Cargador de dirección deslizante

Bobcat S650 cargador de esquiadora

Un cargador deslizante, cargador de dirección deslizante, SSL o cargador deslizante es cualquiera de una clase de equipo pesado compacto con brazos de elevación que se pueden acoplar a una amplia variedad de cucharones y otras herramientas o accesorios que ahorran mano de obra.

Los cargadores de dirección deslizante suelen ser vehículos de cuatro ruedas o de orugas con las ruedas delanteras y traseras de cada lado unidas mecánicamente para girar a la misma velocidad, y donde las ruedas motrices del lado izquierdo se pueden conducir independientemente de las del lado derecho. ruedas motrices laterales. Esto se logra al tener dos transmisiones separadas e independientes; uno para las ruedas del lado izquierdo y otro para las ruedas del lado derecho. Las primeras versiones de los cargadores de dirección deslizante utilizaban transmisiones de embrague hacia adelante y hacia atrás. Prácticamente todas las minicargadoras modernas diseñadas y construidas desde mediados de la década de 1970 usan dos transmisiones hidrostáticas separadas (una para el lado izquierdo y otra para el lado derecho).

Las ruedas normalmente no tienen un mecanismo de dirección separado y mantienen una alineación recta fija en el cuerpo de la máquina. El giro se logra mediante la dirección diferencial, en la que los pares de ruedas izquierda y derecha funcionan a diferentes velocidades, y la máquina gira deslizándose o arrastrando sus ruedas de orientación fija por el suelo. Los cargadores de dirección deslizante son capaces de girar con radio cero, impulsando un juego de ruedas hacia adelante mientras que simultáneamente impulsan el juego opuesto de ruedas en reversa. Este "giro cero" La capacidad (la máquina puede girar dentro de su propia longitud) los hace extremadamente maniobrables y valiosos para aplicaciones que requieren un cargador o portaherramientas compacto, potente y ágil en áreas de trabajo con espacios reducidos.

La dirección diferencial, las capacidades de giro cero y la falta de visibilidad, a menudo exacerbadas por el transporte de cargas con estas máquinas, significan que su operación segura requiere que el operador tenga un buen campo de visión, buena coordinación ojo-mano, destreza manual y la capacidad de recordar y realizar varias acciones a la vez. Antes de permitir que alguien, incluidos los adultos, operen una minicargadora, se les debe evaluar su capacidad para operar la máquina de manera segura y se les debe capacitar en su operación segura. En los EE. UU., es ilegal que los jóvenes menores de 18 años empleados en trabajos no agrícolas operen una minicargadora. Para los jóvenes contratados para trabajar en agricultura, se recomienda que tengan al menos 16 años y que un adulto evalúe sus habilidades utilizando las Pautas de trabajo agrícola para jóvenes antes de que se les permita operar una minicargadora.

El marco extremadamente rígido y los fuertes cojinetes de las ruedas evitan que las fuerzas de torsión causadas por este movimiento de arrastre dañen la máquina. Al igual que con los vehículos de orugas, la alta fricción con el suelo que producen las minicargadoras puede desgarrar superficies de carreteras blandas o frágiles. Se pueden convertir a baja fricción con el suelo mediante el uso de ruedas especialmente diseñadas, como la rueda Mecanum.

Los cargadores de dirección deslizante a veces están equipados con orugas en lugar de ruedas, y ese tipo de vehículo se conoce como cargador de orugas compacto.

Los cargadores de dirección deslizante, tanto los modelos de ruedas como de orugas, funcionan de manera más eficiente cuando están desequilibrados, ya sea que las ruedas delanteras o las ruedas traseras estén más cargadas. Cuando están equipados con un balde vacío, los cargadores de dirección deslizante son más pesados en la parte trasera y las ruedas traseras pivotan en su lugar mientras que las ruedas delanteras se deslizan. Cuando un cucharón está completamente cargado, la distribución del peso se invierte y las ruedas delanteras se vuelven significativamente más pesadas que las ruedas traseras. Al hacer un giro cero con carga, las ruedas delanteras giran y las ruedas traseras se deslizan.

La operación desequilibrada reduce la cantidad de energía necesaria para girar la máquina y minimiza el desgaste de los neumáticos. Los operadores calificados siempre intentan mantener la máquina más cargada en la parte delantera o trasera de la máquina. Cuando la distribución del peso es 50/50 (o casi), ni el juego de ruedas delantero ni el juego de ruedas traseras quieren pivotar o deslizarse y la máquina comienza a "torcerse" debido a la alta fricción, dividida uniformemente entre los ejes delantero y trasero. El desgaste de los neumáticos aumenta significativamente en esta condición.

A diferencia de un cargador frontal convencional, los brazos de elevación en estas máquinas están al lado del conductor con los puntos de pivote detrás de los hombros del conductor. Debido a la proximidad del operador a las plumas en movimiento, los primeros cargadores deslizantes no eran tan seguros como los cargadores frontales convencionales, particularmente debido a la falta de una estructura de protección contra vuelcos. Los cargadores deslizantes modernos tienen cabinas, abiertas o completamente cerradas, que pueden servir como estructuras de protección contra vuelcos (ROPS) y estructuras de protección contra objetos que caen (FOPS). Los ROPS, FOPS, las pantallas laterales y los sistemas de sujeción del operador constituyen la "zona de protección" en una minicargadora y están diseñados para reducir la posibilidad de lesiones o muerte del operador. El FOPS protege la cabina del operador de la caída de escombros y el ROPS protege al operador en caso de vuelco. Las pantallas laterales evitan que el operador quede atrapado entre los brazos de elevación y el marco del minicargador, así como también que lo golpeen las protuberancias (como las ramas). El operador está asegurado en el asiento del operador cuando se utiliza el cinturón de seguridad o la barra de seguridad, manteniéndolos dentro de la zona de protección. Las características de seguridad y la operación segura son importantes porque los cargadores de dirección deslizante son peligrosos cuando no se observan las prácticas de seguridad. Los incidentes de vuelco y ser aplastado por piezas móviles son las causas más comunes de lesiones graves y muerte asociadas con los cargadores de dirección deslizante.

Al igual que otros cargadores frontales, pueden empujar material de un lugar a otro, transportar material en el cucharón, cargar material en un camión o remolque y realizar una variedad de operaciones de excavación y nivelación.

Historia

El primer cargador frontal de tres ruedas fue inventado por los hermanos Cyril y Louis Keller en Rothsay, Minnesota, en 1957. Los Keller construyeron el cargador para ayudar a un granjero, Eddie Velo, a mecanizar el proceso de limpieza del estiércol de pavo de su granero La máquina liviana y compacta, con su rueda giratoria trasera, podía girar dentro de su propia longitud mientras realizaba las mismas tareas que un cargador frontal convencional, de ahí su nombre.

Los hermanos Melroe, de Melroe Manufacturing Company en Gwinner, Dakota del Norte, compraron los derechos del cargador Keller en 1958 y contrataron a los Keller para que siguieran perfeccionando su invento. Como resultado de esta asociación, la cargadora autopropulsada M-200 Melroe se presentó a fines de 1958. Tenía dos ruedas motrices delanteras independientes y una rueda giratoria trasera, un motor de 12,9 hp (9,6 kW) y un motor de 750 hp. libras (340 kg) de capacidad de elevación. Dos años más tarde, reemplazaron la rueda giratoria con un eje trasero e introdujeron el M-400, el primer cargador de dirección deslizante verdadero de cuatro ruedas. El M-440 estaba propulsado por un motor de 15,5 hp (11,6 kW) y tenía una capacidad operativa nominal de 1100 libras (500 kg). El desarrollo de las minicargadoras continuó hasta mediados de la década de 1960 con la cargadora M600. Melroe adoptó la conocida marca registrada Bobcat en 1962.

A fines de la década de 1960, los fabricantes de equipos pesados de la competencia vendían máquinas de este factor de forma.

Adjuntos

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  Cargadora de esquí despejando la nieve con apego a los bloqueadores de nieve en Minneapolis, MN

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  Apego de Trencher

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  Bobcat steer loader con cubo gris

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  EE.UU. Manguera de esquí de la Marina con apego de la sierra de rueda

El cucharón convencional de muchas minicargadoras se puede reemplazar con una variedad de cucharones o accesorios especializados, muchos de ellos accionados por el sistema hidráulico de la cargadora. La lista de archivos adjuntos disponibles es prácticamente interminable. Algunos ejemplos incluyen retroexcavadoras, martillos hidráulicos, horquillas para palés, barredoras angulares, barredoras, barrenas, cortacéspedes, quitanieves, trituradoras de tocones, palas para árboles, zanjadoras, tolvas de descarga, fresadoras de pavimentos, desgarradores, cultivadores, garfios, basculantes, rodillos, palas quitanieves, sierra circular, mezcladora de cemento y trituradora de madera.

Algunos modelos de minicargadoras ahora también tienen un mecanismo de cambio automático de implementos. Esto permite que un conductor cambie entre una variedad de herramientas de manejo, modelado y nivelación del terreno sin tener que abandonar la máquina, mediante el uso de un mecanismo de control hidráulico para enganchar los accesorios. Tradicionalmente, las líneas de suministro hidráulico a los accesorios motorizados se pueden enrutar de modo que los acoplamientos estén ubicados cerca de la cabina, y el conductor no necesita salir de la máquina para conectar o desconectar esas líneas de suministro. Recientemente, los fabricantes también han creado sistemas de conexión hidráulica automática que permiten cambiar los accesorios sin tener que desconectar/conectar manualmente las líneas hidráulicas.

Diseño de brazo cargador

Mecanismo de elevación de un cargador de esquiado del tipo de carga eléctrica

Elevación radial

Los brazos originales del cargador de dirección deslizante se diseñaron usando una bisagra cerca de la parte superior de las torres del bastidor del cargador en la parte trasera de la máquina. Cuando los brazos del cargador se levantaron para girar el brazo del cargador hacia arriba en el aire en un arco que se balancea sobre la parte superior del operador. Esto se conoce como cargador de elevación radial. Este diseño es simple de fabricar y de menor costo. Los cargadores de elevación radial comienzan con el cucharón cerca de la máquina cuando los brazos están completamente abajo y comienzan a moverse hacia arriba y hacia adelante alejándose de la máquina cuando los brazos están levantados. Esto proporciona un mayor alcance hacia adelante en el punto medio de la elevación para descargar alrededor de cuatro a cinco pies, pero menos estabilidad en la mitad de su arco de elevación (porque el cucharón está mucho más adelante). A medida que los brazos del cargador continúan elevándose más allá de la altura media, el cucharón comienza a acercarse a la máquina y se vuelve más estable a la altura máxima de elevación, pero también tiene mucho menos alcance hacia adelante a la altura máxima.

Las máquinas de elevación radial son más económicas y tienden a ser preferidas por los usuarios que realizan mucho trabajo a una altura más baja de los brazos de elevación, como excavar y esparcir materiales a alturas bajas. Los diseños de elevación radial tienen muy buena capacidad/estabilidad de elevación cuando los brazos del cargador están completamente hacia abajo y se vuelven menos estables (menor capacidad de elevación) a medida que los brazos alcanzan el punto medio y el cucharón está más adelante. La estabilidad estática aumenta a medida que los brazos siguen subiendo, pero las cargas elevadas son intrínsecamente menos estables y seguras para todos los tipos de máquinas. Una desventaja del diseño de elevación radial es que, cuando está completamente levantado, el cucharón vuelve a estar más cerca de la máquina, por lo que tiene un alcance relativamente bajo cuando se trata de cargar camiones, tolvas o esparcidores. Además, el cucharón está casi sobre la cabeza del operador y los derrames sobre la parte posterior del cucharón pueden terminar encima de la máquina o en el regazo del operador. Otra desventaja de las máquinas de elevación radial es que las torres de bastidor grandes a las que se sujetan los brazos del cargador tienden a restringir la visibilidad del operador hacia las esquinas traseras y traseras de la máquina. El brazo radial sigue siendo el diseño más común y el preferido por muchos usuarios, pero casi todos los fabricantes que comenzaron con diseños de elevación radial comenzaron también a producir "elevación vertical" diseños también.

Elevación vertical

"Elevación vertical" Los diseños utilizan eslabones y bisagras adicionales en el brazo del cargador, con los principales puntos de pivote hacia el centro o la parte delantera de la máquina. Esto permite que el brazo del cargador tenga una mayor altura y alcance de operación mientras conserva un diseño compacto. No existen verdaderos "ascensores verticales" diseños en producción. Todos los cargadores utilizan múltiples enlaces (que se mueven en arcos radiales) cuyo objetivo es enderezar la trayectoria de elevación del cucharón a medida que se eleva. Esto permite un movimiento casi vertical en puntos del rango de elevación, para mantener el cucharón adelante de la cabina del operador, lo que permite una descarga segura en contenedores altos o vehículos. Algunos diseños tienen más arco en la parte más baja del arco de elevación, mientras que otros diseños tienen más arco cerca de la parte superior del arco de elevación.

Una desventaja de los diseños de elevación vertical es el costo algo más alto y la complejidad de la fabricación. Algunos diseños de elevación vertical también pueden tener una visibilidad trasera o lateral reducida cuando los brazos están bajos, pero una visibilidad superior cuando los brazos están levantados (especialmente si el diseño no requiere una gran torre de bastidor trasero). La mayoría de las máquinas de elevación vertical brindan una estabilidad más constante a medida que los brazos se elevan desde la posición completamente bajada hasta la posición completamente levantada, ya que el cucharón (carga) tiene una distancia similar de la máquina desde la parte inferior hasta la parte superior de la ruta de elevación. Como beneficio adicional a la estabilidad constante, la mayoría de las máquinas de elevación vertical tienen capacidades de cucharón más grandes y cucharones de bajo perfil más largos y planos que pueden transportar más material por ciclo y tienden a proporcionar una excavación y nivelación más suaves que los cucharones de borde corto. Los diseños de elevación vertical han crecido rápidamente en popularidad en los últimos treinta años y ahora representan una proporción significativa de las ventas de minicargadores nuevos.

Una nota de precaución con respecto a los brazos del cargador: cuando se activan los controles, los accesorios del brazo del cargador o de elevación pueden moverse y aplastar a las personas que se encuentren dentro del alcance de la maquinaria. Para evitar lesiones, se recomienda enfáticamente nunca poner en marcha ni operar los controles desde el exterior de la cabina. Cuando esté en el asiento del operador, abróchese siempre el cinturón de seguridad y baje la barra de seguridad para permanecer seguro en la cabina y evitar ser aplastado.

Aplicaciones

A veces se puede usar un cargador de dirección deslizante en lugar de una excavadora grande cavando un hoyo desde el interior. Esto es especialmente cierto para cavar piscinas en un patio trasero donde no cabe una excavadora grande. El cargador deslizante primero cava una rampa que conduce al borde de la excavación deseada. Luego usa la rampa para sacar el material del hoyo. El cargador deslizante remodela la rampa haciéndola más empinada y más larga a medida que se profundiza la excavación. Este método también es útil para excavar debajo de una estructura donde el espacio libre superior no permite la pluma de una excavadora grande, como excavar un sótano debajo de una casa existente. Varias empresas fabrican accesorios de retroexcavadoras para minicargadores. Estos son más efectivos para excavar en un área pequeña que el método anterior y pueden funcionar en los mismos entornos.

Otras aplicaciones pueden consistir en el transporte de materia prima alrededor de un sitio de trabajo, ya sea en baldes o utilizando horquillas para tarimas. Las carretillas elevadoras para terrenos irregulares tienen una maniobrabilidad muy pobre; y "manejo de materiales" Los montacargas tienen buena maniobrabilidad pero poca tracción. Los cargadores de dirección deslizante tienen muy buena maniobrabilidad y tracción, pero por lo general tienen una menor capacidad de elevación que los montacargas.

Los cargadores de dirección deslizante sobresalen en la remoción de nieve, especialmente en estacionamientos más pequeños donde la maniobrabilidad alrededor de automóviles, postes de luz y bordillos existentes es un problema con quitanieves más grandes. Los minicargadores también tienen la capacidad de quitar la nieve en lugar de simplemente ararla y empujarla en una pila.

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