FACTOR DE SEGURIDAD EN GANCHOS DE GRÚAS

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

FACTOR DE SEGURIDAD EN GANCHOS DE GRÚAS

COLABORADORES

AYLIN ANAHI GUZMAN VEGA                               M. 1663334    CARRERA: IMA

ANDREA DALINDA LEIJA HERNANDEZ               M. 1656971    CARRERA: IMA

EMMANIEL ALEJANDRO VALDES BARRERA     M.1683577     CARRERA: IMA

M.C. ROBERTO ALBERTO MIRELES PALOMARES.

En San Nicolás de los Garza, Cd. Universitaria a 25 de mayo del 2018

Índice

1.Prólogo…………………………………………………………………..…………….. 3

1.1 Objetivo…………………………………………………………….………. 3

1.2 Introducción………………………………………………………………... 4

1.3 Hipótesis……………………………………………………………………. 4

1.4 Metodología ……………………………………………………………….. 5

1.5 Limitaciones del proyecto…………………………………………………. 5

2. Descripción general…………………………………………………………………...6

3. Indicador de Carga…………………………………………………………………… 7

3.1 Indicador de carga en gancho………………………………………............7

3.2 Indicador de carga máxima………………………………………………....7

4. Factor de seguridad…………………………………………………………………….7

4.1 factor de seguridad de ganchos de grúas …………………………………8

5. Fallas en un gancho de grúa ………………………………………………………… 8

6. Procedimientos de izaje seguro de cargas con ganchos de grúa…………………..9

7. Carga admisible del gancho………………………………………………………. 9

8. Pestillo de seguridad en ganchos para grúas……………………………………...10

9. Resultados………………………………………………………………….………….. 10

9.1 Estudio de carga en SolidWorks ………………………………………...10

9.2 Comparación del resultado en SolidWorks con el problema teórico ……11

10. Síntesis ……………………………………………………………………………….. 12

Bibliografías…………………………………………………………………………………13

GANCHOS DE GRÚAS

Factor de seguridad en ganchos de grúas

1. Prólogo

Las fallas en los ganchos de grúas son un problema por el cual debemos estar preocupados, ya que representan un factor de riesgo que afecta la integridad de las personas que se relacionan con este tipo de maquinaria.

Las fallas pueden ocurrir por distintos factores: falla humana, falla mecánica o intervención del medio ambiente. Esta última está fuera del rango de alcance y mitigación por parte del equipo de trabajo de las grúas pues no se sabe cuándo el clima estará en contra nuestra; no obstante, una adecuada preparación, la correcta aplicación de medidas de seguridad óptimas y adecuado diseño de la grúa y sus componentes puedan amenguar la debacle.

1.1 Objetivo

El objetivo de este trabajo es analizar de manera completa el gancho de una grúa, a través de un análisis de elementos finitos, con el cual podamos ver un amplio panorama de los diversos factores que puedan afectar al gancho y las distintas fallas que este pueda tener. Identificar el factor de seguridad de un gancho de grúa es lo primordial, para así evitar fallas y fracturas en el mismo y que este pueda realizar su función correctamente tomando en cuenta todo lo que interviene con el gancho física, química y estructuralmente.

Informar un estudio en el cual la viabilidad de conducir se ha explorado el análisis probabilístico de elementos finitos para el diseño de gancho de grúa

1.2 Introducción

El análisis de elementos finitos del gancho de grúa es una parte fundamental de este proyecto, ya que con la simulación podemos predecir cualquier riesgo de falla dentro del gancho. El análisis estructural es un estudio de la determinación de los efectos de una carga aplicada, el cual nos brinda el factor de seguridad/riesgo necesario para llevar a cabo el diseño de la pieza (gancho de grúa) de manera correcta.

La incorporación de factores de seguridad en el diseño no es asunto sencillo, porque tanto la resistencia como la falla tienen muchos significados distintos. La resistencia se puede medir con la capacidad portante, o de carga, de una estructura o bien se puede medir por el esfuerzo en el material. La falla puede equivaler a la fractura y el completo colapso de la estructura o puede significar que las deformaciones se han vuelto tan grandes que la estructura ya no puede realizar sus funciones. Esta última clase de falla puede presentarse con cargas muchos menores que las que causan el colapso real.

Este estudio es de gran ayuda para los ingenieros en la fase de modelado y simulación, ya que se brinda un factor capaz de predecir la probabilidad de fallas para así asegurar la confiabilidad, la seguridad y el peso óptimo con el cual pueda lidiar el gancho de grúa.

Palabras clave: Gancho, fatiga, fractura, factor de seguridad, tensión, esfuerzo

1.3. Hipótesis

Vamos a considerar que el factor de seguridad mínimo de los ganchos para grúas será cuatro para la carga nominal máxima, elevándose a cinco cuando los ganchos sean empleados para el transporte de materiales peligrosos, porque los ganchos de grúa necesitan cierta resistencia para soportar las cargas que utilizaran.

1.4 Metodología

Para realizar la simulación del gancho, fue necesario utilizar SolidWorks, un software de diseño asistido por computadora, utilizado para modelar piezas, ensamblajes en 3D y planos en 2D, el cual ofrece la posibilidad de simular con los datos previamente establecidos. El material utilizado fue AISI 1020. ¿Por qué utilizamos este material? Porque es un acero con un bajo contenido de carbono, utilizado principalmente para la fabricación de maquinaria y construcción mecánica de estructuras.

Aplicamos una sujeción en el mango de nuestro gancho de grúa, esto quiere decir que nuestra mango de la grúa estará sujeto de esa arte la cual se muestra en la figura 1.1 y al asiento del gancho aplicamos una carga (fuerza) de 1000 N (figura 1.2).

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

1.5 Limitaciones del proyecto

Las limitaciones del proyecto sucedieron principalmente al momento de realizar la simulación, ya que debemos de aplicar el material que deseamos utilizar y que por sus propiedades creemos es el correcto, en este caso AISI 1020 como previamente se comentó.  

2. Descripción general

Los ganchos para grúas son dispositivos para la elevación y bajada de cargas por efecto de un motor que lo sujeta con la ayuda de un cable principal y unas cadenas denominadas eslingas que sujetan las cargas a desplazar. Su diseño está hecho de tal manera que la forma de ellos permita un rápido y seguro enganche de las cargas, pero están expuestos a un desenganche accidental, por tal motivo a los mismos se les incorpora un seguro, para prevenirlo (figura 2.3).

Los ganchos trabajan a la flexión, en forma inversa a los anillos y pernos, motivo por el cual se establecieron normas muy estrictas para su construcción. Por tal motivo está prohibido el uso de ganchos hechizos, en el caso de necesitar un gancho especial este tiene que ser construido por un especialista que entienda perfectamente la necesidad de crear un elemento libre de tensiones internas.

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