Puente Grúa

Alumna: Valeria Simó

Curso: 4º 1ª

Electromecánica

Año: 2012

Profesor: Alfredo Amico

1) DATOS DEL PUENTE GRÚA

Carga: 20 tn

Luz: 15 m

Izaje: 18 m

2) SELECCIÓN DEL TIPO DE ACCIONAMIENTO

De la tabla Nº 5, según el tipo de trabajo, la clase de carga y la frecuencia de

movimiento obtenemos el tipo de accionamiento de nuestro puente grúa.

Como es un puente grúa para un taller, el tipo de accionamiento pertenece al grupo III.

3) CÁLCULO DE LA CARGA REAL DE TRABAJO

Siendo:

De esta tabla se obtienen, según el grupo de accionamiento, los valores de cada uno

de los coeficientes y la velocidad de transporte del puente para que esos valores

tengan validez.

4) MECANISMO DE ELEVACIÓN DE LA CARGA

a- Elección del gancho

De la tabla Nº 2, según la carga de trabajo, se obtienen las dimensiones que debe tener

el gancho para soportar y trasladar la misma.

Se adopta el valor de carga inmediato superior.

Como nuestra carga de trabajo es de 39 tn, adoptamos para la selección del gancho 50

tn.

En el plano dibujo Nº 8.

b- Cálculo y verificación del gancho

VERIFICACIÓN DE LA SECCIÓN INFERIOR

- Al corte:

⁄

⁄

( )

( )

⁄ ( )

Estos datos: b1, b2 y h se obtienen de la tabla Nº 2 en la cual se seleccionó el gancho y

es donde salen todas sus dimensiones.

En el dibujo del gancho se encuentra indicada con III la sección que trabaja al corte,

por lo tanto buscamos en dicha tabla, en la parte de secciones, III, y obtenemos estos

tres valores para realizar la verificación al corte.

- A la tracción:

⁄

( )

( )

⁄ ( )

El procedimiento es igual que en la verificación al corte, la diferencia se encuentra en

el área y también en la tensión admisible que se va a utilizar para la verificación.

VERIFICACIÓN DE LA ROSCA

⁄

⁄

⁄

De la tabla de rosca métrica, elegimos una rosca fina que sea apta para sostener el

peso de la carga colocada en el gancho y calculamos la cantidad de espiras que

necesita para hacerlo.

c- Cálculo de la traviesa

DIMENSIONAMIENTO DE LA TRAVIESA:

⁄

( )

(

) (

( ) )

Para calcular las dimensiones de la traviesa, se necesita saber el valor del módulo

resistente que hace falta para que soporte el peso.

Luego se le da un valor de h, dependiendo del valor

del diámetro de los gorrones, para calcular b.

DIÁMETRO DE LOS GORRONES DE LA TRAVIESA:

√

√

⁄

Para hacer el cálculo del diámetro del eje que va a soportar la traviesa, es necesario

calcular las reacciones que producirá la carga sobre el mismo.

VERIFICACIÓN DE LAS CHAPAS LATERALES:

( )

⁄

Esto se hace para dimensionar el polipasto, estas

chapas laterales son las encargadas de sostener, en

su parte inferior, a la traviesa y, en su parte superior, el

eje de las poleas.

Para realizar el cálculo del ancho que debe llevar, se le da un espesor a la chapa y se

toma el diámetro de los gorrones ya calculados.

d- Selección del cable

De la tabla N1 6, obtenemos los valores límites de la seguridad v (para el cable) y los

coeficientes de dimensionamiento c (para el tambor, la polea y el rodillo

compensador) y k.

Entramos con el grupo al que pertenece nuestro puente grúa.

Para obtener la carga por ramal de cable, primero se multiplica la carga total por el

coeficiente de seguridad v obtenido de la tabla 6.

La cantidad de ramales se establece en la elección de la cantidad de poleas del

polipasto. En nuestro caso se ha elegido el siguiente:

De este modo calculamos la cantidad de carga que tendrá que soportar cada ramal de

cable, y así elegir el diámetro y el tipo de cable.

El diámetro del cable se obtiene de la tabla Nº 4, como el coeficiente de seguridad

utilizado es para un cable con una resistencia a la tracción de ⁄ , en dicha

tabla buscamos por la columna de ese valor de resistencia hasta que encontremos el

valor inmediato superior de peso admisible para un cierto diámetro de cable.

e- Diámetro de la polea y del tambor

Polea:

√ √ ( )

Tambor:

√ √ ( )

Los diámetros de la polea y del tambor se calculan de la misma manera. Lo único que

los diferencia es el coeficiente c utilizado, obtenido de la tabla Nº 6.

f- Diseño de la polea

Perfil de garganta:

El perfil de garganta se obtiene de la tabla Nº 8, en donde se entra con el diámetro

del cable a utilizar y se obtienen las dmensiones que debe tener la garganta de la

polea.

Del catálogo de Miguel Abad se seleccionan las pastecas.

Número de espiras del tambor:

(

) (

)

El diámetro del tambor nos dio anteriormente un valor de 25 cm, pero con ese

diámetro se necesitaban demasiadas espiras en el tambor para poder enrollar el cable,

por lo tanto para el cálculo anterior se adoptó un diámetro de 60 cm.

Sabiendo la cantidad de vueltas que tiene que dar el tambor para enrollar el cable,

podemos calcular la longitud que tiene que tener.

A la cantidad de espiras se le suman dos vueltas más para sujetar firmemente el cable.

Paso de la espira:

Longitud del tambor:

Cálculo del eje del tambor:

√

√(

)

(

)

√

√(

⁄

)

(

⁄

)

Donde:

⁄

⁄

⁄

g- Potencia de elevación

⁄

La velocidad y la potencia de elevación se obtienen de la tabla 13, con la carga de

trabajo y el tipo de accionamiento del puente grúa. Como nuestra clase de

accionamiento es para taller, entramos por el 2.

5) CARRO

Mecanismo de traslación del carro

Como la distribución es uniforma, la carga se distribuye de igual manera en cada una

de las ruedas.

Diámetro de las ruedas:

El ancho de la rueda se obtiene con el ancho del carril. Por lo tanto buscamos en la

tabla de carriles.

Los valores de k y r se obtienen de la tabla de perfiles de carriles.

Esfuerzo de la rodadura:

( )

( )

f: Coeficiente de rozamiento por rodadura = 0,07

u: Coeficiente de deslizamiento = 0,13

R: Radio de la rueda

r: Radio del eje

Esfuerzo total a vencer por el carro:

Potencia:

⁄

La velocidad se obtiene del mismo modo que para la elevación, de la tabla anterior,

con el tipo de accionamiento 2. Adoptamos 30m/min.

Cálculo del árbol de transmisión:

√

√(

)

(

)

√

√(

⁄

)

(

⁄

)

Donde:

⁄

⁄

⁄

6) VIGAS

Primero necesitamos saber que Wx necesitamos. Para eso:

Para calcular el momento flector, necesitamos saber el peso de los componentes del

carro, los cuales se obtienen de catálogos.

Pesos que soporta el carro:

Motorreductor de elevación:

Motorreductor de traslación del puente:

Peso del cable:

⁄

Peso total absorbido por el carro:

( )

( )

( )

Como necesitábamos un W de para que resista, elegimos 2 perfiles IPE

Nº320, y sacamos su Wx, el cual es mayor al solicitado, por lo tanto si resiste al

esfuerzo.

7) MECANISMO DE TRASLACIÓN DEL PUENTE

Mecanismo de traslación del puente

( )

( )

( )

( )

Como la distribución es uniforma, la carga se distribuye de igual manera en cada una

de las ruedas.

Diámetro de las ruedas:

El ancho de la rueda se obtiene con el ancho del carril. Por lo tanto buscamos en la

tabla de carriles.

Los valores de k y r se obtienen de la tabla de perfiles de carriles.

Esfuerzo de la rodadura:

( )

( )

f: Coeficiente de rozamiento por rodadura = 0,07

u: Coeficiente de deslizamiento = 0,13

R: Radio de la rueda

r: Radio del eje

Esfuerzo total a vencer por el carro:

Potencia:

⁄

La velocidad se obtiene del mismo modo que para la elevación, de la tabla anterior,

con el tipo de accionamiento 2. Adoptamos 30m/min.