Cargador (equipo)

Una cargadora es una máquina de equipo pesado que se utiliza en la construcción para mover o cargar materiales como tierra , roca , arena , escombros de demolición, etc., dentro o sobre otro tipo de maquinaria (como un camión volquete , una cinta transportadora , una tolva de alimentación o un vagón de ferrocarril ).

Hay muchos tipos de cargadoras que, según su diseño y aplicación, se denominan de diversas maneras: cargadora de cangilones , cargadora frontal, cargadora de extremo , cargadora de plataforma , cargadora de gran elevación , pala , excavadora , minicargadora , cargadora de tractor o cargadora de ruedas .

Una cargadora es un tipo de tractor , generalmente de ruedas, a veces de orugas , que cuenta con una pala ancha montada en la parte delantera , conectada al extremo de dos brazos para recoger material suelto del suelo, como tierra, arena o grava, y trasladarlo de un lugar a otro sin empujarlo por el terreno. Una cargadora se usa comúnmente para mover material apilado desde el nivel del suelo y depositarlo en un camión volquete o en una zanja excavada.

El conjunto de la cargadora puede ser un accesorio desmontable o estar montado de forma permanente. A menudo, la cuchara se puede reemplazar por otros dispositivos o herramientas; por ejemplo, muchas pueden equiparse con horquillas para levantar palés pesados ​​o contenedores de envío , y una cuchara tipo concha de apertura hidráulica permite que la cargadora funcione como una excavadora ligera o una traílla. La cuchara también puede complementarse con dispositivos como una pinza para balas para manipular grandes balas de heno o paja .

Las cargadoras grandes, como la Kawasaki 95ZV-2, la John Deere 844K, la ACR 700K Compact Wheel Loader, la Caterpillar 950H, la Volvo L120E, la Case 921E o la Hitachi ZW310, suelen tener solo una cuchara delantera y se denominan cargadoras frontales, mientras que los tractores cargadores pequeños a menudo también están equipados con una pequeña retroexcavadora y se denominan retroexcavadoras o retroexcavadoras cargadoras o JCB , en honor a la empresa que afirmó haberlas inventado. Las cargadoras pequeñas, como la GEHL o la Manitou Skid Steer, son adecuadas para trabajar dentro de edificios y en pisos altos. A veces, la construcción se realiza dentro de un edificio o en muchos pisos sobre el nivel del suelo. Debido a que las cargadoras GEHL o Manitou Skid Steer tienen un tamaño compacto y no son demasiado pesadas, una grúa puede elevarlas al último piso de un edificio nuevo. Otras empresas como CASE en Estados Unidos y Whitlock en el Reino Unido ya fabricaban excavadoras cargadoras mucho antes que JCB.

La cargadora más grande del mundo es la LeTourneau L-2350 . Actualmente, estas grandes cargadoras se fabrican en la planta de Longview, Texas. La L-2350 utiliza un sistema de propulsión diésel-eléctrico similar al de una locomotora. ^{[ 1 ]} Cada rueda con neumáticos de goma es impulsada por su propio motor eléctrico independiente.

Las cargadoras se utilizan principalmente para cargar materiales en camiones , tender tuberías, retirar escombros y excavar. Una cargadora no es la máquina más eficiente para excavar, ya que no puede excavar muy profundamente por debajo del nivel de sus ruedas, como sí lo hacen una retroexcavadora o una excavadora . La capacidad de la cuchara de una cargadora puede variar entre 0,5 y 36 ^m³ [ ^{2 ] dependiendo} del tamaño de la máquina y su aplicación. La capacidad de la cuchara de una cargadora frontal suele ser mucho mayor que la de una retroexcavadora .

A diferencia de la mayoría de las excavadoras , la mayoría de las cargadoras son de ruedas y no de orugas , aunque las de orugas son comunes. Son eficaces en terrenos con materiales afilados, como escombros de construcción, que dañarían las ruedas de goma, o en suelos blandos y fangosos. Las ruedas ofrecen mayor movilidad y velocidad, y no dañan tanto las carreteras pavimentadas como las orugas, pero proporcionan menor tracción.

En las zonas de construcción, las cargadoras también se utilizan para transportar materiales de construcción como ladrillos, tuberías, barras de metal y herramientas de excavación a distancias cortas.

Las cargadoras frontales se utilizan habitualmente para retirar la nieve, sobre todo de aceras, aparcamientos y otras zonas demasiado pequeñas para usar quitanieves y otra maquinaria pesada. A veces se utilizan como quitanieves con un accesorio específico , pero normalmente llevan una pala o cesta para la nieve, que también sirve para cargar la nieve en el compartimento trasero de una quitanieves o un camión volquete.

Las cucharas de descarga alta son adecuadas para materiales ligeros como gravilla, turba y grava fina, y para cuando la cuchara se vacía desde una altura.

A diferencia de las retroexcavadoras o los tractores estándar equipados con una pala frontal, muchas cargadoras grandes no utilizan mecanismos de dirección automovilísticos. En su lugar, se dirigen mediante un punto de pivote accionado hidráulicamente, situado exactamente entre los ejes delantero y trasero . Esto se conoce como "dirección articulada" y permite que el eje delantero sea rígido, lo que le permite soportar mayor peso. La dirección articulada proporciona una mejor maniobrabilidad para una distancia entre ejes determinada. Dado que las ruedas delanteras y el implemento giran sobre el mismo eje, el operador puede "dirigir" su carga en un arco después de posicionar la máquina, lo cual puede resultar útil. La desventaja es que, cuando la máquina se "gira" hacia un lado y se levanta una carga pesada a gran altura, existe un mayor riesgo de que vuelque hacia el lado "más ancho".

Las cargadoras frontales han ganado popularidad en las últimas dos décadas, especialmente en proyectos de ingeniería urbana y pequeñas obras de movimiento de tierras. Los fabricantes de maquinaria pesada ofrecen una amplia gama de tamaños y funciones de cargadoras.

El término "cargadora" también se utiliza en el ámbito de la retirada de escombros para describir la pluma de un camión con garra .

Los componentes principales de una cargadora son el motor (diésel en casi todos los casos), los componentes hidráulicos (como bombas, motores y válvulas) y los componentes de la transmisión (caja de cambios, ejes, ruedas/orugas, bombas, motores, etc.). El motor acciona tanto el sistema hidráulico como la transmisión, que a su vez mueven el implemento frontal (una cuchara, horquillas, barredora, etc.) para manipular el material y las ruedas o orugas para desplazar la máquina por la obra.

La primera cargadora de ruedas fue inventada por Frank G. Hough en 1939 y se llamó Payloader. ^{[ 3 ]} Esta máquina consistía en un mástil vertical fijado a la parte delantera de un tractor con un par de brazos de carga que iban desde la parte trasera de la máquina y terminaban en una cuchara delantera, con el mecanismo de elevación principal accionado por un cable tensado a través de un cilindro hidráulico de elevación vertical ubicado dentro del mástil. ^{[ 4 ]} Hoy en día, las cargadoras de ruedas son articuladas, una opción de diseño introducida en 1953 por la serie Scoopmobile de cargadoras de ruedas de Mixermobile. ^{[ 5 ]} Esta articulación les permite un radio de giro superior y la capacidad de mover la cuchara en un pequeño arco horizontal sin tener que moverse hacia adelante como un chasis de dirección convencional.

Cargadoras de ruedas blindadas

El Cuerpo de Ingenieros de Combate israelí utiliza cargadoras blindadas para misiones de construcción e ingeniería de combate en territorios ocupados militarmente, como Cisjordania . Se las suele ver construyendo o retirando barricadas, así como bases y fortificaciones . Desde 2005, también se utilizan para demoler viviendas pequeñas. Las Fuerzas de Defensa de Israel añadieron blindaje a la cargadora para protegerla contra rocas, piedras, cócteles molotov y disparos de poca potencia.

El escuadrón de élite de la policía de Río de Janeiro , Batalhão de Operações Policiais Especiais (BOPE), adquirió una cargadora de ruedas diseñada para uso militar para abrir rutas y dar paso a la policía en los barrios marginales de Río de Janeiro, que están controlados y bloqueados por narcotraficantes. ^{[ 6 ]}

Varios países, si no la mayoría, cuentan con equipos similares. Las fuerzas armadas neerlandesas, por ejemplo, utilizan modelos como el Werklust WG18Edef, que pesa 15 toneladas, dos más que el modelo civil sin blindaje correspondiente. Además, el ejército neerlandés utilizaba anteriormente módulos de blindaje adicionales que cubrían la mayor parte de la superficie de las ventanas con acero para mayor protección. Sin embargo, estos módulos no eran populares entre las tripulaciones debido a la escasa visibilidad.

El Ejército turco y la Policía turca utilizaron la cargadora de ruedas blindada teledirigida Tosun durante la construcción de la barrera entre Siria y Turquía , la Operación Escudo del Éufrates , la Operación Escudo de Idlib y la Operación Rama de Olivo . ^{[ 7 ]}

Los destacamentos de transporte de la Policía Armada Popular operan cargadoras de ruedas para búsqueda y rescate a lo largo de si ^{[ 8 ]}

Estas cargadoras son un complemento popular para tractores de 40 a 150 kW (50 a 200 hp) . Su forma actual de "entrada directa" fue diseñada y desarrollada originalmente en 1958 por una empresa sueca llamada Ålö cuando lanzaron su cargadora Quicke. ^{[ 9 ]} Las cargadoras para tractor se desarrollaron para realizar multitud de tareas agrícolas y son populares debido a su coste relativamente bajo (en comparación con las manipuladoras telescópicas ) y su gran versatilidad. Las cargadoras para tractor pueden equiparse con muchos accesorios, como pinzas y púas hidráulicas para facilitar la manipulación de balas y ensilado , horquillas para el trabajo con palés y cucharones para actividades agrícolas más generales. Las cargadoras industriales para tractor equipadas con niveladoras de caja se comercializan para contratistas como cargadoras de contenedores . ^{[ 10 ]}  

En la década de 1940, Abram Dietrich Thiessen, de Eyebrow, Saskatchewan, construyó la primera cargadora frontal de acoplamiento rápido.

Las palas cargadoras frontales (FEL) son un complemento popular para los tractores utilitarios compactos y los tractores agrícolas. Los tractores utilitarios compactos, también llamados CUT, son tractores pequeños, generalmente con una potencia de 10 a 40 kW (18 a 50 hp) , que se utilizan principalmente para el mantenimiento de terrenos y tareas de jardinería. Existen dos diseños principales de palas cargadoras frontales para tractores compactos: el estilo tradicional con brazo en ángulo recto y el estilo con brazo curvo.  

John Deere fabrica un cargador semicurvo que no presenta el brazo curvo de una sola pieza, pero tampoco es del diseño tradicional de dos piezas. New Holland introdujo un cargador compacto con un brazo curvo de una sola pieza en sus tractores utilitarios compactos; cargadores similares con brazo curvo de una sola pieza están ahora disponibles en tractores compactos de muchas marcas, incluyendo Case IH/Farmall , y algunos tractores Montana y Kioti. Kubota comercializa diseños de cargadores tradicionales en la mayoría de sus tractores compactos, pero ahora presenta un diseño de cargador semicurvo similar al de John Deere en varios de sus tractores pequeños.

Si bien las palas cargadoras frontales de los tractores compactos son capaces de realizar muchas tareas, debido a su tamaño relativamente pequeño y su baja capacidad en comparación con las palas cargadoras comerciales, estas palas pueden ser más útiles con algunas opciones sencillas. Es común añadir una barra dentada al borde delantero de la cuchara para facilitar la excavación. Algunas palas cargadoras están equipadas con un acoplamiento rápido , también conocido como sistema de acoplamiento rápido (QA) . El sistema QA permite desmontar la cuchara fácilmente y añadir otras herramientas en su lugar. Entre las adiciones más comunes se incluyen horquillas para palés para levantar palés de mercancías o una lanza para balas de heno.

La LHD (máquina de carga, transporte y descarga) también es una cargadora frontal, pero está diseñada para usarse en condiciones de terreno compacto en minas, puede manejar una amplia gama de cargas con cucharones de diferentes tamaños y puede ser impulsada tanto con motores eléctricos como con motores diésel. ^{[ 11 ]}

Una minicargadora es una cargadora pequeña que utiliza cuatro ruedas con transmisión hidráulica, la cual distribuye la potencia a uno o ambos lados del vehículo. De apariencia y diseño muy similar es la cargadora de orugas, que utiliza una oruga continua a cada lado del vehículo en lugar de ruedas. Tras la expiración de la patente de Bobcat para su sistema de conexión rápida, los modelos de tractor más recientes están estandarizando este formato popular para los implementos frontales.

Una cargadora giratoria es una cargadora de bastidor rígido con una pluma oscilante. Fue inventada en 1953 por el fabricante alemán Ahlmann con el modelo AR1. La pluma puede girar 180 grados o más. La cargadora puede levantar y descargar en todos los lados. Las cargadoras giratorias se utilizan frecuentemente en la industria ferroviaria para el tendido de vías. Al igual que otras cargadoras, se le pueden acoplar diversos accesorios, como imanes, horquillas y cucharones. Las cargadoras giratorias más pequeñas se utilizan en aplicaciones agrícolas para la carga y descarga. Una pluma oscilante resulta ventajosa en espacios reducidos, ya que mejora considerablemente la estabilidad, la movilidad y la gestión del espacio en comparación con las cargadoras articuladas.

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  Un cargador Hanomag
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  DK45 con y sin barra dentada en la cuchara
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  UNIMOG con cargador frontal y accesorio excavadora ( retroexcavadora )
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  Una cargadora frontal relativamente pequeña
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  Una cargadora con una garra especializada que se utiliza para mover troncos en un aserradero.
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  Una excavadora Caterpillar 930G equipada con un rastrillo cargador en una obra de construcción residencial en el sur de Florida.
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  La parte delantera de una Caterpillar 930G equipada con rastrillo cargador.
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  Cargadoras de ruedas Wacker Neuson en una feria comercial.
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  Tractor utilitario compacto con cargador frontal que muestra dos puntos de medición diferentes para las capacidades del cargador.
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  Swingmaster Swingloader
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  Un tren Liugong ZL50A en la estación de tren de Guilin Este , Guilin , Guangxi , China.
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  Cargadora articulada VOLVO L60H
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  Cargadora oscilante Ahlmann AS90
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  Cargadoras de ruedas ACE ALN 500
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  Martes, 18 de marzo de 2025. Cargadora articulada Case W20C en Kentucky.

Entre los fabricantes de cargadoras más destacados se incluyen (por país):

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