Mecánica - Grúa 3p564y

UNIVERISDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ CENTRO REGIONAL DE AZUERO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA LICENCIATURA EN INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA MECÁNICA

Máquina de Carga “La Grúa”

FACILITADOR: Córdoba, Rafael

GRUPO: 7IE-122

INTEGRANTES Delgado, Humberto Martínez, Vicente Ojo, Rosa Ordóñez, Yahir Trottman, Yorleni Vargas, Catalino

Entregado el 14 de julio de 2010

INTRODUCCIÓN Se sabe que las grúas son un tipo de máquinas diseñadas para el trabajo de construcción principalmente, aunque son utilizadas para diversas funciones. Una grúa es una máquina de elevación de movimiento discontinuo destinado a elevar y distribuir cargas en el espacio suspendidas de un gancho. Por regla general son ingenios que cuentan con poleas acanaladas, contrapesos, mecanismos simples, entre otros; para crear ventaja mecánica y lograr mover grandes cargas. La grúa torre es una grúa moderna de balance. Ésta queda unida al suelo (o a alguna estructura anexa). Debido al alcance y a la altura que pueden desarrollar se utilizan mucho en la construcción de estructuras altas. La pluma, mencionada anteriormente, es la viga horizontal de celosía; tiene unos contrapesos en un extremo para generar el balance y también va cargada en el cimiento para conseguir el momento de empotramiento necesario para funcionar. Para el correcto funcionamiento de la grúa deben existir controladores de pares de fuerza, de distancia para no someter a la grúa a mayores tensiones de la necesaria.

CONTENIDO 1. Historia: Las primeras grúas fueron inventadas en la antigua Grecia, accionadas por hombres o animales. Estas grúas eran utilizadas principalmente para la construcción de edificios altos. Posteriormente, fueron desarrollándose grúas más grandes utilizando poleas para permitir la elevación de mayores pesos. En la Alta Edad Media fueron utilizadas en los puertos y astilleros para la estiba y construcción de los barcos. Algunas de ellas fueron construidas ancladas a torres de piedra para dar estabilidad adicional. Las primeras grúas se construyeron de madera, pero desde la llegada de la revolución industrial los materiales más utilizados son el hierro fundido y el acero. La primera energía mecánica fue proporcionada por máquinas de vapor en el siglo XVIII. Las grúas modernas utilizan generalmente los motores de combustión interna o los sistemas de motor eléctrico e hidráulicos para proporcionar fuerzas mucho mayores, aunque las grúas manuales todavía se utilizan en los pequeños trabajos o donde es poco rentable disponer de energía.

2. Las grúas: Existen diversos tipos de grúas como por ejemplos las grúas torres, las hidráulicas, las excavadoras, las grúas plumas, las autopropulsadas, entre otras tantas. La grúa es una de las principales maquinarias que utilizamos para grandes construcciones, para instalaciones industriales, etc., la misma permite el traslado de forma vertical de los materiales o cargas que necesitan elevación y que serán utilizadas para la obra. Las grúas pueden cargar desde los cientos de kilos hasta las miles de toneladas. Por regla general son ingenios que cuentan con poleas acanaladas, contrapesos, mecanismos simples, etc. para crear ventaja mecánica y lograr mover grandes cargas. Ahora bien, las grúas tienen sus inconvenientes; además de levantar una gran cantidad de peso, deberá siempre de estar en equilibrio; para esto posee un dispositivo que es utilizado para mantenerlo firme, esto es posible gracias a dos pies que estas poseen, con los cuales le es posible desplazar el centro de la gravedad de la maquina y el peso que esta soporta. Se pueden encontrar diversos tipos de grúas, las cuales cada una tendrá una función específica.

3. Clasificación de las grúas dependiendo de su movilidad y el tipo de instalación: a. Grúas fijas: estas se colocan mediante un pie que permanece sostenido en el suelo o mediante un soporte anclado a la pared, estas anclas deben ser firme. b. Grúas de techo o raíles: en este tipo de grúas, los raíles se ubican en el techo, lo cual deberá de resistir el peso de la estructura. c. Grúas móviles: esta es la más utilizada, exige mucho espacio, mantenimiento, y una buena habilidad para poder manejarla. Estas grúas poseen una base con ruedas, esta base generalmente es de anchura fija o graduable. Las grúas móviles son perfectas para pasar por lugares estrechos y deben aproximarse lo más que puedan a los puntos entre los que se realizan las transferencias ya que estas no permiten el giro del asiento.

4. Tipos y funciones de grúas: a. Grúa Hidráulica: La característica que distingue a esta grúa de todas las demás es su sistema hidráulico para elevaciones así como para el frenado. Las grúas hidráulicas generalmente pueden soportar una capacidad de elevación de hasta 180 kg, además de realizar elevaciones puede darse el lujo de realizar el traslado de personas. Este tipo de grúas es ideal para utilizaciones de tipo doméstico, e incluso para centros geriátricos. Para evitar que la cinta del arnés se enrede por cualquier sector de la grúa, se le coloca material antideslizante para impedir problemas. El mástil se coloca o sujeta por un carril interior, que permite su anclaje, este evitará diferentes tipos de inconvenientes. El cilindro de la respectiva grúa puede colocarse de dos variadas formas, desde la base al mástil, o incluso en la parte de arriba del brazo. Esto provee varias características a la grúa hidráulica, un ejemplo de su uso es que permite dos rangos de elevación para que puedan adaptarse a las diferentes necesidades de cada uno de los s. Con respecto a su sistema de frenado, la base principal de este es la transmisión de una determinada energía por medio de un fluido, para lograr detener por medios lo más simples posibles la grúa. El funcionamiento tiene como objetivo principal encargarse de frenar la grúa durante su actividad normal (por medio de su Sistema Hidráulico). Estas grúas traen consigo un sistema de emergencia, pero en este caso es mecánico. Solo será utilizado en ocasiones de fallo en el sistema principal. b. Grúa Móvil: Las grúas móviles son aquellas conformadas en principio por un vehículo portado correctamente sobre ruedas, con sus respectivos usos de dirección propia y su respectiva propulsión. Las grúas móviles deben poseer un equipo de elevación tipo pluma. Se puede darle variados usos a las grúas móviles, desde infinidades de tipo de construcciones e incluso para montar una Grúa de Torre, utilizada para obras de magnitud mucho más grande. El funcionamiento de las grúas móviles está impulsado a través de un brazo telescópico que actúa bajo movimientos hidráulicos que lo desplazan. La acción de elevación está impulsada por su respectivo motor. Los estabilizadores de esta grúa evitan que esta se vuelque Las grúas móviles son muy útiles y apropiadas para usos, por ejemplo en centros hospitalarios, construcciones en grandes solares e inclusive residencias, siempre y cuando haya espacio necesario para maniobrar este tipo de grúas e incluso poder almacenarlas. Para usos dentro de casas privadas es apropiado utilizar modelos pequeños para realizar las maniobras en espacios restringidos. Grúas de mayor tamaño habitualmente pueden ser ajustadas, de acuerdo a las necesidades y el espacio en que se esté trabajando, generalmente ajustando la anchura se puede llegar a determinar si esta puede pasar por estrechos y angostos lugares.

c. Grúa Tipo Pluma: Las grúas de tipo pluma se caracterizan por tener la capacidad de elevarse en sí mismas, extendiéndose a lo largo o a lo ancho a través de diferentes tramos o secciones que se van engarzando una con otra a través de sistemas hidráulicos y mecánicos. En estos tipos de grúa hay diferente tipos de dispositivos en los cuales se basa el funcionamiento de la misma. El más frecuentemente usado es el dispositivo que se aplica para el replegado de la pluma sobre una grúa pluma que realiza la distribución en forma horizontal y es de montaje rápido. Este tipo de grúa se monta sobre un pie de pluma y una punta de pluma, articulados, entre sí, y atravesados por un sistema de cableado desde el mando del carro de la pluma distribuidora, hasta el sistema de poleas, que le permiten circular por encima de la pluma, articulando con los sistemas de poleas de la punta de la pluma que permite la articulación para el ascenso y descenso de las cargas, movimientos, etc. Las grúas más características son las grúas torres, que alcanzan medidas de hasta 50 metros de altura, pueden movilizar entre 3 y 12 toneladas, alcanzan una movilidad de giro de hasta 20 metros por su eje. Cuentan con sistemas de ganchos, con bases auto estable, trasladable sobre rieles. Se mueve en tres tipos de velocidades de elevación y tres velocidades de giro, comandable con palancas de control desde cabina. d. Grúa Telescópica: Las grúas telescópicas, usualmente presentan la particularidad, aquello que las distinguen de todas las demás de poseer una pluma o también llamada “Flecha” que dentro lleva consigo más de un cilindro. La pluma telescópica que lleva consigo tiene una forma habitualmente rectangular, y sus materiales están hechos de acero de alta durabilidad y resistencia, la regulación de la base o plataforma que lleva consigo se cumple generalmente de forma automática. Para realizar labores que requieran mayores áreas de trabajo, las grúas telescópicas llevan consigo una especie de radio que está limitado también de forma automática, todo basado en el peso que la cesta o canastilla pueda llegar a soportar. El accionamiento del sistema puede basarse en diferentes conceptos, dos para ser más concreto, el primero de estos es el hidráulico total, y como segundo o restante sistema, se trata de un accionamiento eléctrico, que en caso de limitación envía un preaviso a un cuadro de control. Lleva consigo un giro de 360° en continuo en base a un reductor de planetarios con freno involuntario de discos y activado por un motor hidráulico de forma orbital de elevado par y bajas revoluciones. Los estabilizadores de esta grúa son accionados por cuatro pies con su respectivo sistema hidráulico, compuesto por cilindros de freno doble, que llevan consigo una válvula de bloqueo. A su vez unos finales de carrera están colocados en cada uno de los estabilizadores que sobre todas las cosas su único objetivo será garantizar la adherencia de estos mismo al sueño e impedir que estos puedan elevar la pluma si los estabilizadores no están correctamente encajados, de esta forma aseguraran una estabilidad a la perfección y por ende una seguridad al trabajar.

e. Grúa Excavadora: Por lo que concierne a la excavación de zanjas o pozos, ya la carga de escombros o tierra, el pico y la pala deben considerarse como instrumentos anticuados. Estas laboriosas tareas las realiza actualmente una máquina: la excavadora cargadora mecánica, que está equipada con dos potentes brazos articulados, uno a cada extremo, movidos por energía hidráulica. El brazo articulado posterior, provisto de cuchara con borde dentado, puede efectuar excavaciones hasta de 4,11 m de profundidad, así como recoger en una sola vez cerca de 1.000 litros (1 m31 de tierra excavada e ir amontonándola en una pila al nivel del suelo. Unos puntales hidráulicos movilizan al vehículo durante ésta y otras operaciones. Brazo articulado, provisto de cuchara excavadora y movido por fuerza hidráulica. Los dientes del borde de la cuchara se clavan en el suelo y arrancan material. f. Grúa Autopropulsada: Este tipo de grúas son maquinarias móviles autopropulsadas diseñadas para un trabajo discontinuo que requiere de elevar y distribuir cargas suspendidas de un gancho o de otro dispositivo de aprehensión con medios de conducción y movimiento propios que posibilitan su traslado y movimiento. Como maquinaria es la más utilizada para las grandes construcciones de edificios, construcciones de infraestructuras o edificaciones que requieren de un especial despliegue de cargas, manipulación y movimientos de traslado. Dadas las concepciones postmodernas y la avanzada industrialización del mercado mundial actual, sumado a los descubrimientos y a la alta tecnología, las empresas demandan soluciones diversas y especializadas, en cuanto a tiempos, rentabilidad y costos. g. Grúa Torre: Las grúas torre son un tipo de maquinaria industrial que consta en un gancho que sirve para la distribución de cargas tendido desde un cable tensado. Este gancho se desplaza a través de un carro a la extensión de una pluma. Se trata de una grúa está dispuesta para elevar discontinuamente cargas. Este tipo de grúas son instaladas temporalmente, y esta pensada para tener la suficiente potencia como para poder soportar incesantes montajes, desmontajes, tanto como traslados en distintos sitios. Usualmente son utilizadas en grandes construcciones, como creaciones de enormes edificaciones. Es importante un correcto uso y prevención ante la utilización de estas maquinarias. Este tipo de grúas actualmente está constituido elementalmente por brazo horizontal dispuesto para girar, motores de orientación, elevación y distribución de carga, no hay que olvidarse de la torre metálica. La torre de grúa tiene la posibilidad de poder desplazarse sobre variadas bases, o si bien puede fijarse a una determinada superficie, inmovilizarse sin ruedas, todo es según la utilización que se le vaya a dar. Como medida de prevención se recomienda enormemente que el uso de este tipo de maquinaria sea realizado con preferencia por personal especializado, así como imponer las normas dispuestas por el fabricante de la grúa para su correcto mantenimiento y conservación.

5. Componentes principales de la grúa torre: a.

Mástil: El mástil es un componente importante de la grúa, que consiste en una estructura metálica, comúnmente de forma rectangular que se encargará de dar la altura suficiente a la grúa, esta es básicamente su principal función a la hora del manejo de la maquina. Típicamente está conformada por módulos de celosía que proveen el transporte de la grúa. A la hora de realizar el determinado montaje de la maquina es necesario unir dichos módulos utilizando tuercas o tornillos que dotarán la altura deseada y necesitada para la determinada función. En el sector de arriba del mástil se encuentra una “Zona giratoria” que provee a la grúa de movimientos de hasta 360º en forma horizontal. Depende del modelo de la grúa que el mástil disponga de una cabina para el operario. b. Flecha: La flecha se ocupa de proveer radio y alcance necesario a la grúa, es una estructura metálica típicamente de una forma triangular, tanto como el mástil se considera una de las partes principales que componen dicha grúa. Este componente puede variar tanto en longitud, como en peso, pero siempre dependiendo de las necesidades de la construcción que se esté realizando, de sus magnitudes, etc. La flecha también puede ser encontrada o llamada como pluma, que es básicamente lo mismo. Como último, al igual que el ya mencionado mástil este tiene una estructura modular para facilitar su transporte. c. Contraflecha: La contraflecha tiene una longitud aproximadamente del 40% o 50% de la de la pluma. Este componente de las grúas de torre está unido al mástil, opuesta al sector en donde se unen la flecha y el mástil. Los contrapesos suelen ser puestos en el final de la contraflecha. d. Contrapesos: Son utilizados fundamentalmente para estabilizar los pesos y la inercia que formula la flecha de la grúa. Suelen estar fabricados de variados metales, o incluso hormigón. Los contrapesos cumplen sus funciones estando o no estando la grúa en su respectivo funcionamiento. Este tipo de grúas suelen tener algunos otros componentes de uso general con respecto a otras grúas que no los distinguen ni dan cierta particularidad, pero aún así podemos mencionarlos vagamente, algunos de ellos son el lastre, el carro, los cables, el gancho y sus respectivos motores.

CONCLUSIONES Al realizar este informe hemos llegado a las siguientes conclusiones: 1 . Las grúas son un tipo de máquinas, que poseen un mecanismo muy peculiar y sencillo, la función esencial de las grúas es elevar y distribuir en el espacio, las cargas suspendidas de un gancho o de cualquier otro rio de aprehensión. 2 . L a s grúas torres son utilizadas mayormente en las construcciones de edificios u otros tipos de construcciones. 3 . La grúa torre pueden llegar a levantar cargas de cientos de toneladas, lo que le facilita la vida al hombre y a las grandes industrias constructoras. 4 . Para poder que la pluma de la grúa torre gire los grados necesarios se utiliza un tipo de poleas acanaladas y una corona giratoria. 5. La pluma tiene unos contrapesos en un extremo para generar el balance y también va cargada en el cimiento para conseguir el momento de empotramiento necesario para funcionar. 6. Para que la grúa funcione correctamente debe de existir controladores de pares de fuerza de distancia para no someter la grúa a mayores tensiones de la necesaria.

BIBLIOGRAFÍA  http://es.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%BAa_torre  http://www.revolucionesindustriales.com/maquinasindustriales/gruas-industriales-tiposde-grua  http://www.jmrl.net/gruas%20moviles/index.html  http://www.revolucionesindustriales.com/maquinasindustriales/gruas-hidraulicas  http://www.revolucionesindustriales.com/maquinasindustriales/gruas-moviles  http://www.revolucionesindustriales.com/maquinasindustriales/gruas-pluma  http://www.revolucionesindustriales.com/maquinasindustriales/tipos-gruas-telescopicas  http://www.revolucionesindustriales.com/maquinasindustriales/excavadoras  http://www.revolucionesindustriales.com/maquinasindustriales/gruas-torre  http://www.revolucionesindustriales.com/maquinasindustriales/gruas-autopropulsadas  http://www.gruasaguado.com/files/billeder/DSC00630.JPG

ANEXOS Grúas Hidráulicas

Grúa Móvil

Grúa Tipo Pluma