Memoria Montacargas
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DISEO DEL MONTACARGAS DE UN
PEQUEO ALMACN CON CAPACIDAD
PARA SALVAR UN PISO DE ALTURA Y CON
UNA CARGA MXIMA DE 3.000 kg.
TITULACIN: Ingeniera Tcnica Industrial.
Esp. Mecnica.
ALUMNO: Isidro Nez Camacho.
DIRECTOR: Miguel Lucas Rodrguez.
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MEMORIA
NDICE
MEMORIA
DESCRIPTIVA
1.1ANTECEDENTES .. 1
1.2OBJETO .. 1
1.3NORMASDEAPLICACIN . 1
1.4
JUSTIFICACINDELASOLUCINADOPTADA 2
1.5EMPLAZAMIENTODELMONTACARGAS 3
1.6DESCRIPCINGENERAL 4
1.6.1ESPACIOFSICO 4
1.6.2
UNIDADTRANSPORTADORADECARGA .. 4
1.6.2.1BASTIDORINFERIOR 4
1.6.2.2SUELODELAU.T.C 5
1.6.2.3ESTRUCTURADESEGURIDAD . 5
1.6.3
SISTEMADEELEVACIN .. 5
1.6.4
SISTEMADEGUIADO .. 6
1.6.5
CABLESDETRACCIN .. 6
1.6.6ESTRUCTURAMETLICA .. 7
1.6.7INSTALACINELCTRICA .. 8
1.6.8CERRAMIENTO .. 8
1.6.9
AMORTIGUADORES
9
1.6.10
TORNILLERA .. 9
1.7ESTUDIOGEOTCNICO . 10
1.8ESTUDIODESEGURIDADYSALUD .. 10
1.9
PRESUPUESTO .. 10
1.10
AGRADECIMIENTOS .. 10
1.11
BIBLIOGRAFA
.
11
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1.12DOCUMENTOSDEQUECONSTAELPROYECTO .. 12
1.13CONCLUSIN .. 12
ANEJO
I:
CLCULOS
JUSTIFICATIVOS
1.
BASTIDORINFERIOR
..
1
1.1PREDIMENSIONADODELBASTIDOR. 1
1.2PESOSMUERTOSDELAPLATAFORMADESCARCAGADA
YEQUIPO . 2
1.2.1
SUELODELAPLATAFORMA . 2
1.2.2MEDIDASDESEGURIDAD.PASAMANOS .. 4
1.3BASTIDOR
INFERIOR
7
1.3.1ESTADODECARGA:CARGANOMINAL+SUELO . 7
1.3.2ESTADODECARGA:TENSINDELOSCABLES
DETRACCIN 8
1.3.3ESTADODECARGA:ESTRUCTURADESEGURIDAD.. 8
1.3.4ESTADODECARGA:PESOPROPIO 9
1.3.5
ESTADODE
CARGA:
COMBINADO
.
9
1.4UNINDEELEMENTOS . 11
1.4.1BASTIDORINFERIORPLANCHADEACERO. 11
1.4.2UNINPLANCHA ESTRUCTURADESEGURIDAD 12
1.4.3UNINBASTIDOR SISTEMADERODADERAS 12
2.SISTEMA
DE
GUIADO
13
2.1DISEODEGUAS 14
2.2PARMETROSPREVIOS .. 15
2.3DISEODEGUAS.CLCULOSDELOSESFUERZOSSOBRE
LASGUAS . 16
2.3.1FUNCIONAMIENTODELPARACADAS .. 16
2.3.2UTILIZACINNORMAL,FUNCIONAMIENTO . 20
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2.3.3UTILIZACINNORMAL,CARGA . 23
2.4RODADERAS . 25
2.4.1GUIADOSUPERIOR .. 25
2.4.2GUAIDOINFERIOR 25
2.4.3RESISTENCIADELSISTEMADEGUIADO .. 26
3.SUSPENSIN 26
3.1TIPODESUSPENSIN .. 26
3.2TIPOLOGADECABEDEALAMBREDEACERO .. 26
3.3DISEODELCABLEDEACERO 27
3.3.1CALIDAD . 27
3.3.2ALMA . 27
3.3.3LUBRICACIN .. 27
3.3.4CONSTRUCCIN .. 27
3.3.5TOLERANCIASENELDIMETRO 28
3.3.6FUERZADEROTURA 28
3.3.7DIMENSIONADODECABLES 28
3.4UNINCABLEBASTIDOR . 30
3.4.1MONTAJE 30
3.4.2ESFUERZOSSOBRELAUNIN . 30
3.4.3DESCRIPCINDEELEMENTOS . 30
3.5UNINCABLEHORMIGN . 32
4.CERRAMIENTO . 33
4.1PUERTASDEEMBARQUE 35
5.GRUPOHIDRULICO. 35
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5.1PISTNHIDRULICO . 35
5.1.1DIMENSIONADODECILINDROYPISTN . 36
5.1.2CLCULOS 36
5.2CABEZALDELPISTN . 40
5.2.1POLEASYRODAMIENTOS.. 40
5.2.2PIEZADEUNINEJEPISTN 42
5.3SELECCINDELACENTRALHIDRULICA 44
5.3.1SELECCINDELMOTORYCENTRALHIDRULICA . 44
5.3.2FLUIDOHIDRULICO . 46
5.3.3NMERODEARRANQUESPORHORA . 46
6.AMORTIGUADORES .. 47
7.PILARES . 48
8.INSTALACINELCTRICA .. 51
8.1INSTALACIONESELCTRICASPREMONTADA.. 52
8.1.1CUADRODEMANIOBRAS. 52
8.1.2INSTALACINENELHUECO 53
8.1.3INSTALACINENLAU.T.C.. 53
8.1.4CUADRODEMANDO 53
8.2FUNCIONAMIENTO 54
ANEJO
II:
FIGURAS,
TABLAS
Y
CATLOGOS.
1.ESTRUCTURADESEGURIDAD. 1
1.1
T.E.V.MYDIAGRAMASDEESFUERZOS . 1
2.BASTIDORINFERIOR 4
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2.1ESFUERZOSSOBRETODOSLOSELEMENTOSDEL
BASTIDOR 4
2.2MOMENTOSTORSORESYT.E.V.MSOBRETODOSLOS
ELEMENTOSDELBASTIDOR .. 7
2.3DIAGRAMASDEESFUERZOYT.E.V.M . 10
2.4
DEFORMACINDELBASTIDOR 13
3.SISTEMADEGUIADO 14
3.1GUIADOSUPERIOR . 14
3.2
GUIADOINFERIOR . 14
4.CILINDROSSIMPLESDEACCININDIRECTA . 16
4.1
DIMENSIONES ... 16
4.2DESCRIPCINDELOSCILINDROS .. 17
4.3CARACTERSTICASMECNICAS 17
5.GRUPOHIDRULICO 18
5.1POTENCIADELMOTOR . 18
5.2ESPECIFICACIONESTCNICASDELEQUIPO
IMPULSORMP 18
5.3
ARMARIODELGRUPOHIDRULICO. 19
5.4TABLASPARACOEFICIENTESE1,E2YE3 .. 20
5.5
ESQUEMAHIDRULICO
.
20
6.
PILARESMETLICOS.ESTRUCTURAYNALISIS ... 21
7.PLACADEANCLAJE 22
7.1POSICINDELASBARRASCORRUGADAS 22
7.2COEFICIENTENUMRICOENFUNCINDELTIPO
DEACERO .. 22
8.INSTALACINELCTRICA.CUADRODEMANIOBRAS .. 22
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DocumentoN1:MEMORIA.MemoriaDescriptiva.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
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1.
MEMORIA
DESCRIPTIVA.
1.1
Antecedentes.
Porencargo
de
Miguel
Lucas
Rodrguez,
profesor
de
la
Universidad
Politcnica
de
Cartagena,enrepresentacindelDepartamentodeIngenieraMecnicadelamismay
comopropuestadeProyectodeFindeCarreraparalatitulacindeIngenieraTcnica
Industrial,especialidadMecnica,elalumno IsidroNezCamachoprocedealaredaccin
delpresenteProyectodeDISEODEUNMONTACARGASDEUNPEQUEOALMACN
CONCAPACIDADPARASALVARUNPISODEALTURAYCONUNACARGAMXIMADE
3.000kg,despusdelatomadedatosyrecogidadeinformacinnecesariaparasu
redaccin.
1.2
Objeto.
Elpresente
proyecto
tiene
por
objeto
el
diseo
de
un
montacargas
con
capacidad
nominalde3.000kgparasupuestaenfuncionamientoenuncomerciodealimentacinen
lalocalidaddeTotana,provinciadeMurcia,ascomolasolicitacin,siprocede,de
AutorizacionesadministrativasyPermisosquefuerannecesariosparallevarloacabo.As
mismo,esobjeto,eldesarrolloyjustificacindetodosycadaunodeloselementospara
llevaracabolacorrectaejecucindelmontacargas,dandocumplimentoatodaslas
disposicionestcnicasactualmenteenvigor.
1.3
Normas
de
aplicacin.
Enlaredaccindelproyecto,sehaobservadoelcumplimientodelaNormativaVigente
quele
es
de
aplicacin,
yen
especial,
la
siguiente:
Dibujo.
UNE1032:principiosgeneralesderepresentacin.
UNE11661Documentacintcnicadeproductosvocabulario.
UNEENISO6433Referenciadeloselementos.
UNE1135Listadeelementos.
UNE1039Acotacin,principiosgenerales,definicin ymtodos.
UNEENISO64101Roscasypiezasroscadas.Parte1.
UNEENISO64102Roscasypiezasroscadas.Parte2.
UNEENISO64103Roscasypiezasroscadas.Parte3.
UNEEN225533Unionessoldadas.
UNE1037Indicadoresdelosestadossuperficialesenlosdibujos.
Tolerancia,
ajustes
y
mecanizado.
DIN7154AjustesISOparaagujeronico.
DIN7155AjusteISO paraejenico.
DIN7157Ajusteparaejenico.
UNE103775ISO1032Signosdemecanizado.
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DocumentoN1:MEMORIA.MemoriaDescriptiva.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
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Hidrulica.
UNE10110185Gamadepresiones.
UNE
101
149
86
Smbolos
de
grficos.
UNE10136086Dimetrosdevstagosyloscilindrosdelpistn.
UNE10136286CilindrosgamabsicadepresionesNormales.
UNE10136386Seriebsicadecarrerasdepistn.
Tornillera,
roscas
y
elemento
de
sujecin.
DIN13RoscamtricaISO.
DIN127
Soldadura.
UNE
14
009
84
Representacin
simblica
de
las
soldaduras.
UNE1404488Unionessoldadasdelasestructurasmetlicas.
Seguridad.
UNEEN8131Reglasdeseguridadparalafabricacineinstalacinde
montacargas.Montacargasnicamenteparaeltransportedemercancas.Parte
31:Montacargasaccesiblessloparacargas.
UNEEN123855Cablesdeacero.Seguridad.Parte5:Cablesdecordonespara
ascensores.
Motorelctrico.
UNE20113Valoresnominalesycaractersticasdefuncionamiento.
UNE20106Dimensionesypotenciasnormalizadas.
UNE21121Lmitesderuidoadmisible.
Elementosdemandoycontrol.
LoselementosdeaccionamientoymandotendrnungradodeproteccinIP54.Las
cmarasdecontactostendrnloscontactosseparados,galvnicamenteyestarn
diferenciadosporcubiertasdedistintoscolores.
Finalesdecarrera.
DIN43697.
DIN40050.
DIN40430.
DIN69639.
1.4
Justificacin
de
la
solucin
adoptada.
Lasolucinpropuestaobedecealosrequisitosdelpromotor.Lasituacindel
montacargasseharealizadoaprovechandoalmximoelespaciofsicoexistentey
obedeciendolasrecomendacionesdelasnormasdediseo,queorientandeformaidnea.
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DocumentoN1:MEMORIA.MemoriaDescriptiva.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
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Dentrodelasventajasqueofrecelapropuestadeunmontacargashidrulicose
encuentranlassiguientes:
El
aprovechamiento
del
espacio
destinado
asituar
el
montacargas
es
total,
ya
que
noseprecisacuartodemquinasyademselgrupoimpulsorpuedesituarseen
cualquierpartedeledificio.
Menormantenimientodesuscomponentesyademselfluidohidruliconose
consume.
Mssuavidadenlasparadasygrancapacidaddecarga.
Encomparacinconotrostiposdesolucionesposiblessteesmscaroytiene
capacidadderecorridosmscortos,perosecompensadebidoasuahorroenergticoenla
bajadayaqueenlasituacindelproyectonoserequierenalturasdemasiadosgrandes.
Comoresumen
se
puede
decir
que
se
han
tenido
en
cuenta
los
siguientes
parmetros:
Indicacionesdelpromotorsobrelasnecesidadesdelaempresa.
Lanormativageneralaplicable.
Normativaespecificaqueregulaestatipodeproyectos.
1.5Emplazamientodelmontacargas.
Laubicacindelaempresasolicitantedelproyecto,seencuentraenelmunicipiode
Totana,concretamenteenelPolgonoIndustrialElSaladar,enlaCalleNaranjoN7.
Figura1:Emplazamientodelaempresasolicitantedelproyecto.
Actualmenteladisposicindelanavesedivideendosniveles,unoinferiorostanoy
otroniveldeplantabaja,preparadosconelhuecoenelqueseubicarelmontacargas.
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DocumentoN1:MEMORIA.MemoriaDescriptiva.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
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1.6
Descripcin
general.
Todasycadaunadelasactuacionesarealizarrespondern alascaractersticas
reflejadasen
planos
ymediciones,
describindose
acontinuacin
yde
forma
detallada
cadaunadelaspartidasprevistasenelpresenteproyecto.
1.6.1 Espaciofsico.
Enprimerlugar,seprocederalatomademedidasenelemplazamientofsicodonde
irsituadoelmontacargas,siendoste:
Distanciaentreforjadosde4m.
Dimensionesdelhueco:2,50x1,80m.
Disponibilidadde
foso.
Elmontacargasexigelaexistenciadeunfosoconunaprofundidadde460mm,
necesarioparaelemplazamientodelosamortiguadores.
1.6.2
Unidad
transportadora
de
carga.
LaU.T.C ocabina,estarcompuestaporunbastidorinferior,unaplanchadeacero,
queconstituirelsuelo,yunaestructuradeseguridad.
1.6.2.1
Bastidor
inferior.
Eneldiseodelbastidorinferiorsehantenidoencuentalasdimensionesdisponibles,
expuestasenelapartadoanterior,ascomolaexigenciadelpromotordequeel
montacargastengalacapacidaddeelevardosEuropalletssimultneamente,porloquese
hadecididodisearunbastidordedimensiones2,30x1,40m.
Estebastidorestarformadoporperfilesdeseccinrectangularhuecasoldadosentre
s,fabricadosenaceroS355JR,ydediferentesdimensiones,dispuestosenunatipologa
quedejaunaluzde0,322m2.Laeleccindeestosparmetrossedebea:
El
bastidor
estar
sometido
aesfuerzos
de
torsin
ylos
perfiles
seleccionados
tiene
buencomportamientofrenteastos.
Lacombinacindeperfilesdediferentesdimensionesproporcionaruna
disminucindelpesodeste.
Lamallaformadaporlatipologadebastidorreparteelesfuerzoydejaunaluz
admisible.
Laeleccindeltipodeacerosedebeaqueelbastidorestarmuysolicitadoporla
carganominalestablecida.Ladiferenciadeutilizarunaceromsbaratoyde
menorresistenciasecompensaconlanecesidaddeunmayornmerodebarras.
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DocumentoN1:MEMORIA.MemoriaDescriptiva.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
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Finalmente,elbastidorinferiorquedarformandoporlossiguientesperfiles:
Perfil70x50x4mm
Perfil160x80x4mm
Perfil120x100x4mm
Perfil100x50x6mm
Perfil80x60x4mm
Adems,elbastidorestardiseadoconunaseriedeperfilescomplementariospara:
UbicarlossistemasdeguiaderasdelaU.T.C.
LaunindelaU.T.C conloscablesdetraccin.
Barrasinferioresparadisminuirelvuelco.
Paralaunindetodosestoselementos,ademsdelsuelodelaU.T.C ydela
estructuradeseguridad,serealizarnagujerospasantesenelbastidor,enlaposicin
correctaqueindiquenlosplanos.
1.6.2.2
Suelo
de
la
U.T.C
ElsuelodelaU.T.CestformadoporunaplanchadeaceroS275JR,aceroptimopara
resistirlosesfuerzosalosqueestsometidalaplancha.Sedispondrnsobrelamisma
cuatroagujerospasantesparasuposterioruninatornilladacontuercaconelbastidor
inferior.
1.6.2.3 Estructuradeseguridad.
La estructura de seguridad se basa en un pasamanos de formado porperfiles
cuadradoshuecosfabricadosenaceroS235JRsoldadosentres,rodeandotodaslascaras
delbastidorexceptouna.Laestructuranoestsometidaagrandesesfuerzosporloquela
eleccindelaceroestablecidoesptima.
Seseleccionaelperfilcuadradohuecode45x2mm,ydispuestosdelasiguienteforma:
Barraa0,15mdelsuelodelaplataformacomoproteccindepie.
Barraintermediaa0,650mdelsuelodelaplataforma.
Barrasuperiorsituadaa1,10mdelsuelodelaplataforma.
Esta estructura se soldar con la plancha de acero que forma el suelo de la
plataforma,quedandoconfiguradaaslaU.T.C.
1.6.3
Sistema
de
elevacin.
Elsistemadeelevacinserdetipohidrulicodesuspensindiferencial2:1.Estetipo
desistemaesptimocuandolasnecesidadesdecargasonelevadasyparaalturasigualeso
superioresa4m.
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DocumentoN1:MEMORIA.MemoriaDescriptiva.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
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Seprocederaldimensionadodelcilindropistnnecesarioyposteriormentese
procederalaeleccindelacentralhidrulica(grupomotorbomba)conlascaractersticas
que
se
adapten
perfectamente
a
las
necesidades
del
montacargas.
Sehaseleccionadounacentralhidrulicaconunmotortrifsicode8CVcapazde
aportar210l/mindecaudal.
Paralaunindelacabezadelpistnyloscablesdetraccin,sehadiseadoun
conjuntodepiezasespecficasparaelcaso,yaqueelfabricantedelgrupohidruliconofacilita
cabezalesaptosparaeldiseodelmontacargas.SetratadeunapiezaenformadeU
fabricadaenaceroAISI4140conagujerospasantesparalacolocacin,yuninmediante
soldadura,deunejenogiratorioquesujetarlaspoleas.
ElejediseadoestafabricadoenaceroAISI4340,conundimetrode45mmyuna
longitudde
304mm.
Elejesoportaencadaunodesusextremoslaspoleasporlascualesdiscurrirlos
cablesdeacero.
Todaslaspiezas,juntoconlosrodamientosnecesariosparalaspoleas,secomportan
comounconjuntonodesmontable,unidoalacabezadelpistnporlauninespecificadapor
elfabricantedelmismo.
1.6.4 Sistemadeguiado.
ElguiadodelaU.T.CserealizamediantedosguasdeperfilT,concretamentelaguaT
1403Bdeacerotrefilado.Laeleccindeestetipodeguassedebealaespecificacinde
lasnormasvigentesyadems alanecesidaddeunaguasuficientementeresistentepara
resistirlasfuerzasprovocadasporlacarganominaldelmontacargas.
ParaguiarlaU.T.C alolargodelasguasenlosmovimientosdeascensoydescenso,se
han colocado en el bastidor un sistema de rodaderas, dos superiores y dos inferiores,
ambasconunionesatornilladasespecificadasporlosfabricantesdelosmismos,paraevitar
elposiblebalanceodelaU.T.C.
Las
guas
de
perfil
T
se
colocarn
verticalmente
a
lo
largo
de
la
estructura
metlica,
dispuesta para ello,medianteuniones atornilladas, as lo especfica el fabricantede las
guas.
1.6.5
Cables
de
traccin.
Elsistemadetraccindelmontacargassebasaendoscablesdeacerode
configuracinSeale8x19Sx1,amboscablesdeaceroestarnunidosalbastidoryalsuelo
delfoso,ypasandoporlaspoleas.Mediantelaelevacindelpistn,seejecutarla
elevacindelaU.T.C.
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DocumentoN1:MEMORIA.MemoriaDescriptiva.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
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Launindecadacableconelbastidorestrealizadaconunaseriedeelementos
normalizados:
Cncamo:ir
atornillado
alos
perfiles
dispuestos
para
ello
en
el
bastidorinferior.
Grillete:secolocarunidoalcncamoyporelcualpasaelcablede
aceroconlaayudadeunguardacabo,paraevitarunmayor
desgastedelcable.
Grapasdeseguridad:secolocarnparaasegurarellazodelcable
deacerosobreelgrillete.
Cadaunindecabledeaceroconelhormigndelfosoestarrealizadamediante:
Dosanclajesmetlicosdetipoargollaespecficosparasu
utilizacinen
hormign
yresistentes
alos
esfuerzos
sobre
ellos
aplicados.
Unaeslingaconunabifurcacina45o.Estabifurcacinpermitela
divisindelesfuerzoqueactaencadaanclajemetlico.Cada
bifurcacinposeeunganchoensuextremoparasuuninconel
anclajemetlicodetipoargolla.
Losfabricantesdeloselementosaseguransuresistenciafrentealosesfuerzosalos
queestarnsometidos.
Deestamaneraquedaconfiguradoelsistemadetraccin.
1.6.6
Estructura
metlica.
LaestructurametlicasebasaenlauninmediantesoldaduradeperfilesHEB200,
fabricadosenaceroS275JR.LaeleccindeestetipodeaceroresideenlanormativaDBSE.
Estaestructurarecorreladistanciadesdeelsuelodelfosohastaunadistanciaextradela
partesuperiordelforjado.
Laestructurasebasaendosperfilescolocadosverticalmenteunidosalhormign
medianteunaplacadeanclajediseadaparatalfin,yotroperfilcolocadohorizontalmente
enla
parte
superior
uniendo
los
perfiles
verticales
mediante
soldadura.
Lasplacasdeanclaje,fabricadasenaceroS275JR,tienenunasdimensionesde
300x300x8mmconunosagujerospasantesparalacolocacindepernosdeacero
corrugadoB400Sde200mmdelongitud.
Losperfilesmetlicoscolocadosverticalmentellevarnrealizadosunosagujeros
pasantesenlacarainterior paralacolocacindelasguas.
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DocumentoN1:MEMORIA.MemoriaDescriptiva.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
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1.6.7
Instalacin
elctrica.
Paraelfuncionamientoptimodelmontacargasesnecesarialapresenciadeunos
dispositivoselctricos
yelectrnicos.
Seprocederalaeleccindeuncuadrodemaniobrascompatibleconmaniobras
oleodinmicasyconmotorestrifsicos.
Unavezseleccionadoelcuadro,seprocederalcableadonecesariotantodelhueco
delmontacargascomoenlaU.T.C.ylacolocacindeloselementoselectrnicosalolargo
delhuecoyenlasguas,querigenelmovimientodelmontacargasascomolaseguridad
delmismo:
Paracadasinstantneo.
Paradoreselectromecnicosdefinaldecarreraparaambos
niveles.
Paradoreselectromecnicosdecambiodevelocidad.
Mandodellamada.
Luzenelhueco.
Antefinalesdecarrera.
Kitdeposicionamientodelacabinaporimanes.
Cajaderevisin.
Pulsadordeemergencia.
Ademsde
estos
elementos,
se
aaden
los
dispositivos
de
las
puertas
de
embarqueparaevitarelmovimientodelaU.T.Csialgunadelaspuertasnose
encuentracerrada.
1.6.8 Cerramiento.
Elcerramientoconstadeunaestructuradebarrasdeperfilcuadradohuecosoldadas
entres,fabricadosenaceroS235JR.Laestructuranoestarsometidaaesfuerzoselevados
porloquelaeleccindelaceroesacertada.
Enel
nivel
inferior,
la
estructura
estar
formada
por
cuatro
barras
de
perfil
cuadrado
dedimensiones50x4mmcolocadosverticalmenteenlascuatroesquinasquedelimitanel
huecodelmontacargas.
Encadacaradelaestructurasedispondrdebarrasdeperfilcuadradohuecode
dimensiones45x2mm,colocadashorizontalmente,con1mdedistanciaverticalentreellas
ysoldadasconlasbarrasverticales,exceptoenlacaradelapuertadeembarque,que
dispondrndebarrashorizontalessoloapartirde2mdealtura.
Seejecutarlaestructuradelnivelsuperiorigualqueladelnivelinferior,conla
diferenciaqueenestenivelsolotendr2mdealtura.
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DocumentoN1:MEMORIA.MemoriaDescriptiva.
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Unavezrealizadalaestructuradelcerramiento,seprocederasoldarunamallade
alambreelectrosoldadaenlaluzquedejaelcerramiento,paraevitarcualquierinteraccin
de
elementos
con
el
montacargas.
Laestructuradelcerramientoestpreparadaparalacolocacindelaspuertas
homologadasseleccionadas.
Figura2:Estructuradecerramientodelmontacargas,nivelinferior.
1.6.9
Amortiguadores.
Elfosodelmontacargasestprevistodeamortiguadorestipobuffer,atornillados
medianteanclajemetlicoM16parahormign.
1.6.10 Tornillera.
Launin
de
las
rodaderas
superiores
al
bastidor
se
ejecutar
con
tornillos
de
cabeza
hexagonalDIN931Clase5.8M18contuerca.
Launindelasrodaderasinferioresalbastidorseejecutarcontornillosdecabeza
hexagonalDIN931Clase5.8M16.
Launindelaplanchadeaceroalbastidorseejecutarcontornillosdecabeza
hexagonalDIN931Clase5.8M12contuerca.
Launindelaguayelperfilmetlicoseejecutarcontornillosdecabezahexagonal
DIN931Clase5.8M20contuerca.
Eleje
estar
preparado
en
sus
extremos
para
la
colocacin
de
anillas
de
seguridad
DIN
471paraevitarlosposiblesdesplazamientosdelaspoleas.
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7/26/2019 Memoria Montacargas
16/95
DocumentoN1:MEMORIA.MemoriaDescriptiva.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
Revisin: Pgina:10de12
1.7
Estudio
geotcnico.
Debidoalanaturalezadelproyectoaejecutarnosehaceprecisalarealizacindeun
estudiogeotcnico.
1.8Estudiodeseguridadysalud.
Elcontratistavieneobligadoaadoptar,enlaejecucindelosdistintostrabajos,todas
lasmedidasdeseguridadqueresultenindispensablesparagarantizarlaausenciaderiesgo
paraelpersonal,tantopropiocomoajenodelaobra,siendoatalesefectosresponsablede
los accidentes que, por inadecuacin de las medidas adoptadas, pudieran producirse
duranteeldesarrollodelasmismas.
Seincluye
en
el
presente
proyecto
un
Estudio
Bsico
de
Seguridad
ySalud,
conforme
a
lo indicadoenelRealDecreto1.627/1.997de24deOctubrey la Ley31/1.995de8de
NoviembredePrevencindeRiesgosLaborales.
ElcontratistadeberadoptarunplandeobraenacuerdoconlaDireccindeObra,as
como elPlande Seguridad y Salud, enbase al EstudioBsicode Seguridad y Saluddel
presenteproyecto,concarcterprevioaliniciodelasobras,parasuaprobacin.
1.9
Presupuesto.
El Presupuesto de EjecucinMaterial asciende a la cantidad de VEINTE Y UNMIL
CIENTO
NOVENTA
EUROS
CON
NOVENTA
Y
UN
EURO
CON
SESENTA
Y
TRES
CNTIMOS
(21.191,63).
ElPresupuestoGeneralque correspondealdeEjecucinMaterialmsel10,00%de
beneficio industrialasciendea lacantidaddeVEINTITRESMILTRESCIENTOSDIEZEUROS
CON
SETENTA
Y
NUEVE
CNTIMOS
(23.310,79).
1.10Agradecimientos.
Quieroagradecersinceramenteelapoyoqueherecibidoporpartedetodami
familia,especialmenteamispadres,hermanosymisobrino,quesiemprehanestado
ahenlosmomentosbuenos,dndomesuconfianzaynimo,yenlosnotanbuenos,y
sobretodoporhabermesoportadoenlosmomentosdemsestrs.Tambinrecordar
a mis amigos y amigas, que siempre estuvieron animndome y distrayndome al
mismotiempo.
Quisiera mencionar tambin al profesor del Departamento de Ingeniera
Mecnicade laU.P.C.TMiguelLucasRodrguez,quemehaestadoguiandoa lo largo
del todo el proyecto y por el tiempoqueha dedicado a ayudarme en los distintos
problemasquehanidosurgiendo.
Quieroterminar
dando
las
gracias
atodo
el
mundo
que
ha
estado
ah
desde
el
principio,sinelloshubierasidomuchomsdifcilllegarhastaaqu.
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7/26/2019 Memoria Montacargas
17/95
DocumentoN1:MEMORIA.MemoriaDescriptiva.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
Revisin: Pgina:11de12
1.11
Bibliografa.
1.11.1
Bibliografa
Consultada.
JORGERIPOLL,
Apuntes
de
Diseo
de
Mquinas,
Universidad
Politcnica
de
Cartagena.
FRANCISCO MELGAREJO, Apuntes de Oficina Tcnica, Universidad Politcnica de
Cartagena.
ApuntesdeDiseoindustrial,UniversidadPolitcnicadeCartagena.
RAFAELVILLAR,JOSEL.MORALESApuntesdeElasticidadyresistenciademateriales,
UniversidadPolitcnicadeCartagena.
JOSE L. MORALES Apuntes de Teora de Estructuras, Universidad Politcnica de
Cartagena.
MOTT,ROBERTL.Diseodeelementosdemquinas,Ed.PearsonEducacin,2006.
Normativa UNEEN 81.31: Reglas de seguridadpara lafabricacin e instalacin de
montacargas.Montacargas nicamentepara el transporte de mercanca. Parte 31:
montacargasaccesiblessloparacargas.Ed.AENOR,2011.
NormativaUNEEN123855:Cablesdeacero.Seguridad.Parte5:Cablesdecordones
paraascensores,Ed.AENOR,2004.
REBT,ReglamentoElectrotcnicodeBajaTensin.
MACLA,Catlogo
de
componentes
de
ascensor.
TENSO,Catlogodecomponentesparaelevacin.
NBS,Catlogoderodamientos.
SUMINSUR,S.L,Suministrosindustriales.CatlogogeneraldeTornillera.
WURTH,Catlogodeelementosindustriales.
PIVIDALS.L,Catlogodeestructurayperfilesmetlicos.
1.11.2PginasWeb.
[http://www.incafe2000.es],Almacndehierrovirtual.
[http://www.five.es],Consejeradeinfraestructuras.
[http://
www.minetur.gob.es],
Ministerio
de
Industria,
energa
y
turismo.
[http://
www.tenso.es],
Empresa
del
sector
de
elementos
de
elevacin.
[http://
www.mpascensores.com],
Empresa
del
sector
de
la
elevacin.
[http://
www.wurth.es],
Empresa
fabricante
de
elementos
industriales.
-
7/26/2019 Memoria Montacargas
18/95
DocumentoN1:MEMORIA.MemoriaDescriptiva.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
Revisin: Pgina:12de12
[http://
www.tallerescled.es],
Empresa
especializada
en
la
fabricacin
de
poleas.
[http://www.edelsl.es],Electrnicaparaelevadores.
[http://
www.acerlormittal.com],
Empresa
dedicada
a
la
fabricacin
de
perfiles
metlicos.
[http://www.eurobearings.es],Rodamientoscilndricos.
[http://www.google.es],Buscadordeinternet.
[http://www.codigotecnico.org],Cdigotcnicodelaseguridadestructural.
[http://
www.construmatica.com],
Enciclopedia
de
la
construccin.
[http://
www.percosa.com],Fabricante
de
perfiles
metlicos.
1.12Documentosdequeconstaesteproyecto.
DOCUMENTON1.MEMORIA.
MEMORIADESCRIPTIVA.
ANEJOSALAMEMORIA.
ANEJOI:CLCULOSJUSTIFICATIVOS.
ANEJOII:FIGURAS,TABLASYCATLOGOSDEFABRICANTES.
DOCUMENTON2.PLANOS.
DOCUMENTON3.PLIEGODECONDICIONES.
DOCUMENTON
4.
PRESUPUESTO.
MEDICIONES.
CUADRODEPRECIOS.
CUADRODEPRECIOSN1.
CUADRODEPRECIOSN2.
PRESUPUESTODEEJECUCINMATERIAL.
PRESUPUESTOGENERAL.
1.13Conclusin.
Estimandoque
para
la
redaccin
del
proyecto
se
han
tenido
en
cuenta
las
prescripcionesdelalegislacinvigente,yque,deacuerdoconellas,sehacubiertolas
condicionesimpuestasporlaespecificacinentregadaporelprofesordelDepartamento
deIngenieraMecnicadelaUniversidadPolitcnicadeCartagenaD.MiguelLucas
Rodrguez,sesometealaaprobacindelosorganismosoficiales,dandoporterminadoen
TotanaaunodeJuliode2013.
ISIDRONEZCAMACHO
INGENIEROTCNICOINDUSTRIAL
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DocumentoN1.MEMORIA:ANEJOI.Clculosjustificativos.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
Revisin: Pgina:1de55
1.
Bastidorinferior.
Elbastidorinferiorserlaestructuraquesoportedirectamentelacarganominaldel
montacargasascomoelpesopropio delaunidadtransportadoradecargacompuestaporunaplanchadeacero,queformaelsuelo,ylasmedidasdeseguridadexigidas.
EnelextractodelanormaUNEEN8131,apartado5.5.1Unidaddetransportede
carga,seestablecenlosesfuerzosquedebesoportarlaestructura:
LarelacindelacarganominalyelreadisponibledelaU.T.Cnodebeserinferiora
200kg/mparaimpedirunasobrecarga(seconsiderarsobrecargacuandoexcedaun20%
delacarganominal).
Debesoportarlospesosmuertosdelaplataforma,considerandoquestossonelpeso
propiodelasbarrasqueformanelbastidor,laplanchadeaceroqueconstituyeelsuelodelaplataformaylasbarrasdeseguridad.
Ademsdebersoportarlosesfuerzosoriginadosporelpesodelacargaaser
transportadaydelosequiposutilizadosenlasoperacionesdecargaydescarga.
1.1
Predimensionadodelbastidor.
Elbastidorconsisteenunconjuntodebarrasdeacerodeperfilrectangular,formando
unamalla dedimensiones:2.300x1.400mm(Fig.1).
Laeleccindeestasmedidasresideenlasexigenciaspreviasdelproyecto,que
consistenenlanecesidaddetransportarsimultneamentedoseuropalletsde
dimensiones1.200x800mmcadaunoyadems,elespaciofsicodondesedebeubicarel
montacargas:
Figura1:Esquemadeladisposicinydimensionesdelasbarrasdelbastidor.(Azul:Elementos).
-
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DocumentoN1.MEMORIA:ANEJOI.Clculosjustificativos.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
Revisin: Pgina:2de55
Latipologadelbastidorproporcionaunaluzadmisiblede0,322m2parasoportarlas
cargas.Ademsunaumentodelnmerodebarrasdelbastidortambinconllevaraun
aumentoenelpesodelmismo.Paralaconstruccindelbastidorsehadeseleccionarmaterialesqueaportenla
suficienteresistenciaparasoportarlosesfuerzos,siendolomsligerosposible.Entrelos
acerosestructuralesdeconstruccinmscomunesdeusogeneralseencuentranlosS235,
S275yS355.
Figura2:Caractersticasmecnicasmnimasdelosaceros.
ElaceroS235tieneescasautilizacinysiempreenelementospocosolicitados;elacero
S275esdeusogeneral,normalmenteenperfilesychapasmedianamentesolicitadasyel
S355seusaencasosendondeelelementodebesoportaraltosesfuerzos.Todosellosson
soldablesportodoslosprocedimientos,siendoelmssoldableelS235yelmenoselS355.
1.2Pesosmuertosdelaplataformadescargadayequipo.
Paradimensionarlasbarrasqueformarnelbastidorsedebenconocertodoslos
esfuerzosqueproducenlascargas.
1.2.1 Suelodelaplataforma.
Paraelclculodelaplanchadeaceroqueformarelpisodelaplataformasehade
localizarellugardndelaaplicacindelacargaseamsdesfavorable.Estelugarseraquel
queseencuentremsalejadodelasbarrasdelbastidor,esdecir,enelcentrodelaluz.
Elbastidorde3,22mdebesoportarunacargade3.000kg(29.430N).Teniendoen
cuentalaluzquedejaelbastidor,seaplicaunacargade2.943Nsobreunasuperficiede
0,322m.
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DocumentoN1.MEMORIA:ANEJOI.Clculosjustificativos.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
Revisin: Pgina:3de55
Puestoquelaplanchadeberesistirunpesoconsiderable,sehaoptadoporescogerel
aceroS275,conlmitedefluenciadeSy=275MPa.AdemslanormaUNEEN8131exige
unfactordeseguridadde2,5.Elobjetivoesencontrarelespesor necesariodelaplanchadeaceroquesoportelos
esfuerzosdescritosanteriormenteyademsproporcioneelfactordeseguridad.Este
espesordeterminarelpesodelaplancha,porloquedeberselomsajustadoposible.
ConelprogramaMEFI,quepermiteelanlisisdeelementosfinitos,seobtendrla
tensinequivalentedeVonMisesenelelemento.Conunmtodobasadoensucesivas
iteracionessepruebandistintosespesoreshastaencontrarelespesorptimo:
2,5(Ec.1)
Sefijanlascaraslateralesdelaplanchadeaceroyseaplicaalaluzmsalejada,unacargade2.943N(Fig.3):
Figura3:Seccindelaplanchadeacerosometidaalacargade2.943N.
Unavezintroducidalahiptesisdeesfuerzo,sevaralosespesoresdelaplanchahasta
obtenerelespesorptimo.EnlaFigura4,semuestralaedadaporelprograma,sobreel
elementode8mmdeespesor,siendostadee=98,746MPa.AplicandolaEc.1,seobtieneel
siguientefactordeseguridad:
=
, 2,785 2,5
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DocumentoN1.MEMORIA:ANEJOI.Clculosjustificativos.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
Revisin: Pgina:4de55
Figura4:TensinequivalentedeVonMisesenunaplacadeespesor8mm.
Paraelespesorseleccionado,elvolumendelaplacaesVplancha=0,02576m3.Seasume
ladensidaddelacerode7.800kg/m3,elpesodelaplanchaesde:
Qplancha=Vplancha Densidad=0,02576 7.800=200,93kg.
1.2.2 Medidasdeseguridad.Pasamanos.
LasmedidasdeseguridaddelaU.T.Cexigenlaexistenciadeunpasamanosde1,10mdealtura,formadoporunabarraprotectoradepieaunaalturade0,15myunabarra
intermediaa0,625msegnnormaUNEEN8131;adems,debersoportarunacargade
1.000Nenlaposicinmsdesfavorable.
Paradimensionarlasbarrasqueformanelpasamanos,serecurrealelprograma
DISSENY:
Figura5:Estructuradeseguridad:Restriccionesycargasaplicadas
-
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DocumentoN1.MEMORIA:ANEJOI.Clculosjustificativos.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
Revisin: Pgina:5de55
Sedispondrunaestructuradebarrasunidasmediantesoldadura,considerandolos
nudosdestacomonudosrgidos yconlasrestriccionesdedesplazamientoenlosnudos
unidosalsuelo,talycomosemuestraenlaFigura
5.Seaadelacargade1.000Nenlaposicinmsdesfavorabledelpasamanos(Fig.5).El
programaDISSENYtieneencuentaelpesopropiodelasbarras.
Enestecaso,lasbarrasqueformanlaestructuraserndeperfilcuadradohuecoyse
dimensionarnantelosesfuerzosconunfactordeseguridadde2,5.
Unavezobtenidoelperfiladecuado,elpesodeestaestructuraseraadidoal
bastidorinferiorenformadecargaspuntuales.
ParaelestadodecargaspresentadoenlaFigura5,yparaunperfildedimensionesde
45x2mmdeaceroS235(aceroptimoparasuusoenelementospocosolicitados),lasbarras
mssolicitadassepresentanenlaTabla1.
Tabla1:Anlisisderesultados:Esfuerzosdelasbarrasmssolicitadasdelpasamanos.
Alserunaestructurasimtrica,losesfuerzosenlasbarras18,19y20soportarnlos
mismosesfuerzosquelasbarras4,5y9peroconsignocontrario.
Laseccinmssolicitadaseencuentraenlabarra12,enelpuntodeaplicacindela
cargade1.000N,esenestepuntodondeseproducelamximatensinequivalentedeVon
Mises(AnejoII:
Fig.
1),conunvalorigualae=81,997MPa.Teniendoencuentaelfactorde
seguridadexigidoyaplicandolaEc.1:
=
, 2,865 2,5
LanormaUNEEN8131,tambinexigequeladeformacinproducidaporlafuerzade
1.000Nnoseasuperiora10mm.LaTabla2,muestralosdesplazamientosdetodoslosnudos
delaestructuradeseguridad,nosiendoningunodestossuperiora10mm.
LosdiagramasdeesfuerzosproporcionadosporelprogramaseexponenenelANEJOII
deldocumento.
Barra Nudo Mx(Nm) My(Nm) Mz(Nm) Txy(Nm) Txz(Nm)TEVM(MPa)
12
4 71.071E15 1.348E+00 214.775E+00 19.597E09 19.597E09 49.073
P.INT 71.071E15 1.348E+00 360.225E+00 19.597E09 19.597E09 81.997
12 71.071E15 1.348E+00 214.775E+00 19.597E09 19.597E09 49.073
94 16.183E+00 68.483E+00 136.208E+00 4.462E+06 4.462E+06 47.087
8 16.183E+00 68.483E+00 7.394E+00 4.462E+06 4.462E+06 17.852
5 6 655.644E03 74.131E+00 82.702E+00 180.784E+03 180.784E+03 36.0087 655.644E03 17.604E+00 36.549E+00 180.784E+03 180.784E+03 12.766
45 2.040E+00 87.688E+00 80.477E+00 562.632E+03 562.632E+03 38.667
6 2.040E+00 68.869E+00 43.095E+00 562.632E+03 562.632E+03 25.945
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DocumentoN1.MEMORIA:ANEJOI.Clculosjustificativos.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
Revisin: Pgina:6de55
Tabla2:Desplazamiento delosnudosdelaestructuradeseguridadparaelE.Canalizado(m).
Dimensionadalaestructuraqueformarelpasamanosparasatisfacerlasexigencias
dictadasporlanorma,seaplicaalbastidorinferiorlacargaquesupondrelpesodeste.
Laestructuradiseadatieneunalongitudde19,70mdebarrasdeperfil45x2mm,yel
pesoparaesteperfilseestableen2,59kg/m,demodoqueelpesocompletodelaestructura
esde51,023kg.
ElprogramaDISSENYtieneencuentaelpesopropiodelaestructura,porloquese
transmitirlasreaccionesobtenidasalbastidorperoensentidocontrario.
Figura6:ReaccionesproducidassegnejeZporelpesodelaestructura(N).
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DocumentoN1.MEMORIA:ANEJOI.Clculosjustificativos.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
Revisin: Pgina:7de55
LaTabla3muestralosvaloresdelasreaccionesproducidasporelpesodela
estructura.Enlosnudos1y20delbastidorinferior(Fig.1)seaplica,enformadecargapuntual
169,154N;mientras,deigualforma,seaplicaenlosnudos3y22unafuerzade81,428N.
Tabla3:ValoresdelasreaccionessegnejeZ.Pesopropio(N).
1.3Bastidorinferior.
Paraelclculodelosperfilesqueformarnelbastidorinferiorseaadenlospesos
anteriormentecalculadosademsdelacarganominalestablecida,porloqueelbastidor
estarsometidoalossiguientesestadosdecarga.
1.3.1
Estadodecarga:Carganominal+suelo.
Lacarganominalexigidaennuestroproyectoesde3.000kg,alquehayqueaadirlos
200,93kgdelaplanchadeaceroqueconstituyeelsuelodelaplataforma,loquehaceuntotal
de3.200,93kg(31.401,12N).LalongitudtotaldebarrasdelbastidoresL=15,3m.Asumiendo
quelacargaestablecidaactacomounacargalinealrepartidaportodaslasbarrasdel
bastidor:
Cargalineal=.,
, =2.052,361N/m
Figura7:Cargalinealde2.052,361N/mdistribuidaporlasbarrasdelbastidor.
NUDO FUEZAEJEZ(N)
1 169.154E+00
5 81.428E+00
9 169.154E+00
13 81.428E+00
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DocumentoN1.MEMORIA:ANEJOI.Clculosjustificativos.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
Revisin: Pgina:8de55
LanormaUNEEN8131hacereferenciaalosclculosdediseodelaU.T.C,dondese
debenconsiderarnosololacargasinotambinelpesodedispositivosdemanejodecarga,
quepuedenentrarenlaunidadtransportadoradecargaconunciertoniveldeseguridad:2,5.
1.3.2 Estadodecarga:Tensindeloscablesdetraccin.
Lasuspensinconsistirendoscablesdeaceroyestarnsituadosenlasbarras
diseadasparaello.Elvalordelatensindecadacableserlamitaddelacargatotaldel
punto1.3.1mselpesodelaestructuradeseguridad,quetambinessoportadoporlos
cablesdetraccin,loquedejaunatensinporcable,actuando comocargadepuntual,de:
T1=T2=15.950,83N
Figura8:Cargaspuntualesproducidasporloscablesdetraccin.
1.3.3 Estadodecarga:Estructuradeseguridad.
Seaplicaelpesodelpasamanoscomocargaspuntualesenlospuntosdelbastidor
dondeestsituado:
Figura9:Cargaspuntualesproducidasporelpesodelpasamanos.
-
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DocumentoN1.MEMORIA:ANEJOI.Clculosjustificativos.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
Revisin: Pgina:9de55
1.3.4
Estadodecarga:Pesopropio.
ElprogramaDISSENYtieneencuentaparalosclculosdelosesfuerzoselpesopropio
delasbarras.
1.3.5
Estadodecarga:Combinado.
Elestadodecargoaanalizaresunacombinacindetodoslosanterioresactuando
simultneamente,puestoquehayquedisearlaestructuraenlasituacinmsdesfavorable.
Enestecasolasbarrasdelbastidorestarnmuysolicitadasporloquesehaescogidoelacero
S355parasudiseo.Adems,parareducirpeso,elbastidorestarformadopordiferentes
perfiles,puestoquenotodaslasbarrasestarnsolicitadasconlosmismosesfuerzos.
Enlahiptesisdeesfuerzoseconsideraelbastidorcomounaestructuradenudos
rgidosconrestriccionesdeempotramientoenlasbarrasdondesesitanelsistemade
rodaderas.
Mediantesucesivasiteracionesseprobarlacombinacindediferentesperfileshasta
obtenerundiseoptimodelbastidorconelfactordeseguridadqueexigelanorma.
Sehanseleccionadoperfilesdeseccinrectangularhuecayaquetienenun
comportamientoeficientefrenteaesfuerzosdetorsin:
Barra Nudo T.E.V.M(MPa) Perfil(mm) s=
...
Barrasdelbastidormssolicitadas.
95 76,435
120x100x44,642,5
9 50,361 7,052,5
1812 78,089
120x100x44,542,5
13 45,040 7,812,5
2113 49,820
120x100x47,122,5
17 76,128 4,662,5
449 45,585
120x100x47,782,5
8 78,291 4,532,5
458 78,291
120x100x44,532,5
12 78,089 4,542,5
2517 90,218
120x100x43,932,5
18 34,606 2,5
75 90,234
120x100x43,932,5
6 34,607 2,5
8
(dem26)
6 121,009120x100x4
2,932,5
7 10,637 2,5
-
7/26/2019 Memoria Montacargas
28/95
DocumentoN1.MEMORIA:ANEJOI.Clculosjustificativos.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
Revisin: Pgina:10de55
Barra Nudo T.E.V.M(MPa) Perfil(mm) s=
...
Barras:Sistemadeguiado.
64 99,603
160x80x43,562,5
5 106,091 3,342,5
384 63,226
160x80x45,612,5
26 29,208 2,5
4026 Despreciable
160x80x42,5
30 Despreciable 2,5
Lasbarras63840correspondenaunasolabarradeperfilindicado
Barra(353324)demabarra(40386)porsimetra.
Barras:Disminucindevuelcoyrodaderas.
3926 87,480
70x50x44,052,5
28 66,061 5,372,5
374 120,803
70x50x42,932,5
23 82,265 4,312,5
41 23 99,229 70x50x4 3,57
2,5
28 88,805 3,992,5
4323 29,112
70x50x42,5
6 57,792 6,142,5
demparalasbarras34323642
Tabla4:T.E.V.Menlasprincipalesbarrasdelbastidor.
Alserunaestructurasimtrica,tantolasbarrasdondeapoyaelsistemadeguiadoylas
barrasparaladisminucindevuelcoyrodaderassernigualesenambosladosdela
estructura.
Lasbarrasdondesesitanelsistemadeguiadosuperiorsecomportancomounasola
barradeperfil 160x80x4,siendolaT.E.V.Mmayorenlaseccinmscercanaalacondicinde
empotramientoalquesehasometidoenlahiptesis.
EnelANEJOII:Apartado2deldocumentoseexponeinformacin
complementaria:esfuerzossobretodaslasbarras,diagramasdeesfuerzoydiagramade
TensinEquivalentedeVonMises.Enel PlanoN5deldocumentoseexponelaconfiguracin
delbastidorformadaporlosperfilesescogidos.
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Lamximadeformacinqueseproduceenelbastidorparaelestadodecarga
combinadoesde6,058mmensentidonegativodelejeZ,siendoinferioralos10mmcomo
mximoqueespecificalanorma.
Figura10:DeformacindelbastidorensentidonegativosegnejeZ(m).Factordeamplificacindedesplazamientos25.
Unavezdiseadoelbastidorparasatisfacerlasexigenciasdelanorma,elpesototalde
steasciendea142,05Kg.
1.4Unindeelementos.
Unavezdimensionadalaplataformaseseleccionarelmtodoporelcualsevana
unirtodossuselementos.
1.4.1 BastidorinferiorPlanchadeacero.
LaplanchadeaceroirunidaalbastidormediantecuatrotornillosM12contuerca.
Paraelloseejecutarncuatroagujerosde13mmde dimetrosobreelbastidorinferior.Para
dimensionarestauninsehaestablecidolahiptesisenlacualtodalacarganominalacta
comounafuerzacortantesobrelostornillos,siendostalahiptesismsdesfavorable.
Lalongituddelostornillosesde70mm(lalongituddelajuntaesde58mm),degrado
mtrico5.8ycolocadossinarandela.
Elesfuerzocortanteesde29.430N,porloquecadatornillodebersoportar7.357,5N,
suponiendoquenoactaotrafuerza:
=
Eldimetrodelreacoincideconlamtrica,yaqueenlaseparacindelajuntano
estsituadalaparteroscadadeltornillo.
==
.,
=86,74MPa
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Aplicandolaexpresin:
e=
(Ec.2)
Siendo:
e=3 =386,74=150,24MPa.Sp(Resistenciadeprueba)Grado5.8=380MPa.
SustituimosenlaEc.2:
e=;s=
,=2,52
s>2,5;porlotantoesvlido.
Paradejarlauninconposibilidadesdedesmontajesposterioreselaprieteinicialdebe
ser:
Pi0,75 At Sp=0,75 84,3 380=24.025,5N.
1.4.2 UninPlanchaEstructuradeSeguridad.
Laestructuradeseguridadsecolocartraslaunindelbastidorinferiorconlaplancha
deaceroeirsituadaencimadestaltima,ancladamediantesoldaduraporarcoelctricoen
nguloconespesordegargantade1,4mm.
1.4.3 UninBastidorSistemaderodaderas.
Launindelaplacadelasrodaderassuperioresconelbastidorserealizamediante
cuatrotornillosM18contuercaporcadaplacamientrasquelauninenlasrodaderas
inferioresserealizamedianteun tornilloM16delongitud150mmporrodadera(ambas
unionespreparadasporelfabricante).
Elesfuerzocortantemximoalcualestnsometidoslasunionesseproduceacordeel
apartado2.3.1Funcionamientodelparacadas:Caso1deestemismodocumentoenelcualla
fuerzacortanteesFx=33.319,91(sentidoejeX,Figura11).DividiendoFxentrecuatro(dos
sistemasdeguiadosuperioresydosinferiores)cadaunindebesoportarunafuerzatotalde:Fx=8.329,97N
Aunquelasunionesestnespecificadasporelfabricanteyseasumencomovlidas,se
hancomprobadosuponiendoquesoloactalafuerzacortante.Elgradomtricodelos
tornillosnoestdesignadoporelfabricanteascomolalongituddestos,porlocualseha
seleccionadolascaractersticasquemsseadaptanacadacaso:
TornillosM18,DIN931,delongitud95mmcadauno,contuercaM18,DIN558.
TornillosM16,DIN933,delongitud150mmcadauno,todoroscado.
Lostornillosseleccionadossondegradomtrico5.8.
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Rodaderassuperiores:
LacargasedivideentrecuatroFx=2.082,5N:
==., =10,91MPa
e=3 =310,91=18,89MPa
e=;s=
,=20,12
s>>2,5
Rodaderasinferiores:
Lacargaparacadatornilloes Fx=8.329,97N:
==
., =77,12MPa
e=3 =377,12=133,57MPa
e=;s=
,=2,84
s>2,5
ParaelclculodelostornillosM16,laseparacindejuntacoincideconlazonaroscada
deltornillo,porloquenocoincideeldimetroconlamtrica(Ak)
2.
Sistemadeguiado.
Para dimensionar la gua de la U.T.C la norma UNEEN 8131 especifica que las
tensiones deben estar limitadas teniendo en cuenta la distribucin de carga en laU.T.C. La
normaUNEEN811:AnexoG, indicaunmtodoparadeterminarestadistribucindecarga,
siendolossiguientescasos:
Funcionamientodelparacadas.
Utilizacinnormal,funcionamiento.
Utilizacinnormal,carga.
Una vez conocidas las exigencias a las que se deben adaptar las guas, se elegir un
acero que posea las propiedades mecnicas necesarias. La resistencia ltima a traccin, Rm,
para el acero de las guas debe estar comprendido entre 370MPa y 520MPa. El acero S355
tieneunaresistencialtimaatraccindeRm=470MPa,porloquesehaseleccionadoste.
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EldiseodelasguasserigeporlaexpresindelanormaUNEEN8331:
perm=
(Ec.3)
Siendo:
Rm:Resistencialtimaalatraccin.
St:Factordeseguridad.
Elfactordeseguridadvarasegnlaelongacindelmaterialascomoconlasclasesde
carga.Elmaterialseleccionado,S355,tieneunacapacidaddeelongacinsuperioral17%:
Clasesdecarga Alargamiento(A5) Coeficientedeseguridad
Cargaenusonormal
A5 12% 2,25
8% A5 12% 3,75
FuncionamientodelparacadasA5 12% 1,8
8% A5 12% 3,0
Tabla5:CoeficientesdeseguridadsegnNormaUNEEN8131.
Demodoquesedebeaplicaruncoeficientedeseguridadde2,25paracargaenuso
normalyde1,8paracuandoacteelparacadas,sustituyendoenlaEc.3:
perm= =
,=208,89MPa;cargaenusonormal.
perm= =
, =261,11MPa;funcionamientodelparacadas.
2.1Diseodeguas.
AtendiendoalasexigenciasdelanormaUNEEN8131,laU.T.Cdebeestarguiadapor
almenosdosguasdeacerorgidas.Debidoaunacarganominalelevada(3.000kg)yelpesode
todalaU.T.C (Bastidor,estructuradeseguridad,sueloyconjuntorodaderas),lasguasestarn
muysolicitadas,porloquesehaseleccionadounasguasdeperfilTjuntoconunconjuntode
rodaderasadaptadasparasta.
LaguaescogidaesladenominadaT1403B,cuyascaractersticasmecnicasse
exponenenlasiguientetabla:
PerfilSeccin Peso Ixx Wxx ixx Iyy Wyy iyy
cm Kg/m cm4 cm3 cm cm4 cm3 cm
T1403B 58,57 46,00 953 114,6 4,03 486 69,4 2,88
Tabla6:Propiedadesmecnicasdelperfilguaseleccionada.
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Puestoquelasguastienenunanchodealmaelevado(Fig.11),sehaseleccionadoun
sistemadeguiadoadaptableparastas.Setratadeunconjuntoderodaderas MACLAAR.3
queseadaptanaguasdehasta33mmdeespesordealma.Lasdimensionesdelconjuntoderodaderasestexpuestoenelapartado3delANEJOIIdeldocumento.
Figura11:DimensionesdelperfildeguaT1403B.
2.2
Parmetrosprevios.
Eldiseodelasguasseharealizadoteniendoencuentaelmtododeclculode
distribucindecargaestablecidoporlanormaUNEEN81:AnexoG,porloqueeranecesario
establecerapriorialgunosparmetros:
h:distanciaentrelasrodaderasdelacabina,h=1.523mm.
l:distanciamximaentrelasfijacionesdelasguas,l=1.787,4mm.
c:distanciadesdeelbastidoralagua,c=167,7mm.
Xp:centrodegravedaddelacabinavaca,Xp=816,2mm.
P:pesodelacabinavaca,P=392,68kg.
Paraelclculodelosparmetroshylsehantenidoencuentalasdimensionesdelas
barrasdelbastidorascomodelsistemaderodaderasyholgurasrecomendadasporel
fabricante.ParaelparmetroXphasidodeterminadoporelbalanceexpuestoacontinuacin:
Figura12:Vistaenplantadeconfiguracindelsistemadeguiadoycabina.
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Elbastidortiene unasdimensionesde2.300x1.400mm,ysehadeaadiraDxlos
355mmdebidosalalongitudadicionalqueposeenlasbarrasquesostienenelsistemade
rodaderas.ElpuntoPseencuentraenlacoordenada[Xp,0](Fig.12),puestoqueessimtricoconrespectoalejeY.ParahallarlacoordenadaXpseplanteaelsiguientebalance:
SesuponeunapoyofijounpuntoA=[(c+x),0]yseestableceque:
Fy(izquierda)=Fx(derecha)
AladerechadelpuntoA,elpesodelaplanchadeacero,bastidoryestructurade
seguridadseasumecomounacargalinealde2.563,1259N/m,mientrasquealaizquierdadel
puntoestarelpesodelasbarrasdondeapoyanelsistemaderodaderasycablesdetraccin,
siendoestepesode26,8876kg,elbalanceseexpresamediantelaEc.4:
263,76N+(2.563,1259X)=(1,4X) 2.563,1259N(Ec.4)
DespejandoXdelaEc.3seobtienequeX=0.6485m,porloque:
Xp=648,5mm+167,7mm=816,2mm.
2.3Diseodeguas.Clculosdelosesfuerzossobrelasguas.
Dadolaconfiguracindelmontacargas,seseguirelmtodoestablecidoenelAnexoG
delanormacomo:Guiadoysuspensinenvoladizo.
2.3.1
Funcionamientodelparacadas.
Caso1:DistribucindecargaconrespectoalejeX.
Figura13:NormaUNEEN811:AnexoG.7.4.1.1
K1=3;dispositivodetiporodillo. h=1.523mm.
Xq=1.042,7mm. Wy=69,43cm
3
Xp=816,2mm. l=1.787,4mm.
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Flexin.
EsfuerzosdeflexinsobrelasguasconrespectoalejedelasY,debidoalasfuerzasde
guiado:
Fx=
=,..,,,
. =33.319,91N
My=
=.,.,
=11,6675 106Nmm
y= =
, ^,. =168,11MPa
LafuerzaFyesnula.
Pandeo.
Pararealizarlosclculosapandeo,esnecesarioobtenerelcoeficientedeesbeltez:
==
,, 62,06
Para Rm=370MPay60 85
=0.000046272.14+ 1=1.317
ParaRm=520MPay50 70
=0.000018952.41+ 1.05=1.446
ParaRm=470MPa
470=1.403
FK=
=,. ,
=49.923,286N
k=
=
.,,,
=11,93MPa
Esfuerzoscombinados.
Losesfuerzosquedebenaguantarlasguassonlossiguientes:
m=x+ y perm
=m +(Fk/A) perm
c=k+0,9 m perm
m=168,11 261,11MPa
=168,11+11,93=180,04 261,11MPa
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c=11,93+(0,9 168,11)=163,23 261,11MPa
Torsin.
Elesfuerzodetorsinsecalculaconrespectoalparmetrodelaanchuradela
conexincabezabasedelagua:
F=,
^ perm
F=, .,
=170,75 261,11MPa
Flechas.
Lasflechasadmisiblesnodebensersuperioresa5mmenambossentidos,segn
normaUNEEN8331:5.Requisitosy/omedidasdeseguridad:
x=, =,.,., ^.=2,71mm 5mm.
Caso2:DistribucindecargaconrespectoalejeY.
Figura14:NormaUNEEN811:AnexoG.7.4.1.1
K1=3;dispositivodetiporodillo. h=1.523mm.
Xq=867,7mm. Xp=816,2mm.
Wy=69,4cm3 Wx=114,6cm3
YQ=287,5mm. l=1.787,4mm.
Yp=0.
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Flexin.
EsfuerzosdeflexinsobrelasguasconrespectoalejedelasY,debidoalasfuerzasde
guiado:
Fx=
=,.,,,
. =28.247,4N
My=
=., .,
=9,466 106Nmm
y= =
, ^,. =136,40MPa
EsfuerzosdeflexinsobrelasguasconrespectoalejedelasX,debidoalasfuerzasdeguiado:
Fy=
=,.,
. =16.678,3N
Mx=
=., .,
=5,590 106Nmm
x= =
, ^,. =48,8MPa
Pandeo.
LosesfuerzosdepandeoenelCaso2sonigualesalCaso1:
FK=
=,. ,
=49.923,286N
k=
=.,,
, =11,93MPa
Esfuerzoscombinados.
m=x+ y perm
=m +(Fk/A) perm
c=k+0,9 m perm
m=136,40+48,8=185,2 261,11MPa
=185,2 +11,93=197,1 261,11MPa
c=11,93+(0,9 185,2)=178,6 261,11MPa
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Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
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Revisin: Pgina:20de55
Torsin.
Elesfuerzodetorsinsecalculaconrespectoalparmetrodelaanchuradela
conexincabezabasedelagua:
F=,
^ perm
F=, .,
=144,8MPa 261,11MPa
Flechas.
Lasflechasadmisiblesnodebensersuperioresa5mmenambossentidos,segn
normaUNEEN8331:5.Requisitosy/omedidasdeseguridad:
x=,
=
,., ., ^
.=2,307mm 5mm.
y=, ^
=,., ., ^
. .=0,693mm 5mm.
2.3.2
Utilizacinnormal,funcionamiento.
Enesteapartadolosclculosserealizanparalosdoscasosdedistribucindecarga
expuestosanteriormente,siendonuloslosesfuerzosdepandeodurantelacargaenutilizacin
normal.
Caso1.DistribucindecargaFig.13.
k2=1,2;dispositivodetiporodillo. h=1.523mm.
Xq=1.042,7mm. Wy=69,4cm3.
Xp=816,2mm. l=1.787,4mm.
Xs=0.
Flexin.
EsfuerzosdeflexinsobrelasguasconrespectoalejedelasY,debidaalasfuerzasde
guiado:
Fx=
=, ,.., ,,
. =13.328N
My=
=. .,
=4,466 106Nmm
y=
=, ^
,.
=64,40MPa
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Esfuerzoscombinados.
m=x+ y perm
=m +(Fk/A) perm
m=64,4 208,89MPa
=64,4 208,89MPa
Torsin.
Elesfuerzodetorsinsecalculaconrespectoalparmetrodelaanchuradela
conexincabezabasedelagua:
F=,
^ perm
F=, .
=68,3MPa 208,89MPa
Flechas.
Lasflechasadmisiblesnodebensersuperioresa5mmenambossentidos,segn
normaUNEEN8331:5.Requisitosy/omedidasdeseguridad:
x=,
=,. ., ^
.=1,1mm 5mm.
Caso2.DistribucindecargaFig.14.
K2=1,2;dispositivotiporodillo. Xq=867,7mm.
Xp=816,2mm. h=1.523mm.
Wy=69,4cm3. Wx=114,6cm3.
Yq=287,5mm. Xs=0.
Ys=0. Yp=0.
Flexin.
EsfuerzosdeflexinsobrelasguasconrespectoalejedelasY,debidoalasfuerzasde
guiado:
Fx=
=, ,., ,,
. =11.299N
My=
=. .,
=3,786 106Nmm
y= =, ^,. =54,60MPa
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Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
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Revisin: Pgina:22de55
EsfuerzosdeflexinsobrelasguasconrespectoalejedelasX,debidoalasfuerzasde
guiado:
Fy=
=, ,.,. =6.671,3N
Mx=
=., .,
=2,235 106Nmm
x= =
, ^, .=19,5MPa
Esfuerzoscombinados.
m=x+ y perm
=m +(Fk/A) perm
m=19,5+54,6=74,1 208,89MPa
=74,1 208,89MPa
Torsin.
Elesfuerzodetorsinsecalculaconrespectoalparmetrodelaanchuradela
conexincabezabasedelagua:
F=,
^
perm
F=, . =57,9 MPa 208,89MPa
Flechas.
Lasflechasadmisiblesnodebensersuperioresa5mmenambossentidos,segn
normaUNEEN8331:5.Requisitosy/omedidasdeseguridad:
x=,
=
,. ., ^
..=0,9mm 5mm.
y=, ^
=,., ., ^
. .=0,277mm 5mm.
-
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Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
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2.3.3
Utilizacinnormal,carga.
Elmontacargassolotieneunaposibilidaddeentradadecarga,porloquesecompruebalosclculossolamenteparalasiguientesituacin,dondeY2=575mm(Posicin
desfavorable):
Figura15:NormaUNEEN811:AnexoG.7.4.3.
DondesehadeobtenerFsmediantelaecuacinquecorrespondeaascensorescon
carganominaligualosuperiora2.500Kg:
Fs=0,6 9,81 3.000=17.658N
Xi=167,7+1.400=1.567,7mm. h=1.523mm.
Yi=575mm. Wy=69,4cm3.
Wx=114,6cm3.
Flexin.
EsfuerzosdeflexinsobrelasguasconrespectoalejedelasY,debidoalasfuerzasde
guiado:
Fx= =,,,..,
. =10.120,4N
My=
= ., .,
=3,391 106Nmm
y= =
, ^,. =48,8MPa
-
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EsfuerzosdeflexinsobrelasguasconrespectoalejedelasX,debidoalasfuerzasde
guiado:
Fy=
=.. =6.666,7N
Mx=
=., .,
=2,234 106Nmm
x= =
, ^, .=19,5MPa
Esfuerzoscombinados.
m=x+ y perm
=m +(Fk/A) perm
m=19,5+48,8=68,3 208,89MPa
=68,3 208,89MPa
Torsin.
Elesfuerzodetorsinsecalculaconrespectoalparmetrodelaanchuradela
conexincabezabasedelagua:
F=,^ perm
F=, .,
=51,9 MPa 208,89MPa
Flechas.
Lasflechasadmisiblesnodebensersuperioresa5mmenambossentidos,segn
normaUNEEN8331:5.Requisitosy/omedidasdeseguridad:
x=
, =
,., ., ^..=0,8mm 5mm.
y=, ^
=,., ., ^
. .=0,3mm 5mm.
Sehacomprobadoquelaguaseleccionadacumplecontodaslasexigencias paracada
casodedistribucindecarga,expuestasporlanormaUNEEN811.
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2.4
Rodaderas.
2.4.1
Guiadosuperior.
Sehaseleccionadounconjuntoderodaderasformadoporunsoportedealeacinde
aluminioytresruedasVULKOLLAN/MACLATAN deelastmerodepoliuretano(ANEJOII),
conunacargaderoturade40kN.Lasdimensionesdelconjuntoderodaderasestexpuestoen
elapartado3delANEJOIIdeldocumento:
Figura16:RodaderastipoAR3marcaMACLA.
Elsoporteintegraunosagujerosparaunaadecuadafijacinalbastidor.Estetipode
sistemapermitelautilizacindeguasdehasta33mmdeespesordealma.
2.4.2
Guiadoinferior.
Sehanseleccionadorodaderasdelmismomaterialqueenelguiadosuperior,perosin
elsoportedealeacindealuminio(ANEJOII)debidoalafaltadeespaciofsico.Estas
rodaderasdeelastmerodepoliuretanosesuministranmontadassobresuejeexcntrico,
paraunaadaptacintotalalagua,yconsucorrespondientemtododefijacin,queirn
situadasenlasbarrasantivuelcodelbastidor,alineadasconelguiadosuperior:
Figura17:RodaderasdeelastmerodepoliuretanomarcaMACLA.
Paraelmontajedelasrodaderasinferioressecolocarenprimerlugareltornilloensu
posicinconlatuercaytrassta,unavezfijadoeltornilloensuposicin,secolocarla
rodadera.
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2.4.3
Resistenciadelsistemadeguiado.
Elsistemadeguiadofinalsecomponededosguiaderassuperioresydedosparejasde
rodaderasinferiores.EstopermitiralaU.T.Celmovimientoascendenteodescendentesin
balanceo.
LamximafuerzasobrelasruedasesdebidoaFk(Pandeo)enelcasode
funcionamientodelparacadas.EstafuerzatieneunvalorFk=49.923,286Nysehaderepartir
entreloscuatrosistemasdeguiado,porloque:
=
., =12.480,8N
Cadasistemadeguiadodebesoportarunafuerzade12.480,8N,siendostamuy
inferiorasucargamximaderotura.
3. Suspensin.
3.1Tipodesuspensin.
Porlaeleccindeunsistemahidrulicocomogrupotractorsehaescogidouna
suspensindetipodiferencialoindirecta2:1.
Estetipodesuspensinseadaptaalosrequisitosdelproyecto,yaqueseutilizapara
cargassuperioresa2.000kgademsdeserptimosparasuutilizacinenalturasde4m.
3.2
Tipologadecabledealambredeacero.
Uncabledeaceroesuncablemecnicoformadoporunconjuntodealambresde
aceroohilosdehierro,quepuedenestarenrolladosdeformahelicoidalenunaoms
capasalrededordeunncleooalma,formandoloscablesdecordonesmltiples.
Latipologabsicadecablesutilizadaparaascensoresymontacargassonlosformados
poralambresdeacero(cordones)consusdistintasconfiguraciones.Lasconfiguraciones
modificandiferentescaractersticasdelcablecomoresistenciaalatraccin,fatiga,abrasino
flexibilidad,estoseconsiguecombinandoalambresdediferentesdimetrosparalafabricacin
decordones.Lasprincipalesconfiguracionesparacablesdeascensoresymontacargasson:
Seale:Eslamsutilizadayofrecegranresistenciaalaabrasinyesfcilde
fabricar(a).
Warrington:seutilizadondelafatigaesmsimportantequelaabrasinypara
pequeosesfuerzos(b).
MixtaWarringtonSeale(c).
FillerWire.
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Figura18:Configuracionesparacablesdeacero.
FinalmentesehaseleccionadolaconfiguracinSeale.
3.3Diseodelcabledeacero.
LanormaUNEEN
81
1:
5.6.1
Suspensin
indicaacudiralanormaUNE
EN
12385
4
paraeldiseodeloscablesdesuspensin,dondeseestablecelosrequisitosnecesarios.
Ademsseutilizaloscatlogosdeempresasdelsector.
3.3.1Calidad.
Lacalidadderesistenciaalatraccindelosalambresdebeestarsujetaaloslmites
dadosenlasiguientetabla:
CalidaddelcableCalidadderesistenciaalatraccindelosalambres
N/mm
Mnimo Mximo1770 1570 1960
1960 1770 2160
2160 1960 2160
Tabla7:NormaUNEEN123854:5.2.1.
3.3.2Alma.
ElalmasegnnormaUNEEN123854,debedeserdeunodeestostipos:
a) fibra;
b) acero,comoporejemplo,cableindependiente(IWRC)ocordndealambres(WSC);
c) compuesto(porejemplo,aceroyfibraoaceroypolmeroslido);
d)
almaplastificada;o
e) polmeroslido.
3.3.3Lubricacinyconstruccin.
EllubricantedebecumplirlanormaISO4346yademssedebelubricarcomomnimo
loscordonesenlafabricacindelcable.
3.3.4Construccin.
Laconstruccindelcabledeberser:
a)
unadelasespecificadasenlastablas5a17;o
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b)
otraconstruccindecabledeunacapaoparalelaoresistentealgirotalycomo
especificaelfabricanteycomoquedacubiertoporlasrespectivasclasesenlaNorma
EN
12358
2.
3.3.5Toleranciaseneldimetro.
Eldimetromedido,UNEEN123854,nodebevariardelnominalenunacantidad
mayorquelosvaloresdadosenlatablasiguiente:
Dimetronominaldelcablemm
Toleranciaexpresadacomoelporcentajedeldimetronominaldelcable.
De2a4+80
De4a6+70
De6a8+60
8ymayor+50
Tabla8:NormaUNEEN123854.
3.3.6Fuerzaderotura.
EldiseodeloscablesdetraccinsebasaenlaFmnderotura(paracablesde2mma
60mm):
Fmn=
.
Donde:
Fmn:expresadaenkN.
d:dimetronominaldelcableenmm.
Rr:calidaddelcableindicadaporelfabricanteenN/mm.
K:factorempricoparalafuerzamnimaderoturaparaunadeterminadaclasedecableytipo
dealma.
3.3.7Dimensionadodecables.
Unavezexpuestoslosrequisitosalosquesedebeceirloscablesdetraccin,se
procedeasudiseo.
Loscablesdebenresistirelpesodelacabinavaca(P)ademsdelacarganominal
establecida(Q)ydetodosloselementosquecomponenlaU.T.C.
Siendodosloscablesdetraccinindependientesporexigenciadelanorma,lacargase
dividirentrelosdos.
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ELEMENTO PESO(kg)
Planchadeacero 200,93
Bastidor 142,05
Estructuradeseguridad 51,023
2Guiaderassuperiores 24
4Guiaderasinferiores 8
CargaNominal 3.000
2Cncamos 1,75
2Grilletes 2,29Tabla9:Pesodeelementosquedebensoportaloscables.
Pesototal=3.430,04Kg=33.648,7N.
Cargaencable:16.824,36N.
Conestedatosecalcularelratioentrelacargamnimaderoturadeuncableyla
mximafuerzaenestecablecuandolaunidaddetransportedecargaestquietaenelnivel
inferiorconsucarganominal,siendoalmenosde8(UNEEN:811).
Seprobarnaquellasconfiguracionesaceptadasporlanormahastaencontrarelcable
adecuado.LaempresadelsectorTENSOdisponedelasiguienteconfiguracindecable:
Configuracin 8x19Sx1
Ndecordones 8
Ndealambres 19Ndehilos 152
Peso 1,26kg/m
Alma Fibra
Calidaddelcable 1.765,8N/mm2
Tabla10:Caractersticas delcabledeaceroseleccionado.
Ademsdeofrecerunacabadogalvanizadoyunarrollamientocruzadoderecha(tiene
unamenortendenciaadestorcerse).
Mediantesucesivasiteracionessepruebandiferentesdimetrosdecable.Se
compruebasiresistelacargaparaundimetronominaldecablede19mm:
Fmn=
. =,.,
. =186,77KN
Ratio=,., =11,1
Eldimetronominaldecablede19mmnosproporcionaunratio 8,porloquees
vlido.Comprobamosahoralastoleranciasyconfiguracinqueproporcionaestetipodecable:
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Latoleranciasqueofreceelcableseleccionadoesde +5/0%,paracablescondimetro
superioresa8mmlastoleranciaspermitidassegnnormaesde+5/0%,porloqueesvlido.
En cuanto a la configuracin 8x19Sx1,tambin est aceptada por la norma (Tabla 8
Clase8x19delaNormaUNEEN123854).
3.4Unincablebastidor.
Unavezdimensionadoelcabledeaceronecesarioparasoportarlosesfuerzosalque
essometido,seprodecearealizarlauninentreelcabledeaceroyelbastidor.Pararealizar
estauninsehanescogidolossiguienteselementos:cncamoroscamacho,grilletey
guardacaboscongrapas.Acontinuacinsedescribelaunin.
3.4.1 Montaje.
Elcncamoestarunidoalbastidormedianteunauninroscadacontuerca. Unavez
colocadoelcncamo,secolocarunidoasteungrilleterectocontuercaypasador.Por
dentrodelgrilletepasarelcabledeacero,porloqueparaevitarmayordesgaste,tantodel
cabledeacerocomodelgrillete,seaadirunguardacabodeaceroinoxidable.
Unavezrealizadoellazodelcablesobreelgrillete,pasandoporelguardacabo,se
aadirngrapasdeaceronormalizadas.
3.4.2
Esfuerzossobrelaunin.
Lacargatotalasciendea3.430,04kg.Sehaomitidoelpesodelasgrapasydelos
guardacabosporserdemagnitudmuypequeaencomparacinconlosdemselementos.
3.4.3
Descripcindeelementos.
Cncamo:
e[mm] h[mm] k[mm] D1[mm] D2[mm] D3[mm] D4[mm] m[mm] l[mm]F1max
(N)
18 90 23 M24 50 90 50 24 36 18103
Tabla11:Dimensionesdelcncamoseleccionado.
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FabricadoconcuerporecocidodeaceroAISI304forjado.Lacapacidaddecargadel
elementoactuandolafuerzaenngulode00conrespectoalejevertical,esde18.000N,
superioralos16.824,33Nexistentes.
Grillete:
A[mm] B[mm] C[mm] F[mm] G[mm] H[mm] D[mm]
31.8 22.4 60.5 46 70 115 20.6
Tabla12:Dimensionesdelgrilleteseleccionado.
EstfabricadoconformealadirectivaCE,grado80ygarantizaparaelgrilleteconun
coeficientedeseguridadde4quepuedesoportarcargasdehasta4.750Kg,superioralos3.430,04kgexistentes.
Guardacabos:
Estfabricadoconaceroinoxidableparamayorproteccinaldesgasteyala
deformacindelojodelcableyunavidatilmslarga.Disponibleparacablesde1820mmde
dimetronominal.
Figura19:Guardacabodeaceroinoxidableseleccionado.
Grapas:
GrapaCROSBYgalvanizadaensutotalidad.ConstadepernoenformadeUytuercas.
Senecesitaunagrapaparatamaodecablede19mmdedimetronominal(3/4plg.).Este
tipodegrapatieneunaeficienciadel80%encasoderotura.
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Tantoelcncamocomoelgrilletesoportarnlosesfuerzosconholgura.Encuantoala
utilizacindegrapassedebeseguirlasespecificacionesdelmontaje:
DIAMETRODECABLE NMINIMODEGRAPAS LONG.CABLEDOBLADO TORQUE
19mm 4 457,2mm 95,94Nm
Tabla13:Datostcnicosdecolocacindegrapassegnfabricante.
Figura20:Grapadeseguridadseleccionada.
3.5Unincablehormign.
LauninconelfosodehormignserealizarpormediodeunanclajemetlicoWHA
detipoO(argolla)M12deacerocincadobicromatadoamarillo(disponibleenlaempresa
WURTH).Estetipodeanclajetieneunaresistenciaacargadetraccinde8,5KNyuna
resistenciaacargadecortadurade10,5KN(suponiendoqueelhormigndelfoso H175).
Ademselfabricanteaseguraelproductoconuncoeficientedeseguridadde3.
Lacargadelcableasciendeauntotalde16.824,36Nmuysuperioralvalordecargaa
traccinquesoportaraelanclajeseleccionado,porloquesehaderealizarlaunincondos
anclajesenlugardeunoparareducirlacarga,porloquecadacabletendrunabifurcacinde
dosramalesconngulode45oqueserealizarconlaayudadeunaeslinga.
Puestoqueelanclajeesdetipoargolla,unodelosextremosdelabifurcacinserde
tipogancho.TENSOofreceeslingasconestaconfiguracinparacablesde19mmcapazde
soportar5.200kgconunanglode45o.
Latensinenlabifurcacinde45oesde11.896,61N,quesedivideenuna
componenteverticalyunacomponetehorizontal,ambasconvalordeFx=Fy=8.412,17,de
modoque:
Fx=8.412,17N10.500N Cortadura.
Fy=8.412,178.500NTraccin.
Ladistanciaentrelosanclajesdeunmismocableesde100mmylaeslingaestsituada
a200mmdelsuelo,porloquelalongituddecabledesdelaeslingaalanclajeesde206mm.
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4.
Cerramientoexterior.
Elcerramientoexteriorestconstituidoporunaestructuradebarrasdeperfil
cuadradohuecosoldadasentres:
Figura21:Esquemadelcerramientodelmontacargas.
Laestructuradelpisoinferiorconstadecuatrobarrasprincipalesde4mdelongitud
(distanciaentreforjados)ydedimensiones50x4mmcolocadosverticalmente,ydebarrascolocadashorizontalmentededimensiones45x2mmaunadistanciade1m.Estasbarras
horizontalesaportarnrigidezalaestructura.
Laseleccindeestosperfilessedebeaqueelprincipalobjetivodelcerramientoes
evitarlainteraccinconelmontacargascuandoestenmarcha,concualquierobjeto,porlo
quenoestarsometidaaesfuerzoselevados.
Laeleccindelacolocacindeperfileshorizontalesaladistanciade1mtambinse
debealanecesidaddetenerunaluzadmisibleparalaposteriorcolocacindeunamallade
alambreelectrosoldada:
Figura22:Configuracindelamalladealambreelectrosoldada.
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Cuyasdimensionesson:
Dimensionesgenerales Dimensionesdecuadrcula Espesordealambre
LxA PxV HxV
2.300x1.000mm 50x50mm 4x4mm
Tabla14:Dimensionesdelamallaseleccionada.
Laestructuraenelpisosuperiortambinestarformadaporcuatrobarrasprincipales
deperfil50x4mmcolocadasverticalmenteydeunaalturade2,00m,yaquenoesnecesario
uncerramientocompleto,consuscorrespondientesbarrashorizontalesseparadas1m.
EncuantoalaresistenciadelcerramientolanormaUNEEN8131:5.2.6Resistencia
delasparedesespecificaquelasparedesdebentenerunaresistenciamecnicatalque
soportaunafuerzade300N,distribuidauniformementesobreunasuperficiede5cm2de
seccincuadradaoredonda,aplicadaenngulorectoencualquierpuntodeunauotracara:
Figura23:Fuerzasaplicadasalaestructuradelcerramiento.
Sehaaplicadolafuerzarequeridaporlanormaenlaposicinmsdesfavorable
(centrodelaluz),siendolatensinequivalentedeVonMisesresultantenosuperiora
48,56MPaparaelestadodefuerzasmostradoenlaFigura23,porloquelaestructura,conel
aceroutilizado,resistesinproblemas.
Lamallaelectrosoldadaexpuestaanteriormenteestconstruidaconunalambrede
50kg/mm(490,5N/mm)deresistenciamecnica,segncatlogodelfabricante,demodoque
superalaresistenciaexigidaporlanorma.
LamallairsoldadaalasbarrasdeaceroS235;estetipodeaceroessoldablecon
cualquierprocedimientoporloquenosupondrningninconveniente.
Demodoqueelcerramientodealmanollenaquedarconstituidoporlaestructurade
barrasdeperfilcuadradohuecoymallaelectrosoldadaenambospisos.
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4.1
Puertasdeembarque.
Lapuertadeembarqueconstardedoshojasdebisagravertical,lascualesabrirn
haciaelladoopuestodelaunidadtransportadoradecarga.Ademslashojasdelapuertade
embarquedebendeserdealmallenacondispositivodeenclavamiento.
Laspuertasdeembarquetienenqueestarhomologadasyadaptadasalmontacargas.
LaempresaFONHERtieneadisposicindelclienteunaseriedepuertasespecializadasen
montacargas.
Ajustandoalproyecto,seseleccionaunapuertadedoblehojabatientesenacero
inoxidablecuyasdimensionessernde2.400x2.000mmdeaccionamientonomecnico.Estas
medidasestndisponiblesenelcatlogodelaempresamencionada.Ademsseincluyenenla
puertalassiguientescaractersticas:
CertificadoParallamas.
CerraduraALJOGERVALL:estetipodecerradurasintegranelsistemade
enclavamientomecnico,exigidoporlanormaquerigeesteproyecto.
Paneldecristalarmado.
Accionamientomanual(accionamientomecniconoaprobadoporlanormaque
rigeesteproyecto).
Bisagrasalavista
Accesoriosnecesariosparasumontaje.
5. Grupohidrulico.
Elmontacargastienecomocomponenteprincipallacentralhidrulica,cuyafuncines
ladegenerarlapresinnecesariaenelaceiteparaelevarelpistn.
Lacentralestcompuestaporcuatroelementosprincipales:motor,bomba,bloquede
vlvulasydepsitodeaceite.Elmotorelctricoaccionalabomba,queimpulsaelaceitea
presinatravsdelasvlvulasporuntubohastaelcilindro,cuyopistnsostieneyempujala
poleaenlacualvasujetalacabina.Elaceiteesutilizadocomofluidoparatransmitirel
movimiento.
5.1Pistnhidrulico.
Elcilindroysupistnconstituyenelaccionamientomecnico,yparaesteproyecto
concreto,esdeaccinindirecta. El cilindroesuntubodeaceroqueseinstalaverticalmentey
elpistnsedeslizaporsuinterior.Elcilindropuedeestarformadopordosseccionesquese
acoplanenlaobrasifueranecesario.
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Dentrodeloselementosquecomponenelpistnseencuentranlossiguientes:
Grupodepoleas:enelextremosuperiordelpistnseencuentranancladaslas
poleas,lascualesempujarnlacabinacuandoelpistnascienda. Mocheta:setratadeunpilarsobreelcualseapoyaelpistn(incluidaporla
empresaconelcilindroseleccionado)
Vlvulaparacadas:esundispositivodeseguridadhidrulicoconectadoalcilindro
entrelacanalizacinhidrulicadealimentacinyste,queimpidelacadalibreen
casodefalloenelcircuitohidrulico.
5.1.1Dimensionadodecilindroypistn.
Paraeldiseodelcilindroypistn,losclculossedebenllevaracabosegnlanorma
UNEEN8131:ANEXOI.
Paraelclculosenecesitasaberlasdimensionesdecilindroscomercialesytraslos
clculos,seleccionarelquemsseadaptealascondicionesdelproyecto.Laempresa
MPASCENSORESdisponedecilindroshidrulicoscomercialesaptospasasuspensin
diferencial2:1:
Parasudiseosedebecomprobarparalossiguientesaspectos:
1. Clculoaresistenciaalapresin.
1.1Clculodelespesordelasparedesdelcilindro,mbolos,canalizaciones
rgidasyaccesorios.
1.2Clculosdelespesordelfondodelcilindro.
2. Clculoambolo.
EnelANEJOII:Apartado4seexponenlasdimensiones,caractersticastcnicasy
mecnicasdeloscilindrossimplescomerciales.
Elcilindroseleccionadoes:
110x5D Di V=S1 d t h1 r1 u1 e1 Pr Jn in An
159 149 5 110 5 14 7 7 17 17 234,63 3.28 16,49
Tabla15:Dimensionesycaractersticasmecnicasdelcilindropistnseleccionado.Dim.enmm
excepto:Pr(kg/m),Jn(cm
4
),in(cm)yAn(cm).
5.1.2Clculos.
Clculodelespesordelasparedesdelosmbolos,cilindros,canalizacionesrgidasy
accesorios:
Figura24:FiguradelanormaUNEEN8331.
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ecyl,,
.
+e0(Ec.5)
Siendo:
D:dimetroexternodelcilindro.
ecyl:espesordelapareddelcilindro.
e0=1mmparalasparedesyfondosdeloscilindrosylascanalizacionesrgidasentreel
cilindroylavlvula/e0=0.5mmparambolo.
2,3=coeficientedeseguridadporfriccin(1,15)ypicosdepresin(2);
1,7=coeficientedeseguridadconrelacinallmiteconvencionaldeelasticidad.
p=presinaplenacargaenMPa.
Pararealizarelclculosehadecalcularprimerolapresinaplenacarga:
p= ,
Siendo:
P+Q:pesodelacabina,accesoriosycarganominal.
mbolo:pesodelmbolo.
Cabezalconpoleas:elcabezalestformadoporunconjuntodedospoleasde6,43kgcada
una,unejequelassoporta(3,47kg)yunapiezaportaeje(4,9kg).Sehaestimadounpesototal
de21,23Kg.
p=., ,,
=3,60MPa.
SustituyendoenlaecuacinEc.5:
Cilindro:
ecyl=4,5mm,,,
+1=4,152mm.
mbolo:
ecyl=5mm,,,
+0,5=3,906mm.
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Clculodelespesordelfondodeloscilindros.Caso:Fondolisoconranurasde
desahogo.
Figura25:Dimensionessegncatlogodelfabricante.TipologaaceptadaporlanormaUNEEN8331.
1)r1 0,2 S1 y r1 5mm.
2)u1 1,5 S1
3)h1 u1+r1
e1 0,4 Di ,,, +e0 u1 1,3 ( r1) ,,, +e0Siendo:
S1:espesordelaranuradedesahogo.
r1:radiodelfondodelaranuradedesahogo.
e1:espesortotaldelfondo.
h1:espesordelfondoenlapartesuperiordelaranuradedesahogo.
u1:espesordelfondoenelfondodelaranuradedesahogo.
e0=1mmparalasparedesyfondosdeloscilindros.
Clculos:
1)
r1=7mm 0,2 5=1 y r1 5mm.
2)
u1=7mm 1,5 5=7,5mm.
3)
h1=14mm 7+7=14mm.
e1=17mm 0,4 149 ,,, +1=12,867mm.u1=7mm 1,3 (
7) ,,,
+1=4,47mm.
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Clculodemboloapandeo.Cilindrosimple.
1)Paran 100:
F5
2)Paran100:
F5 210 n100
2
F5=1,4 gn[Cm (P+Q)+0,64 Pr+Prh]
Figura26:FiguradelanormaUNEEN8331.
Siendo:
d:dimetroexternodelpistn.
l:longitudmximadelpistnsujetaapandeo.
Alserelmontacargasdesuspensindiferencialdetipo2:1,elpistntieneque
recorrer2mparaquelaU.T.Crecorra4m,porloquelalongitudsujetaapandeoesde
2.000mm+50mmextras(segnfabricante):
n=., =62,5;n100
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F5=1,4 9,81 [(2 3.430,04)+(0,6434)+21,22]=94.806,63N
F5.
550 550 210 62.5
100
2
=343.971,09N
94.692,11N 343.971,09N
5.2Cabezaldelpistn.
5.2.1Poleasyrodamientos.
Unavezdimensionadoelconjuntocilindropistnseseleccionaelcabezalparala
sujecindelaspoleas.Laspoleassesituarnenunejenogiratorioqueirsujetomediante
unapiezaalacabezadelcilindroysernlasencargadasdeelevarlaU.T.Cpormediodela
elevacindelpistn.
Enprimerlugarsedimensionaelejenogiratorioenelcualirnsujetaslaspoleaspor
mediodeunrodamiento.Lastensionesquetransmitenlaspoleassecalculanmediantela
expresin:
T=t e
Siendo:
T:tensinmayorcuandoelmovimientodelapoleaesinminente.
t:eslatensinensentidocontrarioalmovimiento(tensinenelladodelaU.T.C,
t=16.824,36N).
:coeficientederozamiento.Consideramosaceroacerolubricado(movimientoinminente:
esttico) =0,1.
:ngulodeabrazoentrelacuerdaypolea,= (180o).
T=16.824,36 e0,1 =23.034,34N.
Enlosextremosdelejeexisteunafuerzacortantedemagnitud(T+t)=39.858,7N.
Teniendoencuentaquelalongituddelejedesdeelextremohastaelapoyoesde
97mmyquelafuerzaproducidaporlastensionesdelapoleaseaplicaenelcentrodelapolea,a72mmdelapoyo,secalculanlossiguientesesfuerzos:
flexin=^(Ec.6) =
(Ec.7)
SedimensionarconaceroAISI4340,muyutilizadoenlafabricacindeejes,material
dctil,seaplicala TeoradelaEnergadeDistorsin:
e= 3(Ec.8)
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Enprimerlugarsedimensionarsintenerencuentaelcortante(Ec.6),y
posteriormentesecomprobarsieldimetroaguantalosesfuerzosestandoactuandoel
cortante:flexin=
=
., =
,
d=44,541mm.
Seseleccionaelsiguientedimetromsgrandecomercial,demodoquese
compruebantodoslosesfuerzosparaundimetrode45mm:
102.904,973.349,77= (Ec.8)s=2,5372,5
SerecurreaTalleresCLED,especializadoenlafabricacindepoleasdeacero,se
seleccionalapoleamodelaA.Estetipodepoleanollevasoldaduraporseralmaygargantala
mismapieza,porloqueseevitantensiones,torceduras,quiebrosyalabeosqueperjudicanla
poleayelcable,porestasrazoneselmodelonoserompe,surecambioessiempreporfatiga.
Puedenserservidasconelementosadicionalescomorodamientos.
Figura27:Dimensiones(mm)delaspoleasModelaATalleresCLED.
ElradiodelcabledeaceroesdeR=9,5mm,porloquesehaseleccionadolapoleade
R=10mm.Estapoleatienelassiguientesdimensiones:
A=(mm) R(mm) G(mm) D1(mm) D(mm) Tensindecable(N)
40 10 12 45o 300 355 26.800
Tabla16:Dimensionesdelapolea.
Lasmedidasnoespecificadasenlatablasedebenaqueelfabricantedejala
posibilidaddeincorporaraccesorioscomorodamientos.
SehaseleccionadoelrodamientoSL04PPparaaadirloalapoleaseleccionada.Este
tipoderodamientoformadoporrodilloscilndricosconranurasparaanilloselsticosse
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7/26/2019 Memoria Montacargas
60/95
DocumentoN1.MEMORIA:ANEJOI.Clculosjustificativos.
Diseodeunmontacargasconcapacidadnominalde3.000kg.
IsidroNezCamacho
Revisin: Pgina:42de55
empleaprioritariamentecomosoporteparapoleasdecablesdeaceroyaquepueden
absorberfuerzasradialesyaxialesbidireccionales.
Todosloscompon