Cómo calcular la desviación de la grúa aérea

Un puente grúa es una herramienta esencial para levantar y transportar cargas pesadas en entornos industriales. Sin embargo, para garantizar el funcionamiento seguro y eficiente de una grúa puente, es fundamental comprender la deflexión de la grúa. En este artículo, analizaremos qué es la deflexión, por qué es importante y cómo calcular la deflexión de un puente grúa.

¿Qué es la deflexión?

La deflexión es el grado en el que la estructura de una grúa se dobla o deforma bajo carga. Es un factor esencial a tener en cuenta al diseñar, operar y mantener una grúa aérea. La deflexión de la grúa puede ser causada por varios factores, entre ellos la distribución del peso, la aceleración y las vibraciones.

¿Por qué es importante la desviación?

La deflexión de una grúa aérea puede afectar significativamente su seguridad y eficiencia. Si la estructura de una grúa se desvía demasiado, puede provocar que la grúa vuelque, poniendo en riesgo al operador y a cualquier persona que se encuentre cerca. Además, una deflexión excesiva también puede provocar la fatiga de los componentes de la grúa, lo que reduce la vida útil de la grúa y aumenta los costos de mantenimiento.

Criterios de deflexión vertical

Los criterios de deflexión vertical se refieren a la relación de deflexión máxima (vertical) permitida para un dispositivo de elevación. La deflexión vertical difiere de la deflexión horizontal, pero ambas se tienen en cuenta para los puentes grúa de vía cerrada. La deflexión vertical se refiere al cambio de posición del puente, vía o pluma de una grúa a lo largo del eje vertical.

La mayoría de los sistemas de grúas se fabrican con una deflexión aproximada porque los fabricantes no tienen control sobre la instalación, la rigidez de la base o la variación estándar en las tolerancias de espesor de las tuberías, tubos, placas de acero y láminas metálicas. Esto significa que algunas variaciones por encima o por debajo de las deflexiones definidas por los fabricantes deben considerarse normales. Sin embargo, cuando las grúas aéreas se instalan de acuerdo con el manual de instalación estándar y se mantienen de acuerdo con el manual de instalación y mantenimiento del fabricante, puede estar seguro de la seguridad de los productos de elevación y de su capacidad para manejar las capacidades nominales y los estándares de rendimiento elegidos.

Medición de la deflexión para estándares de seguridad

Al medir la deflexión para estándares de seguridad, la deflexión se mide a una capacidad de 100%, en lugar de a una capacidad de 125%. De acuerdo con las normas ANSI (ANSI/ASME B30.2) para pruebas operativas y de funcionamiento de grúas viajeras, “la deflexión estándar debe medirse con una carga del 100 por ciento de la capacidad nominal y no debe exceder la deflexión permitida especificada por la norma de diseño aplicable. .” Para cada tipo de grúa, el valor de deflexión difiere según la longitud, la luz o el alcance total de la grúa.

Calcular la deflexión vertical

Para las grúas puente de estación de trabajo (vía cerrada), el valor de deflexión vertical es menor que para las grúas puente más pesadas. Los puentes grúa para estaciones de trabajo con vías cerradas tienen un límite de deflexión de L/450, donde “L” es la longitud o luz de la grúa. En otras palabras, para determinar la deflexión de su puente grúa para estación de trabajo, primero debe conocer su luz o longitud. Esta ecuación normalmente se mide en pulgadas o centímetros porque la deflexión total debe ser muy pequeña. Si su deflexión es mayor que un valor medido en pulgadas, es posible que tenga un problema.

Por ejemplo, supongamos que tiene un puente de 34 pies sobre una grúa puente para estación de trabajo. La deflexión se puede determinar cambiando primero la unidad de medida de pies a pulgadas. Un puente de 34 pies tiene 408 pulgadas de largo (pies x 12 = pulgadas). Divida 408 pulgadas por el límite de deflexión especificado para grúas puente cerradas (L/450). Eso le dará una deflexión de menos de una pulgada (0,9 pulgadas).

Calcular la deflexión horizontal

Si bien es importante tener en cuenta la deflexión vertical para las grúas puente, la deflexión horizontal también es un factor crítico para garantizar la seguridad y confiabilidad del equipo de elevación. La deflexión horizontal se define como el desplazamiento de la viga de la grúa en la línea central cuando está bajo una carga nominal completa.

La deflexión horizontal de una grúa generalmente se mide con un medidor de deflexión o con herramientas de medición láser. El medidor de deflexión es un dispositivo que mide el movimiento relativo de la viga de la grúa en la línea central bajo carga completa. Las herramientas de medición láser, por otro lado, utilizan un láser para medir la distancia entre dos puntos para calcular la deflexión.

La deflexión horizontal permitida para puentes grúa generalmente se establece en 1/600 de la luz para puentes grúa y 1/400 de la altura para grúas de bandera. Sin embargo, esto puede variar según el estándar de diseño específico y las especificaciones del fabricante.

Especificaciones organizativas

Como se mencionó anteriormente, los valores de deflexión permitidos para puentes grúa pueden variar de una grúa a otra y de una asociación a otra. Por eso es importante tener en cuenta las especificaciones organizativas establecidas por el fabricante o la asociación correspondiente al diseñar, instalar y mantener puentes grúa.

Por ejemplo, la Asociación de Fabricantes de Grúas de América (CMAA) establece estándares para las grúas puente utilizadas en América del Norte. La CMAA ha clasificado las grúas puente en seis clases de servicio según la severidad del uso previsto. Cada clase de servicio tiene diferentes especificaciones para la deflexión permitida, la capacidad de carga y otros factores.

¿Cómo calcular la deflexión de una grúa aérea?

La deflexión de una grúa puente se puede calcular utilizando algunas fórmulas diferentes. Estos son los pasos para calcular la deflexión de un puente grúa:

Paso 1: determinar la carga

Primero, determine el peso de la carga que levantará la grúa. Este peso debe incluir el peso de la carga y el peso del equipo de elevación.

Paso 2: determinar la distribución de carga

A continuación, determine cómo se distribuirá el peso de la carga a lo largo de la estructura de la grúa. Esto puede variar según el diseño de la grúa, el equipo de elevación utilizado y la forma y el tamaño de la carga.

Paso 3: Calcule la deflexión

Una vez que haya determinado la carga y la distribución de la carga, puede calcular la deflexión de la grúa utilizando la siguiente fórmula:

Deflexión = (5 x Carga x Distancia^4) / (384 x Módulo de elasticidad x Momento de inercia)

Dónde:

Carga = el peso de la carga que se levanta

Distancia = la distancia desde el centro de la carga hasta el punto donde se mide la deflexión

Módulo de elasticidad = una medida de la rigidez de un material y la resistencia a la deformación.

Momento de inercia = medida de la resistencia de una estructura a la flexión.

Factores que afectan la desviación

Varios factores pueden afectar la deflexión de una grúa puente. Éstos son algunos de los factores más importantes a considerar:

Peso de la carga

El peso de la carga es uno de los factores más críticos que afectan la deflexión. Cuanto más pesada sea la carga, más se deformará la grúa.

Distribución de la carga

La forma en que se distribuye el peso de la carga a lo largo de la estructura de la grúa también puede afectar la deflexión. Una distribución desigual del peso puede provocar que la grúa se desvíe más en algunas zonas que en otras.

Diseño de grúa

El diseño de la grúa en sí también puede afectar la deflexión. Factores como la longitud de la pluma de la grúa, el tipo de equipo de elevación utilizado y el peso total de la grúa pueden afectar la deflexión de la grúa bajo carga.

Mantenimiento de grúas

Por último, el mantenimiento de la grúa también puede afectar a la deflexión. Con el tiempo, el desgaste de los componentes de la grúa puede hacer que esta se desvíe más bajo carga.

Calcular la deflexión de un puente grúa es esencial para garantizar la seguridad y eficiencia de la grúa. Al comprender qué es la deflexión, por qué es importante y cómo calcularla, los operadores de grúas y los profesionales de mantenimiento pueden mantener sus grúas en condiciones óptimas y minimizar el riesgo de accidentes.