DISEÑO DE UNA GRÚA VIAJERA MONO PUENTE DE 10 TONELADAS

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE IRAPUATO

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ESTUDIOS CON RECONOCIMIENTO DE VALIDEZ OFICIAL

NÚMERO 11-00065

DISEÑO DE UNA GRÚA VIAJERA MONO PUENTE DE 10 TONELADAS

OPCIÓN I: TESIS PROFESIONAL

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE

 INGENIERÍA MECATRÓNICA

PRESENTA:

PEDRO ANTONIO FIGUEROA SALDAÑA

ASESOR: M. en I. HUMBERTO RODRÍGUEZ BRAVO

IRAPUATO, GTO.                                                NOVIEMBRE 2014

Resumen

Este documento trata de la selección y diseño de una grúa viajera que se pretende usar en un taller de tamaño medio, cuyo tráfico de materiales y equipo requiere de ser trasladado a lo largo del área de trabajo.

En base este problema se decide diseñar una grúa que satisfaga las necesidades del usuario y que cumpla la normatividad vigente.        Así partiendo de las especificaciones requeridas, se describen las clasificaciones según el tipo de servicio y el tipo de uso correspondiente.

En seguida se describen distintas consideraciones a la hora de diseñar cualquier tipo de grúa con la finalidad de apoyar al diseñador con la normatividad y experiencia previa de los distintos fabricantes.

Posteriormente, se incluyen los distintos cálculos empleados a la hora de diseñar la grúa, la secuencia a la hora de seleccionar un perfil de una viga y la comprobación de los resultados de dichos cálculos con la ayuda de software de diseño.

Para el desarrollo del documento se incluye la bibliografía necesaria para el diseño y selección de la grúa, de esta manera dicho documento puede ser usado de base para la selección y diseño de alguna otra grúa de distinta capacidad y clasificación mientras se respete el mismo tipo; que es una grúa viajera tipo puente.

Como anexo se incluyen los planos y hojas de datos de los elementos seleccionados para la construcción de la grúa viajera mono puente.

Contenido

Resumen        

Índice de Figuras        

Índice de Tablas        

Introducción        

Capítulo I   Descripción y Clasificación de Grúas.        

1.1 INTRODUCCIÓN Y TIPOS DE GRÚAS        

1.1.1 Tipos de grúas        

1.1.2 Factores a considerar para una apropiada selección de grúas.        

1.1.3 Clasificación de grúas viajeras según su clase de servicio.        

1.1.4 Clasificación de Polipastos según su clase de servicio.        

1.2 Requerimientos del usuario        

Capítulo II   Consideraciones de Diseño.        

2.1 Cargas        

2.1.1 Simbología y Notación        

2.1.2 Carga Horizontal        

2.1.3 Cargas por Tracción        

2.1.4 Parachoques para carga por impacto        

2.1.5 Vibraciones        

2.1.6 Cargas Combinadas        

2.2 Fatiga        

2.3 Diseño por Repetición de Cargas        

Índice de Figuras

Figura 1 Grúa Torre        

Figura 2 Grúa Pórtico        

Figura 3 Grúa móvil de taller automotriz        

Índice de Tablas

Tabla 1 Cargas Verticales        

Tabla 2 Cargas Combinadas        

Tabla 3 Factor de Resistencia        

Introducción

Hipótesis:

        En la  industria, comúnmente se tiene la necesidad de levantar diferentes masas a una determinada altura, las cuales dependiendo de su peso y naturaleza se llega a la necesidad del uso de una grúa que cumpla ciertas características de diseño y construcción.

Proyecto:

        Diseño de una grúa viajera mono puente de 10 toneladas.

Objetivo:

        Realizar el diseño y selección de las partes mecánicas de una grúa viajera de puente de 10 toneladas.

Justificación:

        En distintas actividades frecuentemente se trabaja con objetos pesados o voluminosos, de los cuales para su transporte dentro y fuera del área de trabajo, resulta impráctico apoyarse solo de la fuerza humana, además en ocasiones se requiere suspender dichos objetos para algún proceso, o sencillamente por la magnitud de este, se es imposible manejarlo exclusivamente con el personal.

        En este caso se ve necesario el uso de maquinas, más concretamente hablando se recurre al uso de las grúas. La cual dependiendo de las necesidades del usuario se determina el tipo, clase y por consiguiente el diseño de la grúa, algunas de las necesidades son:

• finalidad de uso
• capacidad de operación
• frecuencia de operación
• área de trabajo
• condiciones de trabajo

Nuestra grúa debe cumplir además con las especificaciones particulares del lugar donde se instala y de normas de seguridad. Por lo que se recurre a buscar una grúa en el mercado, la cual resulta costosa, por tal razón se propone el diseño para reducir el costo de adquisición.

Capítulo I  
Descripción y Clasificación de Grúas.

1.1 INTRODUCCIÓN Y TIPOS DE GRÚAS

        En este capítulo se describen los diferentes tipos de grúa que comúnmente se encuentran en el mercado, se define detalladamente el tipo de grúa que nos concierne, sus clasificaciones, algunas de las características, conceptos, componentes, normas de diseño y se plantean los requerimientos del usuario.

1.1.1 Tipos de grúas

        Es importante distinguir que existen una gran variedad de grúas dependiendo de su forma, su tamaño, su instalación y movilidad. En cuanto a su forma, cada grúa puede adaptar un uso específico. En cuanto al tamaño de estas, se extiende desde las más pequeñas grúas móviles utilizadas en los talleres, las grúas torre usadas en la construcción de edificios, hasta las enormes grúas usadas con fines marítimos, ya se han mercantiles, de construcción o de rescate.

        Ahora bien, en cuanto al tipo de instalación y la movilidad de la grúa, se pueden clasificar en:

• Grúas fijas
• Grúas Rieles
• Grúas móviles

Grúas Fijas:

        Se instalan mediante un pie que queda fijo en el suelo, como también mediante un soporte anclado a la pared. Estos anclajes deben ser firmes en ambos casos. Estas grúas por lo general no trasladan al usuario a través  del lugar.

        Un ejemplo de este tipo de grúa es la llamada grúa torre, la cual es común en construcciones y operaciones de puertos marítimos.

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Figura 1 Grúa Torre

Grúas de Rieles:

        En ocasiones se les llama de techo, pórtico y otras veces se les llama grúas viajeras, reciben su nombre debido al uso de rieles para trasladarse de un punto a otro, dichos rieles algunas veces se apoyan en las estructuras arquitectónicas por lo que se les llama de techo, en este caso es imprescindible que dicha estructura cumpla con ciertas características necesarias para soportar los esfuerzos, por otro lado las grúas pórtico se construyen para evitar el uso de la estructura del edificio o cuando se encuentre en un espacio abierto, estas pueden trasladarse sobre un riel o ser fijas.

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