Gruas

 

GRÚAS  4.1 CLASIFICACIÓN 

Figura Figura 4-1 Puente grúa [4]

Son plataformas o cangilones situados en el extremo un cilindro hidrául ico que permite alcanzar u una na altur alturaa variable, hidráulico pudiendo ser autopropulsadas o no.

Es un equipo de elevación y transporte de materiales y cargas carg as que, instalado sobre vías elevadas, permite, a través cubrir de su elemento de elevación (polipasto) (polipasto) y de su carro, cubrir toda la superficie rectangular entre la que se encuentra instalada insta lada [5].

La pluma es un sistema de elevación muy eficaz cuando se desea manipular cargas en zonas más reducidas (hasta 200 m2). Existen modelos con giro de 180º, 270º y 360º con rotación manual o motorizada. El sistema de fijación es muy diverso: pluma pluma con pie como la que se nuestra en la figura figu ra 4-2, 4-2, plum plumaa mural fijad fijadaa en la pared pared,, en una colu columna mna o plum plumaa suspen suspendida dida fijada fijada en el techo o en una una jácena  jácena [5].

Consta de una o dos vigas móviles sobre carriles, apoyadas en columnas o consolas, a lo largo de dos dos paredes opuestas del edificio de superficie rrectangular. ectangular. El bastidor del puente grúa consta de dos vigas transversales en dirección a la luz de la nave (vigas principales) y de uno o dos pares de vigas laterales (testeros), longitudinales en n a las primeras, dirección a la nave y que sirven de sujeció sujeción en donde van las ruedas, un ejemplo de estos equipos se muestra a continuación. 65

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Figur Figura a 44-2 2 Pluma[8] Pluma[8]

Constan de dos torres que se encuentran encuentran unidas p por or un puente. Las dos dos torres, q que ue son sopor soportes tes del puente se desplazan, con ruedas, sobre rieles. El puente cuenta con un carrito (que en la parte inf inferior erior tiene un guinche guinche)) que se desplaza perpendicularmente perpendicularmente a los rieles. Las torr torres es pueden ser altas, como las que se observan en los muelles de los  puertos o pequeñas y que circulan por la parte superior de las naves de las plantas industriales (Figura 4-3). Estas ue las grúas cuentan con un habitáculo para el operario q ue maneja. Se utilizan para el movimiento de bultos o recipientes que contienen materiales; con eslingas se utilizan para la carga y descarga de vehículos, etc. En las plantas siderúrgicas se emplean, por ejemplo para transportar el arrabio líquido, en cuch cucharas, aras, desd desdee los altos hornos a los convertidores. 67

Figura Figura 4-3 Instalacione Instalacioness M óviles [2]

La diferencia con un un puente grúa es el giro de 360º, 360º , son aparatos utilizados utilizados para transpo transportar rtar y eelevar levar material de forma discontinua. Tipos: Grúas torre. Grúas verticales metálica metálicass en forma de torre con un brazo giratorio giratorio constituido en dos partes: Flech Flechaa y contra flecha. En la flecha se suspende suspende la carga, en la contra flecha se sujeta sujeta eell co contr ntrap apeso eso y en la pa parte rte iinfe nferio riorr de la torre torre v vaa acoplado el lastre.

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Según la Norma NTP 208, 208, en el más amplio sentido de su aceptación,, denominaremos grúa móvil a todo conjunto aceptación formado por un vehículo portante, sobre ruedas o s obre orugas, dotado de sistemas de propulsión y dirección  propios sobre sobre cuyo chasis se acopla un aparato de elevación tipo pluma. Adoptada la anterior definición, se hace evidente que las numerosas posibilidades que se ofrecen para el acoplamiento de un vehículo vehículo y una grúa han de dar lugar a la existencia de una variada gama de modelos, que se extiende desde los destinados al remolque de otros vehículos hasta los que han sido concebidos exclusivamente para el movimiento de grandes cargas. Son a estos últimos a los que con la denominación concreta de grúa móvil nos referimos en la presente NTP y que en síntesis están constituidas por los siguientes componentes o grupos de elemento elementoss como mu muestra estra la figura 4-4.

Figura 4-4 Chasi Chasiss portante. 2) Plataforma Plataforma base base.. 3) Corona de

orientación. 4) Equipo de elevación. 5) Flecha telescópica. 6) Cabina de mando. 7) Estabilizadores Estabilizadores [9]

Estructura metálica sobre la que, además de los ssistemas istemas de  propulsión y dirección, dirección, se fijan los restantes componentes. componentes.

Constituid Const ituidaa por un unaa plat platafor aforma ma base sobre sobre la coron coronaa de orientación que la une al chasis y permite el giro de 360º, soporta la flecha o pluma que puede ser de celosía o telescópica, equipo de elevación, cabina de mando, y en algunos casos, contrapeso desplazable.

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A través de los que se transmiten los esfuerzos al terreno, orugas, orug as, rued ruedas as y estabil estabilizado izadores res o apoy apoyos os auxil auxiliares iares qu quee disponen disp onen las gr grúas úas m móvile óviless sobre ruedas ruedas y están están constituidos por gatos hidráulicos montados en brazos extensibles, sobre los que se hace descansar totalmente la que permite máquina lo que  permite aumentar la superficie del polígon polígono o de sustentación y mejorar el reparto de cargas sobre el terreno.  4.2 RIESGOS DETECTADOS

Los que con mayor frecuenci frecuenciaa se presenta en los trabajos realizados con grúas móviles, que consideramos específicos de esta máquina, máquina, aunque también pueden serlo de otras, son los que siguen:

Que puede producirse por nivelación defectuosa de la misma, por fallo del terreno donde se asienta, por sobrepasarse el máximo momento de carga admisible o por  efecto del viento.

Por fallo en el circuito hidráulico, frenos, etc. por choque de las cargas o del extremo de la pluma contra un obstáculo, por rotura de cables o de otros elementos auxiliares (ganchos, poleas, etc.) y por enganche o estrobado deficientemente realizados.

Producidos por la carga durante la maniobra o por rotura de cables en tensión.

Entre elementos auxiliares (ganchos, eslingas, poleas, etc.) o por la propia carga.

Indirecto al entrar la pluma o los cables en contacto con una línea eléctrica.

A continuación se indican aquellos riesgos que también son comunes a la mayor parte de equipos e instalaciones o que se derivan de cualquier otro proceso productivo.

Entre mecanismos u órganos en movimiento.

Durante el estrobado o recepción de la carga cuando se realizan a diferente nivel al que está situada la máquina. Caída a nivel. nivel. Durante los desplazamientos requeridos para realizar el estrobado de las cargas o dirigir la maniobra al gruísta. gruísta. Contacto con objetos cortantes o punzantes. Durante la preparación o manejo de cargas. car gas. Caída de objetos. objetos.

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Producido por desplome de las cargas mal apiladas. Choques. Contra el material mal apilado. Proyección de partículas. partículas. Dado que durante el mo movimiento vimiento demismas. las cargas se desprenden partículas adheridas a las Sobreesfuerzos. Originados por la utilización del esfuerzo muscular  en la preparación de cargas. Quemaduras. Por contacto con superficies calientes (escape de gases). Ruido. Dado que el el nivel sonoro puede alcanzar 96 dB en el interior de la cabina de mando. Intoxicación.. Intoxicación Por inhalación de los gases producidos por los motores de combustión especialmente cuando su reglaje es defectuoso.

ue anulan un riesgo o bien Son medidas técnicas y equipos q ue dan protección sin condicionar el proceso operativo. Entre los riesgos específicos originados en los trabajos con grúa móvil cabe destacar, por los graves daños en que  puedan concretarse, el vuelco de la máquina, la  precipitación de la carga y el contacto de la pluma con una línea eléctrica de alta tensión. tensión. Como se ha expuesto expuesto con anter anterioridad, ioridad, cada uno de estos riesgos tiene su origen en una o varias causas, algunas de las cuales pueden ser eliminadas mediante los sistemas de seguridad que se describen a continuación, para impedir

Dispositivo automático de seguridad para grúas telescópicas de todo tipo, que previene contra los riesgos de sobrecarga o de vuelco por sobrepasarse el máximo momento de carga admisible. Este dispositivo es colocado con la finalidad de que la carga no sobrepase La finalidad de este dispositivo es impedir que se sobrep sobrepase ase el 75% del máximo admisible y bloqueando los circuitos circuitos hidráulicos al alcanzarse alc anzarse el 85%, para lo cual genera una señal puede ser ésta, sonora luminosa, sonora o de cualquier otro tipo.

Sistema de válvulas que provocan el enclavamiento de las secciones de la pluma telescópicas al dejar deja r bloqueados los circuitos hidráulicos cuando se producen fugas en los conductos de alimentación.

Dispositivo eléctrico que corta automáticamente el suministro de fuerza cuando el gancho se encuentra a la distancia mínima admisible del extremo de la pluma. distancia

Dispositivo incorporado a los ganchos para evitar que los cables, estrobos o eslingas qu quee soportan la carga, puedan salirse de aquéllos. Existen diversos tipos entre los que cabe destacar los de resorte y los de contrapeso.

que llegue a producirse la situación de peligro. 73

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Dispositivo electrónico que emite una señal en la cabina de mando cuando la pluma se aproxima a una línea de alta tensión, al ser detectado el campo eléctrico por las sondas fijadas en el extremo de la flecha.

Nos limitaremos a describir solamente las que han de adoptarse ante los riesgos específicos de los trabajos con grúa móvil, por entender que no corresponde tratar en este lugar las relativas a riesgos de tipo general.

Figura Figu ra 4-5 HH ´) Plano hori zonta zontal.l. PP´) Plano de apoyo. aa)) ángulo

entre ambos planos. CG) Centro de gravedad de la máquina. d)  Distancia de la arista de trabajo a la vertical por CG [9]

Se admite que una grúa es segura contra el riesgo de vuelco cuando, trabajando en la arista de vuelco más desfavorable, no vuelca en tanto se cumplen las condiciones impuestas  por su constructor, entendiéndose por arista de vuelco más desfavorable aquélla de las líneas definidas por dos apoyos consecutivos cuya distancia a la vertical que pasa por el centro de gravedad de toda la máquina, es menor. Esta distancia, para cada posición y alcance de la pluma, es más  pequeña cuanto mayor es el ángulo que forma el plano

Es por ello, deberá procederse procederse actuando como sigue:

Se comprobará que el terreno tiene consistencia suficiente para que los apoyos (orugas, ruedas o estabilizadores) no se hundan en el mismo durante la ejecución de las maniobras. El emplazamiento de de la máquina se efectuará evitando las irregularidades del terreno y explanando su superficie si

horizontal con el definido por la plataforma base de la grúa y como el momento de vuelco tiene por valor el producto de dicha distancia por el peso total de la máquina, es de vital importancia que su nivelación sea ad ecuada ecuada para para q que, ue, el mínimo momento de vuelco que pueda resultar sobre la arista más desfavorable durante el giro de la pluma , sea siempre superior al máximo momento de carga admisible, que en ningún caso deberá sobrepasarse.

fuera preciso preciso (Figur (Figuras as 4-6 y 4-7), al objeto de conseguir que la grúa quede perfectamente nivelada, nivelación que deberá ser verificada antes de iniciarse los trabajos que serán detenidos de forma inmediata si durante su ejecución se observa el hundimiento de algún apoyo.

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Figura 4-6 Apoyo sobre terren terreno o [9] Figura 4-8 Reparto de carga sobre el terre terreno no [9]

Figura Figu ra 4-7 Apo Apoyo yo sobre placas placas [9]

Si la transmisión de la carga se realiza a través de estabilizadores y el terreno es de constitución arcillosa o no ofrece garantías, es preferible ampliar el reparto de carga sobree el mismo, aume sobr aumentand ntando o la superf superficie icie de apoy apoyo o mediante bases constituidas por una o más capas de traviesas de ferrocarril o tablones, de al menos 80 mm de espesor y 1.000 mm de longitud que se interpondrán entre terreno y estabilizadores cruzando ordenadamente, en el segundo supuesto, los tablones de cada capa sobre la anterior (Figura 4-8).

Al trabajar con grúa sobre ruedas ru edas transmitiendo los esfuerzos al terreno a través de los neumáticos, se tendrá presente que en estas condiciones los constructores recomiendan generalmente mayor presión de inflado que la pasar ar de que deberán tener circulando, por lo que que,, antes de pas una situación situación a otra, otra, es de gran importancia la corrección de  presión con el fin de que en todo momento se adecúen adecúen a las normas establecidas por el fabricante. Asimismo, en casos de transmisión de cargas a través de neumáticos, la suspensión del vehículo portante portante debe ser  bloqueada con el objeto de que, al mantenerse rígida, se conserve la horizontalidad de la plataforma base en cualquier posición que adopte la flecha y para evitar  movimientos imprevistos de aquel, aquel, además de mantenerse mantenerse en servicio y bloqueado el freno de mano, se calzarán las ruedas de forma adecuada. Cuando la grúa móvil trabaja sobre estabilizadores, que es lo recomenda recomendable ble aun cuand cuando o el peso de la carga carga a elev elevar ar  permita hacerlo sobre neumáticos, los brazos soportes de

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aquéllos deberán encontrarse extendidos en su máxima longitud y, manteniéndose la correcta horizontalidad de la máquina, se darán a los gatos la elevación necesaria para que los neumáticos queden totalmente separados del suelo

En operaciones tales como rescate de vehículos accidentados, desmantelamiento de estructuras, etc., la maniobra debe realizarse poniendo en ella una gran atención,, si la carga está aprisionada y la tracción no se atención

(Figura (Fig ura 4-9) 4-9)..

ejerce verticalmente, propiodeángulo puede ser  causa de que sobre lael arista trabajodesetiro produzca un momento de carga superior superior al máximo admisible. Por otra parte, deben evitarse oscilaciones pen pendulares dulares que, cuando la masa de la carga es grande, pueden adquirir amplitudes que pondrían en peligro la estabilidad de la máquina, por lo que en la ejecución de toda maniobra se adoptará adop tará como norma general que el movimiento de la carga a lo largo de aquella se realice de forma armoniosa, es decir sin movimientos movimientos bru bruscos, scos, pues la suavidad de movimientos o pasos que se siguen en su realización inciden más directamente en la estabilidad que estabilidad que la rapidez o lentitud con que se ejecuten.

Figura 4-9 Posicionamient Posicionamiento o correcto correcto [9]

La ejecución segura de una maniobra exige el conocimiento del peso de la carga por lo que, de no ser previamente conocido, deberá obtenerse una aproximación por exceso, e xceso, cubicándola y aplicándole un peso específico entre 7,85 y 8 kg/dm3  para aceros. Al peso de la carga se le sumará el de los elementos auxiliares (estrobos, grilletes, etc.). Conocido Conoc ido el peso de la carga, el gruísta verificará en las tablas de trabajo, trabajo, propias de cada grúa, que los ángulos de elevación y alcance de la flecha seleccionados son correctos; de no ser así, así, deberá modificar alguno de dichos  parámetros.

En cualquier caso, cuando cuan do el viento es excesivo el gruísta gruísta interrumpirá temporalmente su trabajo y asegurará la flecha en posición de marcha del vehículo portante.

Generalmente la caída de la carga se produce por enganche o estrobado defectuosos, por roturas de cables u otros elementos auxiliares (eslingas, ganchos, etc.) o como consecuencia del choque del extremo de la flecha o de la  propia carga contra algún obstáculo obstáculo..

El estrobado se realizará de manera que el reparto de carga sea homogéneo para que la pieza suspendida quede en equilibrio estable, evitándose el contacto de estrobos con

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aristas vivas mediante la utilización util ización de salvacables. El ángulo que forman los estrobos entre sí no superará en ningún caso 120º debiéndose procurar que sea inferior a 90º. En todo caso, caso, deberá comprobarse en las

ejecución y con el fin de hacerse visible a distancia, ejecución especialmente durante la noche.

correspondientes tablas, que la carga útil para el ángulo formado, es superior a la real.

En toda maniobra debe existir un encargado, con la formación y capacidad necesaria para poder dirigirla, que será responsable de su correcta ejecución, y  podrá estar  auxiliado por uno o varios ayudantes de maniobra, si su complejidad así lo requiere.

Cada uno de los elementos auxiliares que se utilicen en las maniobras (eslingas, ganchos, grilletes, ranas, etc.) tendrán capacidad de carga suficiente para soportar, sin deformarse, las solicitaciones a las que estarán sometidos. Se desecharán desec harán aquellos cables cuyos hilos rotos, contados a lo largo de un tramo de cable de l ongitud inferior a ocho veces su diámetro, superen el 10% del total de los mismos.

Se entenderá por zona de maniobra todo el espacio que cubra la pluma en su giro o trayectoria, desde el punto de amarre de la carga hasta el de colocación. Esta zona deberá estar libre de obstáculos y previamente habrá sido señalizada y acotada para evitar el paso del personal, en tanto dure la maniobra.

El gruis ruista ta solamente deberá obedecer las órdenes del encargado de maniobra y de los ayudantes, en su caso, quienes serán fácilmente identificables identifica bles por distintivos o atuendos que los distingan de los restantes operarios. Las órdenes serán emitidas mediante un código de ademanes que deberán conocer perfectamente tanto el encargado de maniobra y sus ayudantes como el gruí gru ísta, quien a su vez respon respond derá por medio de señales acústicas o luminosas. Generalmente se utiliza el código de señales definido por la Norma UNE UNE 003 (Figura 4-10).

Si el paso de cargas suspen suspendidas didas sobre las personas no  pudiera evitarse, se emitirán señales previamente establecidas, generalmente sonoras, con el fin de que puedan ponerse a salvo de posibles desprendimientos de aquéllas. Cuando la maniobra se se realiza en un lugar de acceso  público, tal como una una carretera, el vehículovehículo-grúa dispondrá de luces intermitentes o giratorias de color amarillo-auto, situadas en su plano superior, que deberán permanecer  encendidas únicamente durante el tiempo necesario para su

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el fin de reducir lo máximo posible la actuación del dispositivo de fin de carrera, carrera, evitando así el desgaste prematuro prematur o de contactos que puede originar averías y accidentes. Cuando la maniobra requiere el desplazamiento del vehículo--grúa con la carga suspendida, es necesario que los vehículo maquinistas estén muy atentos a las condiciones del recorrido (terreno no muy seguro o con desnivel, cercanías de líneas eléctricas), mantengan las cargas lo más bajas  posible, den numerosas numerosas y eficaces señales a su paso y estén atentos a la combinación de los efectos de la fuerza de inercia que puede imprimir el balanceo o movimiento de  péndulo de la carga.

En presencia de líneas eléctricas debe evitarse que el extremo de la pluma, cables o la propia carga se aproxime a los conductores a una distancia menor de 5 m si la tensión es igual o superior a 50 kV y a menos menos d dee 3 m para tensiones inferiores. Para mayor seguridad se solicitará a la compañía eléctrica el corte del servicio durante el tiempo que requieran los trabajos y, de no ser factible, se protegerá la línea mediante una pantalla de protección (Figura 4-12).

Figura Figu ra 4-10 Señales para manejo de grúas Norma UNE 003 [9]

Durante el izado de la carga se evitará que el gancho alcance la mínima distancia admisible al extremo de la flecha, con 83

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Además de seguir las instrucciones contenidas en el manual de mantenimiento, en el que el constructo constructorr recomienda los tipos de aceites y líquidos hidráulicos que han de utilizarse y se indican las revisiones y plazos con que han de efectuarse, es de vital importancia revisar periódicamente los estabilizadores prestando particular atención a las partes soldadas, por soldadas,  por ser los puntos más débile débiless de estos elementos, que han de verse sometidos a esfuerzos de especial magnitud. Figura 4-11 Distancia Distancia entre tr traviesas aviesas igual a 0,5 m, distancia distancia de

pantalla a L.E. de 5m si la tensión es superior o igual a 50 KV KV y de 3 m si es m menor enor [9]

En caso de contacto de la flecha o de cables con una línea eléctrica en tensión, como norma norma de seguridad el gruista deberá permanecer en la cabina hasta que la línea sea puesta fuera de servicio ya que en su interior no corre peligro de electrocución. No obstante, obstante, si se viese viese ab absol soluta utamen mente te obligado a abandonarla, deberá hacerlo saltando con los  pies juntos, juntos, lo más alejado posible de la máquina máquina para evitar contacto simultaneo simultaneo entre ésta y tierra.

El mantenimiento adecuado de todo equipo industrial tiene como consecuencia directa una considerable reducción de averías, que a su vez hace disminuir en la misma proporción la probabilidad probabilidad de que se produzcan produzcan acci accidentes. dentes. Tiene po porr ello gran importancia realizar el mantenimiento preventivo uina como de los elementos auxiliares tanto de la propia máq uina en los que, como mínimo, constará de las siguientes actuaciones:

Los elementos auxiliares tales como cables, cadenas y aparejos de elevación en uso deben ser examinados enteramente por personal competente, por lo m menos enos una vez cada seis meses. Con propósitos de identificación, de modo que puedan llevarse registros de tales exámenes, debe marcarse un número de referencia en cada elemento y en el caso de eslingas se fijará una marca o etiqueta de metal numerada . En el registro se indicará el número, distintivo o marca de cada cadena, cable o aparejo, la fecha y número del certificado de la prueba original, la fecha en que fue utilizado por primera vez, la fecha de cada examen así como las particularidades o defectos encontrados que afecten a la carga admisible de trabajo y las medidas tomadas para remediarlas.

Para la prevención de accidentes en las maniobras con camión--grúa, además de los dispositivos de seguridad y camión medidas preventivas descritas, se han de utilizar, según los

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riesgos de cada puesto de trabajo, los siguientes equipos de  protección personal que deberán estar homologados según las normas técnicas r eglamentar eglamentarias ias corr correspo espondien ndientes: tes: Ropa de trabajo adecuada. Casco de seguridad. Pantallas para la protección del rostro. Gafas protectoras para la protección de la vista. Auriculares, casquetes antirruido o similares para la  protección de los oídos. oídos. Botas de seguridad con refuerzos metálicos. Guantes de seguridad. Cinturones de se guridad.

La óptima posición del cuerpo humano es la postura de sentado y en su defecto la de pie-sentado y por ello, en las máquinas que disponen de cabina de control y mando es esencial un asiento cómodo para el gruista, que debe estar situado de tal forma que permita p ermita la máxima visión de todas las operaciones de izado. La cabina de la grúa estará acondicionada contra las inclemencias del tiempo de manera que en su interior los factores, temperatura y hu humedad, medad, se man mantengan tengan dentro de la zona de confort. Asimismo estará estará protegida contra ruidos y vibraciones. Los controles de la máquina deben quedar al alcance del gruista, de modo que puedan accionarse sin esfuerzos innecesarios.

Las maniobras de las grúas conllevan grandes responsabilidades por lo que solamente deben confiarse a  personas capaces, exentas de contraindicaciones físicas (limitación de las capacidades visuales visual es y auditivas, tendencia al vértigo, impedimentos físicos de otra naturaleza, etc.) dotadas de rapidez de decisión y de reacción y que posean los conocimientos técnicos precisos. Mediante un cuidadoso examen médico y psicotécnico es posible realizar una selección s elección previa del personal apto, pero su especialización en maniobras con la grúa requiere también efectuar, con resultado positivo, un período de instrucción teórica y de enseñanza práctica como ayudante de maquinista calificado.

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 4.3 DISE ÑO DEL PUENTE GRÚA

En construcciones industriales es muy frecuente encontrar est estructuras ructuras que deben estar previstas para la instalación de un puente grúa. Para la determinación de cargas aplicadas y reacciones se debe seguir seguir la norma UNE 76 201-88.

Para el cálculo de las reacciones nos remitiremos a la documentación aportada por el fabricante y a la norma UNE-76-218-88 UNE-76218-88 cuando la primera no sea suficiente.

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Antes de entrar en el cálculo de reacciones, debemos clasificar el puente grúa confor me me a la norma UNE-76-21888. La clasificación se realiza por dos criterios: cr iterios:

A: ocasional (U0 a U3). B: regular en servicio ligero (U4) o intermitente (U5). C: regular en servicio intensivo (U6). D: intensivo (U7 a U9). Tabla Tabl a 4-1 Clases de utilización [10]

El primer criterio es el estado de carga, de acuerdo al cual se clasifican las grúas en función f unción de la solicitación de carga en cuanto cuanto a frecuen frecuencia cia y peso, peso, co como mo se det detalla alla a continuación.. continuación Q0 (muy ligero): ligero): levantan excepcionalmente la carga nominal y manejan corrientemente cargas más ligeras. Q1 (ligero): levantan con con bastante frecuencia la carga nominal y manejan corrientemente cargas nominal). al). más ligeras (del orden de 1/3 la carga nomin Q2 (mediano): levantan con bastante frecuencia la carga nominal y manejan corrientemente cargas medianas (del orden de 1/3 a 2/3 la carga nominal). Q3 (pesado): levantan corrientemente corrientemente cargas  próximas a la nominal. El estado estado de carga carga que se eli elija ja dependerá del tipo de instalación que estemos proyectando.

El segundo segundo criterio lo constituyen la clase de utilización, que dependen del número de ciclos de utilización, magnitud que define 10 niveles (Ui), a su vez son agrupados en cuatro grandes grupos: 89

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Tabla Tabl a 4-2 Clasificación de puentes grúas [10]

El fabri fabrican cante te deb debee dar direct directame amente nte llos os v valo alores res de de las reacciones verticales en cada rueda de la viga test testera, era, habrá que estimar el tipoá de o calcular empleará engrúa el cálculo y será la quesegún se emplear (V). numéricamente (V). Ahora bien, estos valores corresponden a cargas estáticas, estát icas, de manera que habrá que multiplicar estas cargas cargas por un coeficiente amplificador que tendrá en cuenta los efectos dinámicos. Los Los valo valores res de se obt obtien ienen en de la tab tabla la 3.6 2-3 2-3 de la norma norma UN UNEE-7676-201 201-8 -88, 8, tan tanto to par paraa la viga viga carr carril il como como par paraa el cálculo de pilares. Tabla Tabl a 4-4 Coeficiente dinámico

De acuerdo a los dos criterios de clasificación mencionados se forma forma una m matriz atriz para determinar determinar el grupo grupo al cual  pertenece nuestro puente puente grúa según el cuadro siguiente.

[10]

Por lo tanto la la carga dinámica será:

Tabla Tabl a 4-3 Cuadro de clasificación de los aparato aparatoss en grup grupos os [10]

Ecuación 4-1

Las reacciones longitudinales son las producidas por el  puente al frenar o acelerar en su traslación a lo largo de la viga carril; se trata por tanto de una acción dinámica dinámica.. 91

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Dado que el fabricante no especifica las reacciones horizontales, habrá que estimarlas por los procedimientos que aparecen en la norma UNE.

, donde Vi repr represent esentaa las reac reaccione cioness vert verticales icales estáticas en dicho carril. Para determinar la aceleración tanto de l puente como del

El valor total deexpresión las reacciones viene dado (en lalongitudinales que se ha despre despreciado ciado la  por la siguiente fricción entre las ruedas y el camino de rodadura): Ecuación 4-2

carro en primer lugar seladetermina velocidad según capacidad del puente, velocidadlase determina de la la siguiente sigu iente tabla tabla y las aceler aceleracion aciones es de la tabla 3.6 2-4 de la nor norma ma (Tabl (Tablaa 4-6 4-6). ). Par Paraa det determ ermina inarr la vel veloci ocidad dad d dee elevación elevación de la cargaa se rrec ecur urre re aall diag diagra rama ma l a carg correspondiente correspondien te en anexos. Tabla 4-5 Velocid Velocidad ad de movimie movimiento nto en m/min [10]

es el total de carga vertical, en nuestro caso igual a la suma de todas las reacciones verticales estáticas. estáticas.  jp es el valor medio de la aceleración del puente, según la tabla 3.6 2-4 de la norm normaa (Tab (Tabla la 4-6). 4-6).  f es el coeficiente de de adherenc adherencia, ia, igual a 0.2 cuando el camino de rodadura es seco y 0.12 cuando el camino de rodadura es húmedo. kp es la relación entre las ruedas motrices y el total de ruedas, que normalmente será igual a 0.5 cuando es motriz sólo uno de los dos lados del puente. Si atendemos a la expresión anterior, existe una limitación por adherencia de valor  , que que en situaciones normales ( f=0.2  f=0.2 k  p=0.5) equivaldrá a . De darse dicha limitación, el reparto de las fuerzas longitudinaless no sería uniforme entre ambos carriles, sino longitudinale  proporcional a la reacción vertical estática en cada uno de ellos. NOTA:

Así, de forma simplificada, y del lado de la seguridad, la fuerza longitudinal longitudinal en un carril se puede obtener a partir de

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Tabla 4-6 Velocidades Velocidades y ac aceeleraciones en un puente grúa [10]

Ecuación 4-3

Además de las cargas transversales transv ersales derivadas del movimiento del carro, la aceleración del puente cuando el carro está situado en un extremo provoca un par de fuerzas Hp que equilibra el momento causado por la excentricidad de la fuerza de inercia del conjunto carga carga + carro + puente, dichas cargas se disponen como se muestra en la siguiente figura.

carr rro o gene genera ra un unas as La aceleración o deceleración del ca reacciones transversales que son, al igual que las anteriores, anteriores, fuerzas de carácter dinámico. dinámico. El valor de estas fuerzas fu erzas transversales dependerá únicamente del peso y aceleración del carro, su equipo equipo y la carga, debiendo ignorar por tanto, el peso del puente en sí. ) en lugar lugar Así, el peso a considerar en este caso será ( de ( ) como ocurría con las fuerzas longitudinales. El proble problema ma cuand cuando o se conoce conoce el pes peso o global global de dell equi equipo, po, pe pero ro se de desc scon onoc ocee el p pes eso o de dell ca carr rro o y d del el p pue uent ntee po porr separado sepa rado,, cuando no enc encontr ontremos emos datos datos de este tipo, podemos recurrir recurrir al anexo A d dee la norma UN UNE E 76-201 76-201-88, -88, en la que aparecen unas características medias de puentes especiale eciales. s. grúass no esp grúa

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Figura 4-12 Cargas axiales producidas producidas p por or el carr carro o [10]

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Para calcular estas fuerzas es necesario conocer la exc excent entric ricida idad d (e), que indica la posición del centro de gravedad del conjunto cuando el carro está totalmente desplazado a un lado, y para ello el fabricante del pu puente ente

Determinar las reacciones sobre un puente grúa de una una nave de almacenam almacenamiento iento con una luz luz entre ej ejes es de 25 metr metros os y

debe indicar mínima distancia posible entre el gancho y el camino cami no de la rodadura. rodadura.

una altura parámetros: de pilares de 6 metros. D Del el puente se conoce los siguientes parámetros: siguientes

Así, por equilibrio por equilibrio se obtiene obtiene el valor de (e):

Luz del puente entre ejes de los carriles de rodadura . Ecuación 4-4

Distancia entre ruedas de cada viga testera

.

Distancia mínima entre el gancho y el apoyo en el camino de rodadura . Según UNE 76-201-88 76-201-88 3.6 2-4, el par de fuerzas Hp sobre las ruedas de de la viga testera es igual aa::

Carga nominal

.

Reacción máxima vertical por rueda Rmáx= 76 kN . Ecuación 4-5

Reacción mínima vertical por rueda  Rmin=26 kN . Vp=(10-4 10-40) 0) m/min. Velocidad de traslación de la grúa Vp=(

Velocidad de traslación del carro Vc=( Vc=(5-20) 5-20) m/min. Se debe analizar los desplazamientos verticales que de acuerdo a la norma es de como máximo, sin embargo, si el fabricante del puente solicita un límite más estricto, habrá que indicar éste. En cuanto cuanto a la flecha flecha horizo horizontal ntal de la vig vigaa carril la norm normaa UNE 76-201-88 establece como máximo un valor igual a .

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Con estos datos y la ayuda de la norma UNE 76-201-88 se puede determinar las reacciones sobre la estructura del puente.

Cálculo de la viga carr carr il er a Para la determinación de la carga sobre las carrileras  primero se realiza una gráfica con apoyos cada 6 metros metro s para evitar empalmes.

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Considerando que nuestra grúa pertenece al grupo 4 de la tab tabla la 4-4 se toma un coeficiente dinámico para la viga carrilera y un coeficiente dinámico para los soportes. Por lo que la carga a considerar será:

Cálculo de rre eaccione acciones s longitudin longit udinales ales Figura 4-13 Apoyos de vigas vigas carriler carrileras as [11]

Ahora se debe categorizar el puente de acuerdo a la norma UNE 76-218-88, 76-218-88, se categoriza mediante dos criterios.

Se deben al movimiento del puente, producidas al frenar o acelerarse, por lo que para su cálculo se deben considerar  todas las cargas, es decir Q+C+P. Por lo que:

El primero es por el estado de carga

En el caso que nos situemos dependerá del tipo de instalación que estemos proyectando, en nuestro caso que es para un almacén, el estado de carga Q2 será el más adecuado.

De la tabla 4-6 para una velocidad de 40 m/min (0.66 m/s), se tiene una aceleración del puente jp de 0.19 para aplicaciones corrientes.

Para el segundo segundo cr criterio iterio,, que son las cond condicion iciones es de utilización que en nuestro caso será de servicio regular 

Con la velocidad de traslación del carro de 20 m/min (0.33 m/s), de la tabla anterior, para un puente con gran recorrido, recorrido,

ligero o intermitente, grupo  B; con estos da datos tos y de la tabla 4-3, 4-3, obtenemos que nuestro puente grúa pertenece al grupo 4.

la aceleración media del carro jc es de 0.089 m/s2. El coeficiente de fricción f, tanto para las ruedas del puente como las del carro, será de 0.20 para el camino de rodadura igual a cero.

Reacciones verticales

Las reacciones verticales se deben determinar de un análisis aná lisis nuestro o estático, en función donde se sitúa el puente , en nuestr caso se ha especificado que es de 76 kN por cada rueda de la viga testera como máximo.

La relación de ruedas motrices k, para el puente y para el carro carro será de 0.5 considerando que tienen cuatro ruedas con dos de ellas como motrices.

99

100

 

De la ecuación:

Como Entonces En donde se ha considerado que el peso del carro C = 4 t   que corresp corresponde onde al de un un puente  puente grúa del grupo 4 y carga nominal de 10 t .

Se tiene que:

De la siguiente siguiente ecuación Es decir 4.22 kN sobre cada viga carrilera. Reacciones transversales

Las reacciones transversales se generan debido al

Se tiene que

desplazam desp lazamiento iento del del carro carro,, es decir estas car cargas gas eestarán starán aplicadas sobre el puente, por lo que sólo hay que considerar Q+C en lugar de Q+C+P. De la ecuación

Es decir sobre cada viga del puen puente te existe una carga de 1.27 kN 

Para la cual

cargaa debido debido a Además de esta carga se debe considerar considera r la carg la excentricidad de aplicación de la carga cuando se mueve el puente, debido al centro de gravedad del conjunto carro, carga carga y pue puente nte.. Para ello ello primero de la ecuación

De la norma UNE 76-201-88, een n la que aparecen unas características medias de puentes grúa no especiales. Si buscamos en dicho documento el peso de un carro de un nominal,,  puente grúa grúa del grupo 4, de 10 t (100 kN) de carga nominal vemoss qu vemo quee da 4 t. Tomando este valor como válido

Y sabiendo que a = 0.76 m, se tiene tiene

Luego de la ecuación 101

102

 

Se tiene que

Hipótesis A: Puente con movimiento y el carro desplazado totalmente a un extremo

Figura 4-15 Puente parado y carro en m movimiento ovimiento [11]

Figura 4-14 Carro parado parado y puente puente en m movimient ovimiento o [11]

Hipótesis B: Puente parado con el carro en movimiento

103

104

 

TRANSPORTE TRANSPORTE POR MEDIO MEDIO DE BANDAS  5.1 ANTECEDENTES

Los sistemas de transporte por medio de bandas son ampliamente utilizados en casi todo proceso industrial y empresas de se empresas servici rvicios, os, como centr centros os comerc comerciales, iales, estaciones aeroportuarias y muchas otras actividades diarias. Son utilizadas para el movimien movimiento to de mater material ial y personas de un lugar a otro. En una planta industrial este tipo de sistemas son utilizados porte, sin embargo, son también  básicamente para el trans tr ansporte, ampliamente utilizados como dosificadores y sistemas de descarga de tanques o silos de almacenamiento.  5.2 DESCRIPCIÓN DE LA MÁ QUINA

Este tipo de sistemas están constituidos básicamente por  una banda sin fin fin arrastrados por unos rodillos, u uno no de ellos generalm gene ralmente, ente, el de la parte inferio inferior, r, llama llamado do de cola gira libremente, el otro, situado en la cabeza por lo general es el motriz y el tambor tensor com como o se puede ver en la figura 51. Los demás elementos van montados sobre una estructura o bancada que le da la rigidez necesaria al sistema, otros elementos considerados secundarios pero no de menor

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