lo mantiene en una posición intermedia para excavación, raspado, etc. Estas posiciones se ilustran en la figura.

El control automático de las posiciones del cucharón releva al operador de muchos pequeños puntos de decisión que causan cansancio a éste. El cucharón se eleva a una de tres posiciones preajustadas de inclinación y se detiene automáticamente a una altura ajustada. Cuando el cucharón se vacía, regresa automáticamente al ángulo adecuado para excavación para tomar su siguiente carga. Los puntos del control automático pueden ajustarse como se requiera o se hayan programado para una operación dada.

Un tercer uso importante del cargador frontal es la carga de material de voladuras a unidades de acarreo, en el espacio limitado de una excavación en roca, de un túnel o de una cantera. En tales situaciones, el cargador tiene una ventaja sobre la pala mecánica, por su pluma y demás partes salientes.

También se aplica el cargador frontal para excavar agregados o material de cantera, para cargarlos a la

parrilla de la tolva de alimentación de una planta trituradora. En general, se sitúa la tolva en el borde, o apenas adentro del tajo del material. El cargador excava entonces su carga y la acarrea una distancia pequeña hacia la tolva. Si la distancia de acarreo es mayor que la de alcance de una pala desde su posición de excavación , el cargador tiene un aventaja decisiva sobre la pala mecánica para esta operación.

Por supuesto, cualquiera operación de limpieza de construcción que comprenda el recogimiento del material y su vaciado en algún otro lugar, es ideal para un cargador frontal. Como se mencionó antes, esta es la razón que originó la introducción del cargador de cucharón. Entre otros ejemplos, pueden citarse la extracción de troncos de raíz de árboles de boleos o guijas grandes, así como de otros objetos grandes que estén en el área de trabajo, como preparación para los trabajos de nivelación de terreno; el relleno de una excavación para cimentación o de trincheras, particularmente cuando el material tiene que acarrearse desde cierta distancia; también la variedad de trabajos de limpieza en los alrededores de un patio de agregados o materiales para concreto.

Conduccion de una pala caragadora

La conducción del tractor no exige ninguna precaución especia, tanto más puesto que la cargadora no alcanza su pleno rendimiento más que sobre superficie plana -horizontal o ligera pendiente -y bien despejada.

La toma de una pila se efectúa atacándola por la parte baja, con el borde de la cuchara a ras de suelo. Se debe escoger la velocidad que permita la penetración en el montón sin choque. Una ves atacada la pila, debe ponerse a todo gas. Cuando la cargadora se frene , fijar los brazos de elevación en posición baja; der enseguida un mov. De vaivén la palanca de mando de giro de la cuchara para bombear el material y llenarla así completamente.

Con la cargadora en marcha adelante enderezar la cuchara y fijarla. Poner entonces la cargadora en marcha atrás y elevar de nuevo los brazos hasta separar la cuchara del montón. Volver a poner la marcha adelante hacia el punto de descarga y, durante el trayecto, elevar la cuchara a la altura deseada para que , llegada al punto de descarga , baste con bascular la cuchara ; se evita asi momentos de paro en el punto de descarga.

Sin embargo, si el transporte se hace a una cierta distancia, se debe bajar la cuchara a unos 30 ó 40 cm. Del suelo para asegurarse la estabilidad de la maquina. Igualmente cuando el trayecto sea con curvas. La elevación altura de descarga se hace un poco antes de llegar al punto de descarga .

Para la descarga sobre camión, éste se coloca oblicuamente a la cargadora, a fin de reducir las distancias, dando a la pala, sin embargo, un tiempo de recorrido, suficiente para elevar la cuchara a la altura de vaciado.

El camión se descarga empezando por su parte delantera .

Una ve realizada la descarga, elevar de nuevo la cuchara para evitar enganchar al borde de la caja del camión en el momento de la marcha atrás de la cargadora .

La descarga puede hacerse de golpe o suavemente maniobrando los mandos de descarga .

En el caso del material adhesivo, se sacude la cuchara con un mov. rápido de vaivén de la palanca de mando de descarga.

En el curso de las maniobras para volver al montón, la cuchara es mantenida en su posición baja, dispuesta a empezar un nuevo ciclo.

Para la carga sobre camión de piedras procedentes de voladuras, se emplea de preferencia la cargadora sobre orugas, ya que los neumáticos se dañan mucho con los trozos de roca. Se debe procurar empezar la carga del camión con bloques de pequeñas dimensiones.

Con la carga de material muy abrasivo se corre el riesgo de poner rápidamente fuera de servicio las cadenas de rodamientos; se recomienda situar el camión paralelamente al frente de la cantera .

Durante el llenado de la cuchara, el conductor aparta la cargadora perpendicularmente al frente lo suficiente para que el camión en marcha atrás pueda situarse bajo la cuchara .

El DESPLAZAMIENTO de la cargadora , con cuchara llena , sobre una pendiente empinada , se efectúa con la cuchara a ras de suelo, y en marcha

adelante en la subida, y marcha atrás en el descenso.

Para excavación en terreno plana la cuchara se coloca en posición de hacer calicatas y los brazos de elevación fijos en su posición de baja. El llenado de la cuchara se efectúa de una pila como para la toma. Np debe dudarse en practicar el “bombeo”.

Se efectúa la primera serie de pasadas a lo largo de uno de los lados de la excavación a ejecutar, preparando una rampa de acceso en el interior, preferentemente en el exterior de la excavación. Las paredes de la excavación deben ser excavadas verticalmente.

En la EXCAVACION EN DESMONTE , para que la superficie de trabajo permanezca horizontal, se ataca el frente de su base, como para la carga de una pila, elevando el brazo para que la cuchara se llene.

No trabajar jamas bajo las salientes de la excavación, que deben ser eliminados en el momento de su formación elevando los brazos hasta la altura necesaria.

La LIMPIEZA DE LAS SUPERFICIES DE TRABAJO, se realiza con la cargadora durante los periodos de espera. Se efectúa con la cuchara a ras de suelo.

El EXTENDIDO y nivelación deben ser realizados con la cargadora equipada de una cuchara sin dientes , bajándola y trabajando a manera de una

cuchilla de bulldozer. Para una nivelación mas regular, debe trabajarse en marcha atrás.

Descripcion Del Producto

El Cargador de Ruedas 962G brinda una excelente fuerza de desprendimiento, carga y

tiempos de ciclo rápidos así como maniobras precisas para un rendimiento superior

desde todo punto de vista. Sus comprobados componentes, en combinación con un fácil

mantenimiento, aseguran confiabilidad durante la duración de la máquina.

ESPECIFICACIONES DETALLADAS

Motor

Potencia en el volante 149 kW (200 hp)

Modelo de motor Cat 3126 DITA

Potencia máx. en el volante 154 kW (207 hp)

Pesos

Peso en orden de trabajo 18578 kg (40960 lb)

Cucharones

Capacidad máx. del cucharón 3.8 m3 (5 yd3)

Especificaciones de operación

Velocidad de desplazamiento 37 km/h (23 mph)

Altura de descarga 3040 m (10 pies)

Carga límite de equilibrio estático a giro pleno 11042 kg (24340 lb)

Fuerza de desprendimiento 140.7 kN (31550 lb)

Tiempo de ciclo hidráulico - Subida 6.3 Segundos

Tiempo de ciclo hidráulico - Descarga 2.2 Segundos

Tiempo de ciclo hidráulico - Bajada, vacío 2.2 Segundos

Tiempo de ciclo hidráulico - Total 10.7 Segundos

Tanque de combustible

Capacidad del tanque de combustible 295 L (78 gal)

El motor 3126 DITA satisface todas las normas sobre emisión actuales y propuestas a escala mundial. El diseño de ciclo de 4 tiempos produce largas carreras de potencia y una eficiente combustión de combustible con bajas emisiones. Las herramientas aumentan la flexibilidad de las máquinas con una amplia gama de cucharones y accesorios diseñados para el Cargador de Ruedas 962G a fin de mejorar su operación. la cabina del operador proyectada ergonómicamente mediante tecnología avanzada de realidad virtual para proporcionar comodidad, espacio y visibilidad incomparables al operador. Las palancas de control, los interruptores y los medidores se ubican para aumentar al máximo la productividad.

Se han mejorado los controles de operación de bajo esfuerzo para la dirección, los cambios y el llenado del cucharón; los mismos responden precisamente a los mandos del operador. Los controles de operación pueden configurarse de dos maneras: con sistema de dirección Command Control y controles electrohidráulicos del cucharón, o con dirección convencional y controles hidráulicos piloto del cucharón.

CUCHARONES

Hay 9 combinaciones de cucharones de empleo general, 2 combinaciones de cucharones para rocas y 9 combinaciones de cucharones para material suelto para adaptar la unidad específicamente a la aplicación. Los cucharones Caterpillar se caracterizan por el comprobado diseño de cucharón con costillas de refuerzo exteriores para su óptima duración.

sistema guardaesquinas permite máxima flexibilidad entre los sistemas de dientes y cuchillas para proporcionar máxima protección y rendimiento para cada aplicación.

b) Las cuchillas y cantoneras de extremo empernadas tienen acero DH-2 como elemento estándar para una superior resistencia al desgaste.

También vienen con ARM (material resistente a la abrasión) opcional con carburo de volframio impregnado para una máxima resistencia al desgaste en aplicaciones de bajo a mediano impacto.

c) Nuevo adaptador angular de 2 pernos acoplado firmemente para prevenir el desplazamiento.

d) Los segmentos empernados protegen la cuchilla de base para eliminar el festoneado y mantener lisa la superficie de trabajo.

CUCHARONES ESPECIALES

a) Los acopladores rápidos proporcionan una flexibilidad incomparable y permiten que un operador realice una amplia variedad de tareas con una máquina, lo cual aumenta el rendimiento de la máquina y la eficiencia.

b) Se ofrecen cucharones para carbón con anchos especiales. Todos los cucharones para carbón incluyen una cuchilla empernada.

c) Los cucharones para virutas de madera se han diseñado especialmente para cargar y transportar virutas de madera y materiales livianos similares. Se incluyen cuchillas empernadas como elemento estándar. Los protectores de visibilidad ayudan al operador en la tarea de carga.

d) Los cucharones de carga general permiten cargar, empujar, amordazar objetos o

filtrar la descarga de materiales son tareas fáciles con este cucharón.

e) Los cucharones de alta descarga son ideales para cargar material liviano apilado en

camiones de laterales altos, tolvas en estaciones de transferencia de residuos o para

manipular fertilizante, carbón o granos.

f) Se ofrecen cucharones para fertilizante y pueden diseñarse para diversas alturas, anchuras y capacidades de carga de tolva. El diseño especial permite esparcir los fertilizantes dentro del cucharón para aprovechar todo su volumen.

g) Ganchos especiales para traslado de troncos en forma pendulante especiales para faenas forestales de nuestra zona.

h) Los cucharones para ladrillo y arcilla son ideales en aplicaciones que requieran cualidades de inadherencia, incluyendo el manejo de yeso, arcilla y materiales de colada abierta. Se pueden emplear materiales o revestimientos especiales para ofrecer bajos coeficientes de fricción o resistencia a la abrasión.

i) Los cucharones de cribado permiten a los operadores recoger, cribar, combinar, mezclar y cargar materiales tan diversos como tierra negra, arcilla, turba arenosa, composte, corteza de árboles, carbón, piedra caliza y vidrio de botellas. Se ofrecen

diferentes opciones para tambores de cribado y herramientas.

Se ofrecen otros cucharones para materiales livianos, roca, rellenos/basurales, arena y grava.

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ACCESORIOS

CARGADOR DE HORQUILLA PARA TRONCOS

Las horquillas para troncos están diseñadas para aplicaciones de servicio pesado - carga y descarga

de camiones, selección, abastecimiento y paletizado de aserraderos.

Model Ancho Altura Longitud del diente

159-3815 2261 mm (89 pulg) 1890 mm (74.4 pulg) 1410 mm (55.5 pulg)

La doble tenaza superior se cierra para tocar las puntas de los dientes. El diseño de plancha abisagrada ofrece gran visibilidad. El diseño de bastidor individual recepciona una tenaza doble superior en las horquillas para troncos (Tenaza superior para maderera de horquillas madereras.) El centro de gravedad está cerca de la máquina, mejorando la capacidad de levantamiento. Las cuchillas son reemplazables. Las puntas optativas están disponibles tanto enroscables o soldables. El perfil del bastidor permite una acción de rodamiento para mejorar la carga de los troncos.

CUCHARON PARA CARBON

Los cucharones para carbón, diseñados para manejar carbón u otro material de densidad similar, pueden aumentar la producción en un 50% con respecto a los cucharones estándar.

La capacidad y las características de carga del cucharón se adaptan específicamente a la capacidad de la máquina para asegurar un máximo de utilización y productividad. El diseño del piso proporciona resistencia adicional en aplicaciones que exigen alta fuerza de desprendimiento. El centro de gravedad del cucharón se desplaza sólo ligeramente hacia adelante, lo cual permite mayor estabilidad. Incluyen cuchillas Caterpillar como elemento estándar. Se utilizan dientes en los cucharones diseñados para cargar desde un manto de cantera. Los cucharones para carbón se han mejorado para cargar material con una densidad de 1600 lb/yarda³ (1 ton/m³). Se ofrecen modelos tanto con acople rápido como con pasador.

PALETAS PLANAS

Su diseño superior hace de las horquillas para núcleos la elección lógica para madera prensada y madereras.

Model Peso Altura Longitud del diente

157-3469 1346 mm (53 pulg) mm (66.32 pulg) 1829 mm (72 pulg)

Diseñada y construida para trabajar en aserraderos de madera prensada; ideal para el manejo de bloques revestidos. Los dientes más largos y curvados hacia atrás permiten el transporte de cargas grandes sin el peligro de volcar la carga en el varillaje o la cabina. El ancho del portador estrecho permite al operador maniobrar fácilmente los núcleos en áreas confinadas.

BRASO PARA MANEJO DE MATERIAL

Los brazos para manejo de materiales amplían las posibilidades en las máquinas equipadas con un acoplador rápido.

Model Extensión mín. Extensión máx. Peso

FE21358 mm (84 pulg) mm (156 pulg) 861 kg (1895

lb)

Los brazos para manejo de materiales están diseñados con tubos rectangulares resistentes para proporcionar resistencia y rigidez. Los brazos para manejo de materiales proporcionan al cargador una herramienta para trabajos generales útiles en los trabajos del contratista, el tendido de tubos y la construcción de carreteras. La sección interior de la pluma telescópica está preperforada para permitir un reposicionamiento fácil. La longitud del brazo se puede ajustar fácilmente a las condiciones de la carga y del trabajo.

CUCHARONES PARA MATERIAL LIVIANO

Los cucharones para material liviano se han diseñado especialmente para un máximo de eficiencia y mayor capacidad al cargar materiales livianos con escasa compactación.

Acarrea, carga, excava y apila fácilmente materiales livianos como nieve, heno o troceados de madera. Mayor capacidad, hasta un 60% más que los cucharones estándar. Diseñados para cargar materiales con una densidad de 1300 lb/yarda³ (770 kg/m³) o menos. Una abrazadera superior opcional de ancho completo sujeta firmemente materiales sueltos, tales como heno, con una merma mínima y sujeta fardos redondos en forma segura.

RASTRILLOS CARGADORES

Los rastrillos cargadores son herramientas duraderas de alta capacidad que incrementan la

producción para el desmonte de tierras sueltas o arenosas.

Hay modelos de acoplador rápido o fijado con pasador. El rastrillo apila maleza, apila y acarrea escombros y carga camiones. Las características incluyen dientes fabricados gruesos, barra de empuje de servicio pesado y empujador de árboles serrados. La cremallera para maleza alta retiene la carga mejor, evita el derrame por la parte trasera e incrementa la capacidad de acarreo. La abrazadera superior disponible afianza las cargas de sobremedida para aumentar la eficiencia en las aplicaciones de carga.

HORQUILLAS PARA TRONCOS Y MADERA

Las horquillas madereras/para troncos son ideales para una amplia gama de trabajos como carga, paletizado y selección de maderas, troncos o material paletizado.

LUMBER/LOG FORKS - LOADER

Model Ancho Altura Longitud del diente

158-2242 2248 mm (88.5 pulg) 1130 mm (44.5 pulg) 1219 mm (48 pulg)

La tenaza alcanza 90 grados hasta las puntas cuando se encuentra en la posición levantada, para un fácil recojo de cargas plenas. La construcción soldada de caja con planchas antiderrape en la parte inferior del bastidor ofrece una resistencia adicional y una vida útil prolongada. Los dientes verticales autoajustables (fijos) son estándar. Los dientes basculantes son optativos. La posición ajustable del diente permite la selección variable de paletas o anchos de carga. Los cilindros hidráulicos están clausurados para su protección. Los sellos Cat de

los cilindros aseguran el reemplazo fácil de las piezas.

HORQUILLAS DE MADERA

Las horquillas madereras maximizan la eficiencia de carga en las aplicaciones madereras.

El diseño de plancha abisagrada ofrece gran visibilidad. Las cuchillas son reemplazables. Especialmente diseñado para trabajos madereros en general. Ideal para la descarga, selección de paletas y abastecimiento de troncos al aserradero. La tenaza superior cierra entre los dientes para sujetar un tronco. El diseño de un bastidor acepta la tenaza maderera superior para la horquilla maderera (tenaza doble superior para horquillas para troncos) El centro de gravedad está cerca de la máquina, aumentando la capacidad de levantamiento. El perfil del bastidor ofrece acción de rodamiento para mejorar la carga de los troncos.

Las puntas optativas se encuentran disponibles tanto enroscables como soldables.

CUCHARONES MULTIPROPOSITO

Los cucharones de usos múltiples (4-en-1) permiten a un cargador hacer el trabajo de varios. Pueden usarse como cucharón estándar, hoja topadora, abrazadera o cucharón de descarga controlada.

Puede cargar material, empujar con la hoja recta, sujetar elementos con la abrazadera frontal hidráulica o descargar cantidades medidas. La abrazadera frontal gira dentro de la parte posterior del cucharón para lograr un máximo de rigidez y fortaleza. La cuchilla frontal acepta bordes empernables, dientes empernables o dientes con segmentos. Los diseños estándar son ideales para material con una densidad de 3000 lb/yarda³ (1800 kg/m³). Pueden desarrollarse unidades de tamaño especial en base a la necesidad del cliente o para materiales de otra densidad.

HORQUILLAS DE PALETAS

Las horquillas para paletas, para explotación forestal, maderera y para construcción son herramientas ideales para manejar una diversidad de materiales. Las diferentes configuraciones (diversas longitudes de costillas, sujetadores superiores, etc.) se adaptan bien a las aplicaciones específicas y el tamaño del tronco.

Otras horquillas que se ofrecen son las horquillas para componente usado y las horquillas eyectoras de forraje.

Cuando se usa con un acoplador, las horquillas para paletas aumentan idealmente la versatilidad de la máquina para el manejo de una variedad de materiales.

Los dientes basculantes se deslizan para permitir un ajuste del ancho para acomodar diferentes tamaños de cargas. Los dientes se encuentran disponibles en variadas longitudes 1219 mm (48" ), 1524 mm ( 60"), 1829 mm (72" ) y 2134 mm (84"). Los dientes con dimensiones especiales y capacidades únicas de carga están disponibles para adaptarse a los portadores estándares. Portadores anchos y tenazas superiores dobles y sencillos se encuentran también disponibles (La tenaza superior requiere una tercera válvula).

HORQUILLAS PARA PALETAS CON DIENTES FIJOS

Las horquillas para paletas con dientes fijos cumplen con una variedad de necesidades de manejo de materiales. Estas pueden usarse para descargar y manejar materiales, especialmente materiales en paletas.

Los dientes están disponibles para la mayoría de las máquinas en longitudes de 48" hasta 96". Tamaños especiales pueden obtenerse por pedido. Un modelo de perfil bajo se encuentra disponible para portaherramientas integrales. Las horquillas para paletas con dientes fijos facilitan la habilidad del operador de recoger cargas en terreno desigual. Los dientes se ajustan y traban manualmente.

CUCHARONES PARA BASURA

Los cucharones para basura se han diseñado para una larga duración en el agresivo entorno de basura; los mismos se caracterizan por diseños de alta capacidad bien adecuados para cargar, clasificar y hacer otras tareas en una estación de transferencia.

PIN ON REFUSE BUCKETS - LOADER

Modelo Capacidad Ancho Profundidad

134-0734 5.2 m3 (6.75 yarda3) 3058 mm (120.4 pulg.) 1594 mm (62.75 pulg.)

Cucharones diseñados para usarse en estaciones de transferencia, plantas de reciclado y plantas incineradoras productoras de energía. La cuchilla prolongada permite al operador separar la basura reciclable. Las ventanillas de alta visibilidad contribuyen a la eficiencia del operador. La mayor altura permite que el cucharón empuje grandes cantidades de basura hacia una tolva o que se use en aplicaciones de carga y acarreo. Los cucharones incluyen herramientas de corte (GET) Caterpillar, así como piezas, mangueras y conexiones para cilindros Caterpillar, para asegurar una respuesta rápida a las necesidades del servicio.

También se ofrecen brazos para manejo de materiales y hojas en V.

HOJAS PARA NIEVE DE CARGADOR

Las hojas para nieve reversibles hidráulicas para ángulo izquierdo o derecho, con cuchillas de disparo Dicha acción reversible es ideal para aplicaciones de limpieza en caminos de montaña, aeropuertos, estacionamientos, instalaciones industriales, etc.

La hoja se puede orientar 30 grados hacia la izquierda o hacia la derecha. El operador puede cambiar la orientación de la hoja en 15 segundos sin salir de la cabina. La acción de inversión rápida es ideal para carreteras de montaña, aeropuertos, grandes zonas de estacionamiento, fábricas y carreteras urbanas o rurales. Los modelos para la IT28 y menores permiten un movimiento pendular de 9 grados en todas las direcciones. Las cuchillas de

disparo se sostienen con los resortes de torsión para permitir la remoción de la nieve, se dispararán tras el contacto con los bordillos, las tapas de alcantarilla u objetos similares. Las cuchillas de disparo se pueden bloquear manualmente cuando la aplicación lo precise. Los amortiguadores de caucho amortiguan la carga del resorte en las cuchillas de disparo .

CUHARONES DE ROCAS

Estos cucharones se han diseñado para trabajar principalmente en industrias de minería y canteras, ya sea con bordes rectos o de pala. El borde recto tiene mayor fuerza de desprendimiento y espacio libre de descarga; el borde de pala ofrece mejor penetración.

El acero de alta rigidez, específico para la aplicación y los materiales de trabajo, se utilizan para lograr mayor duración. Los cucharones de ancho adicional pueden prolongar la vida útil de los neumáticos para reducir los costos de operación. Las bandas antidesgaste adicionales reducen la necesidad de costosas reconstrucciones de cucharón. Algunos diseños incluyen placas de revestimiento resistentes al desgaste, las cuales facilitan la reconstrucción cuando se necesita. La densidad del material determina la capacidad de los cucharones. La adecuada selección de dientes y cuchillas aumentarán la productividad en tanto se reduce el costo de las herramientas de corte (GET). Estos cucharones se ofrecen con o sin dientes, con dientes y segmentos empernables, o con cuchillas empernables. Para los cargadores más grandes también se ofrecen protectores de barra lateral, el sistema MAA (adaptador acoplado mecánicamente) de Caterpillar y el sistema MAWPS (placas antidesgaste acopladas mecánicamente) de Caterpillar en lugar de las placas antidesgaste estándar empernables y soldables.

CUCHARONES PARA ARENA Y GRAVA

Los cucharones para arena y grava se han diseñado para usarse en aplicaciones abrasivas o de desgaste extremo tales como carga de arena y grava, o carga de plantas de asfalto.

Se utiliza acero de alta rigidez para su mayor duración. La construcción con costillas de refuerzo exteriores aumenta la fortaleza para una mayor fuerza de desprendimiento en el varillaje tipo barra en Z de la máquina. Línea de excavación a 10 cm por debajo del suelo. Se han agregado placas antidesgaste a los costados y el fondo para prolongar la vida útil del cucharón. Los cucharones aceptan los tres tipos de herramientas de corte (GET) Caterpillar: cuchilla empernable, adaptadores empernables y segmentos empernables entre adaptadores. Los cucharones se ofrecen en modelos con acoples rápidos o con pasador.

CUCHARON DE DESCARGA LATERAL

Los cucharones de descarga lateral pueden descargar de ambas maneras: hacia adelante, como un cucharón estándar, o hacia el costado. f) Los cucharones de descarga lateral permiten que los cargadores operen en obras congestionadas

Son ideales para construir túneles, rellenar zanjas, construir terraplenes y desgarrar carreteras de asfalto. La unidad con borde recto estándar puede usar cuchilla empernable, dientes empernables o dientes con segmentos. El cilindro hidráulico está bien protegido del material que podría caer sobre la plancha antiderrame. El cucharón incorpora tanto una válvula de traba hidráulica como una traba mecánica. El bastidor con orificios alineados para montar rígidamente el cucharón, prolonga su duración. Para el servicio pesado en carga de rocas, se ofrecen cucharones de descarga lateral con rejilla para rocas, así como cuchillas y dientes en V. Se ofrecen modelos con pasadores o acoples rápidos.

CARGADOR DE NEUMATICOS

TIRE LOADERS

Modelo Peso

159-1467 kg (5700 lb)

CUCHARONES PARA VIRUTA DE MADERA

Los cucharones para virutas de madera y bagazo, diseñados específicamente para la máquina y el material de manejo, manejan virutas y residuos de caña de azúcar con eficacia.

La capacidad adicional del cucharón y sus características de carga aseguran un máximo de uso para la máquina. Las ventanillas de alta visibilidad vienen como equipo estándar para su mayor seguridad y productividad. Las cuchillas Caterpillar vienen como equipo estándar en los cucharones para virutas de madera para cargadores de ruedas y portaherramientas integrales Caterpillar. Es ideal para cargar material con una densidad de 1000 lb/yarda³ (0,6 ton/m³). Se ofrecen modelos con pasadores o acoples rápidos.

Descarga de garfios con tope de desconexión automática :

Horquillas para carga de troncos de alto volumen, diseñadas para aplicaciones de servicio pesado : carga y descarga de camiones, clasificación,

apilamiento, alimentación de serrerías y trabajos generales en serrería.

El tope automático de descarga está disponible para aplicaciones forestales. Permite al operador apilar troncos ( uno o dos diámetros ) a mayor altura y sujetar con fuerza una carga parcial.

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.

CICLO DE TRABAJO.

La maquina estudiada en este caso realizaba labores de carga de materiales que se encontraban a distancias variables. Como grava, arena, ripio, bloques de hormigón (en algunas oportunidades).

Este ciclo de trabajo fue considerado para las cargas de gravilla que se encontraba a unos 15 mts. del cono dosificador para el hormigón en planta :

carga

transporte hasta el cono

descarga en cono

giro cambio de posición

regreso vacío al lugar de carga

TIEMPO DE CICLO: 1 minuto 20 seg.

RENDIMIENTO.

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 ) 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.

EL MANTENIMIENTO

El mantenimiento fácil es parte del diseño de la transmisión. Las tomas de presión incorporadas 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. Caterpillar diseña, desarrolla y construye una servotransmisión con capacidad de cambio automático. La servotransmisión controlada electrónicamente permite hacer cambios de velocidad y sentido de marcha a plena potencia. Los

cambios totalmente modulados prolongan la duración de los componentes y la productividad y ayudan a reducir la fatiga del operador.

Lo que respecta al mantenimiento de nuestra maquina dentro de la planta productora de hormigón, se realizaba por sus propios técnicos en el taller mecánico ubicado a un costado de la planta. Realizándole los respectivos cambios de aceite a los distintos sistemas en un ciclo periódico. En caso de desperfectos mayores se solicitan las piezas al distribuidor autorizado y se realiza su cambio dentro del taller mismo.

CONCLUSION

Se a podido observar la gran versatilidad de la pala cargadora o cargador frontal porque puede realizar labores tan variadas como transportar materiales, empujar, limpiar terreno, colar, elevar, etc.

Algunas recomendaciones que se pueden hacer son las siguientes:

sobre suelos rocosos, verter si es posibles una capa de materiales blandos para reducir los choques sobre el cargador.

Cargar los camiones a la derecha, y a la izquierda de la cargadora para igualar los desgastes.

Trabajar preferentemente de espalda al viento para evitar que el conductor reciba las partículas de polvo en la cara.

Por razones de duración del equipo debe procurarse que siempre opere en terreno horizontal, aunque haya que ejecutar una nivelación previa.

Cuando el cargador se mueve sobre terrenos rugosos debe llevarse la cuchara lo más baja posible, para evitar que la carga pueda caer sobre el operador y la máquina, dañándolos.

Para cada tipo de faena y calidad del terreno se debe escoger el cargador adecuado, así como los aditamentos más efectivos.

En general el camión debe estacionarse de modo que su eje longitudinal quede a 135 grados con respecto al frente de carga, con ello se reduce el giro del cargador.

Si no se dispone de espacio para maniobrar, el camión puede colocarse con su eje paralelo al punto de carga. Con ello el cargador tiene mayor recorrido pero su giro permanece igual.

Tratar de evitar los giros de 90 ó 180 grados, que son los que producen mayor desgaste en el equipo

Una cargadora sobre neumáticos debe evitar los patinazo, fatales para los neumáticos sobre todo en suelos silicosos o rocosos. Sobre terreno blando o arenoso, reducir la presión de los neumáticos.

No moverlas ruedas de dirección de las cargadoras sobre neumáticos mas que en marcha para no perjudicar los órganos de dirección.

BIBLIOGRAFIA

MAQUINARIA PARA LA CONSTRUCCION (David A. Day)

Maquinas para el movimiento de tierras (Jean Costes).

Pagina www.cat.com.

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