Diseño de un puente grua

DISEÑO DE UN PUENTE GRÚA

INTRODUCCIÓN

En las obras de construcción es muy común hablar de sistemas que permitan el transporte de carga de una manera fácil, segura y rápida, estos sistemas muestran su gran importancia, en el momento que se requiera elevar cargas relativamente altas a una altura considerable, para agilizar de esta manera el trabajo en edificios y reducir el tiempo de entregade la obra.

Debido a su gran importancia los sistemas de elevación de carga requieren especial cuidado en su diseño, ya que en este tipo de aplicaciones siempre se tendrá que contar con vidas humanas que puedan estar involucradas en el desarrollo cotidiano de la actividad de dicho sistema, además que se debe asegurar un correcto funcionamiento para así evitar inconvenientes en el trabajorequerido.

A continuación se desarrollará el procedimiento para realizar el diseño de un puente grúa, el cual consta de un sistema de transmisión de potencia por un mecanismo sinfín-corona y un sistema de cables metálicos para izar cargas en dirección vertical con su respectivo tambor de enrollamiento. Adicional a esto de igual forma se calculará el gancho ideal para llevar a cabo la funciónespecífica.

Esta labor se llevará a cabo con la ayuda de programas desarrollados en el software de Excel, proporcionados por el tutor del curso el profesor Germán Osorio, los cuales serán la herramienta principal sobre la cual se fundamentarán los cálculos y se elegirá la configuración más apropiada.












OBJETIVOS


Objetivo general

Diseñar un sistema de cable y transmisióntipo tornillo sinfín-corona para un puente grúa que transportará una carga de 6000 kg hasta una altura de 21 metros. Con una frecuencia de trabajo de 18 ciclos /hora.

Objetivos específicos

Seleccionar el cable necesario para poder levantar la carga deseada, bajo los parámetros indicados.
Definir el tambor de enrollamiento, conservando las características geométricas requeridas.
Seleccionarel gancho para el sistema, que cumpla con las condiciones deseadas.
Realizar el diseño de un sistema sinfín corona, que cumpla con los parámetros presentados para el problema.
Seleccionar el acople flexible requerido en la unión del eje de salida de la corona y el eje del tambor.
Realizar los planos de taller del tornillo sinfín, la corona, el tambor, el gancho y la polea en caso de que seanecesaria en el montaje.












Datos del problema.
Altura h(m)
Carga máxima de elevación W(kg)
velocidad V(m/min)
Ciclos de trabajo f(ciclos/hr)
21
6000
28
18

Estos datos se deben convertir al sistema inglés para poder ingresarlos al programa suministrado por el profesor.
Carga a izar
6000 Kg
13230 lb
Altura máxima
21 m
68,88 pies
Velocidad
28 m/min
91,84Pies/min

Cálculos del cable.
Aceleración

Selección del cable.


En conclusión el cable recomendado seleccionado es un 6x25 FW PREF, EIPS – PRD A.A. Se ingresa este dato en el campo correspondiente en la hoja de cálculo.
Para decidir con cual columna trabajar, se ha de observar que el cable seleccionado fue un 6x25, el cual tiene 6 torones y 25 alambres por Torón. Dado que no se cuenta conuna columna para el 6x25, se ha de seleccionar uno de los cables existentes. De acuerdo a la figura que se muestra a continuación, la cual se encuentra en la hoja de cálculo en la pestaña de cables, se especifica que los cables 6x19 son aptos para esta aplicación.


Número de ramales
Se selecciona como número de ramales 2, ya que con 1 ramal no es suficiente para cumplir las especificaciones dediseño.
Diámetro de cable
Se ingresa a la tabla Propiedades físicas y mecánicas de los cables de acero del programa de Excel que muestra los diámetros estándares para cables y la resistencia a la rotura según las características del cable. Con estos diámetros de cables estándar, se tantea hasta llegar a uno que cumpla con los requisitos del problema. Para el caso particular se llegó luego del...