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PROYECTO DE REFORMA

DE UN CAMIÓN

Joaquín Jiménez De La Torre

Alida Ruiz Orte

Eduardo Sarnago Álvarez

Reforma de un camión

ÍNDICE

MEMORIA.......................................................................................................................3

1. DESCRIPCIÓN DE LA REFORMA.....................................................................................4

2. CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS...........................................................................................5

2.1. DISTANCIA TÉCNICA ENTRE EJES.........................................................................5

2.2. REPARTO DE CARGA (CDG CHASIS-CABINA).....................................................5

2.3. REPARTO DE CARGA EN LOS EJES........................................................................6

2.4. REPARTO DE CARGA CON GRÚA...........................................................................7

2.5. REPARTO DE CARGAS VOLQUETE.......................................................................8

2.6. ESQUEMA REPRESENTADO CAMIÓN....................................................................9

2.7. CÁLCULO DEL CILINDRO.......................................................................................10

2.8. CÁLCULO DE LA ESTABILIDAD DE LA GRÚA...................................................11

2.9. CÁLCULO DEL BASTIDOR......................................................................................12

2.9.1. Diferentes casos y sus diagramas............................................................................12

2.10. COMPROBACIÓN ROTURA DEL BASTIDOR.......................................................15

PLIEGO DE CONDICIONES................................................................................18

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MEMORIA

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1. DESCRIPCIÓN DE LA REFORMA

La reforma consiste en la modificación de un camión Mercedes-Benz 2535 L. La distancia final entre ejes que se obtendrá en dicha reforma será de 5100 mm partiendo de una distancia inicial de 4500 mm. Al camión se le añadirá una grúa HIAB 225 E-7, una caja basculante (volquete) accionada por un cilindro hidráulico y un refuerzo en el bastidor para obtener una unión rígida de éste.

A continuación se detallan los pasos a seguir en la reforma.

Aumentar la distancia entre los ejes, 1° y 2º, de 4500 mm a 5100 mm.

Esto conlleva el corte de las vigas longitudinales del bastidor. Para asegurar una posterior unión rígida habrá que colocar unos refuerzos en las uniones.

Al realizar este cambio habrá que tener en cuenta las nuevas dimensiones, las masas y todas las partes del camión vinculadas a estas dos, para poder homologarlo después.

Colocación de un sub-bastidor para reforzar el bastidor de serie.

Éste soportará al volquete con su cilindro hidráulico y a la grúa, los cuales se colocarán posteriormente.

Añadir el volquete junto con el cilindro hidráulico sobre el bastidor.

El cilindro será obtenido en las condiciones más desfavorables en su carrera de elevación.

Instalación de la grúa HIAB 225 E-7 en la parte posterior de la cabina.

Para calcular la estabilidad del camión se tendrá en cuenta la situación del centro de gravedad en cada posición de la grúa.

CARACTERÍSTICAS DEL CAMIÓN Mercedes-Benz 2531 L

Peso máximo admisible (PMA) 26000 KgPeso máximo admisible eje delantero 7500 KgPeso máximo admisible primer eje trasero 11500 KgPeso máximo admisible segundo eje trasero 7500 Kg

Antes de la reforma Después de la reforma

Distancia ejes 1º y 2º 4500 mm 5100 mmDistancia ejes 2º y 3º 1350 mm 1350 mmAnchura total 2500 mm 2500 mmVoladizo trasero 2250 mm 2250 mmLongitud total 9540 mm 10140 mmCabina por delante eje 1º 1440 mm 1440 mm

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Las dimensiones del camión tras realizar la reforma serán las siguientes.

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2. CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS

2.1. DISTANCIA TÉCNICA ENTRE EJES

Distancia entre ejes: 5100 mm

∑M z (1)=0

d tc=(11500 ∙5100 )+(7500 ∙6450)

26000d tc=5632,89mm

2.2. REPARTO DE CARGA (CDG CHASIS-CABINA)

∑M z (1 )=0

3225 ∙5632,89=7945 ∙ XCG XCG=2286,478mm

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2.3. REPARTO DE CARGA EN LOS EJES

Carga máxima admisible = 26000 – 7435 - 6993 = 11572 kg

Tomamos 11000 kg.

∑M Z (1)=0

4595 ∙2126+7945 ∙2286,5+12900 ∙6035=RB∙5632,89

RB=18780kg

RA=6660kg

Reparto de cargas en grupo trasero:

∑M Z (1)=0

18780 ∙532,89=R2 ∙1350

R2=11366,77 kgf

R3=7413,23 kgf

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2.4. REPARTO DE CARGA CON GRÚA

∑M z (1 )=0

RB∙5632,89=4595 ∙2126

RB=1734,27kgf

RA=2860,73kgf

2.5. REPARTO DE CARGAS VOLQUETE

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q=300kgfm

∑M z (1 )=0

300 ∙6330∙6035=RB ∙5632,89

RB=2034 kgf

RA=−135kgf

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2.6. ESQUEMA REPRESENTATIVO DEL CAMIÓN

Centro de gravedad camión:

Camión completo volquete vacío:

XCG=1900 ∙6035+4595 ∙2126+7945 ∙2286

14440=2728,65mm

Y CG=1900∙1250+4595∙1080+7945 ∙1250

14440=1195,9mm(1189,54)

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Camión completo volquete lleno:

XCG=12900 ∙6035+4595 ∙2126+7945 ∙2286

26440=4158,12mm

Y CG=12900∙1250+4595∙1080+7945 ∙1250

26440=1215,68mm

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2.7. CÁLCULO DEL CILINDRO

Calcularemos el cilindro para el comienzo de su carrera, pues es el momento en el que tiene que realizar un mayor esfuerzo

∑MO=0

FCY ∙3500=PV ∙2665

FCY=96260N→FCil=371920N

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Siendo : P=250 bar

ACil=FCilP

=14876,3mm2→∅Cil=137,63≈140mm

Añadir imagen del cilimdro en posición horizontal

Cilindro completamente extendido

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2.8. CÁLCULO DE LA ESTABILIDAD DE LA GRÚA

Encontraremos los planos representativos de los casos que a continuación se exponen en las páginas posteriores

CASO 1 : Grúa por delante

M I=(550 ∙17300 )+(3730 ∙2800 )=19959 kpm

ME=(7945 ∙1960 )+ (1900∙5167 )=25389kpm

i=∑ ME

∑M I

=2538950019959000

=1,272

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CASO 2 : Grúa por lateral

M I=(550 ∙16200 )+(3730 ∙1700 )=15251kpm

ME=(7945 ∙2775 )+ (1900∙600 )=23189,75kpm

i=∑ ME

∑M I

=2318975815251000

=1,520

CASO 3 : Grúa por detrás (volquete cargado)

M I=(550 ∙15693 )+(12900 ∙402 )=13816,95kpm

ME=(7945 ∙3347 )+(3730 ∙1193 )=31041,805kpm

i=∑ ME

∑M I

=3104180513816950

=2,246

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2.9. CÁLCULO DEL BASTIDOR

2.9.1. Diferentes casos y sus diagramas

CASO 1 CARGAS SOBRE BASTIDOR EN ORDEN DE MARCHA

DIAGRAMA DE MOMENGOTS FLECTORES

Mmáx = 11902 kp.m

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CASO 2 CARGA SOBRE BASTIDOR CON GRUA TRABAJANDO

Ra= 1236.587 Kp

R1= 17244.41 Kp

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Mfmax= 19800 kpm

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CASO 3 INICIO DE ELEVACIÓN DE CARGA

Añadir ángulo de cilindro =15º

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2.10. COMPROBACIÓN ROTURA DEL BASTIDOR

Perfil UPN:

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AUPN=283×8+62×8×2=3256mm

IUPN=70×2833

12−62×2673

12=33870412 ,33mm4

Material de los perfiles bastidor y refuerzo:

Bastidor: σe = 3400 kg/cm2 ST-52 Refuerzo: σe = 2500 kg/cm2 ST-42

Cálculo a fatiga con coeficiente de seguridad 3 (en orden de marcha):

σmax=C s×M f× ymax

IUPN=3×11. 902×106×141 .5

33870415 .33=149 ,16 kp/mm2

Cálculo a fatiga con coeficiente de seguridad 2 (basculante):


IUPN=2×13 .57×106×141 .5

33870415 .33=113 ,38kp/mm2

Cálculo a fatiga con coeficiente de seguridad 2 (con grúa trabajando):


IUPN=2×10 .683×106×141 .5

33870415 .33=89 ,26 kp/mm2

El bastidor rompe por fatiga, por lo tanto necesitamos calcular el refuerzo del bastidor.

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2.11. CÁLCULO DEL SOBREBASTIDOR

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σ adm=C s×M f× ymax

IUPN=2500

kgcm2

y s=283+h− y g

A continuación se comprueba la resistencia del conjunto bastidor-sobrebastidor. Para ello se realiza el cálculo con un sobrebastidor de perfil UPN-200.

I T=1

12∗70∗4833− 1

12∗62∗2673− 1

12∗62∗1843

IT = 526762811,3 mm4

Comprobamos que el bastidor reforzado no romperá a fatiga ni en su peor circunstancia:


IUPN=2×13 ,57×106×241,5

526762811,3=12 ,44 kg/mm2=1244kg /cm2<σadm

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PLIEGO DE CONDICIONES

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