Cargador Frontal Proceso de fabricación
Índice
Tema
Página
Introducción…………………………………………………………………………………………………………………
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Definición…………………………………………………………………………………………………………………….
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Historia fotográfica………………………………………………………………………………………………………
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Tipos de cargadores…………………………………………………………………………………………………… ..
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Proceso de fabricación…………………………………………………………………………………………………
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Mapa de procesos…………………………………………………………………………………………………… .…
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Aplicaciones…………………………………………………………………………………………………………………
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Procedimientos de uso…………………………………………………………………………………………………
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Riesgos asociados y medidas de control………………………………………………………………………
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Bibliografía………………………………………………………………………………………………………………….
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Introducción El transporte, entendido como la capacidad de desplazar personas o m ateriales de un sitio a otro, es tan antiguo como el hombre. Al principio, caminar con todos sus enseres era la única forma de moverse que tenían nuestros ancestros. Pero, pronto, se inventó la rueda, primeramente de piedra, posiblemente inspirada en los troncos de árboles, los que se apilaban uno detrás de otro y se hacían rodar para desplazar cargas pesadas. Con la rueda se inventaron luego diferentes medios de transporte más cómodos para movilizar cargas como carretillas y carretas impulsadas por el mismo hombre. Luego se comenzó practicar la domesticación de animales, como bueyes o caballos. Éste último comenzó a utilizarse en oriente próximo para llevar de un sitio a otro tanto cargas como personas hace unos 5.000 años. Los equinos se mantuvieron como principal medio de transporte hasta principios del siglo XIX, en que apareció el ferrocarril. La Revolución industrial, que comenzó durante el siglo XVIII en Inglaterra, cambió por completo los sistemas de transporte. Se construyeron redes de canales fluviales para facilitar el movimiento de cargas pesadas. Y, sobre todo, la invención de la máquina de vapor dio lugar a la aparición del ferrocarril, que dominó el transporte terrestre hasta la aparición del automóvil. A comienzos del siglo XX se consiguen los primeros derivados del petróleo de manera industrial, y se logra tratar la hevea para obtener caucho. Comienza entonces el asfaltado de las carreteras y se obtiene, con el motor de explosión y la rueda de caucho, un vehículo rápido, tanto como el tren, y seguro, pero mucho más versátil. Al no depender de la vía férrea puede llegar a todas partes, lo que le hace muy superior al ferrocarril. Al no depender de la vía férrea puede llegar a todas partes, lo que le hace muy superior. Pero habrá que esperar al asfaltado de las carreteras para que se note la ventaja. El coche fue aumentando progresivamente su capacidad de carga, hasta que aparecen los camiones. Sin embargo, las carreteras, que hasta el momento habían estado infrautilizadas por falta de un vehículo adecuado, toman pronto un protagonismo decisivo; hasta el punto de desplazar en pocos años al ferrocarril. El transporte por carretera evita la carga y descarga del tren (dos operaciones menos), y también el almacenamiento en la estación, esto solo hace al transporte por carretera más barato. Además, impulsa la industria siderúrgica de transformación y crea una compleja red de servidores para el automóvil. Hoy, disponemos de muchos medios para trasladarnos y mover nuestras mercancías, y se han desarrollado diferentes maquinarias para trabajos específicos, facilitando la vida del ser humano, como por ejemplo, el cargador frontal, fabricado especialmente para el desplazamiento de materiales a corta distancia.
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Definición Cargador frontal: Son tractores montados sobre orugas o neumáticos, siendo el más utilizado el de neumáticos para sectores regularmente planos o con pendiente baja. Portan en su parte delantera unos brazos articulados sujetos al bastidor equipados con una pala accionada por m andos hidráulicos. La pala por si misma puede realizar un movimiento de rotación de cierta amplitud alrededor de un eje horizontal, con, incluso, inclinación negativa de la pala. El cargador frontal cumple la función de levantar, trasladar, cargar, apilar, acopiar, excavar, empujar materiales y también el izaje de estos hasta cierta altura en forma móvil o estacionaria, mueven grandes cantidades de material en poco tiempo, se utilizan principalmente para cargar camiones u otros medios de transportes con material. Los cucharones del cargador frontal varía en tamaño desde 0.20 m3 hasta más de 20 m3 de capacidad. El tamaño del cucharón está estrictamente relacionado con el tamaño de la máquina. Existen numerosos tipos de palas según los trabajos a los que se destine: pala corta reforzada para canteras, cuchara con nervios y pala con bordes de ataque en V para carga de rocas en pila; pala con realce para carga de material esponjado, pala llamada cuatro en uno, que permite utilizar la cargadora en calidad de pala cargadora, bulldozer ligero, scraper, pala de mandíbula, pala de descarga lateral, etc. En el mercado existen diferentes tipos de cargadores frontales, Caterpillar, Volvo, K awasaki, Komatsu, Daewoo, etc. Cada marca posee sus propias características, es importante saber elegir la maquina adecuada para las diferentes condiciones de trabajo, de las cuales de eso dependerá el diseño a utilizar en su fabricación. El uso de cargadores da soluciones modernas a un problema de acarreo y carga de materiales, con la finalidad de reducir los costos y aumentar la producción.
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Historia fotográfica Años 60’
Años 70’
Años 80’
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Años 90’
Años 00’
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Tipos de cargadores 1. Según tipo de desplazamiento: Cargador frontal oruga: Estos se utilizan donde el suelo es blando o fuera de carretera donde es necesario una mayor tracción, también donde el material es muy abrasivo como en las canteras
Cargador frontal ruedas: Estos se utilizan para cargar materiales a granel donde el suelo se presta para el libre desplazamiento de la maquina y el tipo de material no produzca desgaste excesivo en los neumáticos por abrasión .Cabe anotar que estos son más rápidos y agiles que los de orugas.
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2. Según tipo de motor: Con motores eléctricos: Se utilizan en interiores de minas y en lugares cerrados que no tienen ventilación.
Con motores a combustión:
Son los que funcionan a base de combustibles, son la mayor cantidad de máquinas que existen en el mercado, los hay de pocos caballos vapor (CV) y de muchos (También se le denomina a la potencia del motor HP). Con motores neumáticos: Se emplean en yacimientos mineros, los que tienen sistemas hidráulicos en cantidad para poder ser empleadas en los interiores de los yacimientos, ya que no despiden monóxido de carbono, por funcionar sus motores con aire.
3. Según tamaño de la pala: Mini cargadoras: Ocupan espacios muy reducidos y esto permite que sea muy versátil a la hora de operar, el balde de carga es de medio metro cúbico.
Pequeñas: Son las que tienen un balde de carga de un metro cúbico.
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Medianas: Son las que tienen balde mayor de un metro cúbico y hasta tres metros cúbico.
Grandes: Son las que el balde posee una capacidad de carga de entre tres y cinco metros cúbicos.
Especiales: Son aquellas que se fabrican especialmente a pedido de empresas que trabajan yacimientos mineros muy grandes y poseen baldes de más de cinco metros cúbicos.
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4. Según tipo de pala:
Para áridos Para piedras Para cereales Para remover terreno Para limpieza Pala sobre – elevado Pala Multifunción
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Proceso de fabricación 1. Diseño Para el proceso de diseño se recomienda que exista un equilibrio cuidadoso entre el tamaño de la pala y el tamaño del tractor. Se debe tomar en consideración la condición extrema del trabajo, o sea, que el cargador debe ser capaz de soportar la pala llena en su posición elevada con los brazos totalmente extendidos hacia el frente, para evitar el volcamiento hacia adelante. Para que esto no ocurra el cargador se diseña capaz de soportar el doble de la carga que puede contener la pala llena al raz con material. El peso del cargador generalmente es del 40 al 60% mayor que la capacidad de carga de la pala. 2. Obtención y almacenamiento de materias primas Se compran los materiales necesarios para la fabricación del cargador frontal, como planchas de acero, tuercas, tornillos, pernos, cables, pintura, etc. Los materiales adquiridos son almacenados en bodegas de la empresa fabricante del cargador frontal aguardando para ser utilizados. 3. Corte automatizado El proceso de corte se realiza a través de robots cortadores, con modernos sistemas operativos. Estas máquinas son dirigidas por un operario quien debe asegurarse de que los cortes se realicen con una máxima precisión, para el posterior ensamblaje. 4. Montaje preliminar Se ensamblan las pequeñas y medianas partes para formar una pieza general que luego se unirá con otras, estas piezas son: .Chasis delantero y trasero .Ejes de dirección .Motor y transmisión .Cabina del conductor .Brazo articulado y pala 5. Soldadura Existen dos tipos: .Manual: se sueldan las partes pequeñas y medianas. .Robotizada: la soldadura principal es realizada por robots dirigidos por un moderno sistema de alta precisión a cargo de un operario especializado en el área. 6. Pintura Se pintan las diferentes partes del cargador frontal con pintura de alta resistencia y de colores generalmente amarillos o blancos, para su fácil visualización.
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7. Montaje final Fijación ejes de dirección bajo cada chasis (pernos especiales para grandes cargas) Ubicación y ensamblaje del motor y transmisión en chasis trasero Montaje de la cabina Conexión de cables Instalación brazo articulado Ubicación neumáticos Instalación pala
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Mapa de procesos
Procesos estratégicos Tamaño de la pala
Tamaño del cargador Frontal
Estrategias de venta
Salidas
Entradas Procesos operativos .Planchas de Acero .Tuercas .Tornillos .Pernos .Cables .Pintura .Remaches .Vidrios .otros materiales
Diseño
Montaje final
Obtención y almacenamiento de materia prima
Pintura
Soldadura
Corte automatizado
Montaje preliminar
Procesos de apoyo Diseñadores
Soldadores
Pintores
Proveedores
Mecánicos
Eléctricos
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Bodegueros
Robots cortadores
Cargador frontal de diferentes tipos y tamaños
Aplicaciones Una de las aplicaciones más comunes del cargador es la carga de materiales en unidades de acarreo. Si el área que circunda al material por cargar es razonablemente nivelada, la unidad de acarreo puede situarse en una posición cercana conveniente. En tal caso, el cargador puede excavar y hacer el movimiento corto necesario para vaciar su carga al camión. Un uso importante del cargador frontal es la carga de material proveniente de tronaduras a unidades de acarreo, esto puede ser en la explotación de yacimientos mineros, en el espacio limitado de una excavación, de un túnel o de una cantera. 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. Por ejemplo en el proceso de chancado se utiliza el cargador frontal para llevar el material proveniente de la mina hasta la boca del chancador. Por supuesto, cualquier operación de demolición y de limpieza de construcción que comprende el recogimiento de material y su vaciado en algún otro lugar, por ejemplo en el tratamiento de materiales de desecho, llámese basurales, limpieza de los cauces de canales, arroyos y ríos, despeje de nieve, limpieza de una ciudad extrayendo residuos, etc. Entre otros ejemplos, pueden citarse la extracción de troncos de raíz de árboles, así como de otros objetos grandes que estén en el área de trabajo, como preparación para trabajos de nivelación del terreno, para la construcción de caminos, construcción de una obra civil, el relleno de una excavación para cimentación.
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Procedimiento de uso Para una operación segura, eficiente y ambientalmente limpia, los procedimientos operacionales y/o de procesos de mejoramiento continuo de carguío y transporte deben ser conocidos y aceptados por todas las personas relacionadas directa o indirectamente con la operación.
Mantenimiento Rutinario
Este mantenimiento debe realizarse todos los días antes de iniciar labores y consta de Medidas Pre-Operacionales. Se debe comprobar (Programa de Mantenimiento Diario): 1. Chequear nivel de refrigerante en tanque de radiador. 2. Chequear separador de agua en línea de combustible. De ser necesario drenar. 3. Drenar agua y sedimento de tanque de combustible. 4. Chequear nivel de aceite del motor. 5. Chequear nivel de aceite hidráulico. 6. Chequear indicador de polvo en filtro de aire. 7. Chequear nivel de aceite tren de potencia. 8. Chequear y apretar los pernos de las ruedas. 9. Chequear debajo de la maquina por fugas. 10. Chequear nivel de combustible (mantener mínimo 1/4). 11. Chequear Turbo Cargador, Fugas. 12. Chequear la presión de inflado de los neumáticos. 13. Chequear elementos de desgaste, puntas de cucharón.
Aspectos básicos propios de una correcta operación de cargadores frontales:
Antes del carguío: Todo equipo de transporte, auxiliar o camionetas, que se acerque al equipo de carguío debe avisar, vía radio, al operador del cargador y disminuir la velocidad. El operador del cargador debe estar siempre preocupado de tener a la vista los equipos que circulan alrededor. En relación con los camiones que esperan el turno para ser cargados, éstos deben estar dispuestos de acuerdo con instrucciones del Jefe de operaciones. El operador del cargador avisa al camión el lugar y disposición para estacionar, tomando como referencia el balde de la pala. Previo a la carga, el camión debe estar en posición neutra y con el freno de estacionamiento activado. Durante el carguío: El operador de la pala debe descargar el material de manera de no dañar la tolva del camión; por lo tanto, es importante no tirar la carga ni dejarla caer en forma brusca. El operador del cargador no debe cargar rocas de un tamaño mayor al del balde (bolones), que puedan impedir un correcto carguío y, además, dañar las tolvas de los camiones.
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En caso de existir material grueso, es recomendable cargar primero el material fino a objeto de formar una capa de protección. Es importante evitar que el balde o cualquier parte del cargador frontal tengan contacto con algún sector del camión, para así evitar posibles daños a los equipos o a las personas. Una vez finalizado el carguío, el operador del cargador debe avisar al operador del camión para que salga del área. Este aviso se realiza mediante comunicación radial, bocinas u otros medios previamente establecidos. (*No obstante, existen condiciones particulares para cada empresa, de acuerdo con las características del entorno o geometría de la explotación).
Mantenimiento Periódico
Este mantenimiento se brinda cada determinado número de horas t rabajadas según recomendación del fabricante o basado en tablas de la empresa, este puede variar dependiendo el tipo de labor y el material con que se trabaje, y consta de planes o programas de mantenimiento
Seguridad Industrial
La seguridad industrial inicia desde el momento en que el operario llega a la obra hasta la culminación de sus labores cotidianas. El traje debe ser apropiado para cada labor, en el caso de los operarios deben usar ropa gruesa, no muy holgada con manga larga, el calzado preferiblemente debe ir reforzado en la punta con una platina metálica, la protección auditiva, respiratoria y ocular depende del material y la máquina con que se esté laborando. Los elementos básicos de protección son: - Cascos de acuerdo a la norma. - Calzado de seguridad. - Guantes. - Gafas requeridas. - Elementos reflectantes. - Protección auditiva de acuerdo a la norma. - Protección respiratoria si se requiere.
Medio Ambiente
El impacto ambiental que generamos con los movimientos de ti erras y en especial con la maquinaria pesada es muy grande, por este motivo debemos tratar de minimizar el daño que causamos al medio ambiente con este tipo deintervenciones. Un operario ético debe evitar al máximo el derrame decombustibles lubricantes o cualquier otro agente contaminante en el sitio de trabajo.
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Ciclo de carga
El ciclo de carga incluye los tiempos de carga, de maniobra, de viaje y descarga, sus valores medios recomendados se enlistan a continuación: Tiempo de carga: varía de 0,03 minutos a 0,20 minutos. Según el material y capacidad del cucharón. Tiempo de maniobra: Incluye el tiempo invertido en el recorrido básico, el empleado en los 4 cambios de sentido de la marcha y el de los virajes, con un buen operador se estima en 0,22 minutos. Tiempo de viaje: Incluye los que se invierten en el acarreo y en el retorno. Tiempo de descarga: Se estima como normal de 0,04 a 0,07 minutos y depende del tamaño y resistencia de la caja del volteo o de la tolva en que se descarga.
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Riesgos asociados y medidas de control
Subproceso
Obtención y almacenamiento de materias primas
Riesgos asociados al proceso de fabricación del cargador frontal Riesgo Medida de control Golpeado por
Mantener los materiales con protecciones anti caídas
Caída al mismo nivel
Mantener las vías de circulación despejadas
Caída a distinto nivel
Mantener las vías de circulación despejadas, utilizar herramientas de alcance (escaleras) de manera correcta y si se trabaja a una altura mayor a 1,5 m emplear arnés
Atropello Choque Exposición a ruido Aplastamiento Contacto eléctrico
Corte automatizado
Proyección de partículas Atrapamiento de extremidades Cortes Exposición a ruido Aplastamiento Golpeado por/contra Caída al mismo nivel
Montaje preliminar Caída a distinto nivel Exposición a ruido Incendio Quemaduras Soldadura
Proyección de partículas Inhalación de gases tóxicos Caída al mismo nivel
Utilizar elementos reflectantes y circular por vías establecidas para peatones Conducir maquinaria de transporte de material con precaución y sin exceso de velocidad Utilización de protección auditiva Mantener los materiales con protecciones anti caídas Realizar mantenciones periódicas al equipo, y seguir procedimiento seguro de trabajo al momento del mantenimiento. Asegurar protecciones del equipo, y utilizar antiparras. Utilizar ropa ajustada, y no realizar mantenimientos con maquinaria encendida Utilizar guantes de seguridad al momento de manipular herramienta de corte Utilización de protección auditiva Asegurar las partes cuando se transporten Asegurar las partes cuando se transporten Mantener las vías de circulación despejadas Mantener las vías de circulación despejadas, utilizar herramientas de alcance (escaleras) de manera correcta y si se trabaja a una altura mayor a 1,5 m emplear arnés Utilización de protección auditiva Mantener despejada la zona de trabajo de material inflamable Utilizar ropa adecuada para el trabajo, guantes y calzado de seguridad Asegurar protecciones del equipo, y utilizar antiparras. Utilizar mascarilla Mantener las vías de circulación despejadas
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Pintura
Caída a distinto nivel
Mantener las vías de circulación despejadas, utilizar herramientas de alcance (escaleras) de manera correcta y si se trabaja a una altura mayor a 1,5 m emplear arnés
Contacto eléctrico
Realizar mantenciones periódicas al equipo, y seguir procedimiento seguro de trabajo al momento del mantenimiento.
Exposición a agentes químicos Caída al mismo nivel Caída a distinto nivel Aplastamiento Golpeado por/contra Caída al mismo nivel
Montaje final Caída a distinto nivel Exposición a ruido
Utilización de mascarilla, ropa adecuada y guantes Mantener las vías de circulación despejadas Mantener las vías de circulación despejadas, utilizar herramientas de alcance (escaleras) de manera correcta y si se trabaja a una altura mayor a 1,5 m emplear arnés Asegurar las partes cuando se transporten Asegurar las partes cuando se transporten Mantener las vías de circulación despejadas Mantener las vías de circulación despejadas, utilizar herramientas de alcance (escaleras) de manera correcta y si se trabaja a una altura mayor a 1,5 m emplear arnés Utilización de protección auditiva
El operar una máquina como un cargador frontal conlleva riesgos como caída de personas, golpes o contactos con elementos móviles de la máquina, atrapamiento por vuelco de máquinas, contactos térmicos y/o eléctricos, explosiones e incendios, atropellos, golpes y choques con o contra vehículos, riesgo de daños a la salud derivados de la exposición a agentes químicos: polvo, riesgo de daños a la salud derivados de la exposición a agentes físicos: ruidos y vibraciones, etc. El Ruido que genera la maquinaria casi siempre sobre pasa los 80 dB, por este motivo es obligatorio el uso de protección auditiva. La maquinaria pesada en su gran mayoría funciona con motores de combustión interna. Como sabemos las emisiones de gases CO2, NO2 son muy grandes, por este motivo los operarios y los encargados del mantenimiento de la maquinaria deben brindar un buen mantenimiento para que los motores y la máquina en general funcionen óptimamente y generen un mínimo de contaminación. Cuando realizamos un movimiento de tierras en superficies secas se generan polvaredas que contienen partículas orgánicas, estériles, metálicas, químicas, etc. Esto hace que el aire que respiramos esté cargado de agentes contaminantes lo que nos obliga a usar protección respiratoria.
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Bibliografía
http://www.elchapista.com/riesgos_de_la_soldadura.html http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=rk7czbkK8kA&gl=CL http://www.finning.cl/productos/equipos-/caterpillar/cargador-industrial414e/especificacion https://www.e-seia.cl/archivos/procedimiento_Cargador_frontal.pdf http://es.scribd.com/doc/77642109/Mantenimiento-de-Cargador-Frontal-W190B http://www.mgildemeister.cl/cargadores-frontales.html
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