General
De acuerdo con el estado del arte actual de la tecnología, existen dos sistemas para implementar la guía lateral de las ruedas de la grúa. Las bridas se utilizan en operaciones de grúa de ligeras a medias. Aquí, la guía lateral se lleva a cabo rectificando el ala en el carril. La ventaja de este método es su implementación simple. Aparte de la rueda de la grúa con brida y el carril del paso de la grúa, no es necesario ningún equipo técnico adicional para el guiado lateral de la grúa. La desventaja de este método es el desgaste que se produce en la rueda y en el carril. La figura 01 muestra un impulsor con un ala de rueda en un carril KS.
La segunda solución es el uso de rodamientos guía laterales. En este caso, la rueda de la grúa no necesita tener un ala; puede moverse libremente de lado a lado en el carril del puente grúa, aparte de la fricción. Si las alas de las ruedas todavía están presentes, sólo sirven como protección contra el descarrilamiento. El inevitable sesgo de la grúa se ve obstaculizado por los rodamientos laterales, que están en la posición de las ruedas de la grúa o dispuestos delante o detrás de los ejes de la grúa. La ventaja de esta solución son las fuerzas de guiado de la vía significativamente reducidas, ya que los rodillos de guía laterales siempre están presionados contra el carril de la grúa mediante un muelle. Asimismo, el desgaste de los rodamientos guía laterales y la rueda de la grúa es considerablemente menor. Sin embargo, este tipo de guía lateral necesita un cierto espacio de montaje al lado del carril de la grúa, y se asocia con mayores costes de adquisición. La figura 02 muestra la guía a través de los rodamientos de guía laterales en un carril KS.
Determinación de los esfuerzos para el sesgo
Las desviaciones dimensionales, el desgaste y el juego en el guiado lateral provocan la inclinación de la grúa. Aquí, surge un ángulo de deslizamiento α entre los ejes de la grúa y el eje de la vía de la grúa (ver figura 03).
La magnitud de los esfuerzos de reacción horizontales del sesgo está influenciada por varias condiciones de contorno. Además del tipo de guía lateral, son cruciales la posición de la guía y el sistema de chasis de las ruedas de las ruedas de grúa. Las dimensiones de la grúa, la posición del centro de gravedad general y la suma de todas las cargas de las ruedas también influyen en la magnitud de las fuerzas de inclinación. La figura 04 muestra cuatro variantes de diseño y las fuerzas de reacción horizontales resultantes, incluida la alineación.
Los fabricantes de grúas siempre proporcionan los esfuerzos de guía laterales en las fichas de datos de las grúas. Si aún no se conoce el fabricante la grúa cuando se dimensiona la viga de puente grúa, los esfuerzos de guía laterales para los puentes grúa se pueden determinar de manera simplificada según DIN EN 1991-3, capítulo 2.7.4 [1].
Ejemplo y entrada en CRANEWAY
Para este artículo técnico, la empresa ABUS Kransysteme nos ha facilitado una hoja de datos de la grúa para una grúa puente de dos puentes (ZLK) con una capacidad de elevación de 10 t. La grúa es guiada por un lado mediante rodillos guía laterales. La figura 05 muestra los efectos de carga según la norma DIN EN 1991-3 en forma de tabla. Debajo de la tabla hay una representación esquemática de la grúa desde arriba con indicación de las flechas de carga y designaciones de carga.
Es especialmente importante la aplicación de los esfuerzos de guía laterales (así como los otros esfuerzos de masa horizontales) en la dirección correcta, así como la viga de puente grúa correcta para conseguir un dimensionamiento económico. En CRANEWAY se pueden definir las cargas para una viga con cargas por rueda máximas y para una viga con cargas por rueda mínimas. Se debe tener en cuenta la dirección de movimiento de la grúa y la designación de las ruedas de la grúa, así como la dirección positiva de la carga respectiva en función de la alineación de las flechas de carga en el gráficp. La figura 06 muestra la fuerza de sesgo S y las fuerzas horizontales asociadas HS por eje de grúa.
Los valores mostrados se determinan de la siguiente forma.
Viga con R-min:
Sd = γQ ⋅ S = 1,35 ⋅ 12,80 = 17,28 kN
HS,mín,2,d = γQ ⋅ HS,mín,2 = 1,35 ⋅ 3,10 = 4,18 kN
HS,mín,1,d = γQ ⋅ HS,mín,1 = 1,35 ⋅ -0,20 = -0,27 kN
Viga con R-max:
HS,máx,2,d = γQ ⋅ HS,máx,2 = 1,35 ⋅ 10,50 = 14,17 kN
HS,máx,1,d = γQ ⋅ HS,máx,1 = 1,35 ⋅ -0,60 = -0,81 kN
Resumen
Los esfuerzos para el sesgo son inevitables para las vigas carril. Sin embargo, es posible encontrar soluciones económicas para cada aplicación al elegir correctamente la guía lateral. Sin embargo, esto necesita la aplicación correcta de los esfuerzos de guía laterales. Este artículo ayuda a facilitar el trabajo con CRANEWAY para el usuario.