Carro de grúa horizontal cargado a partir de grúas basculantes.

Artículo técnico

En el caso de pistas de grúa con grandes vanos, no es raro que la carga horizontal desde la inclinación sea relevante para el diseño. Este artículo describe el origen de estas fuerzas y la entrada correcta en KRANBAHN. Es aquí en la aplicación práctica y el fondo teórico.

general

De acuerdo con el estado actual de la técnica, existen dos sistemas para realizar la guía lateral de las ruedas de grúa. En operaciones de grúa ligera a mediana, se utilizan bridas. Aquí, la guía lateral se lleva a cabo rectificando la brida en el riel. La ventaja de este método es la estructura simple. Hay junto a la rueda de la grúa con brida y la vía del carril de la grúa no se necesitan instalaciones técnicas adicionales para el guiado lateral de la grúa. La desventaja de este método es el desgaste que se produce en la rueda y el riel. La figura 01 muestra un impulsor con brida de rueda en un riel KS.

Figura 01 - guía con bridas

La segunda solución es el uso de rodillos guía laterales. La rueda de la grúa real no debe tener brida, aparte de la fricción, puede moverse libremente hacia adelante y hacia atrás en el riel de la grúa. Sin embargo, si las bridas de las ruedas están presentes, solo sirven como protección contra el descarrilamiento. El inevitable sesgo de la grúa se ve obstaculizado por los rodillos laterales, que están en la posición de las ruedas de la grúa o dispuestos delante o detrás de los ejes de la grúa. Las ventajas de esta solución son fuerzas de seguimiento significativamente reducidas, ya que los rodillos de guía laterales están presionados por un resorte siempre en el riel de la grúa. Asimismo, el desgaste de los rodillos guía laterales y la rueda de la grúa es significativamente menor. Sin embargo, este tipo de guía lateral requiere un cierto espacio lateralmente al lado del riel de la grúa y se asocia con mayores costos de adquisición. La figura 02 muestra la guía a través de los rodillos de guía laterales en un riel KS.

Figura 02 - Rodillos guía lateral

Determinación de fuerzas de sesgo

Las desviaciones dimensionales, desgaste y juego en la guía lateral conducen a un sesgo de la grúa. Aquí, se establece un ángulo de deslizamiento α entre los ejes de la grúa y el eje de la vía de la grúa (ver Fig. 03).

Figura 03 - Angulo de deslizamiento α

La magnitud de las fuerzas de reacción horizontales del sesgo está influenciada por varias condiciones de contorno. Además del tipo de guía lateral, la posición de la guía y el sistema de chasis de las ruedas de la grúa son cruciales. Del mismo modo, las dimensiones de la grúa, la posición del centro de gravedad y la suma de todas las cargas de las ruedas influyen en el tamaño de las fuerzas de inclinación. La Figura 04 muestra cuatro variantes del diseño y las fuerzas de reacción horizontales resultantes, incluida la alineación.

Figura 04 - Combinación de fuerzas de desviación para diferentes sistemas de conducción y guía

Los fabricantes de grúas siempre dan a los gerentes laterales de Krandatenblättern. Si en el momento de dimensionar la viga de la grúa aún no se conoce al fabricante de la grúa, los ejecutivos laterales para grúas de puente pueden determinarse de manera simplificada de acuerdo con la norma DIN EN 1991-3 capítulo 2.7.4 [1] .

Ejemplo y entrada en KRANBAHN

Para este aporte técnico, la empresa ABUS Kransysteme puso amablemente a disposición una cuchilla de grúa de una grúa de doble puente (ZLK) con una capacidad de carga de 10 t. La grúa se guía por un lado por los rodillos guía laterales. La figura 05 muestra los efectos de carga según la norma DIN EN 1991-3 en forma de tabla. Del mismo modo, a continuación se muestra una representación esquemática de la grúa desde arriba con una indicación de las flechas de carga y las designaciones de carga.

Figura 05 - Detalle de una grúa de ABUS Kransysteme.

Para el dimensionamiento económico, el enfoque de los gestores laterales (y también otras fuerzas de masa horizontales) en la dirección correcta y en el portador derecho es de particular importancia. En KRANBAHN, las cargas pueden definirse para un portador con cargas máximas de ruedas y para un portador con cargas mínimas de ruedas. Se debe tener en cuenta la dirección de desplazamiento de la grúa, así como 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 diagrama. La figura 06 muestra la fuerza de sesgo S y las fuerzas horizontales asociadas H S por eje de grúa.

Figura 06 - Cargas horizontales de sesgo y definición en KRANBAHN.

Los valores mostrados se determinan de la siguiente manera.

Portador con R-min:
S d = γ Q ⋅ S = 1.35 ⋅ 12.80 = 17.28 kN
H S, min, 2, d = γ Q ⋅ H S, min, 2 = 1.35 ⋅ 3.10 = 4.18 kN
H S, min, 1, d = γ Q ⋅ H S, min, 1 = 1.35 0 -0.20 = -0.27 kN

Portador con R-max:
H S, max, 2, d = γ Q ⋅ H S, max, 2 = 1.35 ⋅ 10.50 = 14.17 kN
H S, max, 1, d = γ Q ⋅ H S, max, 1 = 1.35 ⋅ -0.60 = -0.81 kN

resumen

Las fuerzas de las pistas de la grúa sesgada son inevitables. Sin embargo, con la elección correcta de guía lateral, se pueden encontrar soluciones económicas para la aplicación particular. Sin embargo, esto requiere la aproximación correcta de los gestores laterales. Esta contribución ayuda a simplificar el trabajo con KRANBAHN.

Palabras clave

Inclinación guiado lateral brida rueda

Referencia

[1]   Eurocode 1: Actions on structures - Part 3: Actions induced by cranes and machinery; EN 1991‑3:2010‑12
[2]   Seeßelberg, C.: Kranbahnen - Bemessung und konstruktive Gestaltung nach Eurocode, 4. Auflage. Berlin: Beuth, 2014

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