Cómo calcular producción de un cargador frontal

Quién necesita este cálculo

El encargado de un banco de grava o de una trituradora que necesita alimentar la planta sin pausas, la concretera que carga agregados a la tolva, la empresa que despacha volteos en un patio de material en Lerdo o Gómez Palacio, y el contratista que cotiza carga por tonelada. Para todos ellos, la producción de un cargador frontal no es el tamaño del cucharón: es cuántas toneladas deja en el camión o en la tolva por hora, y eso depende de tres cosas que la ficha no dice: el peso de tu material, la distancia que recorre la máquina y cómo está acomodado el frente.

Si buscas cuál cargador elegir para minería, eso está en cómo elegir un cargador frontal para minería. Esta guía se enfoca en el cálculo, en los dos tipos de ciclo y en cómo medirlo en tu patio.

Paso 1: la carga real por pasada

Carga por pasada (t) = cucharón (m³) × llenado × peso volumétrico suelto (t/m³), y nunca más que la carga nominal de la ficha.

La carga nominal es el límite de operación del fabricante, no la capacidad de vuelco. Ejemplo con la ficha del SANY SYL956H5: publica 12,600 kg de carga de vuelco estática en recto, 10,700 kg con giro completo y 5,000 kg de carga nominal. La carga nominal queda en menos de la mitad de la carga de vuelco con giro completo: ese margen es para que la máquina no se levante al girar con el cucharón arriba. Trabajar al límite de vuelco desgasta y es inseguro.

Cálculo propio. El peso volumétrico de 1.6 t/m³ es un ejemplo para grava o tierra húmeda suelta, no una medición: pesa tu material en báscula. Capacidades y cargas nominales de las fichas técnicas publicadas en heavypro.mx.

Paso 2: el ciclo, según cómo trabajas

Hay dos formas de trabajar y su producción es muy distinta:

• Carga en “V”. El cargador entra al banco, retrocede, gira y avanza al camión que está a pocos metros, en ángulo de unos 45°. Es el ciclo corto: como supuesto de cálculo, unos 35 s.
• Carga y acarreo. El cargador lleva el material recorriendo distancia: del acopio a la tolva de la trituradora, del patio a la planta de concreto. Al ciclo básico se le suma el tiempo de ida y vuelta. Con 50 m por sentido a unos 8 km/h, se agregan unos 45 s: el ciclo sube a unos 75 s.

La ficha del SYL956H5 publica 7.1 km/h en primera y 40 km/h de máxima, pero en patio con carga no se circula a velocidad máxima: la velocidad la marcan el piso, la pendiente y la seguridad.

Paso 3: producción por hora

Producción (m³ sueltos/h) = cucharón × llenado × (3,600 ÷ ciclo) × eficiencia. Multiplica por el peso volumétrico para tenerla en toneladas. Supuestos: llenado 90 %, eficiencia 75 %, material de 1.6 t/m³.

Cálculo propio con supuestos declarados; no son datos del fabricante. La lectura importante es la proporción: con 50 m de acarreo, el mismo cargador produce menos de la mitad que cargando en “V”.

Las variables que cambian la respuesta

• Distancia de acarreo. Es la que más pesa. Cada metro de más se paga dos veces: ida cargado y regreso vacío.
• Piso del patio. Baches, lodo o piedra suelta bajan la velocidad y castigan llantas. Un patio nivelado sube la producción sin comprar nada.
• Altura de descarga. Si el camión o la tolva están casi a la altura máxima de descarga a 45° de la ficha (3,130 mm en el SW936K1; 3,500 mm en el SW966K1), el operador se tarda más y derrama. Mide la altura de tu caja o tolva.
• Material. Grava redonda llena fácil; roca fragmentada llena menos y desgasta más el cucharón.
• Espera. Si la tolva se llena o no hay camión, el cargador se para. Eso es eficiencia, no ciclo.

Cómo medirlo en tu patio

1. Cronometra 20 ciclos completos seguidos, sin escoger los buenos.
2. Pesa 3 o 4 camiones en báscula y divide entre las pasadas: esa es tu carga real por pasada.
3. Durante una hora, anota los minutos parados. Eficiencia = minutos trabajando ÷ 60.
4. Producción real (t/h) = carga real por pasada × (3,600 ÷ ciclo promedio) × eficiencia.

Escenarios: si… entonces…

• Si alimentas una trituradora con acopio a 50 m o más, entonces calcula con ciclo de carga y acarreo; si la planta pide más de lo que da tu cargador, acerca el acopio antes de pensar en una máquina más grande.
• Si cargas volteos de 14 m³ en “V”, entonces el SYL956H5 con 3.0 m³ los llena en unas 6 pasadas; el SW966K1 con 3.75 m³, en unas 5.
• Si tu material pesa 1.8 t/m³ o más, entonces revisa la carga nominal antes de elegir cucharón: con el más grande del rango te pasas.
• Si la producción que necesitas es de material en banco, sin remover, entonces el cargador no es la máquina de corte: ve cómo calcular producción de una excavadora.

Errores frecuentes

• Calcular en metros cúbicos y cobrar en toneladas (o al revés) sin pesar el material.
• Llenar el cucharón hasta la carga de vuelco: la referencia es la carga nominal.
• Usar el ciclo de carga en “V” para una operación de carga y acarreo.
• Ignorar el consumo: más metros de acarreo también son más diésel por tonelada. Ve qué cambia el consumo de combustible.

Qué datos nos tienes que mandar

1. Material y su peso volumétrico (o boletas de báscula).
2. Toneladas por hora o por turno que necesitas.
3. Carga en “V” o carga y acarreo; distancia de acarreo.
4. Altura de la caja del camión o de la tolva.
5. Estado del piso y horas de trabajo al día.

Con eso te recomendamos cargador y cucharón. Heavy Pro es Aliado Comercial SANY en Torreón, con taller propio de 6 mecánicos y refacciones de mayor movimiento en inventario. Ve los cargadores en Movimiento de Tierras.

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