REDISEÑO DE GRUA HILO NTIMERO 1 PARA DESCARGA DE VAGON
DOII{PERO CRÑENOS
ELMER CASTILLO VERGARA
JOSE CARLOS ANNICCHIARICO BRITO
Uníversidad Aul6noma de OccldenbsEcctoN BtELtoÍECA
rql 'siY#$o 01,7 6 6 4
I llil[!ilJlul l||ululllu u
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SANTIAGO DE CALI
CORPORACION I'NIVERSITARIA AUTONOT{A DE OCCTDENTE
DIVISION DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA MECANICA
t.994
REDISEÑO DE GRUA HILO NITMERO 1 PARA DESCARGA DE VAGON
DoMPERo cañgnos
/tELMER CASTILLO VERGARA
JOSE CARLOS AI{NICCHIARICO BRITO
Trabajo de grado presentado como requisito parcial
para optar aI título de Ingeniero Mecánico
Direclor ADOLFO LEON GOMEZ
Ingeniero Mecánico
SANTIAGO DE CALT
CORPORACION I'NIVERSITARIA AUTONOMA DE OCCIDENTE
DIVISION DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERTA MECANTCA
L.994
-T6z)'8?ze 3ul €ra-- t
Nota de Aceptaeión
Aprobado por el Comité de trabajo de Grado en
cumplimiento de los requisitos, exigidos por laCorporacidn Universitaria Auténoma de Occidente para
optar al üttrlo de Ingeniero Mecánico.
Jurado
tlr
AGRADECIMIBNTOS
Is ar¡ffies eaPresa¡r snrs agradedndentos a:
DOCTOR ISAAC RAITIOS, Superlrrtenderrte de f¡lbrlca d3r IngEnto centralCasillltra.
INGENIERO HENRY MOltfES, Jefe f'Íolfenda
INGENIERO HT,TÍBERO BENTTEZ BI'ENO, J@ dE PIA¡EAdóT¡
INGENIERO HENRY GUapACge suARBZ, Jefe secdón diseño
INGENIERO ADOLFO LEON GOltEZ, Dl¡ecffi de Tds de Grado' ProúescUntverstdad Auü¡ma de Occtd€nte y Unfrgsildad ddl Valle'
Todas las ¡rcrsctas que de una u Ña fs¡na colabqarq¡ cs¡ la retlzadfr¡def Breser¡,te trabalo.
lv
DEDICATORIA
Con todo cariño a mi Madre FANNY llLARIAANNICCHLARICO por su apoyo, ánimo yconstante dedicación en el transcurso de miseshrdios hasta la culminación de mi carrera.
A mi padre LUIS CARLOS (q.e.p.d), en sumemoria, quien con su eiemplo y estÍmulovivencial me guió a seguir por el caminocorrecto.
A mi hermana INDIRA PATRICLA por suconstarite esümulo.
A mi tia AMELLA por su amor Y aPoyoincondicional.
A mis familiares que confiaron en mÍ.
A mis amigos
"Adquiere sabidurÍa, adquiere entendimiento. No teolvides, y no te desvíes de los dichos de mi boca.La sabidurÍa es la cosa principal. Adquiere sabiduria;y con todo lo que adquieres, adquiere entendimiento".Prwebfos 4z *7.
JOSE G,ARLOS
V
DEDICATORIA
A mis padres y hermanas, en especial mi madrequien de manera incondicional me ha brindadotodo su apoyo, con la seguridad de cosecharjustos y merecidos frutos.
rrTodo llega y todo pasa, lo único que queda es nuestraobra bien hecha". (ALAN GISBERT)
HEIJ'IER C"AÍ¡TILLO
vi
-T6ZJ. $ZeC3qcr
.7,q-r .¿
TABÍ.A DE CONTENIDO'''..'
''''.'
:Pág.
. o. r¡I'rRoDuccroN 1
2. DATOS GENERALES PARA EL CATCT'LO 6DE I"A GRUA HILO
: 3. ESPECTEIC,ACIONES DEL DISEÑO DE I.AGRUA HII.O 8
. 4. AñTALISIS DEL ASCENSO Y DESCENSODE LOS VAGONES 11
: 5. C"AI.CI,¡LO Y DISEÑO DEL GAITICHO 15..
,1
- 5.1. VERIFICACION DEL GANCHO 19
-':
: 5.2. CALCULO DE LA SOLDADURA PARA ELi cANcHo 20
: $.2.1.Soldadura de FÍlete someüda ai fiexión estática 21'
5.2.2. Soldadura de filete sometida a, faüga por flexión 24
'': 5.3. AplrcAcroN DEL coDrco DE NoRMASts, SISMORESISTENTES PARA LA SOLDADURAa DEL cANcHo 26t(-: 6. AI{ALISIS DE I.A ESTRUCTURA DE I.A
VIGA GAITICHO 2I
vti
Pá9.
6.1.ANALISIS DE TENSIONES SUFRIDAS PORLOS CABLES EN EL PROCESO DE DESCARGADE LOS VAGONES 33
6.2. ANALIS$ DE LAS TENSIONES DEL CABLEGULA SOBRE LA VIGA GANCHO
6.3. VERIFICACION DONDE SE PRESENTAN LASMAYORES TENSIONES
6.4. CALCULO DE LOS MOMENTOS DEEMPOTRAMIENTO EN LA VIGA CONTINUA(TUBO) DE LA VIGA GANCHO 40
6.5. CALCULO DE LAS REACCIONES EN LOSPUNTOS DE APOYO 45
6.6. ANALISIS DE LAS FUERZAS INTERNAS DE LAESTRUCTURA DE LA VIGA GANCHO 49
6.7. ANALISIS DE LA ESTRUCTURA DE LA VIGAGANCHO 52
6.8. CALCULO DE LOS ESFUERZOS INTERNOS DELA ESTRUCTURA DE LA VIGA GANCHO 59
6.8.L.Verificación de las fuerzas y esfuerzospresentes en la Viga Gancho 61
6.9. VERIFICACION DE LA VIGA GANCHO 67
6.10. CALCULO DE DEFLEXION DE LA VIGA (TUBO) 69
6.1.].. COMPROBACION DEL TUBO SELECCIONADO 73PARA LA VIGA GANCHO
6.12. COMPROBACION DEL TIPO DE PERFILSELECCIONADO 77
6.1.3. VERIFICACION DE LA VIGA GANCHOAPLICANDO ESFUERZOS COMBINADOS 79
6.1.4. VERIFICACION APLICANDO CODIGO DENORI'Í.AS SISMORESISTENTES 84
61-5. VERIFICACION APLICANDO CODIGODE NORI'ÍAS SISMORESISTENTE ARESULTADO DEL CIRCULO DE MHOR 85
37
39
vttlt
6.16. CALCULO DE LA SOLDADURA DE LAVIGA GATICHO
6.16.1-. Análisis estático
6.16.2. Análisis a faüga
6.L7. VERIFICACION DE LA SOLDADURA PARALA VIGA GANCHO APLICANDO CODIGODE NORMA SISMORESISTENTE
7. AITIALISIS DE T"AS TENSTONES SOBRE T,AESTRUCTURA PRINCIPAL
7.T. CALCULO DE LOS T'T.ASTILES
7.2. CALCULO DE ESTRUCTURA PRINCIPALPROPUESTA UTILIZANDO EL PROGRA¡YI.APGSTRESS
7.3. VERIFICACION DE LA ESTRUCTURAPRINCIPAL
7.4. EVALUACION APLICANDO CODIGO DE NORMASSISMORESISTENTES
7.5. CALCULO DE LA SOLDADURA PARA LAESTRUCTURA PRINCIPAL
7 .5.L. Análisis estático
7.5.2. Análisis a fatiga
7.5.3. Verificaeión de la soldadura para Iaestructura principal
7.6. CALCULO DE LA SOLDADURA SISTEMA DEAGARRE DE LOS MASTILES
7 .6.L. Análisis estáüco
7.6.2. Análisis a fatiga
7.6.3. Verificación de la soldadura delsistema de agarre al mástil superioraplicando código de normas sismoresis-tente
REACGIONES EN LOS APOYOS
CALCT'LO DE LOg PASADORES DE LOsAFOYOS DEL IIIASTIL SECT,NDARIO
CALCULO DE LOS PASADORES DE LOSAPOYOS DEL MASTIL PRINCIPAL
86
88
89
91.
92
94
99
r.13
LL4
1,L5
L08
LL0
tL1
Lt7
1L8
721
L22
u23
L26
L28
8.
9.
9.1.
rX
Pá9.
10. C"ATCT'LO DE LOg TRONII.LOS DE SUJECGIONDE LOS APOYOS L:3'z
11. CALCT'LO DE I.AS ZAPATAS PARAI,A ESTRUCTT'RA PRINCIPAL ACTUAL YPROPT'ESTA 136
11-.1.. CALCULO DE LA ZAPATA PARA LAESTRUCTURA PROPUESTA 136
LL.z. CALCULO DE tA ZAPATA PARA LAESTRUCTURA ACTUAL MODIFICADA 1I[l
L2. CALCI,'LO Y SELECCION DE LOg CABLESDE IZ,A.'E Y GT,IA DE I,A GRUA L49
T2.7. CALCULO DE LOS SUJETACABLE 156
I2.2. CALCULO DE LA DURACION DE LOSCABLES DE IZAJE Y GULA DE LA GRUA T57
L2.3. DURACION DE ACUERDO AL NUMERODE FLEXTONES 1.60
t2.4. CALCULO DE LA DURACION DEL CABLE SILAS POLEAS SON DE 25" (63.5cm) 16L
I.3. CALCI,'LO DE I.AS POLEAS DE I!AA.'E Y DEI,,A BASE DEL I¡IASTII, 16Íl
1.3.1.. POLEAS DE IZAJE 1.63
L3.2. CALCULO DE LA PRESION DE COMPRESIONDEL CABLE SOBRE LAS POLEAS DE IZA.]EY DE LA BASE DE IZAJE T64
L3.2.L. Poleas de izaje 164
1.3.3. DISEÑO Y DIMENSIONAI{IENTO DE LASPOLEAS DE IZA.'E Y DE LA BASE DEL T,I.ASTIL 166
13.4. EVALUACION PARA LA POLEA ACOPLADA ALA BASE DEL MASTIL 1.69
13.5. VERIFICACION DE LAS POLEAS PARA DI/AIIETROSDE L8" (45,72cm) L70
1-3.6. CALCULO DE LA RESISTENCLA DE LAS POLEASDE IZAJE L1T
x
Pág.
13.6.L. Evaluación de las poleas nl
13.6.2. Verificación de las poleas L74 '-
].3.7. CEI.CÚLO DE LA FÓLEE DE r.A BA,SIT DEL M¡\STIL 175
i3.8. CALCÜLO DE LA POLEA ACOPLADA A LA BASE DEL .
I'iASTIL L76
13.ú.1. Evaluacién de las poleas fabricadas en aceroL020 calibrado L76
13.9. EALEULÓ DE LAS POL-EAS DE LA \AGA G¡iNCHO LT|
13.9.1. Evaluacién dle las poleas fabricadas enacero 1020 calibrado 178
B.1O.EALE-ULO PASADORES DE LAS POLEAS 178
13.10.1. Pasadores de tras poleas del másülsuperior \79
13.10.2. Pasadores de tras poleas del cable guia enla viga gancho L82
13.10.3. Pasadores de las poleas sobre el másül 184
13.10.4. Pasadores de las poleas acopladas almásül
13.10.5. Pasadores de suiección del cable deizaje de La viga gancho
L3.L0.6. Pasadores de sujección del cable guÍaen al mástil principal
13.11. EALEULO Y S-ELECCIOÑ DE LOS BUJES PARALAS POL_EAS
13.11.1. Bujes de las poleas de izaie y de la vigagancho
13.11.2. Buje de las poleas de la base del másül
13.11.3. Bujes de las poleas acopladas al mástilprincipal
13.1L.4. Éuje de las poleas de Ia viga gancho paracable de izaie
14. SETECCIÓII DEL STSTM.iA HIDR,A-_I'TJCO DÉAEERC TEE-I{ITO D-E IIA \trGA GANEHO
186
I_9L
187
191
L92
189
193
196
xl'
TN
15. CAICT'LO Y DISBÑO DE LOg TAI'ÍBORES
15.T. DIMENSIONES DEL TAII{BOR
L5.t.1. Diámetro del tambor
L5.L.2. Número de espiras
15.1.3. Longitud del tambor
15.1.4. DÍmensiones de tra ranura deIos tambores
15.1.5. Espesor del tambor nhil
15.1.6. Verificación del tambor
L5.2. CALCULO DEL TAIVÍBOR DE CONTRUCCIONSODADA EN LAIV1INA HR
15.2.1. Verificación del tambor
1.5.3. CALCULO DEL DIAIVÍETRO DE EJE DELTAMBOR
15.3.1. eálculo del eje del tambor paravida infinita
15.3.2. VerifÍcación del eie
15.3.3. Selección de los rodamientos
15.4. CALCULO DE LA SOLDADURA DEL TAII{BORDE ENRROLLATIIIENTO DEL CABLE DE IZAJE
L5.4.1. AniáIisis estático
L5.4.2. Análisis a fatiga
15.4.3. Verificación de Ia soldadura del tamborenrroltramiento de los cables de izaieapHcando código de normas sismoresis-tente
15.5. CALCULO DE LA POTENCTA REgUERTDA PORTAMBORES
15.5.L. Verificación de los tambores actuales
16. EAI.CT,I,O Y VERIFIC,ACION DEL }ÍOTORY REDUCTOR ACTUAL
t7. coNCLUsroNEg
Pá9.
199
199
199
199
200
200
200
202
204
205
2t0
2tL
213
2t4
2t6
2L7
2t7
LoS
2L8
222
225
2L9
22L
xtr'
BIBTJOGRAETA
AIiIE)(OS
Pá9.
229
23t
xt\r)
IJSTA DE AI{EXOS
ANEXO L. Propuesta Grúa Hilo Actual
ANEXO 2. Tabtras de libros y catálogosutilizadas en los cálculos.
ANEXO 3. Ptranos de la Grúa Hilo Propuesta y actual
B231
xfu
IJSTA DE EIGI,'RAS
Pág.
Figura 1. Analisis de fuerzas en losvagones cuando @ = 0o. LL
Figura 2. Analisis de fuerzas en losvagones cuando @ = 34". L2
Figura 3. Analisis de fuerzas en losvagones cuando O = 75". 13
Figura 4. Analisis de fuerzas en losvagones cuando O = 90". t4
Figura 5. Analisis de fuerzas queafectan al gancho de izaje. L5
Figura 6. Senüdo de aplicación de Iacarga en el gancho. 16
Figura 7. Diagrama de Cuerpo LÍbredel Gancho 16
Figura 8. Diagrama de cortante sobreel gancho. t7
Figura 9. Diagrama de momento flectoren el gancho. L7
Figura 10. Dimensiones del perfit delGancho. L8
Figura 11. Sección viga gancho cargada 2l
FÍgura L2. VÍsta general y en detalle dela viga gancho. 27
Figura 1.3. Iniciación de descarga de cañaParae=O. 28
xv
Pá9.
Figura L4. Posición intermedia de descargacuandor=45" Zg
Figura L5. Descarga parcial de caña parae=75" 30
Figura L6. Final de descarga para e = 1L0" 31
Figura L7. Fuerzas que actúan en la vigagancho 34
Figura 18. Angulo de abrazamÍento delcable guÍa sobre tras poleas. 35
Figura L9. Resultar¡te en la polea delCable guia. 37
Figura 20. Fuerzas en la viga gancho almomento de descarga. 4l
Figura 21. AnáIÍsis estáüco de Fuerzaen la viga en los apoyos L-5. 45
Figura 22. Análisis estático en eI apoyo L 46
Figura 23. AnálisÍs estático en el apoyo 2 46
FÍgura 24. Análisis estático en el apoyo 3 47
Figura 25. Análisis estático en el apoyo 4 47
Figura 26. Análisis estáüco en el apoyo 5 48
Figura 27. Diagrrama de cortante y momentoFlector. 49
Figura 28. Viga gancho cargada. 50
Figura 29. AnáIÍsÍs de carga en las arti-culaciones. 50
Figura 30. Diagrama de Cuerpo Libre de laviga gancho. 53
Figura 31. Viga gancho con c.rrgasreparüdas en los Nodos. 54
Figura 32. Nodo rArr cargado. 54
Figura 33. Analisis de fuerzas en el miembrorBDr. 55
xvt'
Pá9.
Figura 34. Fuerzas actuando en el nodo rrBrr 56
Figura 35. Nodo "Ho cargado. 57
Figura 36. Analisis de fuerzas en el miembrorfFDrf 57
Figura 37. Fuerzas actuando sobre eInodo rrFtr. 58
Figura 38. Fuerzas en el nodo rrErr. 58
Figura 39. DÍagrama de Cuerpo Libre del miembrorAfrr. 69
Figura 40. Deflexión miembro ||AC"producida por la cargaaplicada. 70
Figura 41. Circulo de Mohr para esfuerzoscombinados. 8L
Figura 42. Análisis de la soldadura en laviga gancho. 86
Figura 43. Fuerza vista en el espaciosobre perfil de la Estnrcturade la viga gancho. 87
FÍgura 44. Fuexzas actuando en los mástiles. 93
Figura 45. Resultante "TRr.' entre rrT3" }z rtT¡" 93
Figura 46. Resultante rrTR2rr entre rrT2" !z rrTl'r 93
Figura 47. Resultante rrTR3rr entre "TRr" yrfTR2rr 94
F"igura 48. Mástiles de la grua hilo sinArrioztrar. 95
Figura 49. Estructura principal de la gruahilo Arrioztrada. 100
Figura 50. Soldadura de tra EstructuraPrincipal. Ll4
Figura 51. Fuerzas presente en el sistema deagarre del mástil superior. tl7
FÍgura 52. Soldadura del sistema de agarredel mástil principal al mástilsuperior. Lt9
xvtt
Figura 53.
Figura 54.
Figura 55.
Figura 56.
Figura 57.
Figura 58.
Figura 59.
Figura 6O.
Figura 6L.
Figura 62.
FÍgura 63.
Figura 64.
Figura 65.
Figura 66.
Figura 67.
Figura 68.
Figura 69.
Figura 70.
Figura 71.
Figura 72.
Figura 73.
Reacciones en el apoyo Ne L.
Reacciones en el apoyo Ne 2.
Obtención del ángiulo para elelemento Ns 2
Fuerzas presente en pasadoresdel mástil trasero.
Diagrama de cortante en elpasador del mástil trasero.
Diagrama de momento flector enel pasador del mástil trasero.
Fuerzas presente en el pasadordel mástil frontal
Diagrama de cortante en elpasador mastil frontal.
DÍagrama de momento flector enel pasador mástil frontal.
Fuerza de tensión actuando encada tornÍllo para anclaie dela base de los másüles.
Fuerza actuando en cada tornÍIlo
Vista trateral de la zapata
Vista en planta de la zapata
Dimensiones de la zapata
Distribución de la carga en Iazapata.
Distribución de los cortantes
Distribución en planta de Ia zapata
Vista lateral de la zapata
Vista en planta de tra zapata
Dimensiones de Ia zapata
Distribución en planta de Ia zapata
Pá9.
t23
L24
L24
126
L26
t27
L29
L29
t29
132
134
L3'T
t37
L38
139
t40
L43
L44
].44
t4s
L1t8
xYtu
PágFigura 74. Distribución en planta de Ia zapata
reforzada propuesta final 149
Figura 75. Perfil normal de garganta parapoleas de cables. L67
Figura 76. Dimensionamiento de tras poleas. t67
Figura 77. Brazo de la polea. L73
Figura 78. Poleas del sistema de acercamientoganchos. tT'l
Figura 79. Dimensionamiento de la polea de laviga gancho 179
Figura 80. Carga aplicada al pasador de laspoleas del mástil superior. L7g
Figura 81. Diagrama de cortante sobre pasadoresde las poleas del másül superior. 1gO
Figura 82. Diagrama de momento flector sobrepasador de poleas del mástil superior. LgO
Figura 83. Dimensiones de las rar¡uras de lostambores del cable.
200Figura 84. Deformación de un tambor baio la
influencia de una espira de cableúnica. ZO1-
Figrura 85. Solicitación a compresión det tamboren el caso de un arrollamientocompleto. ZOL
Figura 86. Errrrollamiento del cable en lostambores. ZO7
Figura 87. Dimensiones del tambor deenrrollamiento de cables de izaje. Z@
Figura 88. Dimensiones del tambor con laschumaceras y las ruedas dentadas. 2lO
Figura 89. Falla de tra soldadura de filetecon carga transversal. ZL6
I-Uni*,ot¡* ' tt¡':¿'-: /- {-:-¿;¡j,'nle :H ¡ÉC.,i)., .:'
-' \ it-- .*_*__. . -.*j
xtx
RESI'IITEN
El Rediseño de la grua hilo No. 1 del Ingenio Central Castilla se llevo a
cabo debido a la necesidad que üene el ingenio de aumentar su volumen de
descarga de caña y a la vez hacer más agil y eficiente el descargo de los
vagones Doomper, debido a los inconvenientes que se tenian cuando un
tractor cañero con 4 vagones Doomper hacia más demorado su descargue ya
que este ss ¡sali-aba en 4 etapas con el nuevo Rediseño se descarganz
vagones simúltaneamente asi se disminuye a 2 etapas la descarga de los
vagones como tambÍén disminuye el tiempo de descarga y se aumenta el
volumen de caña descargado a tra mesa de caña.
El rediseño se llevo a cabo tratando de efech¡ar el menor número de cambios
con el fin de aBrovechar al máxi¡no lo exÍstente y por ende evitar mayores
inversiones en el rediseño de la grua hilo.
Otro de los ob¡etivos fundamentales en la realización de este proyecto es tra
de aplicar los conocimientos adquiridos en las áreas de estáüc, resistencia
de materiales, rlissfie de maquinaria y estructura. Conocimientos
adquiridas a través de las cursos de la carrera de Íngenieria mecár¡ica.
)9r
La grua hilo por ser un elemento de elevación y transporte tiene vitaf
importancia en la industria azucarera debido a tra función que cumplen en
la movilización y descargue de grandes volumen de carga de caña.
Estos aparatos deben ser diseñados y constrrrido con unos altos factores
de seguridad caracterÍstica especial para todo elemento de elevación y
transporte que cumple esta función.
Es importante recalcar que en este üpo de aparatos es conveniente sobre
üisefiarla con el fin de cumplir con exigencias futuras.
Aparentemente un sobre diseño implica costos en la fabricacién de estos
aparatos debido a tras necesidades de aumento conünuo de la producción de
los ingenios esto conlleva a pens¡rr en tener equipos con una buena
capacidad para no tener que estar haciendo frecuentes inversiones que
podrÍan implicar o producir una inversión mayor más frecuentemente.
xxt
IITTRODUCCION
Nuestro trabajo de tesis se realizo con eI fin de cumplir
con los siguientes objetivos:
Realizar un proyecto de grado que cumpliera con los
requisitos necesarios para optar aI titulo de Ingenieros
Mecanicos de Ia Corporación Universitaria Autonóma de
Occidente.
Cumplir con eI compromiso adquirido con eI Ingenio Central
Castitla, en eI cual se debía rediseñar Ia grua hilos-
Cumplir con todas las etapas d.el rediseño del proyecto como
son: Cátculo, diseño, selección y evaluación, tanto de los
equipos requeridos, como también de los existentes en la
actuatidad, para que puedan cumplir con las nuevas
necesidades de funcionamiento de la grúa hilo-
Que nuestro trabajo sirva como medio de información en
que respecta aI cátculo y estudio de grúas hilos y
elementos de el.evación y transporte.
1o
de
2
EI diseño de un aparato requiere de ciertos criterios de
diseño como son curnplir con una función especifica de Ia
manera más sencilla y a su vez que sea muy económico' pero
también to más seguro Posible.
Teniendo en cuenta las necesidades del ingenio se propone
una grua hilo Ia cual se calcula en su totalidad teniendo
en cuenta algunos elementos de Ia actual-
Se recalcula la grua hilo
modif icaciones necesarias .
actual incluyendo Ias
1. DIAGRNIA DE FLUJO DE DISEÑO DE I.A GRUA HILO
Especificaciones del Rediseño de la grúa hilo'
cáIculo de una nueva grua hilo propuesta aI ingenio.
cáIculo y análisis de fuerzas en la descarga de Ia
caña.
Cálculo y diseño del gancho.
CáIculo Y diseño de Ia viga gancho.
AnáIisis de tas tensiones sobre los mástiles'
Cálculo de los mástiles-
Cátculos de Ia estructura de Ia grua hilo'
CáIculo de los pasadores de los apoyos.
CáIcuIo de los tornillos de anclaje.
CáIculos de Ia zapatas de Ia grúa hilo'
Cátculo Y selección del cable.
CáIculo, setección y diseño de las poleas'
CáIculo de los pasadores de las poleas'
Cálcu}o de tos bujes de las poleas.
Selección del siste¡na hidráulico de accionamiento de
!.as poleas acopladas aI mástil principal '
CáIcuIo d.el sujeta cables.
Cálcuto Y diseño del tambor.
CáIculo de Ia potencia en los tambores'
CáIculo del motor.
CáIculo del Productor-
Conclusiones.
Anexos
Se proponen los cambios a Ia grúa hilo actual'
cálculo de Ia grua hilo actual con sus respectivas
modificaciones.
calculo de la viga gancho propuesta par Ia grua hilo
actual.
Cálculo de1 perfiI- F L2" x t2" propuesta que
reemplazara a los cables de sujeción de los mástiles.
CáIcuIos de los Pernos de unión.
Verifícación de las zapatas actuales.
Se proponen los cambios a Ia grúa hilo actual'
cáIculo de Ia grua hilo actual con sus respectivas
modificaciones.
CaICulo de Ia viga gancho propuesta par Ia grua hilo
actual
CáIcu1o del perf iI t^tF 7-2" x L2" propuesta que
reemplazara a los cables de sujeción de los mástiles.
CáIcu1os de los Pernos de unión.
Verificación de las zapatas actuales.
2. DATOS GENERALES PARA CALCUIO DE LA GRUA HILO
Carga a Descargar = Lüo.. = 39.000 Kg = 39 Ton.
Factor de Servicio = Fs = 2 los elementos estarán sometidos
a choques fuertes Y Pesados-t
Factor de Seguridad: FS = 1.5 Materiales no conocidos o no
usados previamente, usados en condiciones promedio de
ambiente, car{ta Y Esfuerzo.'
Altura Viga Gancho = 1-.5 mts -
Ancho de Ia Viga = 15'8 mts.
Altura Estructura principat de la Grua hilo = tz,o mts.
Ancho de la Estructura principal = 7,0 mts'
Materiales
Ganchos = Perfil en H de 10 x 60 Lb/ft según catálogo
Acerosa S.A.
' Tabla L.L. pag. LL8 de Elementos de Maquinas' Cálculo y Diseño, Ing.Jorge Caicedo.
' Tabla Ne L . 2 . de Elementos de Maquinas, Cálculo y Diseño, Ing . JorgeCaicedo.
7
vViga gancho= tuberÍa de I-0" Sch 4O según catáIogo crane
tubo caribe.
Angulo de 5" x 5" x L/2" según catáIogo acerosa S.A.
Perfil en H de 1.0" x 60 Lb/ft-. según catalogo acerosa S.A.
Estructura principat = tubería de 12" Sch 4O según catálogo
Crane, Tubocaribe.
Nota: Los materiales de los otros elementos se seleccionan
según eI cáIcu1o obtenido previamente, y posteriormente se
verificarán para comprobar que satisfacen las condiciones
de trabajo.
Carga de diseño = tünear x Fs = 39.000 Kg x 2 = 78.000 Kg
Con esta carga se proceden a calcular la grua hilo
propuesta y a su vez se recalculará Ia actual además que se
comprobará si puede funcionar bajo las nuevas condiciones
de trabajo.
3. ESPECIFICACIOITES DEL DISEÑO DE I'A GRUA HILO
Aumentar eI volumen de descarga de caña que oscilan
entre 8.500 Kg. y 11.500 Kg. y lograr un rango entre
16.700 Kg a 23.000 Kg por cada descarga de dos vagones
doomper simultaneamente.
carga total a levantar entre vagones y caña oscila
entre 24.7OO Kg. Y 39.000 Kg-
Attura efectiva de la grúa hilo = 12 metros'
Altura total (grúa hilo mas base de concreto)
aproximadamente = L316 metros.
Velocidad de elevación = 0r66 mts/sg.
Viga gancho = conformada por gancho y celosía'
sistema de polipasto = conformado por tre (3) poleas,
tres (3) rodiltos para eI cable de izaje y dos (2)
poteas y un (1) rodillo para eI cable guía.
9
Medio de desplazamiento: dos (2) cables' uno para eI
ízaje y otro que sirve como guía.
Sistema de enrrollamiento del cable: mediante
tambores.
Sistema transmisor de potencia: sistema de piñon
dentado y cadena.
Aparato productor de fuerza de izaje: conjunto
conformado por eI motor electrico y eI reductor-
Sistema de mando: electrico.
Tipo de trabajo: pesado.
Clase de carga: Pulsante y con choque.
Factor de servicio: Fs = 2 se escoge por estar
sometido a choques fuertes y carga pesada.'
3 Elementos de maquinas. Calctrlo y Diseño tabla L.L. pag. L18 delIng. Jorge Caicedo.
Univcrsidad Autircma de 0ccident¡ST,CCIOil BIBL¡C : I3A
Factor de seguridad: FS =
por Ia seguridad que se
elevación y transPorte.n
Factor de segurid.ad cable: FS
por criterios de seguridad.'
= 5-9 se escogte también
1.5 se escoge
debe tener en
10
factor alto,aparatos de
n Elementos de maquinas. Calcglo y diseño tabfa 1.2. pag. L1-8 detIng. Jorge Caicedo
u Aparatos de elevación y transporte t¡bla 7 pag. 1'9
- -Catalogo encocable tabla factor R de seguridad pag. 9
4. ANALISIS DEL ASCENSO Y DESCENSO DE LOS VAGONES
l_r
z
RAy
.L
FIGURA 1. AnáIisis de fuerzas en los vagones cuando
@ = 0.
EFy = 0 = z*TG + 2*Ray - Irü =0
2:tRay-fJü-2'kTG
RaY = g¡2 TG
EMa = O = z*TG x 2r6m = Vü x 1.3m
2*TGx2r6m=trlx1-3mTG = trt x 1.3m/5r2m
TG = 39Ton x 1.3m/5,2m = 9.175 Ton.
Ray =(39 Ton/2) - 9r75Ton = 9,75Ton
L2
FIGURA 2. AnáIiSiS de fuerzas en los vagones cuando
@ = 34.
Resumiendo: 2*TG X 3r2m = ht x 1r6m
TG = trl x l- r6m/6r4m
TG = 39 Ton X L.6m/6,4m = 9175 Ton
TG = 9175 Ton RaY = 9175 Ton
A.-_
R^v
0=54o
13
FIGURA 3. AnáLisis de fuerzas en los vagones cuando
O=15"z?kTG X 2r4m = tü x tr2m
TG = ül x 1r2m/4rBm
TG = 39 Ton x trZm/Ar8m = 9175 Ton
TG = 9175 Ton RaY = 9'75 Ton'
L4
FIGURA 4. AnáliSiS de fuerzas en los vagones cuando
@=90'2*TG x 1r8m = Vü x 0r9m
TG=trlx0r9m/2x1r8m
TG = ETon x 0,9/3'6m = 2Ton
TG = ZTon
Ray = (8Ton/2) - 2 Ton = 2 Ton Ray = 2Ton
Observación:
A 90" Se toma solo
la caña ya ha sido
que en eI descenso
cualquier instante
eI peso de1 vagón por que se supone que
descargada, también se puede observar
de1 vagón el recorrido se mantiene en
donde:TG=RaY=2Ton.
5. CALCULO Y DISEÑO DEL GANCHO
2E = /9,5 ron
ZRty = /95tan
FIGURA
2TG
TG
V/:39Ton
de fuerzas que afectan aI gancho de5. Análisis
izaj e.
19,5 TG =
9,750Ton
t9,5Ton/2 = 9r750Ton
Se selecciona Para eI
según catálogo acerosa
gancho Perfil en H
con las siguientes
de 10" x 601b/ft
características :
Peso= Id = 89,29 Kgs/mts
Area=A=1L3r9cn'Espesor tr = L0r54mm
Espesor tz = l7r35mm
16
Momento de inercia en x-x = f =
Modulo de Sección = $ = 1.09918
Radio de Giro = r 11115 cm
Longituda del gancho = 1' 8" =
tongitud 50,8 cm
y¡ = 9J5lón
-l
14r 310 cm'
cm3
20" = 50.8
_l_ _l_rt F- -k-_l l_, N
,r"=rt+-T-
_X
-tLtf 50'sY-- )
!
I
FIGURA 6. Sentido de aplicación de Ia carga en eI gancho.
Diagrana de cortante y flexionante Márino
Se considera eI gancho como si estuviera empotrado en un
externo y en voladízo.
B
FIGURA 7. Diagrama de cuerpo libre del gancho.
t7
Rs=t756o
FIGURA 8. Diagrama
RB=RA=9.750K9.
de cortante sobre eI gancho.
lv
Ma=495lootg-c!
3
FIGURA 9. Diagrama de Momento Flector
[vt = F x L = 9.750 Kg x 50'8 cm
![ = 495.300 Kg - cm
A
en eI
v
Gancho.
Angulo de Giro
Or = FLz/zEI =
Externo
4rL86 x l-O' = Oo00'01r51-"
= oo 00' 01,51"
=0
=
O^
O"
,,/ ,u' /./ ,/ '/',/ ,/
./ ./
t8
Flexión Má:¡ina de1 gancho
Y.." = Ft 1 = (gzsorq (=56'8 cm)l--3Er 3 x 2' lxiOF 69- x 14'310 cm'
cmt
= OrO14 cm Y'.' = 01014 cm
Esfuerzo Máxino de flexo-Tensión
( o)t",rr"* = Yle/T = 495 . 300Kq : , clrr !l 12:' 7 cm =14.310 cm'
43gr57Kg/cmz or¡¡rrc¡ = 439r57 kg/cm'
Esfuerzo Má¡¡ino de flexo-gorqresión
Perfil del Gancho-FIGURA 10.
L=10"=2514
tr = Lr5cm
tz = tr1 cm
Según catálogo
Eje Neutro
Y = Ay/EA =
Dimensiones del
cm
de acerosa
(2(25,{cnr1,7cn)+(22r1, 5) )
- 25,4cn ------4
Y=3rO4cm=y=3104Cm
19
Q=
\f=
T"=
máximo de compresión c = 22cm - y = 22cm' 3r04cm
= L8195 cm
Q = 18r95cm
o.o.p = t{rc/I = 495300Kq-cmx18,95cm =. 656120 kg/cñ'L4.310 cm4
oco.r' = 65612ilK.¡g/cmz
Esfuerzo cortante nárino
T, = VQlIt
A - ( 18 r 95cmx1, Scm)x ( 18, 95 cm) = 269 ,32cm32
269,32cm3
975OKg t = 1r5cm I,, = 14,310 cm'
= L22,33If.';g/ cm'
Tr=
5.1. VERIFICACION DEL GANCEO
Apticando Ia educación:
(o)rr.,-.., 3 S"¡. = S'/FS dOnde S, = 2.SOOkg/Cm2 Según
Tabla .35,
se tiene:
(o)rruo-tcn = 439 r57 kg/cm' s 2.soo/t- SKg/cm'z
439t57 Kg/cm' < 1666 166 kg/cm2 Ia retación se cumple por 10tanto el gancho no falla.
(o)rr.'o-.o.p S Sa¿ = Sr/FS
(o)rr",o-"o,p = 65612O lfig/cm2 < 2-soo/L-5 kg/cm'z
656,2O lKg/cm' s 1666 ,66 Krg/cÑ Ia relación se cumple
(o).o". s S.a' Sr/FS
(1,4r310cm'x
!22,33 Kglcm'
20
(o)"o,. = L22r33 lKg/ctr s 2-5OO/L'5 Kglcm'
t22,33 kglcm'
flero - tensión a fle¡o con¡lresión
-LdLr"-t.o.- * -L9-.Lrr.'-.o'n
or 6s, 0r 6 sv
439,57 lKc lcrt- = + 656'20 kqlcnl s 1,00,6(2500kg/cm'z 0,6(2500 Kg/cÑ
Or73 s 1,0 la relación se cumPle.
5 .2. CALCULO DE LA SOLDAI)T'RA PARA GAIICHO
Este se hará con Ia carga máxima que estarÍa soportando en
Ios momentos de trabajo-
Esta soldadura estaría sometida a ftexión debido a la carga
de trabajo se hará un análisis estático y otro a fatiga
para obtener eI espesor de Ia soldadura (w) de filete.
según Ia Figura 11,. Se puede ver como esta cargada y eI
perfit de1 gancho.
2t
P
I
FIGURA 1.1. Sección viga gancho cargada
5.2.L. Soldadura de filete sometida a flerión Estática'
Determinamos Ix como Iinea aplicando la ecuación.
rx = d' (6b+d)/6, L = I (2b+d), c = b/2 6 d/26
Reemplazando y solucionando tenemos:
rx = 10' (6 x 10 + Lo)/6
Ix = LL67 in'
6 Elementos de Máquina, Ciílculo y Diseño Fig L1Pag. 538 del Ing' JorgeCaicedo.
22
L=2 ( 2*L0+1-0 )
L=60in.
Usando además Las ecuaciones:
p= Fs zt M*s C : Esfuerzo cortante por flexión-
Ix
F = _ _ = 2-L22,Lo lblintL67
fM = 2L22,LO Iblin
y además de:
Fr= Fs * F : Esfuerzo cortante directo
L
21489
60
Fr = 2L489 tb/in
Determinamos f. aplicando la ecuación:
FF
f = ,l-f*-f,
.122,1Ú+358,1
23
Esfuerzo resultante en Ia soldadura como IÍnea
f=
f = 2L52,tL lb/ín
fad = O.7O7 x Eaa: Resistencia estática admisible para
estructura Según Ia AtüS ra6 = 13600psi'
fad=0.707*13600
fad = 96]5.2 Lb/ínz
Recordamos que:
f¡if = f/f"u
Reemptazando y resolviendo tenemos que:
W = 2t52,tL
9615,2
I'{ - Or22 in = 7/32" = 0.55
' Tabla 615 6 616 del libro E.M.c.D. del Ing. Jorge Caicedo
24
5.2.2. Soltlaüura de filete gonetiüa a fatiga por flerión
La carga y los esfuerzos medios y alternos se calculan
aplicando Ia ecuación soderberg para estructura.
1 = -fu-
+ fa Para ciclos moderadoss
f"¿*tü ftÚü
NysN<2*10ó
Asumimos una carga máxima cuando se da inicio aI descargue
de los vagones y una mÍnima cuando ha descargado
completamente la caña y además se han desenganchado los
vagones.
Fmn=0
Fmx = 9750 Kg = 2!489 Ib
Del cáIculo anterior tenemos que:
ft = 2L52,LL Lb/ín Con Fmx = 2L489 Ib y además se sabe que:
Fz = 0
por tanto:
f' = -fr'-Lt--f¡"-
Y f. = -S'
- f'o- donde f'" = 0
2
fm = fa = _&,_ = 2L52,Lt
22
s Ecuación 6.29 DeI libro E.M.C.D. del Ingeniero J. Caicedo)
25
fm = L076.05 lblin
con una unión en T, y soldadura de filete: se tiene para
estructura:
fad = O.7O7 Taa
fad=Or7O7xL3600
fad = g6t5.Z Lb/ínz
f¡ = Z10O 1 donde K = O por ser cargas repetidas
L -K/2fr = 71OO lb/in'
Reemplazando en la ecuación de Soderberg y resolviendo
tanbién:
1- = 1076,05 + 1076,05
96L5.2uI 7LO0 x tü
donde Iil = 0.26 in = 5/L6" = O,79 cm
Se recomienda usar una soldadura con alta penetración y
buen acabado superficiat 7018 de 5/16" '
' De la Tabla 6.L2 det lih¡s E. M. c. D. del Ing- J. caicedo-
26
5.3. APLICACION DEL COI'IGO DE LAS NORIIAS SISüORESISTE¡ÍTE
PARA T.A SOLITAI¡T'RA I'EL GANCHO
Los espesores de las soldaduras son mayores que los
recomendados en las tablas 40 y 40A por Io
tanto en Ia soldadura no se presentaran fallas.
tr = 7/L6" Ie corresponde hI = 5/L6"
corresponde trl = t/4" según tabla 40
tr = 7 /L6rr Ie corresponde tü= 5/L6"
corresponde üü = 3/L6" según tabla 404.
tz = Lt/L6" Ie corresponde Úü= 5/L6" > tr = 3/4" le
corresponde úü = L/4" según tabla 40
tz = LL/L6" Ie corresponde tü= 5/16"
corresponde üü = 5/t6" según tabla 40A.
ANALISIS ESTRUCTTIRAL DE LA VIGA GANCHO
FIGURA 12. VISTA GENERAL Y DETALTE DE LA VIGA GANCHO
IPara eI anáIisis de Ia estructura que se usará para eI
izaje de los vagones cañeros se hará teniendo en cuenta
las cargas máximas producto de Ia elevación de dos vagones.
6.
28
ol. Q¿en/e Qruo/
Mds*¡/ G.uoA¡/o
/,y'esa Jn 0'815"
FIGURA 13. Iniciación de la descarga de caña p€rrd E=0
29
Co/ PuenkGrucl'
-Mrith/ 6.uaA¡/oe.74" _i
M*¿ a'e
. 47i
Posición intermedia de descarga cuando e=45"
Unlvcrsid¿r! ¡:';--t:ra da Cccidentc Isr.octoN siBLtoIEcA I
FIGURA 14.
30
\!ot Pu.nfr
-+4
Mat/r"/6-uo A¡/o
/.,/ /
FIGURA 15. Descarga parcial de caña para e='15"
31
FIGURA 16. Final de descarga Para e=110"
32
AI analizar Ia estructura de Ia viga gancho se deben tener
presente las hipótesis utilizadas en eI análisis elemental
de estructuras:
Se desprecian los pesos en los miembros
Todas las uniones son de articulación ideal'
Todas las cargas externas se aplican. directarnente en
Ias articulaciones-
Antes de enfrentar directamente Ia estructura (viga gancho)
se deben conocer las fuerzas que actúan sobre esta y
afectarán internamente cada miembro'
se procede a hacer un análisis sobre las fuerzas presentes
en eI cable guÍa y como este afecta a Ia viga gancho. se
presentarán los casos y así determinar cual es eI más
critÍco.
Determinar los ángulos que forma eI cable guía durante el
recorrido de ízaje para eI descargue de los vagones
cañeros.
Estas posiciones se pueden observar en sus diferentes
33
etapas de izaje en las figuras (13-16) en las cuales se
pueden determinar los ángiulos del cable guÍa y asÍ obtener
Ias fuerzas presentes en este.
También se hará el anáIisis para los cables de izaje por lasimetrÍa presente en Ia estructura se tomará eI anáIisissolo para media estructura.
6.1. AITALISIS DE TEÑSIOIÍES STTFRIDAS POR LOS CABLES EIf EL
PROCESO DE DESCARGA DE LOS VAGOITES
HacÍendo diagrama de cuerpo libre (D.C.t. ) para Iaviga gancho en diferentes posiciones. Según se
pudieron observar en las figuras donde se muestra eI
desplazamiento aI momento de realizar eI descargue de
Ios vagones.
Como se pudo observar que alcanza Ia carga más altaes cuando eI vagón tiene un anguLo de 750 con respecto
a Ia horizontal figura 15 que será el caso a analiaarpara determinar las fuerzas que estaran afectando a
Ios cables de izaje y aI cable guÍa, además de
determinar las fuerzas que están presentes en Ia viga
gancho.
La mayor fuerza
directamente aI
aporximadamente:
34
por la cadena que afecta
Ia viga gancho es de 975OKg
dirección de la gravedad.
alcanzada
gancho de
en Ia misma
Como se observa en Ia
gancho.
fig. (17) del
T3 5en0u
D.C. t. de la viga
6Cos0e
= 84r 500
= 82 r98o
= 641 530
FIGURA 1.7. Fuerzas que actuan
'Tí
en Ia viga gancho
Og
@z
Or
,,\ñ-
Antes de pasar a real ízar bal'ance de fuerzas se debe tener
presente que para las fuerzas en eI cable guía-
Tr/I, = eo8 10 donde B: Angulo de contacto
l¡: Coheficiente de fricción
donde U = O.Og.tt
'o Libro de Mecánica Vectorial para Ingenieros Pag. 325-F.P Beer y E.R Jhonston Jr.
" Libro Aparatos de Elevación y Transporte.
73
\
QC'sfl.
(, á5.nf,
de
Además de las carÉJas presente se
propio de la viga gancho que es de
con un angulo de abrazamiento de
B = 1Oo = 0. L75 rad
35
tÍene en cuenta eI peso
aproximadamente 5, 5 Ton.
100.
FIGURA 1.8.
Resolviendo Ia ecuación se tiene que:
Tr/Tt = go'oero'17s
a. Tz = L.OZ T¡
GUIA SOBRE
Ia viga gancho haciendo balance de
ANGULO DE ABRAZAT4IENTO DEL CABLE
LOS RODILLOS.
A partir de1 D.C. L. de
fuerzas:
¡F*=0
b. Tz Sen Oz TrCos O'
XFr=0-T¡Cos@¡=0
36
c. T¡ Sen O¡ - T, Cos @r + Tr Sen 9r = T.
Con las ecuaciones definidas se resuelven para determinar
las tensiones presentes en los cables (Guías y de izaje)
Reemplazando valores en la ecuación (b) y además de usar Ia
ecuación (a) se obtiene:
L¡O2T: * Sen * 82r98o - T. Cos 8415 - Tr Cos 64153 = 0
1r01Tr 0r43Tl 0r1T3 = 0
0¡58Tr = 0.1T3
donde Tr = 0r17T3
De igual forma se procede con Ia ecuación (c) para llegar
a:
Te Sen 8415 * Tr Sen 64,53 t,OZ T' Cos 82,98 = 19500
0r99T3 + 0¡9Tr Ort2Tt = 19500
0.99Tg+0,78Tr=1-9500
Reemplazando la ecuación comprimida obtenida a partir de Ia
ecuación (b) en Ia ecuación obtenida a partir de Ia
ecuación (c) se puede determinar eI valor de Ta
Por tanto:
0r99T3 + 0r78?t0,L7Ts = 19500
(0.99+0,L3)T3=19500
LrLzTs = 1-9500
De donde Ts = L741O,7L Rg
37
Con eI valor de Tr se puede obtener Tr y Tz respectivamente
que serán las tensiones sobre eI cable guÍa. .
Reemplazando:
Tr = OrtTxtT4tO'7t
Tr = 2959,82 Kg
Tz = tr$z :,c 2959182
Tz = 30L9,02 Kg
6.2. ANALISIS DE LAS TENSIONES DEL CABLE
GAI{CHO.
GUIA SOBRE LA VIGA
Or=641530iOr=82r98o
o = 9oo 641530 7 rO20
O = 18r45o
FIGURA L9. Resultante en la polea del cable guia
Después de haber determinado 0 se puede obtener Ia
resultante aplicando ley de senos o de cosenos.
38
fi = 960126 Kg
Con la resultante se puede
Tr aplicando ley de senos.
calcular eI ángulo que forma Ia
sctro = scn], ;. I = rrcn€r! (Tf'"ú |RT2'R
=^ro*(W) =t426
]' = 842d
Como este es eI caso más crÍtico por tanto es
necesario saber las componentes de Ia resultante en eleje rrx'r y en eI eje rrYrr para ver eI efecto que causa
sobre Ia viga gancho.
Por tanto el angulo que forma Ia resultante con eI eje x es
de 11.30.
-2Tr*TrCasrD
+2959,8*-2(n9,U2)Q959,82'.)Cos1go,45
39
AI determinar Ia componente producido por esta resultante
sobre la viga gancho en el eje rrYrr de esta se puede
observar que es una fuerza pequeña comparada con la carga
en eI gancho y con las tensiones en los cables de hizaje
por tanto es despreciable.
6.3. TERIFICACION IIE LA POSICION IPI{DE SE PRESEITTAIÍ I.AS
IIAYORES TENSIOT{ES
Analizando las Figuras 13 a 16 los datos conocidos son los
ángulos y Ia tensión T3 que es la más importante por ser laque soportó la carga de los vagones.
Ts = L7 4LO ,7L Kg
Cuando e = 0o
Tr, = L74tOr7L x Cos O = L74LO.7L x cos 81115
T.' = 26781 60k9
T¡v = L74LO.7L x Sen @ = L74LO.7L x Sen 81115
Ta" = L72O3r42Kg
Cuando e = 45"
Tg, = 174LOr'lL x Cos @ = L7ALOI'IL x cos 74152
T¡' = 4646' 95kg
T." = t74LO r7L x Sen @ = L74LO t7L x Sen 74152
Ta' = L6779rL1K9
40
Cuando e = 75"
Tg. = t74LOr'lL x Cos O = L7ALOI'IL x cos 84150
Tr' = L668 r74k9
Tsv = t74LOr7L x Sen O = L74LO r'lL x Sen 84150
T¡y = 1-7330'55K9
Cuando e = 110"
Tr, = 4OOOkg x Cos @ = 4000kg x cos 84,92
Tg. = 354rL8k9
T¡v = 4000k9 x Sen O = 4OOOkg x Sen 84,92
T¡v = 3984 r28K9
Como se observa las mayores tensiones se presentan cuando
E = 75" cuyos ángulos son Or = 64153"; O, = 82r98"i
@g = 84'50"
Nota: e: Angulo que forma eI vagón con Ia horizontal
O: Angulo que forma Los cables al momento de descarga
6.4. CAI.CULO DE U(I{EilTOS DE EI.ÍPOTRAIIIEIÍTO EN I.A VIGA
co¡trrtfuA (ntBo) DE LA vrGA GANCIIo.
Se tienen en cuenta las cargas presentes en cada gancho que
serán las cargas que relamente afectarán a la viga gancho
ya que Ia fuerza presente en eI cable guia es pequeña
comparada con éstas.
41,
I
I
I
I
I
:iII
9,75tn
I
fra¡no Í
9r?57ánI
g,qro^ 275fu-'
Tret noV-y fu ,n ofr ;- Ttamofrri
FIGURA 20.
Aplicando las ecuaciones de los tres
tramos I y II, Iuego para los tramos II
para tos tramos III Y IV-
- ry * *?u' + MrL, + 2Mr(Lr+4) * Mr4 = o
Lr 12
y, *i" * Mzh + ZMr(Lr+4) * MoL, = o12 L3
- ry * illn + MrLr+2Mn(Lr+L)+MrLt = o
L3 L4
F-uerzas en Ia viga gancho aI momento de
descargar
momentos para los
y III y finalmente
De acuerdo con la definición de momento flexionante Se
tiene que Mr t M5 Son nulos, Pof 1o tanto las ecuaciones
(Érs i- Zt-25:-!r725m t, e? s\L .6 flf ,87 t 2,2"5üt6?!!
42
anterigres formaran un Sistema con treg incOgnitas Mz, M¡ Y
Mr gue pueden obtener si se conocen los valores de 6Aa/L y
6Ab/L'2 para cada tramo, correspondiente a las cargas
dadas.
Donde:
6Ara, _ P*araz _2r g750*1.675g.rt_t.¡yl¡2)
T= LIL--a-)= 44
6Ara,= 6l444plKg-^'
Lr
urq P*a,,2-:- =- --Y'-A\4L
ry = 9750-*1,825 (3.52-1,82574 3,5
6A^a^-- = 4s.?4s,4'tKg-m212
'2 Del Libro Resistencia de materiales de Singer, Ferdinand L 3e EdiciónTbla 8.1 Pag. 256.
43
w = P!-bg'-6'¡4L
%b, - n5o:!_-fÍ15 *(3,s2-r.67sz)4 3,5
Mrb,
4
ü{tL3
= ffi$.1(g-a2
= Pio{r'-o')
*_!, = 975o_*!.615 e.g_t.atf)Ls 3,5
ry = 44o6t,r3Kg-m,\
ry = P!-b1rz-62¡L3L
Mlb, - ,,ror!,ru 13,*_t,B25z¡L3 3'5
ry = 4s:y+s¿TKs-m'4
ry = P!-b1rz-62¡Ll L
44
ilnbn = 975O!1.lí15 (4¡z-l.flSz)
Ll 4A
ry = 6r444grKs-*'L1
Sustituyendo estos valores en las ecuaciones a' b y c
respectivamente se tiene que:
a. LO55L2,L4 + 15.8 M, + 3.5 l'I3 = 0
b. 90690,94 + 3.5 M, + 14 M3 + 3.5 t'L = 0
c. 105512,14 + 3.5 !G + 15.8 lt = O
Dividiendo las ecuaciones entre 3.5 se tiene que:
a. 30146133 + 4r5tUl2 + Ma = O
b. 259ttr7 * Mz + 4M. + Mr = Q
c. 30146133 + Ms + 4'51M. = 0
Despejando de (a) y (c) Mz y Mr respectivamente para
reemplazar en (b) y obtener así M¡
De (a)
l{' = 6684,33 O,22ls
De (c)
Mr = 6684'33 O,22Nl3
Reemplazando en (b) se tiene que:
25gt!,7 6684,33 O.22W + 4M3 6684,33 O,22W = 0
L2543,O4 + 3,56Ma = 0
45
Despejando M¡ se obtiene:
M¡ = 3523,33K9- m
Despues de
donde Mz =
Mr=
lrl4 =
tf. =
haber obtenido
O.22t 3523 r 33
5909,20K9 - m
0.221 3523,33
5909,20K9 - m
M¡ se puede calcular Mz y !L
6684,33
6684,33
6.5. CALCULO DE LAS REACCIOITES EN tOS PT¡I{TOS DE APOYO
HacÍendo eI D.C.L. de Ia viga continua se tiene:
FIGURA 21. Analisis estático de fuerzas
los apoyos 1-5
en las vigas en
9r75Ton
Empotrando en el apoyo dos (2) se puede determinar R'
9,756n
46
,'" ^4
Q
FIGURA 22. Analisis estático en apoyo L
(EMz)r = (EMz)n
4.4*Rr 9750*-2725 = 5909 12
Resolviendo tenemos que:
Rr = 4684,27 Kg
Empotrando en eI apoyo tres (3) se determina Rz
9,15 r"n
!; MO
FIGURA 23. Analisis estático en apoyo 2
( EMr )'
7.9*R1 +
( EMr )o
3.5*Rz 6.225 x 9750 1, 675¡t9750 =- 3523 '33
Resolviendo tenemos que:
Rz = t$427,4t Kg
47
Empotrando en eI apoyo cuatro (4) se obtiene R¡
R3
FIGURA 24. Analisis estático en apoyo 3
r'lq :" Yl?
(EMs)¡ = (EMr)o
11r4Rr + 7Rz + 3.5Rs - 9725r'9750
Resolviendo se tiene que:
Rs = 8790,57K.9
Empotrando en eI apoyo 5 se puede
5.175*975 =- 5909,2
determinar R¡
9,75an8?5ron 15 Ton 4?5ron
FIGURA 25. Analisis estático en apoyo 4
M5 ;" 14g
(EMu)' = (EtG)"
15,8Rr + 1L.4R, +
( 14.1-25+9.575+6 .225+L.675 )
Resolviendo se obtiene R.
R. = IO427,4t Kg
7. 9R3
=0
4.4R. -9750
Mediante Ia condición
verticales, aplicadas a
de equilibriola viga se deduce
48
de las fuerzas
que:
FIGURA
EFy=
Rr+Rz
26:
0
+R¡+
Analisis estático en apoyo 5.
R¿ * Rs 4rc9'I5O = Q
Resolviendo se tiene
Rs = 39000 4684,27
Rs = 4684 r27K9
que:
20854,82 8709,57
Al haber determinado las reacciones se haran los dÍagramas
de cortante y flector.
Se hace eI D.C.L. de la viga cargado y con las reacciones
49
I
II
23322r02 Kg-cot
!Z!oz,g7 t13-cn
606%,TJE
6.6. ANALISIS
LA VIGA
FIGURA 27. Diagramas de cortante y de momento flector
I¡TTERNAS DE LA ESTRUCTTTRA DE
AI realizar este análisis se debe tener presente:
Desprecíar los pesos propios de los elementos
Todas las uniones son d.e articulación ideal
Todas las cargas externas se aplican directamente en
las articulaciones.
vl6fi/,zs G_c-,n
DE LAS FT'ERZAS
GAI¡CHO
a.
b.
c.
Univtr¡idad Autónom¡ de @idcntcstcctoN BIBL|oTEcA
50
915 r"n t75r"n '
FIGURA 28. Viga gancho cargada.
Para iniciar el análisis de las fuerzas internas en Ia
estructura Se debe repartir las cargas directamente en las
articulaciones aplicando Ia ecuación.
FIGURA 29. Analisis de carga en las artiéulaciones-
donde Pr = P*b/a+b , P, = P*a/a+bt3
" DeI Libro d.e Cálculo de Estructuras de Acero deVicent Cudos Samblancat
51
Para eI tramo I tenemos:
,_ __ 975O*2275 p^ = 975O*1.6i15
' 4.4 ' 4.4
Pr = 6038,35K9 Pz = 37lL,65Kg
Se debe tener presente que esta ecuación y los
cálculos son repetitivos para cada tramo de Ia
estructura.
Tramo II se tienen una fuerza que se repartira para
losnodosCyE.
Pt= Íl5O*1,6í15315
Pr = 4666,07K9
Pn= Íl5O*1.825, 3,5
Pz = 5083,93K9
Tramo III presenta también una fuerza como en eI tramO
II las cuales se repartiran en los nodos E y G-
52
Pt= ÍI5O*1.825
Pr = 5083,93K9
915O*1.6i15
315
4666,O7K9
Tramo
Pt=
IV se tiene las
ÍI5O*1.6í154.4
mr-smas cargas que para tramo I
315
P2
Pz=
Pr = 37ttr65Kg
, -975Ox2,'125'2- 4a
Pz = 6038,35K9
Al hacer el D.C.L. de Ia viga se debe tener cuidado que en
los nodos CrE y G se prese.nta una sumatoria de fuerzas por
tanto se tiene:
6.7 . ANAI.ISIS ESTATICO DE I.A ESTRUCTT'RA DE LA VIGA GANCHO
Debido a Ia forma en que está soportada Ia viga gancho se
hará eI análisis teniendo presenter gué en los puntos donde
esta anclado los cables de ízaje se tomarón como si Ia vigagancho estuviera simplemente apoyada como se observa en Ia
53
aI realízar eIfig (30) que se obtendran sus reacciones
anáIisis pertinente.
6n89 8i7 A rot6tk 8378 ry
1a
en
FIGURA 30. Diagrama de Cuerpo tibre de
Se determinan Ias reacciones presentes
& 60388
viga gancho
los apoyos
aplicando:
XM"=0
4, 4¡t6038 3, 5*10168
AI resolver se tiene
Fy = 19500 Kg
7/8378 + TxFy - 11r4'k6038 = Q
que:
Para obtener Ia otra reacción By se hace:
xFy-0By + Fy - 2'k6038 - 2t 8378 - 10168 = 0 aI resolver se tiene
que: By = 19500K9 además se tienen que: Fx = 0
La estructura de Ia viga gancho quedará cargada como se
observa en la figura (31) y con esta cargada se podrá
obtener las fuerzas internas que Ia afectan además de
54
si los materialescalcular los
seleccionados
esfuerzos para comprobar
son más adecuados.
g37gk fot;tte
FIGURA 31. Viga gancho con carga repartida en los
nodos.
Analisis Estático para el Nodo A
Haciendo un corte para aislar el nodo A y asÍ determinar
las fuerzas internas que afectan a este nodo que seran las
mismas fuerzas presente en los miembros que estan unidos
por este nodo.
648fr
*
FIGURA 32. Nodo A cargado
(t+) xFY = O
L,5/4,65 T."
T^' = 18718 Kg
6038 Kg
( Tensión )
(.+) EFx = 0
4.4/4165 TAB T^" = 0
T^" = 1.77t2 Kg (Compresión)
Haciendo un segundo corte
afectan aI miembro BD
60lll¡
55
se analizan las fuerzas que
195oo (9Tao
Ge
\lcE
fi73F9
FIGURA 33. ANALISIS DE FUERZAS EN Et MIEMBRO BD
(+) E M" = 0
7,9*6038 + 3.5*8378 3,5*19500 1.5 TBD = 0
L.5TBD = 8773 '2T"o = 5849 Kg (Tensión)
Aislando eI nodo B Para
afectan a los miembros
tiene que:
determinar eI resto de fuerzas
que estan unidos por este nodo
56
que
.se
Kg
laE
FIGURA 34. Fuerzas actuando en nodo B.
donde T^" = T"^ = 18718-Kg
(+)EFx = 0
(3,5/3,8t) T"" + T"o 4,4/4,65 T"^ = 0
(3,5/3,8L) T"" = 4,4/4, 65't18718 5849
(3r5/3r8L) T"" = Lt862r66 aI resolver se tiene que
Tr" = L2913 Kg Tensión
(T+)EFY = 0
19500 T"c tr5/3r81 T¡e t,5/4,65 T"^ = 0
T"c = 19500 L,5/3,8L * t29L3 L,5/4,65 * 187L8
Al resolver se tiene que:
T"" = 8378 Kg Tensión
57
Por la simetria presenté en l-a estructura tenemos que las
fuerzas internas en los nodoS H, F y G son iguates que'Ia
de los nodos ArB y C respectivamente.
Nodo H: AI analj-zat las fuerzas presentes en este nodo se
pudo observar que aI resolver las ecuaciones por simetria
se tiene que:
T"" = L8718 Tensión
FIGURA 35. NOdO H
Ademas: Tsc = l77LZ Kg
Cargado:
\'t'+r
l
cargado t 6,381,€
Compresión
Haciendo un corte at igual que el que se hizo para
determinar las fuerzas internas del miembro BD y asÍ luego
aistar eI nodo B para terminar de obtener las fuerzas que
afectan este unión se hace Io mismo para eI nodo F y poder
determinar las fuerzas internas de los miembros gue llegan
a este.
Observando la simetria presente en Ia viga gancho se tiene.
'378196%l Ka
Fr
miembFIGURA 36. Análisis de fuerzas en eI ro FD
58
AI resolver las
T"o = t5766r66K9
Analizando solo
nodo B que
ecuaciones pertinenetes
Tensión
eI Nodo F se tiene que
se tiene que:
aI igual para eI
FIGURA 37. Fuerzas actuando sobre
Trc = 8378 Kg tensión
T"s = L2913 Kg Tensión
el nodo F.
Ia mayoria de
puede determinar
Después de haber obtenido
ínternas en cada mie¡nbro se
eI miembro ED.
las fuerzas
la fuerza en
Haciendo el anáIisis en eI nodo E se tiene:
donde T"" = Ts¡ = 12913 Kg
T"= = T"" = 1'2913 Kg
FIGURA 38. Fuerzas en eI nodo E.
59
(f+)xFy = O
T"o + Lrs/3rgL (T"" + Tsr) - 10168 = 0
Al resolver se tiene que:
Teo = Or28 Kg (F. tensión)
6.8. CALCULO DE TOS ESFT'ERZOS I¡TTERNOS DE T,A ESTRUCTI'NA DE
I.A VIGA GANCIIO.
Para la construcción de Ia estructura se usa un pérfil en
"U'de 10"'t 5't t" que se obtiene aI soldar dos perfiles en
angulo de 5" * 5' * t", además de usar tubo de L0" clase
40.
Después de haber hecho los análisis previos para determinar
las fuerzas internas presentes en cada miembro se puede
ahora sÍ obtener los esfuerzos.
Miembro A B
oAB -TuA
=# =305'85 Kglcm2
ora = 305r85kg/cff
Siendo este un esfuerzo a tensión
Miembro B C
- To - 8378
A 113
*: dc Cccliiente
.,0iLCA I
orc = 74,l4Kglcm2
#"-I Univcrsid¡" P ril"'I srcctotl tl¡.-#.*¡*-*
60
o rc = 74,14 (E. tension)Kg
cm2
Miembro BD
aBD=+=#=95,s7ksrcm2
Miembro B E
_ To _ 12913 = 421.99oBE= A = 30,6 ---1"'
o BE = Oryg# (8. tension)
Miembro D E
oDE=+ =ffxst"^'
aBD = 95'57+ (E' tension)
Kg
cm2
aDE = 2A8*lO-3 Kglcm2 E. tercion
Por ta simetria de Ia estructura se tíene que:
Miembro A C
61
eHF = oAD = 305,85# (8. tension)
ore= orc=74,14 (E. tension)
oFE=aBE=221199 (8. tension)
Kg
cm2
Kg
cm2
o.^ = Tn" - L7'7L2,5 = 23o,zz K9áu A 75,77 cm2
KrteAc = 23O,72= E. comprension
cm
6.8.1. VerffLcación de las fuerzas y Esfuerzos presente
en Ia Viga Gancho
Utilizando el programa para computadores PGSTRES para eI
cáIculo de Estructura se comprobo si las fuerzas y
esfuerzos calculados son los reales.
Listado de Datos
CALUCULOS N9 1 VIGA GANCHO PROPUESTA N91
T¡ATOS GENERALES DB LA ESTRUCTT'RA
Nombre PROPUESTA L
TIPO DE ESTRUCTURA CERCHA PLANA
NIJMERO DE NTJDOS 8
62
NTJMERO DE APOYOS
NTJMERO DE ELEMENTOS
NUMERO DE PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS
NTIMERO DE CARGAS DIFERENTES
NTJMERO DE CARGAS EN LOS NUDOS
NTIMERO DE HIPOTESIS I.{AESTRAS DE CARGA
SALVA RESULTADOS
NI]MERO DE ECUACIONES DE MAYORACION
T'I{IDN'ES DE T.A INFONUACION
2
13
4
0
5
L
1
1
LONGITUD
m
purg.
UNIDADES TIPO
FUERZA
Ton. = 1
Iib. = 2
DATO.S DE I.AS Cq)RDEIÍAI'AS
NT'DO Yx
1_
2
3
4
5
6
7
I
0.000
4.400
4.400
7.900
7.900
11.400
1_L.400
15.800
0.000
1.500
0.000
1.. s00
0. oo0
1.500
0.000
0.000
63
PROPIETTAI'ES DE LOS ELEMENTOS
TIPO AREA E
1
2
3
4
0.007670
0.006120
0.003060
0.0LL300
21_000000 .000000
21000000.000000
21000000.000000
2L000000.000000
NT'DO INICIAL
L
1
2
3
2
2
4
5
5
4
6
7
6
INCIIIEIÍCIAS DE LOS ELM{ENTOS
ELEIIEITTO N9
1
2
3
4
5
6
7
I9
10
11
L2
13
TIPO
1
2
4
1
3
2
4
1
3
2
4
1_
2
NT'DO FINAL
3
2
3
5
5
4
5
7
6
6
7
II
DATOS DE I,A TOPOLOGIA
A}TCIIO I'E IA IIIEDIA BANDA ES 8MA¡(IUO NT'UERO DE ECI'ACIOITES ACTIVAS ES 8
64
C,ARGAS EN LOS
ID#1
2
3
4
5
FUER. X
0.0000.0000.0000.0000.000
FUER.
-6.038-8.378
-10. L68
-8.378-6.038
NUD. HIP.113L517181_
DATOS DE LOS
AP. # NUDO
L226
APOYOS
DESP. X
-1.0.
DESP.
-1..-1.
ECUACIONES IIE üAYORACION DE
HIPO L 2
1 1.00
TIAESTRA34567
Desplazamientos de Ia Estructura
DESPI.AZAIIIENTOS
10
NU.
1
2
3
4
5
6
7
I
H.MA DES X1 0.00102801 -0.0000000L 0. ooos441_
1 -0.00015931 -0. OOO1_593
L -0.00031861 -0.00022561 -0.0007094
DES Y
-0.0051130-0.0000000-0.0000530-0.001s698-0. oo1s698
-0.0000000-0.0000530-0.0051130
65
FITERZAS EN LOS ELH,IEIITOS
ELEMENTO 1 DEL NUDO 1 AL NUDO 3
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 Lt.1tL (COMP. ) 2309.1_9
ETEMENTO 2 DEL NUDO 1- AL NUDO 2
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
t87L26 (TENS. ) 30s7.58
ELEMENTO 3 DEL NUDO 2 AL NUDO 3
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
L 8.378 (TENS. ) 74t.42
ELEMENTO 4 DEL NUDO 3 AL NUDO 5
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 L7.7LL (COMP. ) 2309.t9
ELEMENTO 5 DEL NUDO 2 AL NUDO 5
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 12.906 (TENS. ) 42L7.7L
66
ETEMENTO 6 DEL NUDO 2 At NUDO 4
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
L s.849 (TENS. ) 9ss.69
ELEMENTO 7 DEL NT'DO 4 AL NUDO 5
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
1 0.000 (TENS. ) 0.00
ELEMENTO 8 DEL NUDO 5 AL NUDO 7
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
1 L7.7Lt (COMP. ) 2309.19
ELEMENTO 9 DEL NUDO 5 AL NUDO 6
FUERZAS I,ÍAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 L2.9O6 (TENS. ) 42r7.7L
ELEMENTO 10 DEL NUDO 4 AL NUDO 6
FUERZAS MAYORADAS
. HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 5.849 (TENS. ) 955.69
ELEMENTO 11- DEL NUDO 6 AL NUDO 7
67
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 8.378 (TENS. ) 74r.42
ELEMENTO 1.2 DEt NUDO 7 AL NUDO 8
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
L L7 .7LL (COMP. ) 2349.L9
ELEMENTO 13 DEL NUDO 6 AL NUDO 8
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 18.712 (rENS. ) 30s7.s8
6.9. VERIFICACION DE T.A VIGA GAI{CHO
Analizando las fuerzas que actúan sobre Ia viga gancho se
nota que estas producen los siguientes esfuerzos:
Esfuerzo de tensión, compresión y torsión los cuales se
procederan a evaluar para determinar si los elementos de Ia
viga gancho pueden soportarlos.
Egfuerzo de tenslón
Tomando el mayor esfuerzo a tensión = 4.2t9r9 lon/m'
or s Sad, donde Sad = Syr/FS por lo tanto:
252,26 Kg/cÑ
68
252 '26 Kg/ cm2
larelaciónanteriorsecumpleporlotantoloselementossometidos a los máximos esfuerzos no fallan'
Eefuerzo de cou¡lresión
Se toma eI Mayor z 2307,2 Ton/m' = 23O"tZ kg/cm' =
3280,68lbs/Pg'z + TcP = 3280'681bs/Pg'z
los elementos que soportan Ia compresión son 5 y t7 cuya
Iongítud = 3r40mts = 1l'r15 Pie = 133'8pg
K=l.porconsiderarsederotacciónlibreytranslacciónfija.r = 13r49cm = 5131pg según Tabla 35 para un acero
estructura
Í(L/r - 1x133,89g/5'3tpg = 25'Lg = 25 Kr/r = 25
kL , ""=@tsY
donde E = 30 x tO6 lbs IPd
sy = 2.300 kg/cm' = 32'704,45 ].bs/pú según acerosa
25<@327 04,451-b/Pgz
= 25 s L34r56 = 25 S 135 COlumna COrta por Io tanto
69
.^ -_ lL- (KL/ r)2 /2cc2l sy d.ondeFS= ? * z lt/ r) - n/ t)loo - ------FS 3 gCc gcc3
FS = (+) . ,ffit - 1-(?1)'= ¡=
o.q= 5 + 3(25) - (ZS)3- =L,73 FS=I,73'." - - 8xJ-35 gx(135) 3
sa = tt- rr5)'lr r]3ilii:# = 18 . s8o, 1slb s/ ps'
ocp s sad = 3280,68 1b/Pg'
se cumPle los elementos no fallan'
6.10 CALCULO DE I.A DEFLEXION DE LA VIGA
Se opto Por hacer eI análisis Para dos tubos uno de 8"
clase 40 Y L0" clase 40'
Secalculaladeflexiónenelpuntod'ondeseencuentraaplicada Ia carga Para eI tramo I'
Rtle?sm __2725',n_*
IF;------ -- "'---+It. , L?Lrl
FIGURA 39. Diagrama de cuerpo Libre det miembro Ac
70
FIGURA40.ReflexiónmiembroACproducidaporlacargaaPlicada.
Determinar inicialmente eI momento en eI puente dond'e se
encuentra aPlicada la carga:
Tener presente que cuando se hizo el anáIisis de las
fuerzasj.nternasdelaestructuradelaVigaGanchose
repartieron las cargas hasta los nodos y para el caso que
presentaba este tipo de carga se obtuvo que:
R^ = 6038,35Kg y & = 37tL,65Kg
Por tanto momento en 2 sera:
Mz = 6039,35 * L67,5 = l0tt423,63Kg-cm
Aplicando Ia
Ia deflexión
ecuación de los
se tiene que:
tres momentos Para determinar
7L
6Afat * '2', = zI,Iz(Lr+Lr) +I\L.+MrLL -- GEII3.9l4
- 4
- al.2\uL'uzr 'L-.3 LL L2.
Por el tipo de carga en eI tramo I se tiene que:
uu:^' = o y "u:u' = o además Mr Y Mr son nuLos
LL Lz
1o que lleva que Ia eCuaCión de los tres momentos quede
reducida a:
2Mr(Lr+Lr) = 6EIrt-t,
2 * LOLL423,63 (L67,5 + 272,5) = 6EI6(L/t67,5 + t/272,5)
6 = 1.54x1010/Er
De acuerdo aI material de} tubo presenta un módulo de
etasticidad (E)
E = 30 x 10ó PSi = 2ro4 x 10ó Xg/cmz
Además para cada tubo se tiene un momento de Inercia:
Is = 72,49 pg' = 3OL7 126 cm'
Iro = 1601 7 p,gn = 6688 ,8443 cm'
72
Analizando inicialmente cada tubo sin refuerzo'
De Ia ecuación de tos 3 momentos:
" 1.54x1010o=-T-
AlreemplazarelmódulodeelasticidadyelmomentodeInercia Para cada tubo setiene que:
6a = 2r5 cm
e - l'.54Éo1oo'-2 = a:rffirc6ss,84)
6rz = 11 13 cm
Comosepudoobservarenloscálculosdeladeflexión'eI
tubodelO"clase4Opresentamenosdeformaciónqueeldeg,, crase 4O por COnsiguiente se trabajará con er que haya
presentado Ia deflexión mÍnima que en este caso será eI
tubo de 10" clase 4O'
Comolavigaseráreforzadaentrelospuntosdondeestaran
ubicadoslosganchos,sedeberarecalcularl.adeflexiónquepueda presentar at hacerse este cambio' para realizar dicho
73
uncambio se usará lamina HR de L/2"
nuevo momento de inercia.
r -- n/64 (Dn - d')
Con D = LL r75 pg = 29 r85 cm
fl = 10.02 pg = 25,45 m
f = 18378 r44 cm'
por tanto tendremos
deflexión tenemos que
se tendrá una nuevaDe los calculos
para el tubo
deflexión:
anteriores Para Ia
de 10" reforzado
]-54*l-0108- (2, O4*l-06) (1-837 8, 44)
6rz = Or{t cm
6.11 C( TPROBACION DEL TT'BO SEI,ECCIONAI'O PARA IJ| VIGA
GANCIIO
Se debe hacer este análisis teniendo en cuenta las fuerzas
internas y externas que actuan sobre Ia viga (tubo), además
de hacerlo cuando eI tubo no se encuentra reforzado y aI
ser reforzado:
EI caso más critico que se analiza es cuando esta someti-do
a cortante simple o Producido por un torsor.
74
cortante: se hace este análisis en Ia sección donde se
encuentra el punto critico con Ia máxima carfla.
"=lU¡ V=975OKg
se toma eI área de Ia sección transversal para tuberia de
10" clase 40 para eI tubo sin refuerzo'
A, = !!r9 P,g' 14
[ = 76 r77 cmt
De donde:
t = 9'l5O t = L27 K9=
7 6 ,77 cm"
At reforzar Presentará un
Dext = !L,'75Pg Y dlr, = Lo 'o2Pg
A = +1pz-d2) = |t1'1-.7s2-10 -o22)
[ = 29,58 pg'
A'er = 19111 cm'
14. CATALOGO CRANE, de accesorios para vapor pag. 47t Tabla de
Datos para tubería comercial, según norma americana.
75
-= v -9750' Ar"f L9L,L
Trcr = stt}Z Kg/cÑ
Se pudo observar que para los dos casos' eI esfuerzo
cortante real es menor que eI permisibles:
652 r40 kg/cm'z s Te* s g'l8 ríg kg/cmt "
como el tubo de Ia parte interior de Ia viga Gamcho estara
ta¡nbién sometida a torsión debido a Ia carga aplicada en
cada gancrro se hará necesario haber un análisis para los
esfuerzos cortantes producto de los torsores usando la
fórmu1a para esfuerzos cortantes para ejes huecos."
,- t6T'rD' ¡ (Da-da)
At igual que para Ia carga cortante se hara necesario
analizar para los dos casos: cuando no esta reforzado y aI
ser reforzado:
Sin refuerzo tenemos:
T = 495300 Kg * cm
f,t = tO r75 in = 27 ,3I cm
fl = LO.OZ in = 25185 cm
L5. GIECK, kURT. Manual de Fórmulas Técnicas.Tabla 218,propiedades mecárricas de metales.
16. SINGER, Ferdinand L. Resistencia de Materiales. Tercera EdiciónPágina 64.
76
Por tanto al reemPlazar
16*495300*27,34n (22 ,3L4-25, 854)
r = 5o3 176 kg/cm'
Con refueÍzo se tiene:
T = 495300 Kg*cm
f,) = LLr75 in = 29185 cm
d = LO,O2 in = 25,45 cm
AI reemplazar Ia ecuación se tiene que:
16 +49530O*29 ,85'ter n (29 ,854-25,454)
trrrr = ?OLTLL kg/cm'z
De iguat forma que para el caso del análisis hecho para eI
mism1¡ mienrbro sometido a las cargas se observo que para é1
esfuerzo en el caso de1 tubo sin refuerzo se encuentra con
un rango permisible.
560,46 lKg/cÑ
y para el caso cuando se refuerza se tiene que:
Tr¡¡t
Para una mejor forma
de Ia Viga Gancho es
de determinar
eI adecuado se
77
si eI miembro interiorcomprueba usando:
Traat
Se usa aI mx rps," = 8661 46 Kg/cmz y enfrentarlo con
Trsar = ?OLTLL lf.'lg/cm2 cuando esta reforzando: por tanto:
2Ot tt1- Kg/ cm2
zOL,LL kg/cm'
Entonces se tiene que Ia relación se cunple por tanto
viga (tubo) esta bien seleccionada para este caso
particular.
6.L2 COMPROBACION DET TIPO DE PENFIT. SEI'ECCIOI{AIX)
Es necesario verificar si eI perfil seleccionado para Ia
construcción es eI adecuado o no. Haciendo un análisis como
eI que se hizo para seLección del miembro inferior de Ia
Viga Gancho (tubo) en este caso se hará un anáIisis a
tracción y se compara con la resistencia a tracción para
estos perfiles.
Se toma Ia carga máxima a tracción:
F = 187L8189 Kg
A - 6Lr2 cm'
Ia
en
78
Por tanto el o,, a tracción Para estos miembros será
(o*r) u".187 18, 89 = 305,85Kg/cmz
61,,2
(oon) ,ru" = 305 ,gíKg/ cmz
AI comparalo con eI esfuerzo de tracción del catáIogo
técnico de ACEROSA S.A. PARA PERFILES EN I'U" hot rolled se
observo que eI esfuerzo aI cual estara sometido eI perfil
no Itega al mínimo que presenta este catáIogo por
consiguiente Ia viga no presentara fallas debido a }a
tracción Io que nos asegura que eI perfil seleccionado para
Ia construcción de Ia Estructura (viga gancho) es eI más
adecuado Para Io que se requiere.
Para una mayor seguridad se comparara este mismo esfuerzo
aI esfuerzo a tracción para acero estructural ASTM-A36 AIta
resistencia- baja aleación.
o"t = oofipa = 400x10 " #-ffi*% /g .ern/sz
o.t = 4077 15 kg/cff "
" Apendice B. Pag. 585Beer y E.R. Jhonston Jr.
del Lüro de Mecánica de Materiales de F.P.
79
Se pudo observar que eI esfuerzo que esta soportando eI
perfil es mucho menor que eI que puede soportarr Por Io
tanto se tiene seguridad de que este no fallará debido a Ia
tracción.
6.13 VERIFICACION DE IJ| VIGA GANCIIO APLICANDO ESFT'ERZOS
C(nIBINAIIOS
De calculos anteriores se puede obtener los esfuerzos para
Ltevarlos asÍ aI circulo de Mohr y aplicar las teorias de1
máximo esfuerzo normal o Ia del máximo esfuerzo cortante'
Para obtener estos esfuerzos combinados se usaron
carga axiat-Torsión-f lexión -
La carga axial será una carÍla de comprensión producida por
las fuerzas internas en Ia viga gancho al entrar a trabajar
esta, cuando se estan descargando los vagones'
A1 iguat que la carga axial, Id de torsión se produce
cuando se estan descargando los vagones.
Et esfuerzo por flexión es producto de los momentos de
empotrarnientos propios de Ia viga gancho.
Para obtener cada uno de estos se usaran las formulas
correspondientes:
tfniversilad lutónonr¡ dc ccc¡dente ¡
s[ccror ürlror¡cA I--t
80
Para Ia carga axial: Compresión produce un esfuerzo
negativo:
O" = F/A
Para la carga a torsión
L6T*DL--
tc (D4-d4)
Para ta carga a flexión:
32M*Dot=-,n (Da-da)
Teniendo en cuenta que Se debe hacer una sgmatoria entre
Ios esfuerzos producto de Ia carga axial y Ia flexionante.
O'=Oa+Ot
Y Sera entOnceS COn IoS esfuerzOs Or y T" 9U€ Se llegara aI
circulo Mohr para obtener on' y T,, para asi poder aplicar
TMEN y TMEC respectiv.rmente.
Teniendo presente que se trata de un tubo calculamos los
esfuerzos:
D = 11.75" = 29185 cm Faxial = L77L2r5 K9 (compresión)
fl = 10¡02" = 25145 cm Mf1ec = 5909 12 l(.g-m
81-
o* =
0*=
-L77 L2,5Í/ 4 (29 ,852 -25 ,452)
97,48Kg/cmz
1'6*495300 *29,85u^F-r"r
rc Q9 ,854 -25 ,454)
Í-, = zo!,tt K9-xy
Cmz
Vamos aI CM
-G
FIGURA 41. Circulo de
n_ o**oy _ 97,4822
C = 48,74 kg/cm'
-
n = rl ( o*^o" )'* (t,q,)2
\Z
32*59O9 ,20*29 ,85* (29 ,854-25,454)
Mohr para esfuerzos combinados
R = 2O6,93 kg/cm'
82
P = .l , gz ,aa \r*(2oL,:rr)2,T'
Se toma ef llonrxll mayor valor absoluto para aplicar las TMEN
y TMEC respectivas.
Or=fi'-C
= 206,93 48 r74
or = 158' L9 Kg/cm'
oz = 0
03=R+C
= 206 r93 48 t'|4
oa = - 255 , 6'1 kg / ctr donde o,, = ll ". ll
T.r=ft
= 206,93 Kglcn'z
Aplicando T.M.E.N tenemos que:
F.s = sY
o rtx
.'. 0r* , Eá
Para este caso tenemos:
83
Sy=zaooffiYFS=1.5
2400ofltx s 1.5
ofltx s re oo K9=
cm"
2ss,6?# < rcoo#g
Se puede observar que esta relación se cumple y eI tubo de
LO" Clase 40 no presenta problemas aI estar bajo las
condiciones de trabajo.
otraformadeverificaresaplicandoTMECdonde:
T*r3 #
De tablas se tiene que:
Sv = 24OO *9^ U usando un FS =l-.5- cm"
2400f'nD. - 2xL.5
rnn 3 soo#
Al igual que cuando se aplica T'M'E'N se cumple para
84
T.M.E.C. que:
206,93 Kg= < aoo Kg_
cmo cmo
Lo que nos asegura que et tubo seleccionado para la
construcción de Ia Viga Gancho no presentara problema aI
someterlo al trabajo para el cual fue escogido.
6.14. \IERIFICACIO{ APLICAIIDO EL CóDIGO DE I{OM{A
SISMORESISTEITTE
Esfuerzo a tensión
Aplicando paragrafo F.L.5.1.1. Ft = O16 Fy dando Fy = Sv
(2.300 - 2.500)kg/cm' 252,26 kg/cm'
L666 ,66)Kg/cm' = 252,26 Kg/cm2 s (919'99 -999,99) Kg/cm2 1a
relación se cumple por lo tanto los mie¡nbros sirven.
Esfuerzo de cou¡lresLón
Aplicando paragrafo F.1.5.1-3 de1 Código.
Fas =,9a=l-8 . 580 , L57bs/ pgzs/z+z (k1/ r) /ecc- (k7/ r\3 /8cc3
obtenido anteriormente donde:
85
1s, sao,L5rbs/ps'*r#*l ,{n)ffi) =1.306,68kg/ cm2 d
O.p
cumple por Io tanto los miembros sirven'
Esfuerzo cortante
Aplicando paragrafo F.1.5.1.2. FV S 0,40 FY donde FY = sy
= 2tO9,8O Kgr/cnf
zOL,Lt kglcm'z
relación se cumple por 1o tanto el miembro sirve.
6.15 VERIFICACIóN APLICAr¡D() EL CóI'IGO DE ilOM{A
SISI.IONBSISTE¡ITES A NESULTAI'O.S DEL CIRCULO DE TrcIIR
Aplicando paragrafo F.1.5.L.1. del código de Normas
o'l s 0 ' 6 ="
= ::ili""J- == 't'rt
t,,,',oe ' soxs/cnr )
La relación se cumPle
Aplicando paragrafo F.L.4.1.3. del Código de Normas
o"o. s sad = 255,67 kg/cm2 s 1.306,68 Kg/cm2 Ia relación se
cumple
87
- t"5 )O = arctun(-n,n
@ = ]-8182"
T^" = L871-8 , 89 Kg ( 4L181 , 56Ib )
se tiene una carga aplicada a tensión de L87l-8,89 Kg y por
Ia posición del miembro tenemos que es una carga mixta como
podemos observar en Ia figura (035) en:
FIGURA 43.
t--7-((xFuerza vista enIa estructura de
et espacio sobre PerfilIa Viga Gancho.
F, = L87L8,89 Cos L8,82
= L77L8,L2Kg (38979,86Ib)
187L8,89 Sen 18,82
6038, 64Kg ( L3285, OLlb)
9rt
4 15"
Fv=
I, = 10tt Lz' =
I' = 5tt, lxt =
88
como se puede observar tenemos una carga mixta y se
analizara como si se tratara de una carga paralela sobre
una soldadura de filete.
Se hara un análisis estático y otro a fatiga:
6.16.1 Analisis estático
Se tiene que para cargas mixtas:
Tad = 13600 psi segun Ia AÚüS'8
Además se tiene las ecuaciones:
- t¡it=+raa
Si fad = O.7O7 Taa Y3
r = {fiF,
por ser carga mixta:
:- F* =FslF* y f., = '"!'"uT -Y Lr
L8 . CAICEDO JORGE. Op. Cit., tabla 6.5--6-7-
89
enComo se asumió con anterioridad
cuenta para estos cáIculosr Por
un Fs = 2 no se tendrá
tanto:
FLx-
FLy-
3897-2'86 - 1,o25,767b/Ln38
1329?, 01 - 349 ,6IJb/In38
t=@ -l_083,7rb/Ln
fad 0.707 't raa = O7O7 tc L3600
96LS .2 Lb/ i-n'
w -o.ttpg - a/gtt (0.32*)
6.L6.2 AnáIisis a fatÍga
Se asume una carga máxima cuando
vagones y una mínima cuando sea
descarga de estos.
F.o=0
se estan descargando los
completado eI ciclo de
90
Fw L87 LB , 89 Kg (41181 ,56l-b)
Aplicando la fórmula:"
t= !^ * "e ; Nr(N<2r<Lo6Tad ft
L = r* * "u ¡(N(Z:<L}Gfad ff
por tanto:
F = F**Fr- vF-= F*-F*,
'm 2 r -a 2
F,,=Fu Y Í^=Tu
4r1-8L,56
- =- 2-'m o .7 07 *38W
rn=766,43/W=tu
,o",
= ffi t. !( = o cuando son catgas repetidas
Reemplazando Ia ecuación tenemos que:
L9. rbid.
20. Ibid., Tabla 6.LL P.540
91
- 766 ,43 '766 ,4313600tv 7 LOOW
despejando úü y resolviendo se tiene que:
w = o,l_61n - 5/32tt (0.4-)
Se recomienda usar soldadura de alta penetración y buen
acabado 7018 de 3/L6".
6.L7 VERFICACION DE I,A SOLI'AI'T'RA PARA I"A VIGA GAIICHO
APLICANDO CODI@ DE NORIIAS SISI|oRESISTE¡ITE
De acuerdo a cáIculos reatizados se observa que eI tarnaño
de Ia soldadura (úrl es de 5/32 pg que soldara un perfil con
un espesor de * pg y según tabtas F.1.L7.-2.A. eI tamaño
mÍnimo de} filete es de 3/t6 pg además según la tabla
F.1.L7.28 recomienda espesor mÍnimo de Ia garganta es
3/L6".
7. ANALISIS DE I.AS TE¡TSIO¡ÍES SOBRE I,OS UASTILES
DE LA ESTRUCfl'NA PRINCIPAL
De acuerdo a los cáIculos anteriores se pudo constatar que
Ias maygres tensiones acurren Cuando e = '15" y son las
siguientes:
Ts = L74LOI7L Rg con 03 = 84'50"
Tz = 2959 r82 Kg con Oz = 82 r98"
Tr = 30L9 rO2 Kg con Or = 64.53"
De Ia tensión T¡ resutta la Tr que es Ia tensión del cable
desde las poleas hasta eI tambor aplicando concepto de
potipastos del libro maquinarias calculo de taller pag. L47
se obtiene:
T¿ = Ts/r = t74LO'7Lkg/3 = 5803,51k9
donde Tr = 5803.57K9 = T' cable
de ízaje donde T¡ = T,cable = 5803 r5'lkg
93
rC=E59rBz5
".-> Tt= tApr22k,
en los mástilesFIGURA 44.
4 =58Oz,SZ t*, .
fr=22BoO K9
Figura 45. Resultante
T =J o rg,o4 ú,
6=29SqtZ Kg
FIGURA 46. CáICUIO
Fuerzas actuando
(vL____?_
i,\ti= l?410,71 19
!
"T"" entre Tg Y Tn
lv,'t,
= 5B5O Kg
/-
7?. sto3ttr*l _
T"r entre Tz Y Tr
94
FIGURA 47. Resultante T*r entre T"r Y T"z
La fuerza final que afecta a los mástiles
con g3 7o obteniéndose T"¡ x = L974,28K9 y
éS T¡3 = L6.200K9
T"¡' = L6O79 ,24R9 -
7.L. CALCULO DE tOS I{ASTILES DE LA GRUA HILO
La estructura Principal Ia conforman los mástiles princia
y secundario los cuales son afectados por Ia fuerza
resultante = L9600Kg = L9,6 Ton debido a Ia longitud y
esbeltez de los mástiles es necesario arriostrarlos para
poder que Ia estructura falle a pandeo. Para el cáIculo de
pandeo Se determina un número especÍfico de divisiones de
Ia estructura eI cual será = $.
95
ta longitud obtenida de las cinco (5) divisiones será la
Iongitud de arrioztramiento de cada másti}, para cad'a
miembro se selecciona tubería de L2" sch 40'
I
I;l.t
'I
-, -2'0onb- - -JJ.A^-I vtutb* ___+
FIGURA 48. Mastiles de la grúa hilo sin arriozterat
Long. mástil PrinciPal = 12,4t mts.
Long. mástil principal + 5 = 2,48 mts'
Long. arrioztramiento = 2r48 mts.
Long. mástil secundario
Long. mástil secundario
Long. arriostramiento =
= 13189 mts.
+5=2177mts.
2,77 mts.
Mastil princiPal:
Carga L9.600 Kg =
Longitud = 2,48mts
L9,6 ton. = 43.198r401bs
= 97,63 pg.
96
S, = 60.000 lbs/pef según Tabla 29 se tiene gue
Q exteríor = L2.75A p{t = 323,85mm = 32r38cm
O interior = L1-938 pg = 303'23m¡n = 30'32cm
A = Area metálica = J-8r61pg' = LO-L74r17mm' = 1o1r'l4cm2
I = Monento inercia = 3OOr3 pgt = L24-994-297rLmma =
L2.499,42cnf
S = Modulo de la sección = 47rL pg3 = 77L-830r7Lmm3 =
77! t83cmt
E = Modulo de elasticidad = 30.OOO.OOolbs/pg' =
= 2L,399.000 KglcÍf
Ít - _P = E_-609_k9_ -_-Ynncteo A LoL,7 Acmz
or¡andeo = L'824,95kg/cmz =
ag24 ,95kg/ cm'* 2 ''ro!jb" * Q '-1!Í{)Lkg tpgz
25 .g4g,60 7bs/ p92 = 25,949k1bs/ Pgl
r = rd.dio de giro= rvrlrP9= = 4,o3Pg' r = 4'o3Pg,E=
Según Ia Aisc
f = condición
relación de esbeltez
los extr se toma
= KL/r s 200
l( = 1 tabla 25.
la
de
t 1-t<97 ,63pgt,@ll, = 24,22 - I(L/z = 24 < 2OO
Ia relación
sirve.
se cumple por 1o tanto eI arrioztramiento
97
Cal-cul-o de CC = r/Ñffi,
es eI valor particular de If.L/r eI cual separa Ia colunna
Iarga de las intermedias.
0 99'34 + CC = 99
RL/r = 24 < CC = 99 por Io tanto Ia cofu¡nura intermedia como
esta relación se cumple eI esfuerzo permisible:
r-ra = | znzxzo.ooo.ooolbs/pgz\ 60. ooo-z.bs/psz
lL- (KL/ r)2 /zccz\ s".A
FS
FS = 5/31-!3x24) I -t (24)3- I =!,75-FS=L,75-' - ' (8)p9) 3' ' (8rp9) 3
Donde FS = Factor de Seguridad = 5/3 + 3(L/r)lBcc
t/r)3 /8cc3
Sa= lL- ( (24\2 / (z(ee ) 2) I 6o . ooor b/ pgz
S. = 33,27K ]-b/gg'
L,75 =33,27kLb/pg'
98
Para comprobar que Ia columna sirve finalmente se debe
cumplir Ia siguiente relación opaadro
opandso = 25rg49K Lb/p,g' S 33r27lx]-b/pg"'
la relación se cumple por Io tanto las colu¡nnas sirven.
Uastll Secr¡ndario
Los siguientes son iguales
Carga = 43,L9K lbs
S, = 60.000 Lb/p,g'
Q exterior = L2.75Opg
0 interior = L1-.938Pg
[ = 18,6Lpg'z
I = 303r3pg'
S = 4T rLpgg
f, = 3O.OOO.OOO lbs/pg'z
O¡,endoo = 25 r949K Lb/Pg'
r = 4r03pg
cc = 14O
Como ta longitud varÍa Ia relación de esbelf.ez KL/r cambia
Io mismo que eI factor de Seguridad FS y eI esfuerzo
permisible S,.
" Del Libro Resistencia de Materiales de Fitzgerald.
99
1 = 2,77 mts = L09,05p9 + KL/r = LxL09 r05pg/4,03p9 - 27
donde RL/r = 27
intermedia.
FS = t*, . r#¡-1--G2' ) =a.zc - FS=L:16
Sa =lL (27 )2 / ( (2 (ee ) 2) I 6o . o0oJ bl Pg'
L,7 6
32.823,06 Lb/pg -- 32,82IF. Lb/pg"
S" = 32,82K Lb/pg'
opaadeo = 25r949R lbs/pg'z s 32t82k lbs/pg' Ia relación se
cumple por 1o tanto Ia columna sirve según resistencia de
materiales de Fitzgerald.
7.2 CALCULO DE I.A ESTRUCTI'RA PRIIÍCIPAI, DE LA GRUA HILO
Debido aI arrioztramiento de los mástiles Ia Estructura
principal tendrá Ia siguiente forma:
100
4 )Yni
'
Q ¡qrr't :
i
rf 1YnJt(-.. '
Z,l^
FIGURA 49. ESTRUCTURA PRINCIPAL DE LA GRUA HILO ARRIOZTRADA
La estructura tendrá L8 elementos y L1 nodos según la
figura además tendrá elementos secundarios o de
arrioztramiento lográndose buena rigidez debido a la
comptejidad del cáIculo de Ia estructura se utiliza eI
programa Pgstress con eI cual se obtienen los siguientes
datos:
a. Desplazamiento de los nodos
b. Fuerza de tensión y compresión de los miembros
c. Esfuerzo de tensión y compresión de los miembros.
tistado de Datos
101
DATOS GE¡TERALES DE I"A ESTRUCTURA
CALCULO N9 2 CELOSIA PROPT'ESTA
Codigo- 0001
Nonrbre- CELOSIA PROPUESTA
TIPO DE ESTRUCTURA
NTIMERO DE NUDOS
NTJMERO DE APOYOS
NT'MERO DE ELEMENTOS
NIIMERO DE PROPTEDADES DE LOE ELEMENTOS-
NT'MERO DE CARGAS DIFERENTES
NUMERO DE CARGAS EN LOS NT'DOS
NT'MERO DE HIPOTESIS MAESTRAS DE CARGA-
SALVA RESULTADOS
NT'MERO DE ECUACIONES DE MAYORACION
T'NIDN'BS DE I"A INFORIIACION
CERCTIA PLAT{A
Lt_
2
18
L
0
1
L
1_
1
LOI{GITI'D
m
purg.
UNIDADES TIPO
FTIERZA
Ton.
rib.=1=2
LO2
DATOS DE LAS C(X)RIIENAI'AS
NT'DO X
t_
2
3
4
5
6
7
I9
10
1_L
0.000
3.800
L.400
4.400
2.800
5.1_00
4.200
5.800
5.600
6.400
7.000
Y
0.000
0.000
2.400
2.400
4.800
4.800
7.200
7.200
9.600
9.600
L2.000
PROPIEDN)Es DE T.OS ELEMENTOS
TIPO AREA
0.010160 21000000.000000
INCIDENCIAS DE LOS ELBIEIÍIqOS
ELEIEilTO N9
L
2
3
4
NIIDO IT{ICIAÍ. I{TIDO FIIÍAL
E
1
TIPO
L
1
1
1
L
L
2
4
3
4
4
3
103
5
6
7
I9
10
1.L
t2
13
t4
15
16
t7
18
1_
1
L
1
1
1
L
L
L
1
L
1
1_
1
3
3
4
6
5
5
6
I
7
7
I10
9
11
5
6
6
5
7
8
I
7
9
10
10
9
1L
t0
DATOS DB LA TOPOLOGIA
ANCHO DE LA MEDIA BAT{DA ES 8
I4A)(IMO NUMERO DE ECUACIONES ACTIVAS ES 8
CARGAS EIf LOS NT'DO.S
ID#1
NUD. HIP. FUER. X FUER. Y
LL 1 L.974 -16.079
104
DATOS
AP. #
L
2
DE LOS AP(XOS
NUDO
1_
2
DESP. X
-1.-1.
H-MA DES X
1 0.00000001 -0.00000001 0.00025871 0.0002480L 0.00125051 0.00123991 0.oL642471 0.00306821 0.00s8836
DES Y
-0.0000000-0.00000000.0002026
-0.00050370.0000363
-0.0012549-0.0099629-o.oo2240L-0.003363s
DESP.
-1.-1.
ECUACIOIIES DE MAYORACION DE CARGA
MAESTRA
HIPO 1 2
1 1.00
Desplazamientos
DESPI.AZAIIIE¡{TOS
de La Estructura
I 10
NU.
1_
2
3
4
5
6
7
8
9
FT¡ERZAS EN IOS ETB,TE¡¡TOS
ELEMENTO 1- DEL NUDO 1. AL NUDO 3
L0s
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
L 23.447 (TENS. ) 2307.76
ELEMENTO 2 DEL NUDO 1 AL NUDO 4
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
L 0.998 (COMP. ) 98.25
ELEMENTO 3 DEL NUDO 2 AL NUDO 4
FUERZAS IIIAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1, 36.957 (COMP. ) 3637. s3
ELEMENTO 4 DEt NUDO 4 AL NUDO 3
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1- o.7s7 (coMP. ) 74.sL
ELEMENTO 5 DEL NUDO 3 AL NUDO 5
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 22.532 (TENS. ) 22L7 .75
ELEMENTO 6 DEL NUDO 3 AL NT'DO 6
L06
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 t.4s2 (TENS. ) L42.87
ELEMENTO 7 DEL NT'DO 4 AL NUDO 6
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
L 37.846 (COMP. ) 3724.96
ELEMENTO 8 DEL NUDO 6 AL NUDO 5
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 0.987 (COMP. ) 97 .L9
ELEMENTO 9 DEL NUDO 5 AL NUDO 7
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 20.818 (TENS. ) 2048.98
ELEMENTO 10 DEL NUDO 5 AL NUDO 8
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
L 2.37L (TENS. ) 233.36
ETEMENTO 11 DEL NUDO 6 At NUDO 8
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
L 37 .O23 (COMP. ) 3643.97
LO7
ELEMENTO 12 DEL NUDO 8 AL NUDO 7
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
L 0.000 (coMP. ) o.o2
ELEMENTO 13 DEL NTJDO 7 AL NTJDO 9
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
L 2O.8L7 (TENS. ) 2O48.9L
ELEMENTO 14 DEL NUDO 7 AL NUDO 10
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1. 0.001 (TENS. ) 0. 07
ELEMENTO 15 DEL NUDO 8 AL NT'DO 1.0
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 3s.109 (COMP. ) 345s.61
ELEMENTO 1.6 DEL NUDO 1.0 AL NUDO 9
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 0.000 (coMP. ) o.o2
ELEMENTO 17 DEL NUDO 9 AL NI'DO 1.3
108
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
L 2O.8L7 (TENS. ) 2048.92
ETEMENTO 1.8 DEL NT'DO 1-T. AL NUDO T-O
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
1 3s.108 (COMP. ) 3455.s6
,I .3 VERIFICACIOI{ DE I.A ESTRUCTT'RA PRINCIPAL
Los desplazamientos en los nodos son muy pequeños y los
mayores esfuerzos se presentan en los miembros 3 y 5.
Obtenidos los esfuerzos se toman los mayores para ser
evaluada Ia estructura a tensión y compresión.
Evaluación
Apllcando Ia ecuació¡¡
.ga<sad=#
donde:
Sad = esfuerzo admisible
Sy = tímite de fluencia
FS = Factor de Segruridad
L09
Tensión
or=lA
en eI elemento 5 ocurre el mayor esfuerzo a tensión de
279L,68 Ton/m'
donde Tensión = 279 rL6 Kg/cmz
S"c = SylFS donde S" = 60.000 lbs/Pg'
422oKg/cm2 donde S, = 4220 Kg/cm'y FS = L.5
S.a = 422O/t.5 Kglcnf = 28L3,33Kg/cm2
donde Saa = 28L3r33Kg/cm2
or¡o = 279 tL6 Rg/cÑ s S¡a donde S.a = 28L3 r33 Kg/cm' Ia
relación se cgmple por 1o tanto eL elemento 5 sometido a
esfuerzos de tensión no fa1lara.
Cou¡rresión
O.o, = F/A ocurre en et elemento 3 el mayor esfuerzo a
compresión de 4459,2O Ton/m"
oco.p = 445rgl Kg/cn.' s S.a donde S"a = 2.813'33 Kg/ctr Ia
relación se cumple por 1o tanto eI elemento sometido a
esfuerzo de compresión no falla.
Unhcnlded Aulñ'ona C1 Occidonte
stcc¡0N 6ig.l0iECA
1_L0
7 .IL EVALUACIÓN APLICANDO CóDIGO DE NOR}IA SISMORESISTHTTE
Para una mayor seguridad de la Estructura se calcula
aplicando eI Código de Norma Colombiano para Estructuras
sismo-resistentes.
La evaluación se hará a tensión, compresión y flexo-
compresión.
Tengión
Apticando parágrafo F.1.5.L.1. or.o s 0,45 S"
ot"o = 27g rL6 Rg/cmz
= 2'19,L6 Kg/cmz s 1899 kg/cfr la relación se cumple por Io
tanto sometido a esfuerzos de tensión no falla eI elemento
5
Cou¡lresión
Aplicando paragrafo F. 1. 5. 1. 3.
o"o,¡,, = 445 r92Kg/cmz
por tanto z 445,92 Klbsr/Pg'z
cumple por Io tanto sometido a esfuerzo de tensión no
fallará eI elemento a compresión no falla eI elemento 3.
LLL
Flero-cou¡lresión
Aplicando paragrafo F.L.5.1.
+.ffir1'oDonde:
f^ FA
f. = esfuerzo
f¡ = esfuerzo
f" = esfuerzo
f. = esfuerzo
f¡ + esfuerzo
_ L96OOKgCo971-Oi-,7 4cm2
de compresión
de flexión
critico de Euler
de compresión admisible
de flexión admisible
= 191 ,2t# fu = !9:-,ztffi
fa= _ Fxl-s
Ms
_ t960OKgSerfl s<248qn77 L,83cm3
= 767 ,SAkg/ cmz
1-2499 ,42,-7A¿ K=!,O;7 = L2mts = L2oocmrr=Í ]-oL,7 4
r = 11108 cms.
K7_Í
EL=rFc=
Lt<L2OOcm =f Og,30
LL, OBcm
108.3
944.75 Rg/cm'z
tL2
F _ L2n2e _ 12fi'2213999,kg = e44 _ZZ kg'c 23 ( Kib ), 23 (109)zcmz '-
cmzÍ
F. = 016 s, donde S" = 4.220 kg/cm'
donde F. = 2532 kglcn sup 2 según parágrafo 1.5.1.3.d.
F¡ = 0166 S" donde S, = 4.220 kg/cm'
donde F¡ = 2785,20 kg/cm'según un parágrafo: 1.5.L.4.a.
t LgL,2Lkg/cm2, t 767,5ok9/cm2rT.._
2532kg/ cnz tr_ ( !9L,2615g/.en? ) ¿azes,2okg/cmzl
944,7 Skg/ cm¿
)<
0,076 + 01345 < 1.O donde Or42L s 1.0 la relación se cumple
por 1o tanto a Flexo-compresión no falla el mástil
f,iástil Superior
f, = L9L.2L kg/cm'por ser tr¡berÍa de 12" sch 4O det Mastil
Superior.
f- tr[ = Fxl _ 19500Sen7><600cm = 1956 ,g6kg/cmz-bS s -@
fb = 1.856,86 kg/cÑ
KL/r = 108 esbeltez del mástil principal
F" = 944,'15 kg/clm' esfuerzo critico de Euler del Mástil
principal
40
F"
F¡
2532 Ir.g/cm' por ser tubo de L2" sch 40
2785r2O kg/crn' por ser tubo de 12" sch
1L3
)<
f-3+fb
fb < 1'0
l-856 ,86kg/ cmz
ft- I !?L' zt!s/,cn:) x 27 85, 2oKg/ cm2994,7 5kg/ cm"
(t1-(fulf)lfb)
,:-g:-,zLkg./c!2 ¡ + (2532kg./ cmz
01076 + 01825 t 1r0 donde Or90 s 1r0 Ia relación se cr¡¡nple
por tanto a felxo-compresión no falla eI mástil.
7.5. CALCULO DE LA SOLIIAI'I'RA PARA I,A ESTRUCTT'RA PRINCIPAL
AI hacer eI anáIisis de las fuerzas internas a las cuales
estará sometido esta estructura se pudo observar que Ia
máxima fuerza a Ia que estarÍa sometida será de:
f = 37846 Kg (8326L,2 lb)
Ya que los miembros a soldar son tubos seremos
conservativos tomando el perimetro del tubo sin tener en
cuenta el arreglo que hay que hacer para que haya un mejor
agarre con eI otro miembro a soldar como se observa en la
f igrura 50.
FIGURA 50. Soldadura de Ia Estructura Principal
7.5.L. AnáIisis Estático
Lt4
tamaño de Ia soldadura se usan las
raa tlrb/in'11= 13600 Lb/in2
Para determinar el
ecuaciones:
f¡f = f/f^o
donde f.o = O '7O7 *
Según Ia A.hI.S. T¡d
Además
f = F"'kF/Lr
Como para los casos anteriores el factor de servicio (F.)
ya está incluído en Ia carga.
nDdondeD=t2r75"L2,75rt" Iongitud total que será soldada.
Lr+
f-!T
Ll_5
At resolver Ia ecuación se tiene que:
t = 8326Lr2/L2r75n
f = 2078,66 Lblin
f,¡ = O.7O7 t L3600
= 96]-5rZ Lb/ínz
lil = 2078,66/96L5,2
[¡¡t = OiZZ pg = 7/32" (0156 cm)
7.5.2. Análisis a Fatiga
Como en los casos anteriores en los que se calculó el
tanraño de Ia soldadura rrlúrr se asume una cargfa máxima y otramÍnima cuando se esta realizando trabajo.
F,, = 0 y F,, = 371846 Ton (8326Lr2 Ib)
1 = T./r,a * T,./Er 22i N" ( N ( 2*10ó ciclos
Recordamos que:
E = F/A donde A = 0.707 !'ff.r
Para este caso de soldadura se tiene que Ia longitud total
del cosdon de soldadura a realizar alrededor del tubo.
Lr = ¡D = L2 r75n"
22. E.M.C.D. DeI Ingeniero Jorge Caicedo
L16
Además debido al tipo de carga presente en Ia estructuraprincipal se observa que:
r^ = F*!F*, y F" = F*,^F*, dond.e F*;o-m 2 r -a 2
Por Io tanto se tiene que:
F, = F. = F.,/2 Io que nos lleva a:
Ta = E¡ -- F^./zA
83261,,2"a-M
Ta = t47O rOs/W
Tr = TLOO/L-K/Z donde K = 0 cuando se tienen cargas
repetidas
rr = 7100 lb/in'y según la A.üü.S. rac L3660 0 Lb/ínz
Reemplazando en la ecuación de Soderberg y resolviendo
obtenemos:
" t47 0,05 L47 0,05¡--l-3600tf 7 Loow
f¡f = Or32 in = 5/L6" (0179 cm).
7.5.3. Verificaciónprincipal
de Soldadura para
LL7
estructura
se observa que eI
se encuentra por
tablas 40 y 40A
Aplicando Código de Norma sismoresistente
tamaño de Ia soldadura para este caso
encima de los mÍnimos recomendados según
7 .6 CATCULO DE I,A SOLDN)URA DEL SISTEMA DE AGARRE AL
!,TASTIL
Este cáIculo aI igual que en los otros donde se determino
eI tamaño de la soldadura (t^¡) se hara un anáIisis estático
y a fatiga teniendo en cuenta que esta será de filete
además que soportará una carga mixta; se debe recordar que
cuando se presenta este tipo de carga se analiza como si se
tratara de una carga en Paralelo-
Is4,:
r, 43724 B
FIGURA 5l-. Fuerzas presente en eI sistema de Agarre del
mastil suPerior
1L8
7.6.L. Análisis estátLco
Por tratarse de una carga mixta
t-=+ y t"=ry
donde F.r Factor de servicio que ya esta incluido en Ia
carga inicialmente por tanto no se tencra en cuenta par
alos cáIculos.
Lr : Longitud total a soldar
F., Fy : Componentes de Ia fuerza resultante que actúa sobre
el mástil secundario que es donde estará apoyada eI soporte
de agarre.
En la figura 44 se observa las partes a soldar del sistema
de agarre.
-tr t\fu.t(A 3¿ .
= 140' donde a
= 4r66i5" R
= n*a*R/i8o" b
a
t(
b
r-19
Soidadura dei sistema de agarre del mástil
priricipai ai mástii suPerior
: Angulo deI sector circuiar
: Radio
: sector circular
b-
Resoivierrdo se tiene:
n *140" ,v4687 5180
ii,45 pg
iL,45 * 2 + L1 * 2 + 25 * 2 + 29,25 * 2
b=
UT
L20
tr = 15314 pg
De las ecuaciones anteriores:
t 5280-*- EE
f. = 34142 lblin
F 429OO-" -
-1-514
f" = 279,66 Lb/ín
t = rE;4
f = 28L,77 Lb/pg
f.a = Ot7O7 * T"c donde t"c = 13600 Lb/p,g'según Ia A.lrü.S.
fa¡ = 96L5,2 Lb/pg'
De donde reemplazando en Ia ecuación correspondiente se
puede determinar el tamaño de la soldadura (üJ).
tü - f/f"o
= 28L,77 /96L5,2
Vü - 0,03 pg (L/32" = O,OB cm)
L2L
7.6.2. AnáIisig a fatiga:
Se asume una carga máxima cuando se están descargando los
vagones y una mÍnima cuando se ha completado de descarga de
la caña.
F.o = 0 y F,, = 20600K9 (453201b)
Aplicando Ia ecuación de Sodeberg para asÍ poder determinar
eL tamaño de Ia soldadura (tfJ)
1 = T/T,a + Í,/Tt i Nr ( N < 2 * l-Ot'3
para ciclos moderados.
Teniendo presente que: T = F/A y A = Or7O7 *t{*Lr
Los esfuerzos medios y alternos serán iguales debido a que
F.o = 0 por tanto se tiene:
T! = E¡ = F/2t O rTOTtcWrcLr
_ 45320u^-ffi
r^ = r" tlb/Pg1
Además se aplica Ia ecuación:
" Del libro E.M.C.D. del Ing. Jorge Caicedo.
L22
Tr = TLOO/L-K/2 donde K = 0" por ser cargas repetidas.
rr = 7L00 Lb/pg' según Ia A.tü.S.
Reemplazando en Ia ecuación y resolviendo se tiene que:
1 _ 208'94 208'941-3600hr 7 LOOW
f¡f = 0104 pg aproximandolo a L/L6"
Se recomienda usar soldadura de alta penetración y buen
acabado 70LB de t/4" se puede estar seguro que no fallara,y si es posible hacer un tratamiento térmico para recuperar
las propiedades de los materiales soldados, para evitar
algún daño posterior en Ia Z.A.T. que es por donde
generalmente fallan los elementos sometidos a soldadura.
'I .6.3. Verificacfón de la Soldadura del Sigtena
Agarre aI üágtil Buperlor ABlfcando Código
Normas sismoresistente
Según los cáIculos se observa que eI espesor obtenido esta
por debajo de los mÍnimos recomendados por eI código de
normas para espesores de elementos a soldar de 3/4pg. según
Ias tablas 40 y 4OA se recomienda tamaños de soldadura de
5/t6 pg.
21 Del tibro E.M.C.D. del Ing Jorge Caicedo Pag. 540Tabla 1.1.
de
de
8. REACCIONES EN LOS APOYOS DE LA ESTRUCTURA PRINCIPAL
Ia Grua hilo por
los elementos
L23
cada costado
Lr2 y 3 por
La Estructura principal de
tendrá 2 apoyos unidos a
pasadores
Apoyo No. 1
F."o. = 2'l ,694 Ton = 27,694 Kg
7 = 27694 K*
FIGURA 53. Reacción en eI apoyo No. 1
X"t = F.
Ery = Fy
Rv=Fv
L24
R, = 0 entonces R* = F, = 13.972r38K9
Rv=Q
= 23.gLO,87
f<ontp; 4365 7,27 Kg
FIGURA 54. Reaccíones en eI apoyo No. 2
CáIcuIo de las fuerzas F*, y F".
r-.--z,+^
f_?a/ns)v
FIGURA 55. Obtención del Anguto para eI elemento No. Z
x = 3, 8 mts 1-, 41 mts 2, 39 mts
X = 2139 mts
Y = 2140 mts
o = Arctg (2r4O mts/2r39 mts) = 45rLL" = 45"
B = a + @ = 90 + 45 = 135 entonces B= 135"
Frv = 8L8 Fg Sen l-35" = 578r4L entonces Fry = 578r4LK9
Fr, = 818 kg cos L35" = 57814! kg entonC€S Fr. = - 57814L k9
Xr'=R*-Tr'+F.'=0
*r
t!
I
t.R
t25
S, = Fr, + F., =- 578r4L kg + L2.LO7r23 kg
R. = LL.528r82 kg
Ery=&+Fry-F"y=0
& = Fry F"' = 578r4Lk9 - 43.657127 kg
& = 43.078,86 kg.
9. CAICUÍ.O DEL PASADOR DEL APOYO NO. DEL MASTIL
sEcInrDARro (TRASERO)
Analizando el pasador como una viga simplemente apoyada
afectada por Ia fuerza de tensión del elemento No. 1 se
procede a calcular el pasador:
t+r
rFir '.
FIGURA 56. Fuerzas Presentes
trasero.
en pasadores de1 mástiI
f ( (o't
L(e,r,)
- 6o, = /:8a7 Kg
Diagrama de cortante en eI pasador del
mástil Trasero.
FIGURA 57.
entonces Ra
427
= RB = 13 .847 kgRA=Ra= F/2 = 27.694K9/2
M tr9-c"1
i
X(em);
:
flectores en el pasador
M- = Ff _ 27 .694kgx35,56cm = 246.L99,66kg_cm--c44
FIGURA 58.
M" = 246.t99 ' 66 Kg - cm
Or = Oa = FL2/L6EL entonces E
f = n(10,L6 cm)n/64 = 523,05
I - 523,05 cm'
e¿=O¡=
Diagrama de momento
del mástil trasero.
= 2.L39 .996kg/cmz;
cmn
(27 .694Kg35, 56 cm)z) = !,99x!0-3 =0o 0o/07 , lLttft6 x2, lxLo6 )<523, 05 cm4 )
entonces @r = O¡ = 0" 00' 07.1L"
Fl-3W=-=rmax ABEI(27.694Kg(35,56cm)3)
(+exZ , LxLO6 kg/ cmzx523 , Q1cma)
donde s = nd.t/32 = n(Lo,6cm)3/32
S = tlz 196 cm'
Y." = OtO23 cm
flexiónorr.,=t{c/f=M/S
entonces
L28
246 'L99@ = 239t,r4Kg/cmz"f7ex. lALg;Cnt -ar¿
entonces orr., = 239LrL4 kg/cmz
Corta¡rte
, = !! = .(t6ta7 .694k9) = 455 ,Askg/ cmz3A (3¡sr (10,16 cm)2)
entonces r = 4551 45 kg/cmz
VerificaciónOrr"' S S'a dOnde S"a = Sr/FS pgr tantO Orr"' < Sy/FS aqerg 4340
templado a 850 y revenido en aceite a 600c acero para
maquinaria según Tab1a 33 se tiene 239trL4 kg/cm'z s 80OO/!.5
kglcm'z 2391,L4 kg/cm' s 5333,33 kg/cm'
la relación se cumple por 1o tanto el material sirve.
T s S"a dondg 5.6 = S,/FS por 1o tanto se tiene:
4551 45 kg/cm2 s 5333 r33 kg/cm2 Ia relación se cumple por lo
tanto eI material sirve.
9. T. CALCULO DEL PASAXIOR DEL APOYO NO. 2 DEL MASTII,
PRINCIPAL (FROITTAT)
Sucede Io mismo que en los tornillos de anclaje por Io
tanto Ia fuerza de compresión es con Ia que se evalúa los
pasadores.
fr: 43657,27 Kg
FIGURA 59.
35,16t'n
Fuerzas Presentes
frontal.
TFt)
t29
l=
en pasador mastil
Y,I I *RDxAIRr1 (oy
en eI pasador del mástil
en eI pasadorDiagrama de Momento
det mastil Frontal
Rny= Baf ' TlLz\'ca re
X (c-)
FIGURA 60. Diagrama de Cortante
frontal
Rr = R" F/2 = 43657,2'1 *g/2 = 2L828,63 kg
MGg<n1
XF*)
t4l:
/)
FIGURA 6].. Flector
1_30
' M-+ _ 43657 ,27 Kgx35,56cm = 388. i.i_3. L3kg_cm--c4 4
M. = 388.113,L3 Kg-cm
O, = e- - FLz - (43.657 ,27Kgix(35,53qn)2)A-eB- L6Er-
O" = 31135 x 10-3 = 0'00'LLr29"
entonces g^ = O" = 0"00'LLr29"
Fl_3 (43657 ,27 Kqx(35, 53cm) 3)JM9tnax - 48EI - 48*r,Ltf1*g/" 'rr52,O5"n\
entonces !.a. = 01037 cm
Mc M _ 3881-1-3,L3kg-cmvftex- I - S - ].}2,r6a.'rt
orr¡, = 3769155 kg/cmt
F 16x43657,2'7 Kgbcortante - TA
Tcort = 71'1 ,98 lf;g/cmz
131
VerifLcación
Se verificará con Acero 4340 eI cual presenta un S"a =
5333,33 kg/cm'obtenido en eI cáIculo anterior.
orr¡, = 3769r55 kg/c¡n' < Sgg3r33 kg/cmz Ia relación se cumple
por Io tanto eI material sirve. No presenta fallas.
E"o,t = 7L7 t98 kg/c;m' 3 5333 ,33 kg/cff ta relación se cumple
por Io tanto eI material sirve. No falla
10. CALCULO DE LOS TRONILTOS DE SUJECCION DE LOS APOYOS
DE LA ESTRUCTURA PRINCIPAL
Por cada apoyo se dispondrá de 6 tornillos de sujección
entre eI concreto Y los aPoyos.
Tornitlos del aPoyo No. 1
Sobre los 6 tornillos actúa Ia fuerza de tensión = 27 '694
kg + 6 =4615,66kg al trasladar esta fuerza a los tornillos
producirá un esfuerzo a tensión y otro cortante en los
tornillos.
tr= 46 5,6C(3
(Q'D
I
FIGURA 62. Fuerza de tensión actuando
anclaje de Ia base de los
en eI tornillo Para
mástiles.
r.33
Se selecciona tornillos SAE grado 8" con diametro = 2pg
(5108) cm esfuerzo tensión = F/A
39 85, 15kgr . = l_96 ,6rkg/ cmz(¡/t (s, o8cm) 2)
ot.o = L96.6L kg/cm2
ObgenracLón:
En los planos no esta especificado eI material y Ia calidad
del material por 1o tanto se tomará a consideración un
material para tornillos y se evaluará se escoge acero SAE
5 con carga de prueba SP = 120.000 lbs,/pg' + 8439 t2!kg/cm'''"
or¡¡¡rón = 1961 61. kg/cmz
L96r6L kg/cm2 s 5626rL4 kg/cmz la relación se cumple por 1o
tanto a tensión no falla los tornillos
F, = 2328172 kg produce cortante con tornillos
+ - 4F - 1'6F rcW- = 153 ,L9kg/cm, = "ro,,btornitto- 3A- 3ftd, - (3rrra5,69"r)r) -'
Debe cumplirse que:
25. Ibid., Tabla 4.10. p.400
26. Ibid., Tabla 4.L0 p.390
L34
Ttornirro S SP/FS
L53 , Lgkg/ cmz<5626 , t4kg/ cmz
Ia relación Se cumple por lo tanto a cortante tampoco
fallan los tronillos.
Tornillos del apoyo No. 2
A esto,s tornillos los afectan 2 fuerzas una de tensión de
g18 kg y otra de compresión de 43.657,27 kg como Ia fuerza
de compresión es mucho mayor que Ia de tensión se procede
a calcr¡Iar los tornillos con Ia fuerza de compresión el
apoyo No. 2 que también tendrá 6 tornillos
/6 = 7276,2L kgF" = 43.657,27 kg
F. = '1276,21' kg
F.r = 7OLtr5'1 kg
F", = 1,944 r 48 kg -1+r5'
f
= ?276,71 K3
FIGURA 63. Fuerzas actuando en cada tornillo
13s
F.y = 7OLL,57 kg produce compresión en los tornillo los
cuales son SAE Grado 8 de diámetro = 2pg (5.08 cm)
Esfuerzo de con¡lresión
^ F _ (4x7077,57k9) _2rtr 6abntan2o"oosr, = Á = ffi = 345,93k9/cm
o"o.p = 345193 kg/cmz . Se debe satisfacer Ia relación
o"o.p s SP/FS donde SP = 8439.2L kg/cm2 y FS = 1.5
345,93 kg/cm'
345,93 kg/cm'
Ia relación se cunrple por 1o tanto a compresión no fallan
Ios tornillos F". = L944r48 kg produce cortante en los
tornillos.
c _ 4F _ t6F (t6rí944,48k91rtoznitio = 3A =:rno, =ffi =7-27'97-kg/ctn2
Tto,o = t27 rgt kg/cmz
De igual forma que para los esfuerzoÉ¡ a compresión se debe
satisfacer Ia relación
Tto,o s SP/FS por consiguiente se tiene que
L27r9t kg/cm2 s 5626,14 kg/cm' Ia relación se curnple y los
tornillos sometidos a esfuerzos cortantes no fallarán.
11. CALCULO DE I.AS ZAPATAS PARA I..A ESTRUCTI'RA PRIIICIPAI,
PROPT'ESTA
De los cálculos obtenidos en el análisis de Ia Estructura
propuesta utilizando eI programa Pgstress eI apoyo No. L
sufre tensión del elemento No. 1 por tanto Ia zapata de
este apoyo se calculará a tensión. EI apoyo No. 2 soporta
compresión del elemento No. 3 por 1o tanto la zapata se
calculará a compresión.
11.1. ZAPATA A TE¡TSIOÑ
F."o = F,sar x F5 = F, Sen 59.7 = 23147 Ton x 5917" donde Fx
= 23147 Ton. aI resolver se tiene:
F."o = 20126 ton.
vol-umen zapat, = ,,F'"n - ?0'26t?n- = 8,4Lm3Tconcreto 2r4ton/m3
Volumen zapata = 8141 m3
Area zapata
l:,;":;"::"ff:: Zapata
1,37
Area Zapata = 2180 m'
Area Zapata = bt + b'c = (3m x 0,7m) + (1,m x 0r7m)
Area Zapata = 2r80m' - ,¡nncrri ¡
?Dcm '
tI
?oc"\I
-. SOOcn-
FIGURA 64. Vista lateral de Ia Zapata---{Od:w\+ + 4OO<-ñ.t-¡ -{Cdil*I l-l f--, r- r
,g6crn ¡ | |
'e6'n'l I ll l[+lnoJ.".r | _t | |, I I _l tjt | '10'''.'
rl^¡¡Crn
FTGURA 6s. visita ;;t";J":; 1""; zapatas.
Zapata a compresión
F"o, = F"o, x Sen 7415 = 36197 Sen 74rs
F"o' = 35, 62 Ton
Nota: ta fuerza real debe ser afectado por eI factor para
carga Muerta = L,4 pero como inicialmente se aplicó FS=2 Ia
carga se deja igual.
Utilizando programa para calculo de zapata se procede a
calcular la zapata con los siguientes datos:
Resistencia del concreto! f'. = 2LO kg/cm'
Resistencia a ta fluencia del refuerzo de acero:
fy = 4.2oo kg/cm'-
Capacidad del suelo: 0,5 kg/cÑ =
estudio de suelos (según caPitulo
8.5.1-.1.b del codigo de norma) -
Carga = PU = 36 Toneladas
Nivel de cimentación: Pf = 100 cm
Base de columna: cx = cY = L40 cm-
Resulta
Dimensión y Refuetzo de cimentación
Longitud zaPata! L.' = Lr" = 28O cm
Altura zapataz Hzz = 30 cm
Area Refuerzol A.* = A.v = Lir]-z cmt
_?O.*_ {4Ot"'' 70'-H>
138
ton/mt' por no tener
cimentación articulo5
E5
I
'70t^
I¡ ,¡tt"t
<
FIGURA 66.
z got'"
Dimensiones
>
de Ia zapata
Profundidad del refueÍzo en la zapata
d=Hzz'hzzfl=24cm
=30cm-6cm
Distribución de Ia carga
FIGURA 67. Distribución de }a carga en la zapata'
L39
I = IdlI
entonces
=36g=
ton/2,8 mts
L2,85 ton/mts
t2 ,85 ton(O ,7 Omts)2mts2
Monento Producido Por Ia carga
a= afrt =
M=3.15ton-m
Corta¡rte Producido Por Ia carga
= 3,15ton-mts
(0,7Omts)=8,99=9Ton
( 0 r 70 mts O '24 mts)
=6Ton
V - qI = t2,85 Ton/mts
entoncesV=9Ton
Corta¡rte a (d/2)
g (I-d) = t2,85 Ton/mts
5r9l- = 6 Ton entonces V
\rl =
$=
FIGURA 68. Distribución de Ias cortantes
Punzamier¡to (Pnz)
Pmz = q x (c + d) = L2'85 Ton/mts (1,40mts + O,24 mts)
Pmz = 2LrO4 Ton
Verificación de Ia zaPata
Area zapata = g¡pr./grar-
donde q.nr- = 36 Ton Y (h¿. = 5 Ton/nts'a
A.z. = 36 Ton/(S Ton/n'z) = 7r2 nt,e2
A.z. = 7r2 mtez
I", = JA = J7,2 mt-s
2168 mts = 2r8O mts obtenido con el programa.
Cortante
V < Q Vc = 0 x 0153 ^lf'c b*d/1000
A * Vc = (0,83 x 0,53^/f'c (b?td)/1000 reemplazando
valores de f'", b y d se resuelve y se tiene:
't-rr!
T_¡tt
140
Ios
L4L
9 Ton < 43187 Ton Ia relación se crunple por 1o tanto eIconcreto no falla a cortante
Pr¡nzaniento (Pnz)
Pmz < V.
Donde (1) % = O,27 (2 + 4/8") /f '. bod
(2) % = L.L Jf '" bod
Se toma eI menor valor de Ia ecuación L ó 2 y se compara
con Pmz.
e.(1) b = 4(c + d) = 4 (140 cm + 24 cm)
b=656cmB" = Cr/C, = 140 cm/140 cm
B.=1
De Ia ecuación (1) se tiene que aI reemplazar valores
% = O.27 (2 + (4))J2LOkg/cm" ((656cm't 24cm)/L000)
% = 369160 ton
y de la ecuación (2) que:
e.(2) V" = L.1 n/f '" bd
% = L.1. J2LAkg/cm2 ((656cm x 24cm)/L000)
% = 250r96ton
Tomando eI menor valor de Vc y comparando con el valor de
Pmz ya calculado se tiene:
142
Pmz ( V"
2lr04ton < 250,96ton la relación se cumple por Io tanto a
cortante por punzamiento no falla Ia zapata.
CaIcuIo del refuerzo
Se escoge varilla de |" No. 4 para los Ingenieros civiles.IÍúnero de varillas de refuerzo en I = y
No. de varillas = A.,/Area varilla = (S,LZ c;¡m'/l(n/A)(*pgx
2,54 cm)'] = 1L,93 = L2
No. de varillas = L2
Df.stancia entre varillasLongitud varillas = long total/No. varillas = 280cm/12 =
23,33 = 24cm
Distarrcia entre varillas = 24 cm
Como Ia zapata es simetria Asx = Asy = L2 - 0 4-270-24
Nota: Se coloca 27O porque se recomienda que para las
zapatas 5 cm se dejen libres en los costados.
Número de varillas del refuer¡o en r'= yt
Cuantia de refuerzo horizontal en vigas: P = 0r0018
No. varillas = Pxbxd = OIOO18 (27ocm x 3ocm)=
No.V = 1.41583 = t5 + 2 varillaNo. varillas = 17 varillas
Distancia entre varillas
tong varillas = long total/No.
varillas = 15188 = L6 cm
Distancia entre varillas = 16 cm.
Como la zapata es simetrÍca AS x'
143
varillas = 27O cm/L7
=ASy'=t7q427O
l{*I
16 cm.
I f*l2,8\ | -j-i- |ll:'Ilt,**l
2,8^ 2'8- --FIGURA 69. Distribución en planta de Ia zapata'
L]..z CALCULO DE LA ZAPATA PARA LA ESTRUCTITNA ACTUAL
MODIFICAI)A
Zapata a tensión
F..' = 23 r73Ton
Vo}r¡me¡r Zapata = F."o./O"o."reto 3 23r73Ton/2r4Ton/m'
Volumen ZaPata = 9r88m3'
Area zapata = Vzapata/Lzapata = 9r88m3/(2xL'78m)
entonces A.zPa = 2r77m'
Area = (b x t) + (c x b') = (3,56m x 0,66m) +(0,8n x 0,54m)
Area zapata = 2r'78 m'
L44
.^ -<fi1.<--1'¿-? H
!--j 5Oc2
FIGURA 70. Vista lateral de Ia
-3s/5'n1 *,356.rqJt)e' fi6!
¡-
5 F rCt'f\JJO
rcoc #¡
i
t1 <cñLLJ+
{44t-I
66."'rI
zapata.
;
I toú^
T
FIGURA 71. ViStA
356c^.-en planta de Ia zapata
Zapata a compresión
F"ot
F.ot
F.o, x Sen 72"
28Ton
= 29r45Ton x Sen 72"
de zapatas se calculaUtilizando progra¡na
siguientes datos:
f '" = ZtO kg/cm'
fy = 42OO kg/cÑ
Cs,.lo = 0, 5 kg/ cm' =
Carga = 28Ton
Ia zapata con los
5Ton/m'z
145
Nivel cimentación
Base de colomna C'
-Pf = 100cm
=Cy=90cm
Resulta
L*t = tr" =
H," = 30 cm
,A"t = A.y =
245 cm
L3,23 cm'z
'=--r)?,scm'óncñ '. ot 4Jtt I t)u
I
FIGURA 72. Dimensiones de Ia zapata
ctñ ;--I
Profundidad del
d-30cm-6cm
refuerzo
= 24cm entonces d = 24cm
Distribución de Ia carga
g = W/L = 28Ton/2, 45mts = LL,A2Ton/mts
q = ltr{ZTon/mts
Momento producido Por Ia carga
pf = qL'/2 = (:.,t, }Ton/mts) (O,77mts)2/2
lll = 4r42Ton-mts
Cortante
Vc = qI = (LL,42Tonlmts) (0r775mts)
Vc = 8r85Ton
146
Cortante d/2
Vrctrt = q (I-d) = (LL,42Tonlmt)(10,775mts - OrZ4 mts)
V<atzt = 6'10Ton
Pr¡nza¡iento ( Pmz )
Pmz = q(c +d) = 11r42Tonlmts(or9omts + Or24mts)
Pmz = L3r01Ton
VerLficacLón de Ia tapata
Area Zapata = 29Ton/(5Ton/m'z)
Area = 5r6m2
1,, = Ir, = Ja = J5r6m' = 2r36mts = 2r45mts
1,,=1"r=2r45mts
Cortante
8,85Ton < (0,81 x 0,53^/210kgr/cm'z ((Z4S cm x 24cm)/1OOO
8,85Ton < 38,38Ton Ia relación se cumple.
Punza¡fento
Pmz < V"; b" = 4(90cm + 24cm) = 456 cm
% = L,62 lzLOKg/d ((245cnr x 24cm)/1OOO) < 1.1^,r21okg/cm
(245cm x 24 cm)/L00O): 256,21Ton < L74,45Ton Ia relación se
cunple y se toma 174r45Ton
B" = ct/cz = 90cm/90cm = L entonces B. = 1
% - O,27(2+(a/L))J2LOkg/cm2 ((456cm x 24cm)/L000)
2L,LJZLOkg/cñ (456cm x 24cm)/1OOO)
L47
v" = 256,92Ton
L74r45Ton y se compara con pmz y debe cumplirse que:
Pmz (V.t 13r01Ton < L74r45Ton Ia relación se cum¡lle por lotanto por cortante de punzionamiento no falla Ia zapata.
Calc¡¡Io del refuertoNo. de varillas = A.,/area varilla =
L3r23cm2/((n/4) (0,5pgx2,54clfr.,)2 = LOr44 =11
No. de varillas = 11
Distancia entre varillas = Iong.totat/No. varillas =
245cm/L2 = 204L=2te¡t
Distancia entre varillas = 2L cm
Como la zapata es simetricd A., = &, = L2-q4-245-2L
No. de varillas del refuerzo xt=y'No. varillas = 0,0018(235cm x 30cm)
No.V = L2r69=L3 + 2 varillasNo. varillas = 15
Distancia entre varillas 1. totat/No. varillas =
D.V = 235cm/L5 = 15,66=16cm
Distnacia entre varillas = 16cm
Como Ia zapata es simetrica AS'. = AS,, = L5 -Q4-235-16
.245cñ, ,|{tff 245t^ *q^chn
t
745'ñ
1 __
3 Sacm
FIGURA 73. Distribución en planta de Ia zapata, Jt6cn- ,356ctn-
,-907 20:
148
qncrn :
. !J_y,>;
i
IlilirTr l-'r| -+-+-t I 3o'*lL-+_j lt245c*t.l
___ f
¡
356cm.--l+
+++ I {Il-+ILP
FIGURA 74.
- 356cn'-Distribución en Planta
propuesta final.
t:'got^I
i
de Ia zapata reforzada
L2. CATCUTO Y SELECCION DE LOS CABLES DE IZAJE YGUIAS DE I.A GRUA
Los cabres seran carcurados teniendo en cuenta que al pasar
por ras poreas y ras tambores cuando se encuentran operando
las flexiones que sufren los cables producen un desgaste y
por ende una fatiga produciendoce luego Ia rotura del cable
por Io tanto en esta parte del cáIculo deben tenerse en
cuenta ras situaciones mencionadas anteiormente para poder
utirizar un cable con er cuar se pueda estar seguros de que
no farrara. cuando sea soricÍtado a plena carfta y teniendo
en cuenta estas situaciones se procede crasificar er cabre
de acuerdo al trabajo para er cual será escogido de tabraspara selección de cables según las caracterÍsticasexpuestas se clasifica eI cable en eI grupo IV porque este
debe tener movimientos frecuente y a plena carga.
Luego se determina eI factor de seguridad del cable V: 7 a8 (para cable 160 kglmm'), coeficiente K del cable: 0134 a
Or3'1 (para cables de 160 a L80 kglmme) coeficiente del
tambor c z 7 a I (para cables de L60 a 190 kglrnnr') y
Universidac lut6nom¿ dc C..l,rj:r,te I
Stcciofl Btllt0t i.uA
150
coeficiente para poleas c: 9 a L2 (para cables de 160 a L80
kglnun') . Según Tabta 4
FScrrc = FSt.o.o F¡¡costdo = I 11 5
FSc¡rc = 615
Cable de i.zale
d: K ^/s
donde
K: coeficiente de1 cable = 0131
S: carga que soportara eI cable = 6.250 kg
d: O,37 ^/5803,57k9
- 28,1-8 mm
entonces 25r9O x Lgg/25r4¡nm = 11101 pg = como esta medida
no es comercial se recomienda cable de L pg
entoncesd=1pg (25mm)
Calc¡rlo utilizando libro aparatos de elevación y transporte
Según catálogos para cabl-es de 6 x 3'l diámetro = 29mm según
Tab1a 4 se obtiene:
Diametro del hilo = 1r3rnm
Sección metáIica = 29417 mm2
Peso = 2r8O kg/m
Carga de rotura calculada para una resitencia del hilo( kg./nnr' ) entonces para:
130 kg/nm' = 382OOkg; para 160 kglmm'z = 4715okg;
151
para L8O kg/mm" = 53050 kg
Nota: Los valores resaltados son las fuerzas máxima que
soporta el cable.
orotur¡ = F /A = 5803 ,57kg/ (n/ 4) ( 2, 9cm)'z )
orotura = 1-L235r62 kg/ctr
S"a = F/A/FS = 53,050 kg/((n/A) (2,9cm)'z/6,5
entonces S'a = 878163 kg/cm'z
Se debe cumplir la siguiente relación para determinar si elcable sirve.
Orotur¡
878,63 kg/cm'z < L235,62 kg/cm' como Ia relación se curnple eI
cable de 2,7 nm = lpg sirve para ser utilizado en el izaje.
CaIcuIo util,fzanrdo catalogo eürconcable
Para cable con carga a la rotura de 180 200 kg/cm'de 6
x 37 - lps - lwrc de 1 de dianetro tiene una resistencia a
la rotura = 5L,7 ton = 51.700k9 obtenido de Ia tabla 15
para cables de labor, elevación y gruas de Ia Tabla L4 se
obtiene FS = 5-9.
Factor de seguridad real = FS Fs choques = I 1r5 = 615
entonces Factor de Seguridad ReaI = 7 15 porque trabajo con
cables comerciales.
L52
o"ot S S.a entonces o,ot S F,ot/FS
entonces o,ot 5803,57 kg/ (n/4) (2 r54)2
o"or L145r34 kg/cmz
Saa = F,orlAlFs = 51,700kg/f (n/4(2,54 cmz)/6t5
entonces Sa"a = L569 r'1]- kg/cm'
1145 ,34 kg/cm' < tS09 r7t kglcm'z Ia relación se cum¡lle por Io
tanto eI cable de 2154 cm = 1 pg sirve
Cab1e gr¡ta
Se utiliza para que a Ia viga gancho en Ia descarga de los
vagones sobre el giran unas poleas que estan acoplados a Ia
viga gancho, estas poleas en eI desplazamiento producen las
tensiones Tr y Tz las cuales me producen una resultante Tr
= 47O Kg
Como la diferencie entre Ia mayor tensión que es Tz es tan
grande comparada con la resultante el cable se procede a
calcular con Tz = 4675150 kg
fl = Or34 /5850k9 = 26nm x Lpg/25,4mm = LrO2= lpg
entoncesd=25r4mm=1pg
Evaluando para aparatos de elevación y transporte
Es para calculo = FS.o,. FS"." = 8-115 = 615
donde FS = 615
Diametro del hilo = 1r3mm
1.53
Sección metálica = 294 r'lmm'
Peso = 2r8O Kg/m
Carga de rotura calculada para qna resistencia del
hilo en (kglmnr')
Para 13O kglnrm' = 383OO kglrnm; para 160 kglmm'z = {7150
kglnrm'z; para 180 kg/mm' = 53050 kg
orotura = F/A = 5850kg/ (n/4) (2r9cm)'z) = 8851 66kg/cÑ2
orotur¡ = tOzL ,'13kg/ cmz
S¡a = FlAlFS = 53,050 kg/((n/A) (2,9cm)'/6,5
entonces S,a = L235r62/cm'
Para que eI cable sirva se debe cumplir o'ot
8851 66kg/cmz < L235,62kg/cm2 como Ia relación se cumple por
1o tanto el cable sirve.
CaIer¡Io utLlizando catalogto enconcable
Para cable con carga a Ia rotura de 180 2OO kg/crr' de 6
x 37 lps FC de L7/8 de diametro se obtiene una
resistencia a Ia rotura = 5Lr7 ton = 51.7OOkg obtenido de
Ia tabla No. L5
o,ot 585okg/ (Tt/4) (2,54)'
o,ot LL54r5L kg/cm'z
s¡c = F,"t/A/Fs = 5170okg/t@/4(2r54 cm')lo,s
entonces S.¡ = L569 rTt kg/cm'
154
Otot
cumple por 1o tanto eI cable sirve.
Verifl.cación de los cables
Según Tablas para cables se obtienen los FS son las ntimeros
por los cuales hay que nuttiplicar Ia carga de trabajo para
determinar la carga de rotura mínima del cable.
Cable de irajeEvaluando para aBaratos de elevación y trnagl¡orte3
Carga rotura calculada
F,."r x FS = 5803 r57 x 615 = 37.723r2K9
Carga roturada calculada = 37.723r2k9
Carga roturada < carga roturada teórica para que eI cable
sea seguro.
Según aparatos de elevación y transporte Ia carga de rotura
teúrica = 45.200K9 para cable de 27mm.
37.723r2OK9 < 45.200K9 Ia relación se cumple por Io tanto
eL cable no fallara.
Evaluando para catalogo de encmcable:
Para cable de L pg la carga de rotura teórica = 51.700k9
Carga de rotura calculada = 5803 r57I(9 x 615 =
37.723r?kg entonces carga roturada del catalogo = 51.700k9
L5s
31-.723 ,2 kg
el cable no falla.
Verificación de Factor de Segruridad
FS"."r = R.rotura/F cable - FS choque =
5L700kg/5803,57k9 - 1,5 = 8,9 1,5 = 7'4O
FS,.r. = 7 tAO
Para un diseño segruro FS = 5=9 como el FS esta en eI rango
el cable sirve.
FS"..r = Rrotura/Fcable - FS choque =
53050k9/5803'57k9 - 1,5 = 9,L4 1,5 = 7,64
FSr..r = 7 164
Para un diseño seÉJuro FS = 7-8 como eI FS esta en eI rango
el cable sirve.
Cab1e del nagtil
Para aparatos de elevacÍón y transPorte
C.R.C. = F,""r xFS = 585okg x 615 = 38.025k9
C.R.C. = 38.025k9
C.R.C. C.R.T. = 38.025k9 > 53050k9 Ia relación se cumple
por 1o tanto eI cable sirve.
Para enconcable
C.R.C. = F"..r x FS = 5850k9 x 615 = 38r02kg
C.R.C. = 38o25kg
L56
c. R. c.
por lo tanto el cable sirve.
Para aparatos de elevación y transporte
FSr¡ar = T rotura/T cable - FSchoque
(53050k9/5850k9) 1,5 = 7,56 entonces FS,.¡r = 7156
Para diseño seguro FS = 7 = I como FS esta en eI rango eI
cable sirve.
Para enconcable
FS,""r = f rotura,/T cable - FS choque =
(51.700k9/5850) - tr5 = 7,33 entonces FS,..¡ = 'I ,33
Para díseño seguro FS' = 5-9 como FS esta en eI rango eI
cable sirve.
Lz.L. CALCULO DE LOS SUJETA CABLE
Según libro Aparatos de Elevación y Transporte los sujeta
cables se clasifican según eI diametro del cable para eI
cualtiene una carga determinada Q.
Según tabla 5 para cable de L" diametro entre 23 y 27mn el
sujeta cable resiste hasta 5880k9, eI número del sujeta
cable teniendose en cuenta que eI tambor tendra guarda cabo
por 1o tanto se duplica el factor de segrrridad recomendado
que es de 2r5.
([rarr 0 2 x 2r5 x 5803r57k9 0 29.OL7'85k9
L57
([rrar 0 29rOL7 r85kg
#su5eta cable = l,".'/Qsujeta cable = 29rOL1 r85l5880kg
#sujeta cable = 4193 = 5
#sujeta cable = 5 por cada ta¡nbor.
L2.2. CALCULO DE I'A DT¡RACION DE LOS CABLES DE IZAJE YGUIA DE LA GRTIA
Mediante Ia evaluación de todos los ensayos realizados para
los cables se resalta la sigiuiente formula.
w =L70(b.b^D/d-9/btl'OOO
\-L-zTt
donde:
úü = Núrnero de ftexiones sufridas por el cable hasta Ia
rotura.
D/d ' Dia¡netro de Ia polea sobre diantetro del cable.
o = Solicitación de]- cable en kg/mm'
br = coeficiente de forma de Ia garganta
bz = coeficiente del cable.
Utilizando Tabla 16 y teniendo en cuenta condisiones para
Ios cables se obtiene:
Para cable cn¡zado o regular
SiR=Or54d+br=1-
158
Si R = @ + bl = Or72
Para garganta e0 V a 45'
br = Or72
bz = 1104
Para cable long
Sir+0154+br=1
SiR=o+br=0165
Para garganta en V a 45"
bt = 0160
bz = Lrl1
w=L.Qx(brbrry)2x1ooo
Se selecciona cable long. con poleas al manganeso porque
según Ia tabta t6 para selección poleas se debe hacer mayor
presión del cable sobre Ia po1ea.
Para cable de izaie
P = 18pg = 457 r2mm
fl = 4t ,47wn
br=0165paraR=o
bz = 1-, LL
oR= 5803,57k9 = LL,g2kg(n / ¿l (2stwnz) )
L59
#UniVenidr¡ Ai¡+fe¡1, C¿ C i;r]til¿
:
on = Lt,82kg/cm'
W = t7 0 ( (0 ,65x7,11) [
45'7 ,2mm, 925mm 0,65
(IL,82kg/ cm2 +4fl' x 1000
[f = 9669139 flexiones
Para cable guia
D = 18pg
fl = 48mm
br=0165paraR=o
bz L rtL
hI = t'7 0 ( (0 ,65x7,11) [
45'l ,Zmm, 9zsrltn t - o,65
( 1L, 9 tkg/ cm2 +4ll' x 1000
[f = 9560130 flexiones
O= 585Okg(n/¿) (zsilurúz) = 7L,9tkg/twnz
o = 1.1.9L kglmm'z
I
L60
!2.3. DI'RACION I'E ACT'ERI'O AL NT,!,IERO I'E FLEXIONES
Si por cada descarga de los vagones se estiman 2 flexiones
una en el ascenso y Ia otra en eI descenso se podrá
determinas la duración de1 cable:
Duración de los cables si se descargan L50 vagones diarios.
Para cable izaje
s66s,3e fTexiones *ffi x ffi * +H,
Serán: 1.61 mes
Para cable guia
esco,3o fLexiones *ffi * ffi * #,
Serán: 1.59 mes
De acuerdo a información sr¡ministrada por operarios de Ia
grua hilo Los cables duran aproximada¡nente de 3 a 4 meses
para un ftujo de vagones entre 60 o 120 vagones diarios-
L61
A2.4. CALCULO I'E I.A DI'RACION DEL CABLE SI I.AS POLEAS
SOt{ DE 25PG (63r5cn)
Cable de izaJe
635nm \ 9
w = a|o ( (o ,65x7,11) [ zslnfit -'- -O'Q5 l)2 x 1000 =65422,24(tI ,82kg/ cm" +4
gf = 65422,24 flexiones
que serán: 10.9 meses
Cable guia
f¡f = 64684,L'1 flexiones
6s422,24 fTexiones *m * ffi * #,
635mm. 9
w = L'ro ( (0 ,Glxi-,1i-) [ 'zs'n't' :-W i)2 x 10oo = 646g4,r'l
(tL,9Lkg/ cm"+4
64684, at fTexiones *m * ffi * #,
L62
que serán: L0.78 meses
Como se puede observar aI utilizar poleas de mayor diametro
Ios costos son elevados pero Ia duración de los cables es
mayor.
13. CATCUTO DE I,AS POIEAS DE IZAJE Y DE I.A
BASE DEL TTIASTIL
13.1. FOLEAS I'E IZAJE
De ta Tabla 4 se obtiene eI coeficiente para la polea c =
99L2 para el grupo IV.
se toma c = 9r5 y se procede a calcular:
d = G = p, $y'$-10-1,-57@ = 723,'72mm=28,5p9 = O,72mts = 7 2,37 t
{=28r5pg=72r37cm
Poleas del cable guia
Son dos poleas una en Ia base del mastil y otra acoplado al
mastil.
PolEas de la base del nagtil
Ia mayor tensión que soporte Ia polea es Tn de Tr y Tz
cuando se cuenta en Ia posición en Qü€ @ = 75"
L64
Tr = 5850k9
fl = 9r5 r/5850kg - 726r61mm=28,6p9 = O,72r6mts = 72r6cm
fl = 28 r6pg = 72 r6cm
T3.2. CALCULO DE I.A PNESIOX DE COTPNBSIOil DEL CABLE
SOBRE LAS POLEAS DE IZATE Y ItE LA BASE DEL !'!ASTIL
Apticando Ia fórmu1a tn = zF/Dd" se obtiene Ia presión de
compresión Ia cual aI reemplazar valores se tiene:
F = Fuerza aplicada aI cable
p = flfametrO polea
d = dianretro del cable
- t (2x5803,5zkgf = 63, 2okg/ cm, o* = 63,2\kg/ cn2ucp tlZ,ZctnxZ,S+cnl)
vJ ¡
13.2.1. Polea de izaie
Según catátogo enconcable Ia presión má:<ima que debe
soportar una polea según el material que se utiliza para su
fabricación se obtienen los sigruientes datos de Ia tabla
1_6.
28. Ibid., p.543
Po1eas fundidas en acero fundido para
p = 1080 -LzOOLb/pg' teniendo en cuanta
que dice 0.3 a 0.4t de carbono.
165
cables de 6x37
la observación
Poleas en hierro gris para cable
s7o-62slb/p{.
6x37P=
Poleas en acero aI manganeso para cable de 6x37 p =
3OOO-33OOlb/pg'z teniendo en cuenta la observación que
dice con eI esmerilado y templado ahora se procedera
a calcular y verificar si todos los materiales son
adecuados para la fabricación de las poleas. En caso
que todos los materiales sirvan el criterio de
selección del material para fabricación de las poleas
se deja a consideración del Ingenio Central Castilla.
Obgervacion:
EL acero fundido sirve pero es muy poca Ia diferencia entre
Ia presión soportada por las poleas de fundición de acero
con respecto a Ia presión aplicada a las poleas por 1o
tanto se recomíenda que las poleas sean en acero aI
manganeso para asi poderlas fabricar en dimensiones más
pequeñas teniendo en cuenta las recomendaciones del
catalogo de enconcable.
13.3. DISEÑO Y IIIIIENSIOIÍAIIIENTO DE
Y DE I,A BASE DEL IIASTIL
166
I.,AS FOLEAS DE IZAJE
Como se ha podido observar las poleas pueden ser del mismo
tamaño aunque el cable que utilicen sea diferente y la
tensión que soporten ta¡nbién Io sea.
Con eI fin de estandarízar Ia fabricación de las poleas y
y teniendo en cuenta que entre menor sea su tamaño éstas
sean más livianas y a su vez más baratas o menos costosas.
Como ta¡nbien su mantenimiento ya que seráan más fácil de
maniobrar. Este llevo a tomar Ia determinación de tomar eI
menor dianretro recomendado por eI catalogo de enconcable
que es de 18" = 45172 c[lr luego se emplea las Tab1a 7 y 8
donde aparecen las dimensiones de las poleas con la cual se
determina eI diseño de las poleas y asi proceder a calcular
Las poleas:
Diametro polea = 18pg = 45 r72cm = 457 r2mm utilizando tabla
L0 y 1.L se observa que esta medida no aparece por
consiguiente se prefiere una polea un poco menor para
evitar Ia interpotación, así se selecciona Ia polea con las
siguientes caracterÍsticas :
Dr
Dz
br
4OOmm
46Omnt
6O¡nm
bz = 55mm
d'r. = 40mm
d.", = L00mm
I'¡o = 70nm
1,., = L20mm
r = 12mm
FIGURA 75.
b-
f_l¡tI
I
l¿t.
L67
Ilq
T_a$v
il-_I-|lill-q-rJlpoleas dePerfil normal
cables.
de garganta Para
FIGURA 76. Dimensionamiento de las Po1eas.
Evaluación
Presión sobre Polea
para las poleas-
lll'Ílltllltltlilfl
I
< presión resistida Por el material
168
Para hierro gris se tÍene que:
p = 57o=6257b/pgz = 40.08 x 43,95k9/cmz
entonces Psobre polea = 63r2}kg/cm'
hierro gris = 4O,OB - 43r95kg/cm2, como Ia relación no se
cumple por 1o tanto las poleas en hierro gris no sirven.
Para acero fundido: se tiene que:
.p = 1080=L2OOfg/pgz = 75,95=94,39k9/cmz
P sobre polea = 63r20kg/cm2
fundido = 75 195=84 r39kg/cm'
las poleas en acero fundido
como Ia relación si se cumPle
si sirven.
Para acero al manganeSo: se tiene que:
p = 3000 *33oo7b/pgz = zLo ,98=232, o'7 kg/ emz
P sobre polea = 63 r2}kg/cÑ < P soportado polea de acero aI
manganeso = zLOr98=232rO7kg/cm2 como la relación se cumple
Ias poleas en acer manganeso sirven.
Obgenracfón:
Como en la relación Ia diferencia entre P sobre las poleas
es mucho menor que eI P soportado por las poleas en acero
1.69
at manganeso estas pueden fabricarse con unas dimensiones
menores. Esta observación se puede comprobar en la tabla 17
en Ia cual aparecen los tamaños recomendados para las
poleas.
Para cable de 6 x 37 que es eI seleccionado se obtiene:
Para cable sujeto solannente a doblamiento eI diametro :
33pg (83,82cm).
Para uso recomendado eI diá¡netro = 27pg (68,58cm).
- Generalmente eI mÍnimo diámetro que se recomienda es:
18pg (45,72cm) .
13.4. ET'ALUACIOIÍ PARA POÍ.EA ACOPI.AI¡A A I.A BASE DEL
I,IASTIL
= 63,44kg/ qn2
ocp = 63144 kg/cmt
Para acero fundido
Psobre polea = 63 ,44kg/em2
fundido = 75,95=84,39kg/en'
tanto eI acer fundido sirve.
Psoportado por polea en acero
Ia relación se cuntple Por 1o
[ (2xs8s0kg)(7 2 ,6 cmx2 , SAcn) 1
thircrsl¿t rr¡tonomffi.:¡u",, ¡¡
L70
Para acero aI manganeso
P sobre polea = 63r44kg/cm' < Psoportado por polea en acero
at manganeso = zLO,98=232r07kg/cÑ Ia relación se cumple por
tanto eI acero aI manganeso sirve.
13.5. VERIFICACIóÑ DE I"Ag FOLEA$ PARA DII}IETRO = 18Pg
(45r72cn1
Poleas de izaje
- t (2x5803 ,57 kglucp @ = 99 ,95kg/ cm2
ocD = 99195 kg/cmt
Evaluación de loe nateriales
Hierro gris:
99r95kg/cm' > (40,o8=43,95)kglcÍf no sirve Ia relación no
cumple.
Acero fundido:
99,95kg/cm2
Acero manganeso:
99r9'kg/cm' < (210,98=232,O7)kg/cmz si sirve Ia relación
cumple.
L7L
Polea de Ia base del nastil
(r^ = ., -=l!?^*5850k9r) - r c0 ,75kg/cm' o* = 100 ,75kg/cm2u"p @__.
Evaluación de los naterl.ales
Hierro gris:
1OO,75kg/cm2
se cumple.
Acero fundido:
LOO, 75kg/ m'
Acero manganeso:
1OOr 75kg/clm' < (2L0,98=232 rO7lkg/cn' si sirve Ia relación se
cumple.
13.6. CALCULO DE I.A RESISTEIÍCIA DE T.AS POLEAS DE IZAJE
13.6.1. Evaluación de las poleaS.Se procederá a
calcularla utilizando las formulas planteadas.
P = 2*S*sen (a/2)'" donde S fuerza en eI cable y c ángulo
entre Los brazos de las Poleas.
P = 2 x 5803,57k9 Sen 45/2 = 444L,86 kg
P = 444tr86kg
'sAparatos de etevación y transporte pá9. 28-29-
L72
Monento flector nárino
14... P1/L6 donde
P- Fuerza en el cable
]= Longitud de la llanta
1 = n/LBO rl entonces r = D, - ü., =40cm -10cm =30cm
r = 30cm
I = E/180 x 30cm x 45" = 23156 entonces I = 23r56cm.
Mr,", = 4.44lr86k9 x23r56cm/16 = 6541.'17cm
Mr,.. = 6541-r1,7kg-cm
Fatiga a fle¡ión
or = ptl16tü donde:
üü = momento resistente
[¡¡f = I/r
donde I= momento de inercia
r = velocidad de Ia polea
I = (n/64)(46,0cm)' = 94.L22,9O cm'
f = 94.L22r90cm'
v=Or8m/sg=8Ocm/sg
*- 94'f?2,?0cm4 = La'16,53cm3 w =tL76,53crt3SOcml sg
o, = W = 5,55kg/ em2 atrer, = 5,55kg/ cmz' líxi-a7í,53cm3
L73
Pa¡rdeo
oper = 2 Ssen/F 8/Z W
6crn.
FIGURA 77. Brazo de Ia Polea
donde:
:
F = Sección transversal
S = Carga en eI cable
I = coeficÍente teniendo en cuenta la solicitación
alterna
Irü = factor de Pandeo
f = esbeltez = Jfy/F dando Iy = momento
F = (n/4)(6cm)'z = 28'27 cm' entonces F
S = 5803,57K9
r = !r'155 para velocidad = O'gm/sg y para acero de 52kg
(st52). Este dato se toma de Ia tabla 13' Se tomo acero st
3Tporsermasparecidoalaceromanganesoutilizadoenlaspoleas.
, = bh' - 6cmxl3-Ocm)3 = 13.500cma I, = 7-3,500cm4Ly - L2 1,2
TIjo'^ t
4
de inercia
= 28 r27cm'
1-3 .500cm328,27 cn
L74
=2L,95x22 L=22
Con I = 22 utilizando Ia tabla 12 se encuentra eI valor de
üü + tr0{ para acero de construcción.
armndeo = 2 x ( 5803' 57k-9) x (senys/2) x 1,04 = L63,Aokg/cmz28,27 cm"
Las pOleas en acero aI marng¿rnesg son fabricadas en acer
AISI 1040-1045 ya que posee mayor porcentaje de manganeso
con respecto a los demás elementos quÍmicos.
13.6.2. Verificación de las Doleas
De los materiales evaluados anteriormente se toma acero al
manÍt¡rneso con Psoportado por las poleas fabricadas en acero
aI manganeso es = 2!Or98=232,O7 kg/cm'
oeeróro ( oe.'"' déI cable sobre Ia polea
163,4}kg/cm'
Otr"t
5,S5kg/cm'
L75
13.7. GALCULO DE I.A POLEA DE I,A BASE DEL ITIASTIL
A diferencia de las poleas de izaie solo cambia la fuerza
aplicadas sobre ellas porque las dimensiones son las mismas
entonces el calculo de las poleas seria eI siguiente:
S = 1rO5 x 5850kg = 6L42r5kg entonces S = 6L42r5K9 según
polipartes manuat de formulas tecnicas pag. K44
Coúpoüreúrte radLal
P = ZS Sen/2 = 2 x 6L42,50k9 Sen 45/2 = 47OL,26kg
P = 47Ol r26kg
Mone¡rto flector ma¡ino
Mr.", P1/16 = 47OL r26kgx23,56cm/16 = 69221 61k9-cm
Mr.., = 69221 61k9-cm
Fatiga a flerión
p7 47Ot,26kgs<23,56cm = 5,gg or = 5,ggkg/cm2ot=T6W=@
op'oa"o = zsffi) x (,se¿45ove2) x 1,o4 = L72,gíkg/cnz
Veriffcación de Ia ¡nlea
L76
opucro < o presión máxima del cable sobre Ia polea
L72,95 kg/cm2
orr¡¡ron < o presión máximo del cable sobre la polea
5r 88kg/cm'z
13.8. CAICUIO DE LOS FOLEAS ACOPT.ADOS AL TIASTIL
PRIIÍCIPAL
Apticando Ley de polipastos" T = L'05 x F' = 1105 x
6L42,5K9+ F-6449,10k9
RoüfIIo No. 1
p------ =, . -. (2s<6449,'1-oFg,)- - --- j = to,Aokg/cm" - p"*,' cü,rú , (41/+pgsf2,Scn/J.pgl (2,Scnl
13.8.1. Evaluando las ¡nleas fabricadas en acero 1020
calibrado
De acuerdo a Tabla 32 se obtuvo un Sy: 4.500 kg/cú2
47O,4okg/cm'z
47O t 4ükg/ em'
29. KURT, Gieck. Op. Cit. p.14
177
LII
-T--5c.n
-I,s'*t
i
I 'ouFIGURA 78. Polea de sistema de acercamiento ganchos
13.9. CSLCUúO DE I,AS POLEAS DE I.'A VIGA GAI{CHO
La función de estos rodillos es Ia de
desplalzamiento de Ia viga gancho en forma
descendente en Ia descarga de los vagones a
eldesplazamientotateraldelavigagancho.
facititar eI
ascendente Y
su vez evitan
actúa sobre Ia
Ias poleas-
AldesplzarseenelcableguiaproducenlastensionesTrY
T,€Delcableloscualesafectanalmastilprincipaldebido
a que se encuentran acopladas a este'
Estas tensi-ones
polea Y con la
producen una resultante que
cual se Procederá a calcular
La mayor tensión debidó
descarga de los vagones'
a los cableguÍas aI momento de
produce una fuerza resultante
Ia
de
5.850 kg. por consiguiente
con esta resultante.
13 .9.1.
De acuerdo a Tabla 32 se obutvo un
426,7Okg/ cÑ s 45OO /L,5kg/ cm2
426,70 kglcm2 s 3000kg/cÍf
La relación se cumPle Por Io tanto
, (2x585}kg) r' comEod - L (aVapg:A,5cm/1,p9) (2,Scm)'
178
los rodillos seran calculados
426 ,7 Okg/ cn' - P"o^r,
eI acero sirve.
Evaluación de lae poleas fabricadas en acero 1020
calibrado
Sy de 4.500 kglcm'
1?acllq7ry.
5t-
40,gty
FIGURA 79. Dimgnsionamiento deI rodillo de Ia víga
gancho.
13.10. CAI{CULO DE tOS PAS4DORES DE LAS POLEAS
Los pas4dores son los elementos sobre los cuales giraran
tas poleas y los rodillos. Pero también son utilizados como
L79
deIsujetadores de los mastiles principal, secundario,
cable de ízaie Y del cable guia.
Para su cálculo se selecciona acer 4340 por ser un acero
con alta resistencia con un S" = 8OOOKg/cm'z según tabla 33
se obtiene acero Para maquinaria.
13.10.1. PASAI'ORES DE I.AS POLEAS DEL MASTIL SUPERIOR
Los pasadores del mastil superior soportan la carga de 2
poleas mas eI peso de las mismas, como ellos estan
acoplados en sus extremos aI soporte que los sostiene se
puede considerar a los pasadores como una viga simplemente
apoyada sometida:. a una carga distribuida'
R¡
pasador de
-----1* kex
I ¿í'\
' KDu
las poleas delCarga aplicada aI
mastil superior
w
FIGURA 80.
Reacciones en los aPoYos
R^
Rr
RA
RB
R"
R"
WL/z entonces
2(tú.' + Wr)/2 =
5863 ,57k9
( 5863,57k9)
fffi','-lñ=,''rn,olI t[i',roir brtsL;or LLA :L _ .._-*
FIGURA 81.
v/$e,'i
Ray= Ru/= 5863,5 rc3
', /.' ,' . -, '/.((.rrt)
.' '- , .:)
Diagrama de cortante sobre pasadores
poleas del mastil suPerior.
180
de las
14=
14=
Momento máximo
WL/4 = (5863,57kg x(41 ,9Lclr,n)/4 = 6l--435,55k9
61435,55k9
M(re-{tt',
" ./ -¿-
rtItl
Diagrama de momento flector sobre pasador de
poleas del mastil suPerior-
FIGURA 82.
Angulo de giro en los extremos
Or = @" = wL2 /L6ET donde:
e = 2.L00.000 kg/cmz
T. = Íd1/64 = n(L0,!6cm)1/64 = 523r05cm'
I = 523,05cm'
181
eo = e" - . (5863 ,57 kgx(4L,91cm)2) . = 5, 96 oxlo-4" ( L6K2, LxLO6 kg/ emzx523, 05ema)
@r = @¡ = 0"00'02r1-t-"
Deflerión ná¡ina
y--.. = pL3 _ (5863,57k9* (4L, g]-cm) 3) = g. 19*10-3 = c-nax 48EI QgX2, LxlOGkg/ cm2s<523,05cma1
v ' Lv
Y'"' = 0100818 cm
M -= rldt _ n(1-0,1-6cm)3 =Lo2,96cm-3ofr."* = i - s = u = :32
S LO2.96 cm'
61,.435,_S?kg:cm = 596,67 kg/ cmzv 17* ao2,95¿n¡t - -'
orro, - 596.67 kg/cm'
oilu 3 Sua: 596,67k9/cm2 < 5333,33k9/cm, la rel-ación se cun
_4F _ (16x5863,57k91 =96,A3kg/cmzvcort -Jd- - 3r Ío,L6co,¡ 1
ocort 96 ,43 kg/cmt
Cor¡lrobaclón a cortante
Para comprobar que el pasador sirve se debe cumplir que
L82
r < S.a donde Sad: S'/FS para eI material seleccionado para
el pasador es 4340 catibrado cuyo S" = 8000Kg/cm'
S.u = 8oookg/cm'/t15 = 5333r33kg/cm'
t S.a : 5333r33kg/cm'
r s S¡c : 96 ,43kg/cm2 s 5333 ,33kg/cm2
como Ia relación se cumple eI pasador no presentara falla
a cortante.
13.10.2. Pasador de lag ¡nleas del cable gr¡ia en la vLga
gancho
En este pasador se presentan las mismas situaciones que en
Los pasadores anteriores solo que la carga soportada:
l¡if = r.yrn + !ilno¡.. .
Reacción eür los apqyos
Rr = R¡ = ttIL/2 = 5850 x L5 r0Bcm/Z
Rr=R¡=14859
Itonento nártno
Dt = wLz /8 + donde !{ = 585okg, [, = L5 r24cm
M" = 5850kg x(15,08cm)'z/8 = 18.870,93 kg-cm
Dt" = 18.870193 kg-cm
L83
Angulo de giro en los ertreuos
@r = O' = wL3/248I donde I = 523r05cm por ser del mismo
diametro de los pasadores anteriores.
e" =g-- (s8s0kgx(5,08cm)3) - =2,90x10-5 = Oooo/'cA " 24¿<2, L24-o5kg/ cm2x523 , o5em4)
Or=@¡=0'00'00.1''
Deflerión ná¡ina
y _ 5wL4 _ (5-¡<5850k9x(5, 08cm) 4) = 4.62<ro-4-nax 38EI 38x2,LxLoGkg/emz)
Y'"' = 0100046 cm
M 18.87 O,95kg-cm = 183 ,2gkg/ qnza'""*=G'ffiorr". L83 r24 kg/cm'
_ 4F _ (L6xsSsqkg)rcozt = # = ffi = 96,2\kg/cm2
Tcort - 96r20Kg/ctf
Verificaciónorr", S S.at 183,24kg/cm2 S 5333 ,33kg/em2 Ia relación se
cumple.No hay problema para que falle eI pasador.
Ecort
cumple.No hay problema para que fa1le el pasador.
184
13.10.3. Pasador de Ia polea sobre nastil
Por eI sistema de acople de Ia potea eI pasador se
encuentra en voradizo y se vera afectado por ra fuerza delcable F = 5850 x 1,05k9 = 6L42,5 aplicando princip[io de
polipastos.
Reacción en el apoyo
Rs = FL dOnde t = ztt = 5rO8 Cm
R" = 6L42,50K x 5108 cm = 31.203r90k9
R¡ + 31-.203,9okg
Itlonento ná¡irc
M" = FL'/2 = (6L45,50Kg(5,Ogcm)2)/2 = 7g2g,6L kg-cm
!L = 79 1296,6Lk9-cm
Angulo de gLro en log ertrerogOs=0
gn = :'L: -r = \3-' /a = 4tt - (Lo,1'Scntl / = (n(tort6cm)1 ,=ñ 6EI 64 64
I = 523 ro5crn'
e. = , (6L45,50K9(5, oScm) 3\
( B-¡c2xi-o6 kg/ emzxsn , o#ll =L ' 22x704
185
@r = 0", 00'00,44"
Defle:ión nárfna
y_-_= FLA - 1 (6145_,_50Kg(5,08cm4) | =4,65x104-max íEr ' 8'xz , Ls<LoGkg/ cm2x523 , oseÁ4i
Y,", = 01000465 cm
a f7ex = !,donde"= Oif teemp.ad=1,o,a6*. Setiene= t= " (totá
S = L02,96 cm'
Por tanto se tiene que:
79296,6tKg-em _ -,1^vflex = 77 0 ,Lkg/ cmz - o r"tx = 7'7 O ,ILkg/ em2
orre, - 77O r 14 kg/cm3
+ - 4F _ (fe-¡<e t45,50kg)_ = 101 ,06kg/cm2ucort - 3d - G"ir.o,L6"^\'
Tcorr L01, 06 kg.
or1", s S.a ? 77O rL(kg/cmz
cumple eI acero 4340 sirve.
186
tcort s Sra = 101'06kg/ctd s 5333,33kg/cm2 la relación ta¡nbién
se cumple.
13.10.4. Pasador de Ia polea acoplada aI nastil
Por ra forma como es apricada ra carga se considera una
viga simplemente apoyada con carga distribuida aplicandoprincipio de polipastos F = F x 1105 = 6L4Zr5Kg x 1,05
ft = 6449,62k9
Reacciones en los apolTos
Rr = Ra = FL/z = (6449r62kg x 5,OBcm)/2 = L6.3&Z,O4 kg
R"=ft"=L6.382r04k9
üonento [á¡irc
t[" = FLz/g = (6449r62Kg x(5,ogcm)r)/g = 2ogo5rlgkg
t4 = 20.805,18k9
Angulo de giro ertreno
@r=O¡= O"0O'00.12"
t87
Deflerión márina
v _ íFLA _, (5s<6449,62k9x(5,08cm)4) )=5,09x1c-nax 3848r G84rQ , Ls<Lo6kg/ cm2x(523 , o'cm) 4) '
Y.., = 0r0000509cm
M 20. 805,L9kg-cm = 2O2,O6kg/ctn2ori"* = 5 = LOLr6";t
orr¡. - 202106 kg/cmt
r ^^-. = !^1 =, 0'6s<6449, 62kg) ) = 106, o't kg/ cm2ucozt - ñ - '-(3,n(10;5"r),)
Tcort - 106r 07 lrg/cm2
Verificación
orr., s S.a !2O2,O6kg/cÍf < 5333 r33kg/cm' Ia relación se cumple
para eI acero 4340
Tcort
para eI pasador escogido no fallará.
13.10.5. Pagaüor de sujectón del cable de izaje en la viga
gancho
Se considera este pasador cqmo una viga simplemente apoyada
soportando una carga puntual igual a algunOs casos
anteriores por tanto se omiten las graficas.
Reaccio¡res en los a¡nYos
Rr 3 Ra = FL/z = 5803,5k9/2 = 29OL,75kg
R"=ft.=290Lr75kg
L88
llonento ná¡ino
lb = FL2/4 + L = 15*" = 39t3'1 cm
Df" = 5803,57K9 x 39,37cm/4 = 57L2t,63k9-cm
t{" = 57LZL,63kg-cn
Angrulo de giro e:treno
O¡ = @" = FLr/16EI donde I = 523r05cm'
e,=e, == -. (58o3,57kg(32,3'Icml2l . ) =2,89xr0-4=0o0rtLísr2,LxLQ6kg/ em2 (523 , o5cm4)
Defleri6n nárf.ua
v _ FL3 _ (5803 , 57kgrx(39 , 37 cm) 3) = 6 .71x10-3c-max 4848r (48x2 , Lslos kg/ cmzx(523 , oscm) a)
Y..' = 0rO0671cm
M q7 .L2L,63kg-cm = 554 ,79kg/qrtzoil"*=E=ffi
orr.,-554 r 79 kg/ cm'
4F _, (texS803,57kg) ) =95,44kg/cm2rcozt- E - * tg"tro,re"rl'l'
Tcorr - 55144 kg/am2
VerifÍcación
Ort.t
cumple para eI acero 4340 sirve.
T"o"t s S"¿ : 95r 44kg/cm2 Ia relación se cumple y
seleccionado para el pasador no fallará.
189
relación se
el material
13.10.6. Pagador de suJeción de1 cable gufa en eI Dastilprincipal
tas condiciones de cálculo son iguales aI pasador anterior.
Reacciones en los apoyos
R. 3 Ra = FL/z = 585$kg/2 = 2925k9
R.=f,"=2925k9
Monento uá:ino
= FL2/4+L = 4" = 10r16cm
= 5850K9 x 10,LGcm/ = 14.859k9-cm
= 14859k9-cm
Angulo de giro ertreno
Or = O¡ = FLI/L6E,I donde
PL
Dt"
Dt"
I = 523 r05cm'
eo=or==ll_ (5850k9x(10,1-6 cml2)6Kz , Lfl06kg/ cmz (sz3 ,05cma)
190
= 3,432<10-5 = 0"0(
Deflerfóo ntLina
v FL3 (5850kgx(10, i-6 cm)3)tmax - ;;;; -!s 48Er Ggxz,Lsrlo6kg/cm2x(523,05cm)a)
Y'.,= 1r 16x10 r 4 cm
Cortante
+_t6F_ (16-n5850k9)t=ffi=ffi=96,2Ok9/cmz
¡= 96 rZQ kg/cm3
FIerión
M 14.959k9-em _ .ofl"*=É= r =7.44,3!kg/cm2
orr"' = L44r3t kg/cm
VerificaciónTcort s Sao = 96 ,20kg/cmz s 5333, 33 kg/cmz la relación se
cumple eI acero 4340
O¡t..
cumple para eI acero 4340 sirve. El acero seleccionado para
Ios pasadores no fallará.
1_9L
13.11. SALCUÍ''O Y SELECCION DE LOS BUJES PARA I.AS POLEAS
En eI momento de izaje los bujes soportan grandes cargas a
bajas velocidades, produciendo una pelicula de lubricantemuy delgada, y asi obtenerse una lubricación limite. Debido
a que los esfuerzos que se presentaran en los ejes y laspoleas o rodillos son radialesr se requiere bujes de empuje
transversal, además de razones de diseño, construcción,
instalación y reducido costo comparada con otros.
EI material recomendado para los bujes es bronce Sae 65 ya
que posee las caracterÍsticas necesarias según Tab1a 37.
13.11.1. BuJe de las poleas de izaje y de la vf.ga gancho
l¡il= Carga real= trl polea tw levantar =6OKg + 5803 r57l(l9
w - 5863,57k9
Revoluciones por minuto = 24rpm.
Diametro externo del buje = 5*pg = 13r97cm
n=
p=
Tz= Temperatura máxima soportada por
para lubricante alvania Ep de Ia
el lubricante = 90c
SheII.
T.= Temperatura medio arnbiente = 82t4"F=28oc.
f= Caoeficiente de razonamiento = Or1
L92
l= Longitud del pasador = 2*gg = 6r35cm
PV.6. = 50.000 ( tblpg') (pm) = 35L6 ,34(Kg/m2 ) (nun)
Paa = 50.000 ( Iblpg'z¡ = 3.516,34 kg/cmz
Tz = 325"F = 162t77"c tem.max.lub.
T. = 75"F = 23r88"c ten.anb.
f = OrO2 fricciónL/D s 4 Relación, longitud diametro.
L/D s 4 + 6,25cm/L3,97cm s 4 = O,44 s 4 Ia relación se
curnple.
L/D s 0r8 = Lr8 = Or44 s Or8 = 1r8 Ia relación se cunrple
P = WlLD = 5863,57kg,/ (13r97cn x 6,35cm) = 66,09k9/cm'z
P = 66ro9kg/cm'
P s P,.¿ = 66ro9kg/crn' < 35L6 r34kg/w2 Ia relación se cumple.
66r09kg/cm's l5Okg/cm'zIa relación se cumple Ia carga
adnisible maximas = L50k9/cnf
V = nnd/100 = rrx 24xL3,97cm/LOO = 10153 mnr
\f = 1or53nm
PV = 66.O9kg/cm' x 10r53mm = 696,01 kg/em' x(m¡n)
PV = 696,0L(kglcn'z(mm)
Pv s P,aa, = 696,01 (kg/cm2 ) (m¡r)<3.5L6 ,34(kg/cm') (nrn) Iarelación se curnple.
696,0L(kglcm')(mm)s15OO(kglcm'z)(nn) para V = 10 Ia relaciónse cumple.
Pelicula de grasa:
Q=0,00070+O,OOO3/2
Q = O,O0O7(13'97)+O,0OO3/2 = Or050cm+ c = 0,050cm
Tz real de salida
PV = 4(Tz - T") /f Para eI bronce
L93
(696, aL(kg/ cm2l (nm', xQ,1-ol +28" c\ = 24,44Tz= t
4
Tz 0 24r4O"c
Tz s Tz máxima del lubricante O 24r4O"c
cumple por Io tanto Ia grasa alvania Ep
de acuerdo con tabla 39-
sla
de la
relación se
shell sirve
13.11.2. Buies de la polea de la base del nastil
Las condiciones de operación son las máxima del caso
anterior L/D 3 4 = O,44 3 4Ia retación se cumple'
L/D 3 0r8 = 1r8 = O,44 S Or8 = 1r8 Ia relaCión Se Cunrple.
P= w = , 6!42',5=ok9= , =1oo,26Kg/cm2' - r.D (5,08cmx1,2,O6qi
P = L00r26 kgrlcm
P s Pro'
1OO,26kg/cm'
elementos Maq. calc. Y dis.
L94
l-00r26k9/cm2 s L50kg/cm' s l-SOkg/cm'z Ia relación se cumple.
V - L0,53mnr
PV = L00126kg'/cm2 x 10r53mn O 1055,Z5kglcm2 mm
PV = L055 ,76(kg/an') (nm)
PV s Paar
L055, 76 ( kg,/cm') (mn) s 3516 ,34(kg/ cm') (mxn) Ia relación se
cumple.
L055, 76 ( kglcm'z) (¡nnr) s 15OO ( kglcm'z) (¡nnr) Ia relacíón se
cumple.
c = 0,0007 + O,OOO3/2 = ((0,0002 x L1,43cm)+(0,0003))lz
c=4rL5xL0-3cm
,r- = , (PvF) +7"-, _ , (Les',76(kg/cmz) (rnn)xT,Lo) +2g"cr-4A
Tz = 33r39"C
Tz n¡ar s T2max aceite = 33r39"C s 90"C Ia relación se cumple
por 1o tanto la grasa alvania Ep de Ia SheII sirve de
acueerdo a tabla 39.
13.11.3. Buje de lag poleas acopladas al nastil principal
Por tener Las mismas dimensiones de ros pasadores der
mastil principal L/D =L,77
üü = [ü x L. 05 = 6L42,50kh x L.05 = 64491 6K9
L95
f¡¡f = 6449r6k9
p= w = =-(6+ag,69kg-- =105,27kg/cmz p=l-05,27kg/cm2' LD (5,08cmx12,06)
P 3 P."'
L05rZ7kg/cm' s 3.516 r34kg/w' Ia relación se cumple
LO5,27kg/cm' s 150/cm'z Ia relación se cumple
PV < Pec'
PV = 105,27(kg/cjfi2) x L0r53(rnm) = 1108,S3(kg/cn')(nm)
PV = LL08r53(kglcm') (nn)
lLOB,53(kg/cm'z (rmi) < 31526r34(Rg/cmzl Ia relación se cgrnple
1.1.08,53(kglcm'z (nm) s lsgg(Kglcm'z) Ia relación se cumple
Q = (O,OOO? x D + O,OOO3) /2 = (O,OO07 x 5,71cm)+O,00o3cm/2
C = 2L48 x l-0c¡n-3
, _, (PVF) +Tu-1 - ¡ (Lr08,53 (kg/ cnz) (nm) xa ,].o\ +2a" C I =34,7LtZ=rTr-L- 4
Tz = 34t7L"C
Tz real
cumple por 1o tanto Ia grasa alvania Ep de Ia SheII sirve
de acuerdo a tabla 39.
L96
13.11.4. Buje de las poleas de Ia viga ganel¡o Para cable
de izaie
Como los roditlos son iguales a los pasadores de las poleas
acopIadasa1abasedeImasti1principa1L/D=L'77<Irü = 5850kg obtenido anteriormente para calcular los
rodillos de la viga gancho.
P
95,48k9/cm'z
95,48k9/cm'z
p=4 = ,- -(5850k9 =95,Agkg/cnz p=95,4gkg/emz._ñ_@_-
3.516 r34kg/cm2 Ia relación se crunple
150/cn' Ia relación se cuntPle
s
s
PV < PV..,
PV = 95, 48 ( kglcm') x 1 0, 53 (mn) = L005 ,47 (kg/ cn') (nn)
PV = 1005, 47 (kg/cm2) (¡nnr)
L005,47(kg/crn' (¡n¡r) 3 3'526,34(Kg/cn'¡ Ia relación se cumple
1005,47(kg/cm2 (nm) s 15OO(Kg/cm') Ia relación se cumple
C = 2,L48 x 10cm-3 por ser eI diametro igrual en todos los
rodillos.
Tz=f(PVF) +7.1=¡ (a0o5,47 (kg/ cmz)_ (trwú zfi,].o) +za" C f =32,L3c44
Tz real s Tz max grasa = 32rL3"C s gOoC Ia relación se
cumple por 1o tanto Ia grasa alvania Ep de Ia Shell sirve
de acuer a tabla 39.
L98
Para ras mangueras y accesorios de acopre se recomienda
usar:
. Manguera de 3/4"O SAE 100R2 Ref: 3OL-12 de Tabla 44
. Acople Macho 1-0143-L2 de tabla 45
. Acople hembra JIC 37o LO643-L2 de tabla 46A
. Tuberia en 3/4"Sch 8O
un tanque para armacenamiento del aceite hidraulico de
dimensiones 20" x 28"'t1r5 que será Ancho, rargo y arturarespectivamente.
Nota: Para ra serección de estos erementos ver rista de
anexos.
15. CATCUTO Y DISEfrO DE LOg TAIIBORES
I5.1. DIIIENSIONES DEL TAIIBOR
15.1.1. Dia¡etro ta¡bor
D = C,/s Según tabla 4 se toma a FS = 6 grupo IV C = 7
f,l = 7^/5803,57k9 = 533r26mm = 53r26cm = 2Lpg
Dra.bor=53r26cm=Zlpg
15.1.2. IÍúmero de espiras
f=L/Dn+2dondeL = Longitud del cable
D = Diamentro tambor
Lr = I tanbor mastil + 3 longitud mastil a polea viga gancho
Lt= l4mtrs + 3 (13mts) + 53 mts
Itotal cable = 53mts
f, = 53nts/(Or53mts x r¿) + 2 = 33,89 = 34 espiras
f, = 34 espiras
15 .1.3.
I=nxI tambor
Longitud del
s = 34 espiras
= 86r36
200
fundido.
x 2r5cm) = 4r64cm x
tambor
x 2r54cm
15.1.4.Dinesióndelara¡ruradelostanbores
EI diametro del cable de izaje
toma valores Para cable 27ntm'
obteniendo:
S=25m=2r5cmr=L5m=1r5cm
a=3r5m=3r5cm
1" = 25r4mm según tabla 13
15.1.5. EsPesor tanbor h
oc = S/hs
Teniendo o"
h = S/ons
Lpg/2,54cm
5OO kg/cm'Para acero
( 5803 ,57kg/S}Okg/cm'
[=2p=5r08cm
Dimensiones
de1 cable.
t1'!
Ir-F---.=--f -].-r-lF
I j\ | /1:.-i-/ , /
FIGURA 83. de las ranuras de los tambores
FIGURA
FIGURA 85. Socitación a compresión del tambor
caso de un arrollamiento completo.
Esfuerzo a corpresión del tanbor Para una espira
o"o, = Or93 sJL/D'h6
o.o. = 0,93(5803,57kg) JL/ (53cm)' x (5cm)6
o.o. = 66r3Lkg/cmz
Esfuerzo a flerión del tambor para una espira
or = 1161S/1/D'h'
orr",. = (1r61 x 5803,57pg)JL/(53cm)'z(5cm)6
or = !L4r7Okg/cm2
84. Deformación de un
de una espira de
I
,1 .
./'('¿r,,.'l/:2lrtTi:-| 't. Ii '/>. | ,/' '(tf/tt;tl..d
tambor bajo
cable única.
20r
Ia influencia
en eI
ililI
I.t--
-z-],Ñ--
Esfuerzo de cm¡lresLón
oc = 0185 s/hs = 0185 *
oc = 394,64kg/cm2
202
de1 tanbor recubieft,o de espLras
( 5803, 54Kgl5CM ¡t 2, sCM)
Esfuerzo a fle¡ión eI tanbor para er¡ntraniento del cable
= (0,95x5803,5'7Kgl4
Egfuerzo a flerión de los costados del tanbor
or = tt44(l -(2/3(DM/D)rH/w' donde:
Íü - espesor del costado
H-108deSD = Diametro del ta¡nbor
DM = Diametro del cubo
Se escoge para calculo trl = 4r0cm, DM = 20cm, f) = 53cm;
fl=SxLO8=580k9.
orr., = L'44(L(2/3)20cm/55cn)58okg / (4,Ocm)'
o.r¡. = 39r06kg/cm'z
15.1.6. Verificación del taobor
Los tanücores ranurados y fundidos segúfr libro de aparatos
de elevación y transporte soportan un esfuerzo admisible
que se determina de acuerdo aI material si es fundición de
(53cm) 2 (5cml6
203
hierro gris = 25o Kg/cm' 1o máximo recomendado si es de
fundición de acero = 500 kg/cm' Io máximo recomendado.
o"o.p Pdfa una espifa
66r3Lkg/cm2 s S00kg/cm'z Ia relación se cumple.
orr¡, P€lfa una eSpira
LL4,79 kg,/cm'
ocorp p€tÍa recubrimiento total
394,64kg/cm2 s S0Okg/cm' Ia relación se cumple
orr' pdra recubrimiento total68145 kg/w' Ia relación se cumple.
orr., de los costados
39r06kg/cm2 s 50Okg,/cm'z Ia relación se cumple
Como se pudo observar en todas las verificaciones Iarelación se curnple y eI material seleccionado no falla.
Obgenracf6n
Aunque el tambor en acero funcido satisface 1as
verificaciones no es recomendable su construcción por
costos y tamaño 1o que implicaria mayor consr¡mo de potencia
y elaboración de modelos para Ia fundición muy complejas y
costosas.
204
Se recomienda fabricarlas en construcción soldada en lámina
de acero HR con un Su = 2.300 = 2.500 kg/cm' estos tambores
tienden a ser más livianos y fácil de fabricar además que
son menos costosos y no requieres de modelos porque no hay
necesidad de fundir.
L5.2. CALCULO DEL TAIIBOR DE CONSTRUCCIOI{ SOLDAI'A HT
T"ATIIT{A HR
Espesor h
oc = 2500 kg/cm" entonces
!¡ = 3/6.. = (5803 r57kg/2500kg/cm' x 2r5cn)
h = Or92cm z tpg/Zr5cm =3/8
Se selecciona h = *pg = 1r3cm
Escogiendo dianetro de 40cm menor que
tanüor fundido.
o"*,=O r 9354
o"o. = 575174 Kg/cm'z
a fl"*=L r6L54
el dia¡netro de1
orr". = 996r72kg/cmt
205
.c- - (0,85x5803,57kg) -1-E1 7,g,kg/qrfa"*8,=0,85É=ffi=i.5t-
o"o. = 1.517r8Skg/cm'
o fL"* =
orr.. = 435t26 kg/cm'
or1". = L r44(t'(2/3) (Dn/D)H/w' donde:
DM = 15 r25 cm = 6pg
lif = 3/4pg= 1,9cm
orr., = !,44(L-(2/3) (15 ,25cm/40cm) ) (580kg/1,9cm)a
orr¡, = L72 r55Kg/cm'z
15.2.1. Verificaclón del ta¡bor
o 3 Sec : o s Sy/FS entonces S.a = 25OoKg/cm'¡t rs
Sec = 1666 ,66kg/cm'
Egfuerzo a corltresión parl 1 espiP¡
575,74kg/cm'
Esfuerzo a flerión Para 1 esPira
996172 kg/cm' s 1-666166 kg/ctr Ia relación se cumple
Esfuer¡o a coqtregión req¡bLerts de esPiras
L.5L7,8Skg/cm' s 1666166kglcrn2 Ia relación se cumple
206
Egfuerzo a flerió¡r recubierto de espÍras
435126}rg/cm-'r 1666r66kg/cm'z Ia retación se cumple
Esfuerzo a flerión de los costadog del tanbor
L72,S5kg/cm'z
Como se puede observar aI verificar Ia relación de o< Sad
se cumple y el materiat seleccionado no presentará fallas.
Dl.nensiorres üeI tanbor
Diametro tambor = 40cm
tncho ta¡borSegún catáIogo enconcable
cuando a y B < Lt grado para tc¡br¡ = L0mts
ancho = 0r262mts.
El minimo recomendado para a y B < *grado si L = lomts
ancho = Or087cm.
Calculando para a y B < L, e interpolando para L = L4 mts
entonces X... = 0'366mts
Arrcho total.= 2 x Or366mts=0r732mts = 73rZw
'-L-x--lFIGURA 86. Enrollamiento del Cable en los Tambores
No. de enrollamiento por capa de cable
Ancho/S ='13 r2cm/2r54cm = 28,81 = 29
Número de enrollamiento por capd, = 29
Longitud total a enrollar = 53mts = 5300cm
No.c¡¡rira¡ = Icable/No.enrr x D x S + 2 = 53OOcm/29 x 40cm
2r54cm + 2 = 3179 = 4 espiras
No r..pit.. = 4
Profundidad tambor = 4 x 2,54cm = L0,L6cm
Profundidad tambor = 10r16cm
207
E,e ,y'e /-- Po/eolrin¿1 ¡z¿¡t/
2ereenel¡cufar'déide /a p.'/e.,ct/e/e de/4am!to.
f
f,gr/o J" e n'u /'/*z'tienlo6 des t/t'dc¡a'r->
208
CaIcuIo en ascenso
tú"u"r # 1- = (F..or" + tútrrbor + W""5y")/2
h1.",, # 1 = (580315 + 300k9 + 642,6k9)/2
üü.oo.#1=3373r08k9
üü"¡,. # 2 = (F."ot. i tüt¡¡¡or + W""il.) /2 * tilerroo
ü1"o", # 2 = 3373r08k9 x 40kg = 3773ro8kg
hl.r,". # 2 = 3773r08k9
p - -W*, rxdr+Warrr*4dz+Wninot4dt"chum7 - r'*tú
D r (¡¡Z 3kgx1-Ocm) + (Sll3kgil<96 ,Bcm) + (4OOkSI2<3-09cm) .,
"chum7 - . ,
Rchurr = 4060r15kg
D r (l¡z 3kg¡d6 ,9cm) + (3773kgxlocm) + (a00kgx1-2cm) t"chun2 - . ,
Lror"l
Rcnurz = 3076 r?Okg
209
Diametro erterno de1 cr¡bo = 20 r32 cn
Diametro interior cubo = 8173 cm
Calculo en desceriso
Fca¡re
hlc¡ur1
!üclunt
2000k9
(20O0kg + 300k9 + 642'6kg) /2
L47L,3kg
FIGURA 87.
Diametro tambor =
Diametro exterior =
Diametro cubo =
Diametro eje -
Ancho cubo =
Espesor chaPa =
Dimensiones del tambor de enrrollamiento de
cables de izaje
40cm = 1-5 3/4pg
80,64cm = 31 3/4Pg
2Q r32cm = 8Pg
8,73cm = 3 7/t6Pg
25r4cm = 10Pg
Lr3cm = LPg
Univcrsid¡d Autól'ona tf e Occidenie
$i,CClCt{ ilgi"tüftrA
I i Écrr'
2LO
Espesor Pared =
Profundidad =
Ancho tambor =
15.3.
'I
I
i
I
FIGURA. 88.
hlch.'2
Ilüch.r2
Lr9cm =
2O,32cm =
73cm =
3/4pg
8pg
28 3/4pg
CALCULO DEL DIAITIETRO DEL EJE DEL TA!,TBOR
4DB,Bc"r
ao,g.>l
I
I
Dimensiones de1 tambor con las chumaceras
Ia rueda dentada.
1477,3k9 + 400k9 = 1871,3k9
1871k9
_ (tal t, 3kg¡cto cm) + (:-gl t, 3kgxg6, acm) + (+ookgxtog cm) )
LO9cm
Rchu¡t = 2L96r83kg
Rchunl
(L47 L,3kg2o6 , 1cn) + (t871-,3kgxlocm) + (4o,kg<tzcn) )
LO9cmRch,nt2 =
zLL
Rcnurz = t522,33kg
Momento flector máximo en ascenso
dondg Fc¡¡r¡ = Fprüon
Mr = F"¡rr¡ x dr piñon = 5803r57k9 x 12cm = 69.642r84k9-cm
Momento flector máximo en ascenso = 69.642184 Kg-cm
Momento flector máximo en descenso
dOndg Fca¡r¡ = Ferio¡
M" = F".or. x dprooo = 200OKg x 12cm = 24000K9-cm
Momento flector máximo en descenso = 24.OOOkg-cm
Momentos médios = (mit2)/2
(69.642,84k9-cm + 24.000k9-cm) /2 = 4682L,92k9-cm
Momento medio = 4682Lr42k9-cm
Momento alterno = (ml_m2)/2
(69.642, 84&g-cm-24000k9-cm) /2 = 22.82L, 47kg-cm
Momento alterno = 22.28Lr42-cm
15.3.1. Calqrlo del eje para vfda infinita
Para una grua de uso continuo con trabajo pesado según
tabla 58 Factor seguridad = 4,45 con eI que se puede
trabajar sin que se presenten fallas.
EI limite de fatiga Sn = 0r5 SU x Ka x Kt x Ks x Kc x KT x
Kv se selecciona acero 4340 tenple 850"C aceite revenido a
liz
600"c según tabla 33 acero para maquinaria. cu]¡as su =
9.000 = 11OOO kglcm2 i
S' = 8ooOkg/cm'z
Ka = Org2 para superficie esmeriladas
Kt = O'SO para dianetros mayores 2pg
Ks - 0,80 Bara 998 de seguridad funcionar'
Sn = 0r5 x lL.OO0kg/cm'zx 0,92 x OrB x 0rB = 3238r4Kg/cm2
Sn = 3238,4kg/cm'
Et factor de concentración Kfm = 1 porque no hay
concentración de esfuerzos-
l_ or KfmouFS Sy Sn
l, - ,46821,A2kg-cm¡ * (22-82t,42k9'cry\4,45 'Zx8000kg/cmz 2x3238,4k9/cmz-
Reemplazando valores y resolviendo se tiene que:
z = 4,451(Eazt,4Zkg-cm, * (2282L'4?kq-crn\'lffi,eT'-'ñ"
T = 57r40cm
Con la ecaución:
2L3
Í= $ a"toeiando d se tiene
d=3W reempTazando varores se tiene z
d = 8,36cm (3 5/t6")
si eI material del eje actual es 4340 eI eie actual sirve
ya que esto tiene un diametro = 3 7/L6pg
l{ota: Como no se tiene información del material del eje
actual se recomienda verificarlo para luego evaluarlo o
cambiarlo en caso que no sea eI requerido por unO de acerq
4340.
15.3.2. Verificación del eje
Orr"' = M/St
[r[ = 46.82tr 42K9-cm;
(57,4Ocmx32)
St = 57r36cm3
2L4
Í,d3 tE (8, 36cm)332 32
Al reemplazar eI valor de St en Ia eCuación de orr"' Se tiene
que:
- 46.82L,42k9-cmof7"*=@
orr". = 816r 25kg/cm2
Ort"t
relación se cump1e.
Tro,.o, = M/st donde st = r';d'/t6 = n(8r36cm)3)/L6
St = L44 t722cmt
!ro,.o, = G6.82L, 42kg-cm) /t44 r722cm3 = 408' t2kg/cm'
Tto".ot
cr¡mple por 1o tanto eI eje no falla'
15.3.3. Selección del Rodaniento
Datos
Velocidad = 24RPM
cARGA VARIABLE
Prr¡ = L47L Kg - L-SOOkg
P.¡. = 3773108 Kg - 3-8o0kg
Duración horas = 20.000 horas
Roda¡niento de bola rígida
zL5
aroNo hay carga axial y además lainterior.
rotación es sobre el
n - P.irr*2P'"* - 1-.500+2(3.800)- = 3033,33.r- 3 - 3
SoIución
P, = 3033r33k9
P = V Pr = 3033,33k9 - 3033'33k9
P = 3033,33k9
C/P = 3 10.000.¡¿4t<5O = 3,06L000000
C/P = 3106 Factor de Segiuridad de carga
Q = 3106 x P = 3,06 x 3033133 = 9297r87k9
Q = 9.300kg
Se selecciona chumacera con C = 9.300k9 y
Qeje 37/L6 = 87,3Lmm.
- 9.3o0kg
Oeje 35/L6pg
Se recomienda rodamiento oscilante de bola serie 23K
referencia 2316k.
El soporte para eI rodamiento referencia SN616.
Mangito de fijación adecuado referencia H231'6-
Cqrclusión:
Ln¡2x661o'
Si eI
siendo
actual
eje actual
de un acero
sirve como
2L6
cumple con las condiciones de cálculo
4340 con diametro de 3 7/L6pg eI sistema
medio de transmisión de Potencia'
15.4.
La soldadura Para el
5803,5k9 (L2767,7Ib)
sobre este.
Este tiPo de soldadura fa1la Por
una sección situada a 67 '5o sobre
se observa en la Figura 80'
FIGURA 89.
Como se ha trabajado Para
eI tamaño de la soldadura
y otro a fatiga-
CALCULO DE LA SOLDADT'RA DEL TAI{BOR EITROLLAI'TIENTO
DE CABLES DE IZAJE
tambor es de filete con una carga de
que esta actuando transversalmente
cortadura a 1o largo de
eI plano horizontal como
Falla de Ia soldadura de filete con carga
transversal.
Ios otros casos Para determinar
(trJ) se hace un anáIisi estático
2t7
15.4.1. Analigis egtático
Sabemos que para detener 'rhl' se usan las ecuaciones -
f¡¡f = f/f"a
donde f"a = 01826 *r Taa = 0.826 't L3.6001b/in'z
f = F. * F/L¡ lllb/in'z] como en los casos anteriores Fs
factor de servicios ya esta incluido en Ia carga.
tr = Longitud total que sera soldada
L¡=nD=1517504
f = L2767 ,7 /L5,750n
f = 258'O3lb/in
F¡a=01826x1-3600
Fa¿ = Lt233.6 lb/in'?
Reemplazando y resolviendo se tiene que:
[f = 258,O3/LL233,6
[¡f = 0r02in = L/321' - (O'07cm)
L5.4.2. Analisfs a fatiga
Se trabajara asumiendo carga variable máxima y mÍnima que
se tomarán cuando se esta realizando eI descargue de los
vagones donde las cargas (fuerzas) son:
F,o = 0 Y F,, = 5803r5K9 (t2767,7)
1 = Í./r"a r r"/rr i Nr < N < 2 x 106 ciclos
donde t - F/A ; A = 0.707tüLr
2L8
Por tanto se tiene que:
F, = (F., * F,o) /2 Y F. = (F' - F") /2
Recordamos que F." = 0 entonces F = F. = F.-/2 además
Ta = Tr = F,/A = F-/2tc0.707xlr*tü
E¡ = L2767 .7 /ztc0 r7Ú7*t5' 750nfü
T¡ = L82'48/W = T¡ = L82.48/W = Tr
Tr = 710O/L-K/2 donde K = 0 cuando se tiene cargas repetidas
rr = 7100lb/in'z
Ademas según a A.tü.S. red = L3600lb/in'z
Reemplazando y resolviendo en Ia ecuación de Sodeberg se
tiene que:
1 = L82,48lL3600tü L82,48l7100t't
t{ - OrO3 in = t/64" (0r11cm)
Se recomienda usar soldadura de alta penetraci n y buen
acabado 7018 de 3/16" -
15.4.3. Verificación de Ia goldadura de ta¡bor de
enrrollariento de los cablee de ilaje aplicando
codtgo de nomag
De acuerdo a tos calculos relizados para determinar el
ta¡naño de Ia soldadura se observa que este esta por debajo
de los mÍnimos recomendados por eI codigo de Normas para
sotdar elementos con espesores de 3/4pg. Segúin tables
ztg
40 y 4oA se recomiendan tanraños de soldadura de 5/L6p,g '
15.5. cALcULo DE I,A PoTB{CIA REoI'ERIDA PoR tos TAI{BoRES
se verificara con eI sistema de potencia existente para
determinar si sirve para las necesidades actuales'
üotor actual
Potencia = 3OHP
Revoluciones = L800rpn
O Eje salida = 5r2cm
Reductor de velocidades
Relación = 25'7
O Eje salida = 8r4cm
Revoluciones = lS0orpnr/zs17 = 70rO3rpm
Revoluciones = 70
Con los datos anteriores se procede a calcular las
revoluciones del eje del tambor para luego calcular su
potencia.
+ = ft "ntonces = n, = + = 70(#)
llz = 52, 5rPm
'f,z=fl¡=52r5fpm
220
+ = ft "ntonces = n4 = + = s2,s (#)
Ta¡bores
o ta¡nbor = 53r60cm = 0r53mts
O eje = Sr8cm = 0'088
V eje = rr x 0r88mts x 24rPm
Veje = 6163mts/min = 0r11mts/sg
Vtambor = Ir x 0'40mts x 24rpm
Vtambor = 30rL5mts/min
Vtambor = 0rS0mts/sg
P tambor = W/t = Fxd/t = F x V
= 5803,57If.9 x 0rSOmts/sg
P tambor = 2.9t7rLg kg-mts/sg = 38'36HP
Como son 2 tambores 2 x 38'36HP = 76r72HP
potencia requerida para mover los tambores = 76r72HP
La potencia requerida es de '16r72HP. EI reductor existente
suministra una potencia de 80HP. O sea se debe tener en
cuenta que inicialmente se tomo un factor de servicio = 2
por 1o tanto Ia fuerza aplicada a los tambores en la
realidad es menor por 1o tanto la potencia del reductor
sirve.
22L
15.5.1. Verlficaciür üe los tanbores actualeg
según plano 1O-O1D-12 El diametro del tanbor actual es:
53r60cm = 54cm = 0r54mts.
Vtanüor = tr x D x n = lr x Or54mts x 24rpm
Vtambor = 40 r7L mts/min = O t67 mts/sg
Pta¡rüor = 5803 r5'lKg x 0,67mts/sg
Pta¡nbor = 3938120 kg-mts/sg = 51'79HP
Para los 2 tambores 2 x 51¡79Hp = 103'58Hp se necesitarÍa
más potencia del reductor por 1o tanto habrÍa que cambiar
todo el sistema transmisor de potencia por Io tanto hay que
cambiar los tarnbores que tengan un dia¡netro = 40cm.
16. CALCULO Y VERIFICACION DEL I'(}FOR Y NE'UCIIOR ACTUAL
Verfficacl6n motor
EI motor actual tiene las sigUientes caraeteristicas:
Potencia = 30HP
Revoluciones = 180OrPm
Diametro del Eje = 48mm = O,048mts
Velocidad eje = Ir x D s r = Ir x 01048 mts x 1800
V - 27L,43mts/min
potencia = ,=, !!ry , - (s8o3 '274g-Í27L-'
A3nts/mj-nlttOOO.¡fZSxrl) - (1'000'ísrru,8)
26,25CV ;xHP/L,0139CV = 25,89HP
Potencia Motor = 25r891{D
La potencia actual = 30 HP por consiguiente eI motor actual
sirve para las condiciones de trabajo requeridas'
223
VerifÍcación reductor
De acuerdo a Tabla 57 se tiene: para un reductor tipo carga
con choques trabaja¡do las 24 horas aI dÍa con arranque y
parada frecuente se Ie asigna 100 horas de arranque se toma
eI coeficiente mayor de la tabta para carga con choque
coeficiente = 2-2.4, para arranque de 100 horas coeficiente
= Lr4 Ia potencia asigna = ?.6r25cv x 2r4 = 63Cv x
MP/t'0L39IV =62,L3HP
La potencia Reductor = 62'13HP
Diametro Eje Reductor = 4pg = 10,16cm = 0'101'6mts
Relación = 25 r7
Revotuciones = 1750 + 2517 = 68rPm
Vetocidad Eje= rú x Or1016mts x 68rpm
Velocidad Eje = 21r7Omts/min - 0r36 mts/sg
F reductor = 2F = 2 x 58O3r57Kg = LL.607 rL4K9
Freductor = 11. 607, 14Kg
potencia Reductor = F x V = 11.607r14k9 x Or36mts/sg
Potencia Reductor = 4]-'l8rS7Kg-mts/sg - 54'95=55HP
Potencia Reductor 55HP
55HP s 62HP calculado segun catátogo
reductor por Io tafito el reductor no tendría problema en
hacer funCionar a los tambores para realizar et trabajo de
descargar dos vagones a Ia vez-
224
No es recomendable utilizar los actuales tasüores debido a
que exijen mayor potencia al reductor para funcionar.
Como eI motor sirve también se puede aprovechar los
sistemas de mandOs manuales y electricos existentes.
L7. COI|CLUSTOI|ES
En Ia evaluación del cáIcu}o, diseño y selección de los
diferentes mecanismqs y elementos que conforman Ia grúa
hilo. Se necesito no sóIo de ta plicación de todos los
conceptos adquiridos durante ta carrera sini tener en
cuenta asPectos como son:
Para que puedan efectuar eI trabajo para el cual fueron
diseñados de una manera confiable por ta1 motivo se
realizaron las comprobaciones del caso y se aplicaron
código de Norma a las Elementos Estructurales. Como de
prograna diseñado para calcular estructuras como son eI
PFramer y eI Pgstress.
En Ia fabricación de elementos se debe tener en cuenta la
parte estética o sea de presentación del elemento, esto nos
lteva a modificar ciertos elementos pero teniendo en cuenta
que Ia seguridad de los mismos era más importante Y que
puedieran ser empleados satisfactorianente.
226
Se debió evaluar diferentes materiales con eI fin de
seleccionar las más económicas y seguras.
Por ser un rediseño era necesario recalcular algunos
elementos para saber si podrían ser utilizadas en las
nuevas condiciones de trabajo. Situación que afecta muy
particutarmente Ia parte económica porque eI solo hecho que
un elemento de Ia grúa pueda ser reutilizado es una
inversión menos que hay que realizar por congigUiente es un
ahorro que se tienen en eI proyecto.
se tuvo libertad para seleccionar, calcular' adaptar e
ingeniar los diferentes elementos de Ia grúa hilo de
acuerdo a las diferentes alternativas para calcular cada
uno de los elementos.
Modificación sufrida por algunos aparatos de Ia grúa hilo
y en sí de} patio de caña para que satisfagan las nuevas
condiciones de trabajo-
se recomienda Ia utilización de unos baberos en
costados de Ia mesa para evitar pérdida de caña en
momento de la descarga de los vagones. Los baberos
ilustran en los planos de la mesa de caña planos
Se utiliza la misma distribución de Ia viga original pero
con medidad diferente se conservan los 7 gancho pero
1os
else
227
teniendo en cuenta los 4 ganchos para eI acople de los 2
vagones Doomper, además se distribuyen los otros tres
gancho intermedio entre las 4 anteriores con el fin de que
puedan descargar los vagones de las trailer de mayor
capacidad o sea esta viga gancho, esta en Ia capacidad de
descargar L o 2 vagones Doomper de los pequeños y L de los
vagones de los trailer- Ver detalle planos'
se propuso este tipo de estructura por Io práctico de su
funcionamiento, buena rigidez estática y estética con
respecto a Ia estructura anterior ver detalles planos.
Equipos y elementos reutilizados para
condiciones de trabajo de Ia grúa hilo'
las nuevas
Conformado por eI motor reductor, sistema de transmisión de
potencia por cadena y piñones; todos estos equipos sirven
para las nuevas condiciones de trabajo de Ia grúa hilo, ya
que at calcular estos elementos se encontró que IOs equiBos
actuales satisfacen las exigencias futuras'
Al utilizar eI progr.rma de computador se pudo constatar que
}a estructura actual sirve para las nuevas condiciones de
trabajo. por 10 tanto se deja a criterio del Ingenio' se
decide utilizar con Ia estructura actual o decide fabricar
y montar I-a propuesta en este proyecto'
228
Este sistema pueder ser utilizado sin ningún problema
debido a que este diseñado para eI sistema transmisor de
potencia por Io tanto no hay necesidad de carnbiar este
sistema.
Se propone un segunda opción de viga gancho para ser
utilizada en Ia grúa hilo actual.
Reemplazar del cable que sostiene el mástil principal por
perfil tüF L2" x L2" unido por pernos.
BIBLIOGRAFIA
BEER, Ferdinand P. y JhOnston E. RusseII, Jr, Mecánica deMateriales, teia. Edición Editoriat Mac Graw Hill1.981.
Mecánica Vectorial para IngenierÍa Estática: TerceraEdición Tomo I t-977 -
CAICEDO C. jorge A. Elementos de máquinasr_ calcu_lo ydiseño, -foños I, II y III profesor Univalle y CUAO.
CASILLAS A.L. Máquinas cáIculo de Taller Edición 23
Madrid EsPaña.
FITZGERALD, Robert Ifü. Resistencia de materiales EdiciónTercera México, Editorial Fondo EducativoInteroamericano L - 970 -
GIECK. Kurt: Manual de fórmulas técnicas Edición 19 de la29 Edición en aleman, Editorial Alfamega México 1.993.
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SINGER Ferdínand L Resistencia de materiales Edición 3
México Editorial Harla t.982'
CODIGO Colo¡nbiano de construcciones sismoresitentes'Decreto t4oo de 1.984 1era. Edición Editorial Legis,Editoriat S.A. L,984.
PROGRAIIA para cáIcu}o y Diseño de Estructura PFRAI{ER yPGSTRESS.
Í:+-,-.*-r_[J¡\¡-r."rr.-' . ,,r . , i' ,n .,,
230
CATALOGOS:
ACEROSA S.A.: Catálogo técnico, Cali: ACEROSA
ACEROSCOL: Catálogo Aceroscal.
CRAI{E: Catálogo Crane Valve, Chicago L'949'
ENCONCABLE: Catálogo Enconcable.
INGENIERIA MECANICA Ltda: Catálogo Grupo matrices deReductores.Elementos para transmisión de potencia'
INTERMEC: Transmisión de potencia por cadena de Rodillo'
IÍAI{NESI.IANN: CatáIogo para tuberÍa comercial'
SEAL trlAsTER: CatáIogo de chr¡maceras y rodamientos.
SIEMENS S.A.: Catálogo de Motores Eléctricos'
STEYR: Catálogo Rodamiento de BoIa, Rodaniento de rodíI}o:Austria: SteYr.
TUBOCARIBE: catálogo Tubo caribe 2da. Edición 1.993.
23L
ANEIIO 1. PROPT'ESTA GRUA HILO ACTUAL
232
CATCULO NO. 3. VIGA GANCHO PROPUESTA NO. 2
Lo conforman los elementos de Ia grúa actual que se
incluiran o modificaran a Ia grúa hilo existente' Esto se
tleva a cabo con eI fin de lograr Ia menor inversión
posible en Ia grúa hilo y también aprovechar aI máximo los
elementos que existen en eI momento'
Elementos que se modifican
L. Una viga gancho determinada por eI diseño actual de la
grúahiloasiseproponeestetipodevigagancho.
FIGURA L. Propuesta No. 2 de Ia viga gancho para la actual
grúa hilo-
Se reemplazara los cables que sostienen eI mástil
principal Por Perfil ldF de L2" x r.2"
ii¡
2.
FIGURA 2. Propuesta del perfil blF 12"
cable
Listado de Datos
CALCULO N9 3 VIGA GANCHO PROPT'ESTA N92
DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA
Nombre- PROPUESTA 2
TIPO DE ESTRUCTURA '
NT'MERO DE NUDOS
NT'MERO DE APOYOS
NIJMERO DE ELEMENTOS
NUMERO DE PROPIEDADES DE LOE ELEMENTOS-
NUMERO DE CARGAS DIFERENTES
NI,'MERO DE CARGAS EN tOS NUDOS
233
x !2", reemPlazo del
CERCHA PLANA
T2
2
2L
4
0
7
1_
NUMERO DE HIPOTESIS MAESTRAS DE CARGA-
234
SALVA RESUTTADOS
NTIMERO DE ECUACIONES DE MAYORACION-
UNIDADES DE LA INFORMACION
L
L
LONGITUD
m
pulg.
UNIDADES
FUERZA
Ton. = 1-
Iib. = 2
NUDO
1_
2
3
4
5
6
7
I
9
10
1L
L2
TIPO
DE LAS COORDENADAS
x
0.000
3.060
3 .060
6. L20
6.L20
7.900
7.900
9.680
9.680
L2.740
L2.740
1s.800
Y
0.000
1.500
0.000
1_.500
0.000
1.500
0.000
1,.500
0.000
1.500
0.000
0.000
PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS
235
Tubo 10"sch 40"
Angulo 5"C5"x *t'
2angulos5x5x|"
tüF= de 10" x 10" x *"
TIPO
L
2
3
4
AREA
0.010160
0.006L20
0.003060
0.011300
E
2L000000.000000
21000000.000000
2L000000.000000
21000000.000000
INCIDENCIAS DE LOS ELEMENTOS
ELEMENTO NS
1
2
3
4
5
6
7
I9
1-0
11
L2
1.3
14
1_5
L6
NUDO INICIAL
1
1
2
3
5
2
4
5
5
4
6
7
6
6
I
9
NUDO FINAL
3
2
3
5
2
4
5
7
6
6
7
9
9
8
9
11
TIPO
1.
2
4
1
3
2
4
1
3
2
4
1
3
2
4
L
236
t7
18
19
20
2L
ID#
L
2
3
4
5
6
7
3
2
4
L
2
DESP. X
-L.0.
9
I
1_0
11,
L0
FUER. X
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
FUER. Y
-4.L73
-9.175
-5.337
-1_.150
-5.337
-9.175
-4.L73
10
L0
1t_
t2
L2
DATOS DE LA TOPOLOGIA
ANCHO DE LA MEDIA BANDA ES 8
T.ÍA¡(IMO NT'MERO DE ECUACIONES ACTIVAS ES 8
CARGAS EN LOS NUDOS
NUD. HIP.
tl-
31,5L7191
11 1
L2L
DATOS DE LOS APOYOS
AP. # NUDO
L428
DESP.
-L.
-L.
237
ECUACIONES DE MAYORACION DE CARGA
HIPO 1 2
1 1.00
AESTRA
4567
Desplazarnientos de Ia Estructura
DESPLAZAI,ÍIENTOS
M
3 10
NU.
1
2
3
4
5
6
7
I9
10
11
L2
H-MA DES X
1 0.0012059
1 -0.0008510
1 0.0010442
1 0.0000000
1 0.0008825
1 0.00049s0
1 0.0004950
1 0.0009901
1 0.0001076
1 0.001-8411.
1 -0.0000542
L -0.00021s9
DES Y
-o.0L20792
-0.00731L8
0.0073698
-0.0000000
0.000L217
-0.0002879
o. ooo2806
-0.0000000
-0.0001217
-0.00731L9
-0.0073699
-0.01.20793
238
FUERZAS EN LOS ELEMENTOS
ELEMENTO 1 DEL NUDO 1 At NUDO 3
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
1 8.s13 (COMP- ) L109.90
ELEMENTO 2 DEL NUDO 1 AL NUDO 2
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
L 9.48L (TENS - ) 1-s49.1'3
ELEMENTO 3 DEL NUDO 2 AL NUDO 3
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
1 9.17s (TENS. ) 811.94
ELEMENTO 4 DEL NUDO 3 AL NUDO 5
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
1 8.513 (COMP- ) 1109.90
ELEMENTO 5 DEL NUDO 5 AL NUDO 2
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
L 3O.32s (COMP. ) 99LO.24
ELEMENTO 6 DEL NUDO 2 AL NUDO 4
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
1 3s.743 (TENS. ) s840.30
ELEMENTO 7 DEL NUDO 4 AL NUDO 5FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZOL L9.26O (TENS - ) L7O4 -4L
239
ELEMENTO 8 DEt NUDO 5 AL NUDO 7
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
L 3s.060 (coMP- ) 457L-tt
ELEMENTO 9 DEL NUDO 5 AL NUDO 6
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
L 0.892 (COMP- ) 29L-57
ELEMENTO 10 DEL NUDO 4 AL NUDO 6
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
1 3s.743 (TENS- ) s840-30
ELEMENTO 11 DEL NUDO 6 AL NUDO 7
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
1 1.1s0 (TENS- ) LOL-77
ELEMENTO 12 DEL NI'DO 7 AL NT'DO 9FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO1 3s.o60 (coMP- ) 457L-tt
ELEMENTO 1.3 DEL NUDO 6 AL NT'DO 9FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZOL 0.892 (COMP- ) 29L-64
ELEMENTO 14 DEt NUDO 6 AL NUDO 8
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
1 35.743 (TENS- ) s840-33
Unlvcnid¿d Autó¡ome de Occ¡denfeSICCrotr 8rE¡_r0í tCq
240
ELEMENTO 15 DEL NUDO 8 AL NUDO 9FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZOL L9.26O (TENS- ) L7O4'43
ELEMENTO 16 DEL NUDO 9 AL NUDO 1T.
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
1 8.s13 (COMP- ) L109'90
ELEMENTO 1,7 DEL NUDO 9 AL NUDO 10
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
1 30.32s (COMP- ) 99tO'29
ETEMENTO 1.8 DEL NUDO 8 AL NUDO 10
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
1 35.743 (TENS- ) s840'33
ELEMENTO 1.9 DEL NUDO 10 AL NUDO 11
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
L 9.L75 (TENS- ) 81L'95
ETEMENTO 20 DEL NUDO 11 AL NUDO 12
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
1 8.513 (COMP - ) 11'09 ' 90
ELEMENTO 21 DEL NUDO 10 AL NUDO 12
FUERZAS MAYORADASHIPO. FUERZA ESFUERZO
1 9.481 (TENS. ) 1s49'14
z4L
Listado de Datos
ESTRUCTT'RA GRTIA HILO ACÍUAL
CALCUII) N9 4 CELOSIA ACTUAL COI{ PERFIL DE L2II BN II Bil EL
ELEIIBTTO 8.
DATOS GENERALES DE LA ESTRUCTURA
Nombre- CELOSIA ACTUAL
CERCHA PLANA
7
TIPO DE ESTRUCTURA
NT'MERO DE NUDOS
NI'MERO DE APOYOS
NTIMERO DE ELEMENTOS
NUMERO DE PROPIEDADES DE LOE ELEMENTOS-
NUMERO DE CARGAS DIFERENTES
NT'MERO DE CARGAS EN LOS NUDOS
NT'MERO DE HIPOTESIS MAESTRAS DE CARGA-
SALVA RESULTADOS
NUMERO DE ECUACIONES DE MAYORACION
UNIDADES DE LA INFORMACION
4
9
3
0
1
1
1
1
LONGITUD
m
pulg.
T'NIDADES TIPO
FUERZA
Ton. = 1
tib. = 2
242
DATOS DE LAS COORDENADAS
NUDO
1
2
3
4
5
6
7
x
0.000
L.800
3.200
4.200
1.800
0.000
8. s00
AREA
0.013650
0 .003790
0.01-36s0
Y
0.000
0.000
0.000
0.000
2. L00
4.000
13.000
E
21000000.000000
2L000000.000000
21000000.000000
PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS
TIPO
L
2
3
INCIDENCIAS
ELEMENTO N9
1
2
3
4
5
6
DE LOS ELEMENTOS
TIPO NUDO INICIAL NUDO
1L6
112
225123
13423s
FINAT
243
25361-7
7
I
9
6
7
4
DATOS DE LA TOPOLOGIA
ANCHO DE LA MEDIA BANDA ES L2
TIÍA)(IMO NI,MERO DE ECUACIONES ACTIVAS ES 8
CARGAS EN LOS NUDOS
ID # NUD. HIP. FUER. X FUER. Y
L 7 L L.974 -1-6.079
DATOS DE LOS APOYOS
AP. * NUDO DESP. X DESP. Y
L 1 -1. -1-
2 2 -L. -1.
3 3 -1. -1-
4 4 -1-. -1'.
ECUACIONES DE MAYORACION DE CARGA
MAESTRA
HrPO123456789101 L.00
244
Desplazamientos de l-a Estructura
DESPLAZATIIIENTOS
NU. H-MA DES X DES Y
1 1 0.0000000 0.0000000
2 1 0.0000000 0.0000000
3 1 0.0000000 -0.0000000
4 L -0.0000000 -0.0000000
s 1 0.0013s41 0.0001316
6 1 0.0023449 -0.0003311
7 1 0.00814s3 -0.0041761
Fuerzas en los Elementos
FUERZAS EN LOS ELEMENTOS
ELEMENTO 1 DEL NUDO 1 AL NUDO 6
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
L 23.730 (TENS. ) L738-44
ELEMENTOS----.- 2 DEL NUDO 1 AL NUDO 2
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
L 0.000 0-o0
ELEMENTO 3 DEL NUDO 2 AL NUDO 5
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 4.988 (TENS. ) 1-31-6 - 10
245
ELEMENTO 4 DEL NUDO 2 AL NUDO 3
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1. 0.000 (TENS - ) 0. o0
ELEMENTO 5 DEL NT'DO 3 AL NUDO 4
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
L o.o00 (coMP. ) 0.00
ETEMENTO 6 DEt NUDO 3 AL NUDO 5
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 20.233 (COMP- ) s338-43
ELEMENTO 7 DEL NT'DO 5 AL NUDO 6
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 16.319 (COMP- ) 430s-71
ELEMENTO 8 DEL NT'DO 6 AL NUDO 7
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 L6.345 (TENS. ) LL97 -46
246
ELEMENTO 9 DEL NUDO 7 AL NUDO 4
FUERZAS MAYORADAS
HIPO. FUERZA ESFUERZO
1 29.4s2 (COMP. ) 2L57 -67
Verificación de Ia viga gancho
Tomando 1o sesfuerzos mayores de tensión y compresión se
procede a evaluar a Ia viga gancho-
Ot.o = 5840r33Ton/m2 se presenta en los elementoS 6'10, L4 y
L8.
s840 ,33ton/m'*t??ZY srr.mz (roocm) 2 = 584,o3kg/ cmz
ot"o= 584, 03 kg/cm'
S,e .Angulo 5" x 5" x *" = 2!ookg/Lr| = 1666 r66kg/cm" según
catalogo acerosa pagina 5 para acero estructural.
Ot..
cumple por Io tanto eI elemento no falla.
oco,r, = 9910 ,ZlTon/mt se presenta en los elementos 5 y L7 '
o"o.e = ggLr0?kg/cmt
Perfil 2 angulos de 5rr x 5rr x +" que tiene las sigUientes
caracterÍsticas:A - 30r60cm'
I - 47Ú,31cm'
247
S=
r=
52, 45cm3
3r 91cm
=15,36cm=6pg Í=6pg
I(=L
] = 3r40mts = 340cm =134p9
I = 134p9
KL/r = L34pg/6Pg = 22,33 = 22
KL/r = 22
g = 30 x 106 lbs/pg
Sy = 25OO kg/cm' z 2.ZOALb/Lkg x (2,54cm)'/tpg
Sy = 35.548,31lbs/Pg'z
cc= ^@ =.,29,6 cc=L29\ ¡s. s4B ,31-Lb/pgz
RL/r = 22 s CC = L29 colu¡nna intermedia
Sa= I:-- (k7/ r)z /zcczl syFS
3 (L/ rl8cc
FS = ?tLO
, 3x22 , (22)3' 8x/29' (gxL29) 3)rs={+ _ (z/ rl3
gcc3t5 ¿t3
47 O ,37-cmL30,6 Ocmz
Sa = 16,68Klbs/gg'
Sa= la- (22) 2 /2 (]-29]- 27 3 s, s48, 3L7b/ pgz2,LO
248
= l-6 .58L, s9l-bs/pgz
s"q,=99!,02kg/cmz * 2'2rjrllbs x Q'???ñ2 =L4o9L,631-bs,akg pgz
o"o,p = 14rogkIbs/r,g'
Oco.p
cumple por Io tanto a pandeo y compresión no falla el
perfgil en angulo.
o"o,r, = 991rOLKg/cm'
VerificacLón de Ia Estnrctura actual
Tomando los mayores esfuerzos de tensión y compresión se
procede a evaluar Ia estructura principal-
ot"o= 474}r27Fon/m2 = 474rO2Kg/cff
ot.o I Sad = 474 r}2kg/cm"
o.o,e.p.o = tZL57, 67Ton/mt = 2L5 r7Kg/ cm'
oco.p. p,o = 2L5r71rg/cú2 x Zr2o4]'bs/Lkg x (2r54cm)'/Lpg'
o"o,p.p"o = 3r0671bsr/Pg'z
Perfil tüF L2" x L2"
[ = L3615 cm' = ZLrt5pg'
I = 24.870cm' = 597 r50pg'
S=1598cm3=97,51pg'
r=L3r49cm3=5r31pg'
f = 43'' Lt = 517r5pg
249
KL/r = 5t7,5pg/5,31p9 = 9'l ,45 = 97
KL/r=97s2OO
E = 30 x 10' Ibs/pg'
Sy = 35.548,3Llbs/pg'
cc= ^@ ='29,o6=1,29\ 35, s4g ,31-Jbs/ pg2
KI/r = 97
q,S=; * (3(Hr)) - (L/r)3 = 9 * ( 3r€7 ) - ( Q7)3 )3 = 1\cc 8cc3 3 ' 8;r,l29 I (1'29 -
FS = 1189
CALCULO DE LA SOLDADURA PARA REFT'ERZO DEL PERFIL PROPUESTO.
Se tiene presente que se trabaja con un perfil I^IF L2" x L2"
que será reforzado en vena interna para una mejor Seguridad
y evitar fallas posteriores aI momento de estar descargando
los vagones. i W,g.*Jttllrlr tt+
-_.__-¡I
Vistas del
propuesto
sistema de agarre del Perfil
t:;*" I
FIGURA 3.
250
Como en las otras soldaduras se hará un análisis estático
y otro a fatiga para determinar eI tamaño de Ia soldadura
(trü) de filete.
La carga que estarÍa soportando esta será una carga de
tensión de 1634K9 (3594,81b).
AnáIisis Egtático
Según Ia A.t{.S. se tiene que r¡o = L36OOPsi, además f¡a =
O r'l|7 * t¡a y aplicando Ia ecuación para determinar el
tamaño de Ia soldadura (Íf) se tiene que:
$f = f/f.a
donde: f = 3594rBIb Y f.a = 9615r?Lb/ín
Por tanto:
f¡¡l = 3594 r8/96L5'2f¡f = O.37Pg = 3/8" (0,95"')
AnáIists a fatiga
Se asune una carga máxima cuando se esta deScargando lOs
vagones y una carga mínimo cuando se ha completado eI ciclo
de descarga.
F.o = 0 y F., = 1634k9 (3594r81b)
Aplicando la ecuación:
1 = r,/T,.a + r"/rr, Nr ( N ( 2 * t0ó ciclos-
Para ciclos moderados:
E = F/A=F/O.7O7hILI
Para este caso en particular se tiene que L" = 64Pg
a que la carga mÍnima es cero, es obvio que:
Tr = Ta = 3594 r$/ztc$.707?t64*üü
Tr = 39 r72/W = T¡
Además se tiene que según A.tü.S. rac = L36001b/in'z
7L00 Lb/ínz to por presentarse cargas repetidas:
Reemplazando Ia ecuación se tiene:
- 39,72 39,'72- 1-3500tr 7 Loow
25L
debido
YTr=
[¡f = O.Qtpg = t/L?9pg (0.02"')
Verificaciór¡ aPlicando Códtgo de Normag:
Por los cáIcu1os realizados se observó que a fatiga eI
tamaño de la soldadura (t{) se encuentra por debajo del
mínimo recomendado por el código de Normas según tablas 40
Y 4OA.
Según Ia tabla 40 el tamaño mÍnimo det filete de slLó,P,g
para un espesor del material a soldar de 3/4p9. y segtfui
tabla 40A et espesor mÍnimo efectivo de Ia garganta es de
L/Apg para un espesor del material a soldar de 3/4pg'
30. CAICEDO, Jorge. OP, cit- P.540
LrsrtDo GErEnaI¡ IlE lrBr.ls rtolo@Ilnrs DE urgsIq'IBIItsS I.IENOg V CIItIÍlcOS
ÍABLA DE tA 1 A LA TABIA 13, LrBnO APInATOS DBELEVACIO}T Y TRA}TSPORTE.
- TABLA DE tA 14 A LA TABLA 23, CATAI,OGO ElfColrgABLE.
TABI.,A 24, LrBnO CAtCULO DE UAgUTNAS.
TAAüA 25, LIBno RESISTEilCIA DE UTTERIAtE$ AITTORFITZGERALD
TABI.A DE T.A 26 A I.A TIBLA 28 CATALOGO CRTTE
TRgtA 29, CATALOGO EilCOilCNBtE
, TABTA DE LA 30 A LA TABLA 36, llAl{ttAt DEL INGEilIEnOüECA¡TICO
TABLI 37, CLTALOGO ACBROSCOT
TABLA DE T.A 38 A LA TABI,A 4OA' CATALOGO STSTI
TABLA DE LA 41 I lJ[ TABLA 50, CATALOGO PAR¡|BR
TABLA 51, CATALOGO DE INGEI{IENXA UECANICA
- TABL,I 52, trBRO Er.Et{B¡tTOS DB I{AOUTNAS CATCUIO YDISEffO
- [a3ül DE I.A 53 A LA TABLA 56, CATAL(}@ RODAI{IEIITOSTEYTER
Tr¡r-r1i. - Cn¡¡-es urrÁ¡-rcos srcúN ¡-¡l DIN 655
Nú¡ncro lDiámctro--..---!-l non¡inal
I I ldelcablcclc l,:" ¡t¡lot! roial I (rolcran-
"ói- i- pJ'--l 'áe- lcia aami'
dorrcsico?dónl hitos | .sit'tc| 1""-- l+s%)
Diá-nrclro
dclhilo
(nrm)
t4,3 | 0,t35
| 1,31,"1,4
I
J5r,3 | t,43
98,r | 0,e3il r.6 | r.06¡4r.1 | t.34174.4 | r,65
9l0t¡t2t3l4t5l6t8l0222427293l33355¡404244
83,7I t3,9¡30,8148,8168,0209,9232,6281,3334,8392.9455,7513, I
595, I
671,9752,2s39,2929,9
I I25,¡
l0 900t4 E00I7 000¡9 3502t 85027 25030 25036 55043 5005¡ 05059 20068 00077 35087 35097 800
t09 t00I20 900146 250
t3 400l8 20020 95023 80026 90033 550t7 2W45 00053 55062 85072 90083 70095 200
t07 500r20 350|]4 300¡48 800r80 000
Conrposición
6 x 19 : ll.1 hilos* I alma tcxtil
6 x 37 : 222 hilos* I alnra textil
¡30
-_I 8602 9004 2005 7007 4509 450
¡r 650t4 r00t6 750t9 65022 800
r60 r80
3 6504 foo-s 6506 8508 t509 600il t00t2750¡4 50018 35022 65027 45032 65038 300M&051 000.58 05065 s0073 4SO
Er 80090 650
2 3003 6005 1507 0009 ¡50
il@0t4 300t7 35020 600t4 200:8 050
4 4505 6507 000I 450
l0 050il 80013 6s0l5 700t7 85022 60027 9N33 7504020041 rso54 650621507l40o80 600
2 5504 0505 8007 900
r0 300t3 050t6 r0019 50023 20027 2503t 600
5 0006 3507 8509 500il 300t3 250t5 3s017 65020 I0025 40031 40038 00045 :0053 05061 50070 60080 35090 700
tot 700I t3 300t25 550
¡5 05020 50023 55026 E0030 25037 7504t 85050 65060 2507070o82 00094 150
t07 100I 20 950I35 400t5t 050t67 4002025W
90t00 700t¡l 600
6 >: 37 : 196 hilos* | alnra tcxtil
Tt¡r¿, 2. - Canlrs uerÁucos srcúN ¡,n DIN 656
I Númcro lDiámetro| *-- I nominfll
composición L- l,- *,,--l ^ ^ , lÍ,"i'::"0,1:
Diámctrodcl hilo
(mm)Sccción
Peso(ks/m)(tolc-
Carga dc ruptur¡ cal.culada b¡jo uns rcsis.
tcncia dcl hilo(kg/mmr) dc
¡80t60t30
cof-doncr
por I de
'rdón I hiloscia admi-
siblc+s%)
d
!
cablc(mmt)
admi-sible
* s ií:,
Scal-LoY
.OlffimMñ
!tül''/\r|ll/l5 n*.\a/\¿af.r+{J
\.(J.J
6 x 19 : ll4 hilos* I alna tcxtil
6
I99
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lro122124126lzgi 3l
0,800,951,2
t,41,61,7
t.91''?,42,62,83,0
0,370,450,550,650,70,80,9I,0l,lt,2t,31,4
0,650,800,95t.tt,3t,4t,6t,7t,92,02,22.4
26,739,957,978,4
104,5123,9
1s9,9t87,7231 ,5262,531 3,8369,8
0,260,380,550,751,00l, t8I,531,79
2,202,502,983,51
345¡75
t0l¡3 5t6¡207244130 ll34 tll0 8l
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42546 3509 250
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1,722,062,633,003,69
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KtcXP3slúE(fxzUt¡¡
z'9.(.)of¡.6¡¡roII
&(\FlÉF
-b:
I8 LOS ELEMENTOS DE TRANSMIS¡óN POR CADLES METÁL¡COS
T¡r¡m 3 - C¡.lslHc¡rc¡óN DE LAS t*¡ÁQU¡NlS SecÚN LOS GRUPOS DE LA r¡n¡-'l 5
(Extraído de la DIN 4130)
Tipo dc aparato Movimicnto Grupo Obscrvacioncs
I
2J
4
Polipastos y cabrcstantes manuales
Puentes-grúa dc centralD para locomotoras
> dc tallcr Y dc Parquc dc Pe-
queña potcncia
))
pofcncia
D
D
dc tallcr y dc Parquc de gran
Grúas dc suspcnsión para máquinas dc
remacbarGrúas de astillcro
> gigantes (tanrbién flotantes)
Grúas giratorias:a) trabajo con gancho
ó) con cuchara Prensora
Grúas dc cantcrasPórticos de descarga:
a) trabajo con gancho
ó) trabajo con cucharaVolcadores de vagoncs
Grúas dc obra dc cdificación
CabrestanteD
D
D
Cabrcstantc auxiliarCabrestante princiPal
Cabrestantc
D
D
D
Variación de alcanccCabrestante
Variación de alcanceCabrcstante
D
Traslación del carroCabrestantc
>D
Variación de alcanccCabrestante
,l III, si trabaja normalmente'¡ a plena carga
Ver 3, gruPo IV o V Paralas grúas de colada
IIIt
II O ITI
II o IllIl o Ill
TI
IIII o lll
IT O IIIII O III
tIoII
tII o lll
III o lV
IIII
lI o IIIIVlvIII
II o Ilf
lVoV
v
v
vv
II I,lVoV
5
6
7
8
9
l0
1l
dc nrontaje
de fundiciónIII
lVer3J Grupo III o IV en cl caso
I dc riesgos elcvados
I
lVer 3
f IV si trabaja normalnrente
| .on cuchara. Las Poleas'i dc la cuchara tendrán cl
I mismo diámctro que las
L otras
I
1
l6
t7
Puentes-grúa ligeros -para montaje dc ci' \ Cabrcstante
lindros de laminadorcs ) --Deshornadores Y cargadorcs
Puentes-grúa para transporte dc lanrinados> con carro transversal de te'
naTa
Pucntcs-grúa dc colada
,rnadores y cargadorcs I
:s-grúa para transporte dc lanrinados I)) con carro transversal de te- ¡a.)es-grúa dc colada
) para transporte de lingoteras \
I
!-I
it8
l920
2l
21
y lingotes
Pucntes-grúa Para hornos PITS
) ( stripper >
) Para chatarra de fundición
D
>
D
D
D
D
III, si cl Peso de lt Pert i
quebrantadora es infcr¡or :
a la capacidad dc la grÚr '
Grúas especiales para la siclerurgia
rtr Llh \ \o ÑÑGlcr(ü6t(f'hr,.|i^\o\o.(tr +.
¡-oo9IS(rl(\l(Ú(Ú(ÚnF o or ol(ñ
|\lñlrff\O?¡ ci rn cñ r+ddddd(l'crcldRtOOñl-fr*an aa tvl (¡ frlododd
rnroro¡-ooi(Ilcl(r,sr(f'rñr \Of\oO¡ñ tn
iqoE!-EI H-ry-
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PRINCIPIOS DIMENSIO¡*AITIIENTO Y DISEÑO ESTRUCTURAS MÁQUINAS ELEVACIóN
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ÉÉF<N
9=Ég\\O \CNnó?f <f-hrh -il'r+-h \O:tO\ñt-o.o-o^o---: .ls-9o.r @\r-r-;qü +¿fo"-i i""lqrf"_ |---c,¡ñ ri+ri\dñ "d"igf: :gIli
9a?t¡n oN=@- .É6<t6.+;3rt3 3*:3i Y3F*3 |ÉFÉFN
q!?9q@r o\ÉO\hr r!+@6revñ¡F- -m.+s9 qq$.ó-r- |Éi.t:riviñ
"dofdi: =::gR
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!-a|:o\q\h c^O\rd:f, ño\rrñtClE-f!':OO O-ñ\OO oSmCi 6df+ rí vt ñ d oid-lñ d ri¡'qí á |
-ÉFÉc{
r|q-qn @q)ho\O o+\c\có bvl ..1 -.qq olo-al-.-aq -:\0;l<+ :o.qnri\ci ño\o"Jñ¡ +qiñoád oiÉEFÉct ñ¡
-h6l\r¡ @nr*\o m<f oo\c@-riq?c\ oI\vl!r..dl mciiü,ú r.{ m ri.ü r; r;\dñsi oi djñr;Í: I
SCSHñ RX3]sSri\dñodoi d-lñri d I
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f.i,trl Esfuerzo do fluencia i ,rll "Ii{io r.t Lím. ds f luencia en tonsiÓn , ' I | :- il- r lf(, F¡ Lím. ds f luoncia on "l.fl I I |/ I i ;com¡rrosión ,,, li I I r l:lttt- Resisla,;ia última
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(rn Esfugrzo de ruPturaDiagrama Para tonsión
Esf uerzo pormisible (r,-... ' '
Debs ser inf erior al llmite de elasticiclad' so dotormlna como siguo:
lrrll¡rrr. :;
trt. Flesistencia últlma del materialn Factor de segurldad quo es siempro mayor que 1' Su magnltud
dcrPendo del tiPo de carga
Clases de carga
Conce tos básicosGENERALID/\DI:S
Esf uorzoEl esluerzo en un cuerpo con carga ss el
¡nterna lde tensiÓn, compresiÓn o cortante)
on ol cuerpo.F
A
Clasel'ifro de
varlación
cociento de la fuerzay ol ároa consldorada
kgf /mml
Diagrama do varlaclÓn
+7
li:i1.,'-,+r a
(tiAo
DotonnaciÓn (Por urridad)ElorrgaciÓn (a la ntpturalArea transversal lnicial {t= 0}
'?
constante
pulsanto
a lt ernan t e
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-..dJ¡._* . : -.. . -d * dr¿¡!¡r¡r¡sLÉ¿k¡r¡¡d¡¡l:ir.ilti*Ees¿!¡¡ñ¡iü¡¡¡fu[¡¿
TablT&14 2t
- | | aD¡as,/ {R I
- t - | Propiedades mecánlcas de metales
ESFUERIOS PERMISIBLES lN/mm:)
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MODULOS DE EI.ASTICIDAD Y ESFUERZOS PERMISIBLES POR
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26,ooo,ooo
24,000,000
22,000,000
10"
9"
8"
7"
6"
5"
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3"
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vtcAs $31
Tabla 31 Propíedades do dlversas secclones lr¡nsversales lconlinuaciónl
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ffiffiTflrufiruK@ A[V]Grasa con bisulfuro de motibdeno
Shell RETINAX AM' seencuenbna disPonible
en emPaques de16 Kgs. Y 1BO Kgs.
'l'¿¡lc.la $J
,ALVAN¡A'EPLa grasa multifuncional de alta tecnología'
La grasa shell ALVANIA se encuentra disponible en_envases de:'16 Y 1BO kgs.
|^-nn¡c¡cqHELLALVAN|AEPcumplenyexceden|aspnuebasdeLdb gl dDoD ul
deéempeño exigidas por los principales fabrican[es de cojinetes'
Cumplen y excedén las especificaciÓn Timken par"a aplicaciones en
acerías, cumplen y exceden los requerimientos de las pruebas Timken
OK lP 326; el Test de las cuatro bolas y el RHP Test de canga severa
y el FHP Test de contaminaciÓn con agua'
ALVAf!IAtY-¿
7090
SEPARACION OEt ACEITE18ha40"CTEST DE LAS 4 EOLAS
PFOPIEDADES DE EXTFEMAPFESION (PFUEBA TIMKEN OK
IP 326
VISCOSIDAD DEL ACEITEBASE A 4O'C
o-445
f¡lFrf^l|¡Hl'.
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U',<dÉ,DA o (U^4 Éu .O d'o Enrl C-1 ,< -@^@() \d..1 a b-.c- O1A e t{{ A. \.\.\\ ¡JFrnFú) OO-{ dE¡ ICOE .dO {.(J E Nlr|\rqr $]E,
O.nictA[r.if0,H-Á 'ctHXo-('$.O .< r\t tr -O¡z \\4 o rrr4'ct,t'4r-ñt{ _{d
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F{ U) l¡ló f¡¡o¿Y 04L- X E,{5zz
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I',rbla 41 solenoid operated directional control valves type DKIdirect operated - Cetop 05 interface - desiqn 1O
Hydraul¡c directional contot valves type OKI - direct operated _
spool type - 3 or 4 way,2 cr 3 position.Suitable for subptate mounting according to CETOp 05 standard _
max flows up to 100 l/min - max operating pressure up to 320 bar.Solenoid vatves can be ecJ¡pped with new electflc and/or electro-nic connectors able to saisiy the requirements for electric interfa-ces and sw¡tch¡ng charac:eristics on modern machines.
DKI mounting surlace CETCP 05 SCHEMATIC CROSS SECT¡ON
9.9Wet solenoids: moving parts are protected, lubr¡cated anccushioned ¡n orl.Coils easily replacea3te by manuat¡y releasing the lock¡ngnut.Adiustable and incependent standard electric/electronicconnectors.Moulded oil passages. largely cored with extrawids chan-nels to tank.Interchangeable spcols for a wide variety of configurationsAll seals are static: üey are suitable for mineral oils andloruninf¡ammable ílu¡ds.
í5i
o/nv(,oXI
Interface seals: 5 oft OR 2050Fastening bolts: 4 ofl TCEt M6x4OPorts: O 11.2 mm fmax)
RATINGS AND SPECIFICATIONSExecution: subplate mount¡ngñlounting surface: CETOP 05
Max recommended flowMax recon¡mended pressure on P-A-B porlsMax recomrnended pressure on T oort
Electric power supplyThe valves have highly rel¡able soleno¡ds wh¡ch are suitable lor direct current (DC) or alternating cur:ent (Ac) electric suppty, ¡n accordancew¡th the co¡ls and connectors used: see the follow¡ng notes on connectors and note z.
Electric ¡nd electronic connectorsThe valves are equipped w¡th electr¡c or electronic connectors lor lhe proper ¡nterface to the etec:¡c supply system.Electric connectors:SP-666 standard connector' suitable for connection to direct currgnt (DC) or rect¡fied current (RC) cr alternat¡ng current {Aci e¡ectlic supplysystem.SP-777 as above SP-666. but with built-in signal lamp, for connect¡on to,direct current (DC) or rectified current (RC) or attérnat¡n9 current (Ac)etectnc supply system.sP-999 with bu¡tt-¡n rectif¡er br¡dge for suppry¡ng Dc coils by alternat¡ng current (Ac).Ele_clronic ccnnectors (see table G4lO and note Z electr¡c Íeatures):E'SA improve performances and grve laste¡ shifting itmes of DC soleno¡d valves supOtied by AC etectr¡c system.E'5E imorove oerformances and reduce oower consumption ot oc sotenoiá uáiuás-Juppl¡eá by CC efectrit system.!-SR Oermrt the sw¡tching of solenoio vatves by a tow power srgnal (max ZO mA).E-sD eliminate electric d¡srurbances when Ác or oc soleno¡d válves are switchóci olf.Notc: d¡siurbances suppressor devrces are built ¡n air electronic connectors.
NOTESDKI solenoid./alves are ava¡lab¡e w¡th1) lnterchangeable sranda.r spoors, for a wide variety ol connection configurat¡ons.?) Various spoot-spring ., )nl¡gurations tspr¡ng centered. no sDr¡ngs, oetenieo. spr:ig ofl_set).3) Stancrard or extended manual overnde cin protecied by rubbeicap and appropriáte sealing lctt¡on /Wp).
100 l/min320 bar1 00 bar
MODEL CODE
D
r&)a 42
K
d¡rect¡onalcontrol valves,subplatemounted
K: CETOP 05
16: single solenoid17 = double solgnord
spoor-spf¡ng arrangements:0 = no springs1 = sprrng centered3 = spring off-set {external pos¡iions)5 = detented (external oositions¡6: detented (centre and external Dos¡t¡ons)7 = spflng off-set (centfe and exiernal pos¡t¡ons)
spool type - see table A and corresponding notes
A = solenoid mounted on port,B" side (only tor single solenoid valves). Standardtvpe, with solenoid mounted on port.A. side cjoes not requare indication in the code.WP = extended manual override pin (prctected by rubber cap)
symbol (")
A8cl^¡Xm'^@
PT
oKr- 1 70'l2
DKt-163'/2
/AI 24 DC /wGspec¡al seals(omil ¡t notrequi¡ed) forfire res¡s¡antf luids:WG: water
glycolPE = phospale
ester
des¡gn number, subjectto change. Insta¡lationdimens¡ons unchangecflrom 10 thru 19
type ol electr¡c/electronic connector
electr¡c system supply voltage: Volt12,24,48,11O,22O DC or RC11 0/s0, 115/60, 220t50. 230t60 ACDC = direct currentAC - alternaling currentRC = rectified currentsee note 700 = valve without coils
A = E-SAtr = ts-üED - E-SD
DKr-161'
DKI- 1 61 '/A
DKt-167'
DKI- 1 67'lA
N = SP-666
u = ür-vvvX -w¡thoutconnector B :E-SR
see note on connectors (first page)
Type (')
AB
-m-;1",pf
B.mxpt
A8
',r[m:l DKr-1 63'/2/A
3" liq,in l,,lT--+hl 3,. l'lt+-.,Il'f,qF . |i-',H:xil
-!-!_ol '. i-l' ;i z.-.-f*
----¡-l_el ,'l-l' leo#
{') The code ot lhe valve has to be co-i.3leted with the d¡gil (1.2, 3, etc.) ¡ndicating the spoot type-number (see "Tab¡e A - Sgool Types").("i The symbol ooesn't show the hyo:¿Jlic conneclion ¡n cenlre pos¡t¡on bec¿use ¡t depends by the spool type as shown in Table A.
TABLEA-SPOOLTYPES
r) Spool type O/2.1/2,212 are only used for 2 posit¡ons,s¡ngle soleno¡d valves, operat¡ng on lhe spool externalOos¡t¡ons (DKl-163'/2) and in doub¡e solenoid valveslDKt-17Q't2 and DKI-1 75'l2).
Spools lype 0 and 3 are also available as 0/1 and 3/1,where in cenlre posttton oil Dassageg lrom user to lankare reduced.
Soools tyoe 1, 4 and 5 are also ava¡tab¡e as 111. 4/8 and5/1. They are appropriately shaped, lo reduce water-hammer-shocks, during the inlermed¡ate passagesfrom exlernal lo centre oosit¡on. with oosit¡ve overlac-ping on 1/1 and negative overlapping on 418 and 5/1.
Spools type 1. 3. 8 and 1/'2 are avarlable as 1 P. 3P. EP and112 P lot limiled inlernal loakages and low tendency tothe hydraul¡c strcking. These spools arc norma¡ly usedon prlol valves.
On reeucsl, other types of spools are ava¡lable.
1\
o9:! :¡ 3l
re | 'l i' 'l*l s3lFl- i' :l ¡sl ,' | * l-lPi P¡
s¿f=i-f¡ ¡g[T]-jIJ ,sñ#tl ,,í--Éif-1 . +-'l-.t:lt ,r-'t ,r-t-t tol '.',;l ,l r7l i.iÉ;! ,J ttu:j:lj .:)
SYMBOLS AND DES¡GNATION
rdb]d43 POMPE AD INGRANAGGIVersioni S2B e S2B-X (unificazione SAE)
HYDRAULIC GEAR PUMPSVersions S2B and S2B-X (SAE Standard)
Dress¡one max. cont¡nuaco nu nuo u s m ax. pressure
ñ_ - press¡one max. interm¡ttente-' . interñittent ñax, prcssure
'I Y[BS. S2t-r I
Available a/so ,n lñesa versions:- with bu¡lt-¡n acilusaablercliel valve
- combinat¡on pumps lor alltypes.
- wit¡t side ports accoñingto Eutooean Stenclarcl(see page 20).
POMPA TIPOPump type
CILINDRATADisplaceñent
PORTATA A'l000 giri/m¡n.
Delivery at1000 r.p.m.
PRESSIONE MAX.Max. pressure
VELOCITA MAXMax. speed
VELOCITA MIN.M¡n. speed
PESOWe¡ght9r v2 P] Pl
A vuoloWithout load
Alla pressione prAt pr pressure
UrL ' Urñ CPLiCPHICPLICPH CPL CPH I CPL I CPH CPL CPH
cm3/girocu, inlrev.
Lt./min.lmp. GPM
barP.S./.
giri/ñin.r.p.m.
giri/m¡ñ.Lp,ñ.
Kp,ós.
cPL 2'l cPH 2't20,801.268
20,804.576
2103000
r802600
2503600
2804000 3000 3000 45oo I 3ooo AÉN 350
8,30018.26
CPL 28 CPH 28 27,10r.653
27,105.962 3000
1802600
2503600
2804ooo 3000 3000 4000 | 3000 650 350
CPL 33 CPH 33JJ.JU 33,30
I.J¿O2103000
1802600
2so3600
2804000 3000 3m0 35oo I 3ooo b¡u
CPL 38 CPH 38 38,902.372
38,90ó. JCat
210 I 1803OOO | 2600 3250
¿JU3600 3000 . 3000 3ooo | 3ooo 650 350
9,1 0020
CPL 46 CPH 4545,452.772
45,4510
1802600
15021 50
2103000
2503600
2500 2500 2750 I 2500 650 JJU
CPL 52 CPH 52 JI,/UI 7 <a
51,7011.374
1802600
15021 50
2103000
2303250 2000 2000 25oo I 22oo 6s0 2qn
Disponib¡li anche nelle seguentiversion i:- con valvola di max. press¡one
¡ n corporata- multiple nelle diverse
combinazioni.- con atlacchi lat¿rall un¡ficali
alle Norme Europe€(ved. pag.20).
POMPA TIPOPump type
CPL 21 CPH 21
188 ov.JCPL 28 CPH 28
CPL 33 CPH 33
_9¡_L_19__l1r_3_9
__cPL q_clx19CPL 52 CPH 52
203 162
ia*- $|CI-$[title Hose
fl)301-4 1A 5,000 20,000 4 43 .26
301-6 3/^ .75 4,000 16,000 43
301-8 1/^ .ótt 3,500 14,000 43 ,45
301-10 1.00 2,750 1 1,000 I +.t .52
301-12 3/4 1.16 2,250 9,000 9Vz 43 .o/
301 -1 6 1 1.50 2,000 8,000 12 43 1.00
301-20 | '/s 1.89 1,625 6,500 161/z +.t 1.16
év t-¿+ 1 t/z ¿. to 1,250 5,000 20 71 1.44
301-32 2 ¿.oo 1,125 4,500 25 71 1.99
301 No-Skive HoseSAE 1OOR2 TYPE AT
Hose cov-er does not have lo be removed to attach
Construction: Synthetic rubber tube; two braidsof high tensile steel wire reinforcementseparated by synthetic rubber layer; oil, weatherand abrasion resistant synthetic rubber outercover.
Appllcadon: High pressure service withpetroleum base hydraulic fluids,'water-glycoland 'waler-oil fire resistant hydraulic fluids, hotoil, grease, lubricants, crude and fuel oils, aair,and 'water. For air or gas applications above250 psi, the cover should be pin pricked. MSHAaccepted cover.Temperature Range: -40"F to +250oF(-40oC to + 121oC), a+ 150oF (+66oC)maximum, '+190oF (+88'C) maximum.
' 341 No-Skive HoseSAE 1OOR9 TYPE AT
Hose cover does not have to be removed to attach
Construetlon: Synthetic rubber tube; four spiralsof high tensile steel wire reinforcement separatedby synthetic rubber layers; oil, weather and abra-sion resis*ant synthetic rubber outor cover.Application: High pressure service withpetroleum base hydraulic fluids,'water-glycoland 'wateroil fire rasistant hydraulic fluids, hotoil, grease, lubricants, crude and fuel oils, A air,and 'waler. For air or gas applications above250 psi, the cover should be pin pricked. MSHAaccepted cover.Temperature Range; -40oF to +212oF(-40oC to +100oC), A + 150oF (+66oC)maximum,' +'l90oF (+88oC) maximum.
@
Parkrimp No-Sklve fittlngs
Parkrlmp No-Sklve f itllngs
4,000 I 16,000
a4s 43 $eries Fipe Fifiings
1014+24 1t8-27 -¿ 114 41 1.61 9/1 6 ?2 .87
1014344 114-18 1t4 4 47 1.86 9/1 6 28 1.12
10149G4 3/8-1 8 1t4 47 1.86 11/16 28 1.12
1014+8-4 112-14 -8 1t4 4 54 2.13 718 1.38
1 01 43-4-6 1l+18 4 318 -o 54 2.13 314 27 1.06
1014?&6 3/8-1 8 -o 3t8 -o 54 2.13 3t4 27 1.0610143€-6 1t2-14 -8 3t8 -b 61 2.39 7t8 34 1.32
10143-G8 3/8-1 I -b 1t2 -8 59 2.U 7t8 27 1.05
10143-&8 112-14 -o 1t2 -8 66 2.60 7t8 e.2 l.J I
1014$12-8 314-14 -l¿ 112 -8 68 2.67 1-1l1 6 AE r.Jo
1014$&10 3/8-1 I -o 5t8 -10 67 2.62 15/16 291014S&10 112-14 -8 5t8 -10 71 2.81 15/16 u l?l
1014-?12-10 314-14 -12 5/8 -10 73 2.87 1-1/16 36 1.40
1014$8-12 1t2-14 -8 314 -12 73 2.87 1-1/'t 6 EA 1.431014912-12 3l+14 -12 314 -12 73 2.87 1-1116 .to 1.431014S1G12 1-11-1t2 16 3t4 -12 78 3.09 1-3/8 42 1.66
1014312-16 3t4-14 12 { -16 81 3.18 1-3/8 36 1.421014916-16 1-11-1t2 -16 1 -16 86 3.40 1-3/8 42 1.6410143.20-20 1-1t+11,1t2 -20 1-1t4 -20 92 EA? 1-7t8 45 1.78
10143 Male NPTF Pipe
(11343 Male NPTF Pipe Swivel
11343 I I 1t4-18 4 114 4 70 2.75 9/1 6 5/8 q.l 2.01
1't343-6-4 3/8-1 8 -o 1t4 4 74 2.90 9/1 6 314 2.161 1 343-4-6 1 /4-1 8 A 3/8 -o 76 3.00 11/16 5/8 49 1.94
1134&G6 3/8-1 I -o 3/8 -6 77 3.05 11/16 3t4 50 1.98
1 1 343-8-6 1t2-14 -8 .r/ó -o 86 3.37 1 1/16 7t8 58 2.30'r1343S8 3/8-1 8 -o 1t2 -8 83 3.27 13/16 3t4 50 1.97
1134$8-8 112-14 .8 1t2 -8 89 3.49 13/16 7t8 50 2.1911343-12-12 314-14 l¿ 3t4 -12 96 3.79 1-1t8 1-1t4 58 2.271 134$16-16 1-11-1t2 16 1 -16 114 4.49 1-3/8 1-1t2 70 2.77
The fitting allows minor movement under pressure to relieve stress on hose but is notto be used for continuous or extensive swiveling.NOTE: O-ring not compatible with Phosphate Ester Fluids.
€
(
abra 46 43 $grigs SAE Straight Thread
10543 Straight Thread O-Ring
=Hst+€l .:-r-H HEX
10G43 Straight Thread
10L43 Straight
10G4?e6 9/1 6-1 I -6 3t8 -6 2.91 11/16 11/16 47 1.8410G438-6 3l+16 -8 3t8 -o 78 3.08 11/16 7t8 EI 2.0110G438-8 314-16 -8 1t2 -8 81 3.19 13/16 7t8 48 1.8910G4?10-8 718-14 -tL, 1t2 .8 83 3.25 13/16 I 50 1.95
The fitting allows minor movement under pressure to relieve slress on hose but is notto be used for continuous or extensive swiveling.NOTE: Gring not compatible with phosphate Ester Fluids.
Thread O-Ring 90o Elbow - Swivel
10L4?8-6 3/4-16 -8 3/8 -o 68 2.66 47 1.86 7t8 7t8 40 | 1.591 0L43-8-8 314-16 -ó 112 -8 75 2.96 47 1.86 7t8 7t8 42 | 1.6610L4310-8 7t8-14 -10 1t2 -8 75 2.96 49 1.92 7t8 I 42 | 1.66
Th€ fitting allows minor movement under pressure to relieve stress on hose but is not tobe used for cont¡nuous or extens¡ve swiveling.NOTE: O-ring not compatible with phosphate Ester Fluids.
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I Univenid¡d I rrñ'r ru dr Cmidente ;L. :r:li! 1g'i- *"J
1 05¡t3-4-4 7t16-20 4 1t4 -4 42 1.64 9/1 6 ¿J .9010543H 1t2-20 -5 1t4 4 42 1.64 5/8 23 ,9010543-6-4 9/1 6-1 8 -o 114 4 42 1.67 11t16 24 .9310543+6 9/1 6-1 8 -o 3t8 -6 53 2.10 11/16 26 1.03105438-6 3/4-1 6 -8 J/ó -o 54 2.11 7t8 26 1.04105438-8 3/4-J 6 -8 1t2 € 59 2.32 7t8 26 1.031054310€ 7t8-14 -10 1t2 -8 59 2.U I 27 1,051@1312€ 1-1t16-12 12 1t2 -8 66 2.61 1-114 J\' 1.311054$12-10 1-1t16-12 -12 5/8 -10 71 2.81 1-1t4 u .t a?
10643.12-12 1-1116-12 -12 3t4 -12 71 2.81 1-114 1.381054$1G16 1-5t16-12 -16 I -16 79 3.12 1-1t2 u t eR
103132G20 1-518-12 -20 1-114 -n 82 3.21 1-7t8 etr t..toNOTE: O-ring not compatible with phosphate Ester Fluids.
O-Ring Swivel
AI H HEX
4l¡ lienes r"bh; JIC/SAEErmFr"SqqIrf@lSA;Ta'.TTf:X;iI=. IBqliñT;w'@-"f6n'¡lrlffitryr
10643 JIC 37o Swivel
Ff,.tt 1:
ffi'Jtií¡;'¡iThr¿sd;oiirüiseiT
:+:Siii!l-;r]iIÍ
lir.'.ir
fioc¡l
i-;.: ::i:i:E¡)rtíi¡,ú:i3i.¡i?
#S:isffiffi
l$1-..-'+l iffiuSiis;ts6i
I:tlobr.*is¡.s-ru sü'
1064344 1t4 711G20 4 114 4 49 1.94 9/16 9/1 6 30 1.20
106435-4 5/16 112-20 -5 114 4 51 2.00 9/16 5/8 32 1.26
1064$G4 3t8 9/1G18 -A 114 4 51 2.O1 9/1 6 11/16 33 1_28
'106434-5 1t4 7t1ü20 4 J'O -6 56 2-20 1 1/16 9/16 29 1.14
'10643ff 5/16 1t2-20 -D 3t8 -6 61 2.41 1 1/16 5/8 30 1.19
10&13+6 3/8 9/1G18 -6 3/8 -6 58 2.29 1 1/16 11/16 31 1.22
'10643-8-6 1t2 3t4-16 -8 3/8 -6 61 2.40 1 1/16 7t8 u 1.33
'1064310€ 5/8 7tü14 -10 3/8 -6 64 2.51 7t8 1 37 1.44
10643€-8 1t2 314-16 -8 1t2 -8 67 2,6? 13/16 7t8 34 1.32
1064310€ 9,6 7t8-14 -10 1t2 -8 69 2.73 7t8 1 36 1.43
10gt$12€ 3t4 1-1t16-12 12 1t2 -8 71 2.78 1-1116 1-1t4 38 1.48
1064.3-&10 1t2 3t+16 -8 5/8 -'t 0 72 2.82 15/16 7t8 34 1.34
'10a1$1G10 5/8 7tv14 -10 5/8 -10 74 2.93 15/16 1 37 1.45
1064312-10 3t4 1-1116-12 -IZ 5/8 -10 76 2.98 1-1l16 1-1t4 38 1.50
'10643-&12 1t2 3/4-16 -8 314 -12 72 2.82 1-1l16 7t8 35 1.38
'1064310-12 5/8 718-14 -10 314 -12 74 2.93 1-1/16 1 .tct 1.49
1064T12-12 3t4 1-11',t6-12 -12 3t4 -12 76 2.99 1-1/16 1-1t4 39 1.55
1064314-12 7t8 1-3116-12 -14 314 -12 77 3.02 1-',v4 1-3/8 40 1.58
1064316-12 I 1-5/1 6-12 -16 3t4 -12 a4 3.30 1-114 1-1t2 47 1.86
1064312-16 3t4 1-1t16-12 -12 1 -16 84 3.29 1-3/8 1-114 ?o 1.52
1064316-16 1 1 -5/1 6-1 2 -16 1 -16 92 3.61 1-3/8 1-1t2 47 1.84
1064320-16 1-114 1-5t8-12 -20 1 -16 98 3.86 1-7t8 2 53 2.091064$20-20 1-1t4 1-518-12 -20 1-1t4 -20 101 3.99 1-7t8 2 54 2.14
'NOTE: These 10643 f¡ttings conta¡n a dual seat that accepts both the JIC (37") and SAE(15") male anfigurations.TIE -6 and -12 SAE 45o swivel fittings are shown under part number 10843.
Stainless Steel
,a
a;
(
(
10643 JIC 37o Swivel -
IIl| -rffiT
Stainless Steel fittings must be crimped with Parkrimp 2.Material: 3'l 6 Stainless Steel'A'OIE: These 10643 fittings conta¡n a dual seat that accepts both lhe JIC (37") andS.1E (45o) male configurat¡ons.
\-
:i--!.";-t i ,:,¿ Í-
:Éi:ilg¿+il:t Thre¡d *;'ji{:3ii!'fk
ffir:xxÉÍgsÉ8
ffiir!¡¡di,*b\ ffiffi #&Í
ffiffiffii&e.-tb¡r:'¡t!fl¡¡¡ rdr,:
'10643-44C 1t4 7t1*20 4 114 4 49 1.94 911t 9/1 6 30 1.20
10643G6C 3/8 9/1 6-1 8 -6 3/8 -6 58 2.29 11/1€ 11/1€ 31 1.22'1064&8-8C 1t2 3t4-16 '-8 1t2 -8 67 2.62 13/-1€ 7t8 34 1.32
'1064310-10C 5/8 7t8-14 -10 5/8 -'t 0 74 2.93 1-1/1€ 1 ót 1.45
106/3.12-12C 3t4 1-1 t1 6-12 12 314 -12 76 2.99 1.1/1 € 1-1t4 ?o 1.55
1064$16-16C I 1 -5/1 6-1 2 -16 1 -16 92 3.61 1-3/8 1-1t2 47 1.84
10643-20-20C 1-5lB-12 -20 1-1t4 -20 101 coo 1-7t8 2 54 2.14
+Tab. 47.
Dimensioni d'ingombro Overall dimensions
Tab. 100 - F¡ltri olio aspirazione / Suction oil filters
25 mlcrons 60 mlcrons 90 microns 2S0 mlcrons
Tlpo tllt.o Porl¡t!/Flow Tlpo ftltro Portlt!/Ftow ¡po llttro port¡l./Flor Tlrc llttr portltrlFlowFllllr ty9. 116' Fltt.r ty9. Vm' Filt.r typr Vñ' Filto. typ. , Vñ'
665n.1 10 6650.18 10 6650.35 10 6650.52 12
66s0.2 12 6650.19 12 6650.36 ,12 6650.53 15
6650.3 20 6650.20 20 6650.37 20 6650.54 25
6650.4 25 6650.21 25 6650.38 25 66:0.55 30
5650.s 3s .6650.22 35 6650.39 35 65s0.56 45
6650.6 40 6650.23 40 6650.40 40 6650.57 50
6650.7 50 6650.24 65 6650.41 65 6650.58 75' 6650.8 65 66s0.2s 80 66s0.42 80. 6650.59
6650.9 -80 -..66s026.. 105 ---66s0.43 105..-.-66s0.60 ..1206650.10 95 66s0.27 1 30 6650.44 130 66s0.61 1 50
6650.1 1 63 66so.2g 63 sssb.¿s 63 G6so.62 70
6650.12 B5 66s0.29 85 66s0.46 85 6650.63 85
.6650.13 160 66s0.30 160 6650.47 160 66s0.64 _ 180
6650.14 175 66s0.31 2oO 66s0.48 2oO 6650.65 220
6650.1s .18s 6550.32 185 - 5650.49 185-- -66s0.66
. 185
66.s0.1 6 230 '\Fs0.33 230 , 66s0.50 230 6650.67 280
6650.17 250 6650.34 250 66so.s1 250 6550.68 290
Tab.102/2 - Filtri olio aspiraz¡one / Suciion oil filters
3/8" 81.5
1t2" 81.5
1t2" 100
3t4" 100
3/4" 145
1" 145
1.1t4" - 135
.1.1/4" -2261.1t2" 226
1.1t4" 431.1/2" 115
1.1t2" .1552". 155.
.2" 215
71.5 52
71.5 52
87 70
87 70
132 70
132 70
122 95
122 95
213 -. 95
213 95
80 140
102 140
142 140
142 140
202 - 140
252 140
303 140
CH
el'l
?^
42
42
42
42
60
60
60
60'r<
75
7S
/c
75
7(
75
10 mlcron¡ 60 mlcron¡ 90 mlcron¡. 150 mlcron¡ p.¡oT¡r llltro tort¡t!/Flow flpo tlltrc Fo.t.r./Fror Ítgo ntt.o Port.t /Flor Tlpo fliló po.t.t./Fr.rw F A B C CH wdshtFln.ttypf . u^' Fttirrtypr.. t;t.__. n¡i.rrye. _ ,i'-.-.: ¡r¡i.,iie. '-"U;'
. _ xg.
5110.9 1s0 s695.1 200 5696.5 320 s696.9 450 2.1t2" 335 3oO 151 106 1,800s110.10_..200_ s696¿ 250.. 5696.6- 400 5696.10 - sso 3" . 335..300 180 .106 2.3005110.11 -_2s9 .. s696.3 . 350 .- 5696.7 s00 s696.11 650 3.1/2" 390 350 180 14q 2,900
.511o.12sss.s.¿4oo.._5698.8-...60o-_5696'12---8oo.''.¡¿o..¿ool8o.-140s,lsoN,!J lortlt.rtfarlt.¡dolto¡v.nl.9oE.lanor¡¡tur¡dl 6O!C. ..i. -. ... - ,,,,iió, -l(!.t Ftowrrtr¡euot.d¡tatalarradloottotg,.....ei"""iióiii'iijc]"iii-clii¡iüconporiirjmriiup¡ridrtiqurlnrrrn.,j:1f..1.?¡j..,.*,.::.Ih.cño|o.ot,|¡t'rrPtth||t'.t.¡¡,'.i$T.llfi}
t
iij;i:]i.;.'...."¿.,..':.'.'..''",.'i.:;...'.¡.¡t¡q.rii;:.::';'i..-:t.':;:...llsi,iii.ii,ü'ili&t5*..;:¡;;...H'.i.illll
Series PC
Manatrol@ Series PCPressure-CompensatedFlow Control ValvesThese valves are designed to regulate f low at aselected rate, then maintain this flow constantwit'hin * 5o/o as inlet and outlet pressures vary.
However. changes in fluid temperature will preventf low from holding constant.
There are two types of Series PC valves:Series PCM valves can be adjusted for requiredflows after being installed..
Series PCK valves are f actory-set for a specif iedflow, and are not adjustable by the user.
On both series, the required minimum pressuredif ferential between valve inlet and outlet ports is'100 psi (7 Bar) for valve sizes 1/4 " and 318," and 150psi (11 Bar) for sizes '1l2" through 1." They can besupplied with an optional reverse-f low check valve.
Quick Reference Data Chart
Maximum operating pressure:
3000 PSI (210 Bar).
Typical applications:
M eter-in/metér-out andbleedoff circuits.
PCCMr-¡l-lll^lllrlt_lPCK
t
I
I
I
ValveModel
FlowReverse
Flow, max.lhru check,GPM (L/M)
Pressure DropA P at max.
Reverse Flowthru check,
PSI(Ba0 MountingPorl Size,
in.Minimum
GPM (L/M)MaximumGPM (L/M)
PC'K4005PC'M4OOS 0.3 (1) 3.0 (11) 5 (19) 40 (3) ln line 1/4 NPTF
PC'MS4OOS n?/l\ 3.0 (11) 5 (19) 40 (s) Subplate 1t4
PC'K62OSPC'M620S 0.3 (1) 3.0 (11) s (19) 40 (3) lnline
9/16-18 UNF(sAE 6)
PC'K6OOSPC'[4 6005 0.6 (2) 6.0 (23) 8 (30) 40 (3) Inline 3/8 NPTFPC'MS6005 u.o (zJ 6.0 (23) 8 (30) 40 (3) Subplate J/óPC'K820SPC'M8205 0.6 (2) 6.0 (23) 8 (3C) 40 (3) Inline
3/416 UNF(sAE 8)
PC'KSOOSPC'M8OOS 1.5 (6) 15.0 (s7) 20 (76\ 1 14 (8) Inline 1/2 NPTF
PC'MSSOOS '1 5 /6\ rA n /q7\ 20 (76\ 1 14 (8) Subplate 1t2
PC'K10205PC'M 10205 1q/41 20 (761 1 14 (8) lnline
7/8-14 UNF(SAE 10)
PC'K12205PC',M 12205 2.5 (10) 25.0 (95) 3s (132) 120 (8) In line
1-1l16-12 UN(sAE 12)
PC.K12OOSPC'M 12OOS 2.s (10) 2s.0 (95) 35 (132) 120 (8) Inline 3/4 NPTF
PC. MS,I2OOS 2.s (10) 25.0 (9s) 35 (132) 120 (8) Subplate 314
PC'M 16005 5.0 (19) 50.0 (189) 60 (2271 140 (10) Inline 1 NPTFPC'lvl 16205 5.0 (19) 50.0 (189) 60 (22(') 140 (10) Inl¡ne 1.5/16-12 UN
(sAE 16)
PC'¡"4S16005 5.0 (19) 50.0 (189) 60 (2271 140 (10) Subplate 1
'For optional reverse-f low check, insert "c" in inodel number at asterisk(').
For additional inforrnation - call yourParker Sales Office (see listing on page Vl).
Colorflow serie "F"Válvulas para control de flujo
Válvulas en linea para control de flujoEstas válvulas oermiten el controlcon alta precisiónde flujo en una dirección. También se puede cetralcompletamente el llujo en esa dirección y permitir a lamisma vez, flujo libre en la dirección opuesta.
Los anillos de colores son caracteristicas exclusivasde Colorflow y permiten rapido y exacto el ajuste delflujo. Permiten tambien regresar a un ajuste anterior.
Presión maxima de operación. Latón: hasta 2000 psi (140 BAR); excepto el
tamaño "F1600" hasta 500 psi (35 BAR).. Acero: hasta 5000 psi (345 BAR) para tamaños 200
hasta 800 y hasta 3000 psi (210 BAR) para losdemás tamaños.
Píston de antiretorno y presión de aperturanominal. 5 psi (0.4 BAR)
Material del poppet. Las válvulas de Latón tienen sellos suaves en los
tamaños 200-800.. Las más grandes de latón y todas las de acero
tienen Pistones de acero inoxidable y con selladometala metal.
Dimensiones / Tabla de Referencia
Material del cuerpo. Latón (ASTM B-16)Acero (ASTM 12L14)
Materiales de los componentes. Aguja- Acero inoxidable (ASTM 416). Piston- Acero inoxidable (ASTM 416). Sellos de la aguja- Nitrilo (normal)Viton (opcional)
. Perilla delactuador -Acero (ASTM12L14) chapa de zinc.
(
iiI
i lvlodelo ; Fluio libre
! Area del Fiujo
I orificio i librej (flujo ! Cv
I Areaeffect¡vadel orificiocontrol deflujo (in)¿
Efeclivo I
Contrl I
Tamaños
0e
i ilq-r8 r,rpTp j r.zs1c,i.a I r.ss(¿0.¿)
lrozu tJ 9i16.18 UNF 28
i F600 i I (30) I 38-18 UNF 28 (SAE6)
i 3/4-16 UNF 28
i raoo I rs (s7) | u2.l¿ ¡lptp I z.zo toa.ol
I F1020 i 15 (57) i 7/8-14 UNF 28 I z.az
' 1-1/16.'12 UN 28'trrc^^ /^/rt!I rvvv 'vlrJl
F1620 ' .10 (rsl) . 1-5/16.12 UN 28 (SAE 16L
F2400 I 100 1379) i 1.1t2.11.1nNPTF r 5.37 (136
,l?{?!lqLQ4l, 1.78.12 uN 28 1!;j!4_F320-0_ 150_(569) , 2.11-1/2 NPTF
i rnzo :. 1s0 (s6B) : 2.1t2.12 UN aB (sAE 32)
Dimensiones, pulgadas (mm)
2.24 (56 9) 3.44 (87.4\
i 4.00 fl01.
1.00 (2s.4)
tiurb)tn,j
i'*, I ,,
i oeoa j z.ss
de flujo I
I
..,oro l r.oro
| 3.zz i s.oo
isoe i 0.453
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l¡.so
.e¡oo I
.¡ozo I
.2300 | 5.250
.2300 i 5.250
.3710 | 8.470 |
s.zso I
(
FFl"l
@.hexogon-o*
- tluio conltolsdo-i- H-
Los modelos F1500 hastaF3220 tienen una caberahexagonal para su a¡uste
1,66 (42.21 | 2.62 (66.s)
i '" I l,nor.BB(49.2) | r.oat¿2.
2.18 (s5.8) I r.gs (49.s) | 1.00(25.4) I 1.7s (44.5) I 2.7s (69.9I
lr.ag(¿z.a)¡ o.sss I tg.szi .3710 i 8.470
a.00 (f0r.6)¡ o.r¡ (rss.4l 9.oo 1228.6) i r.ao llz.e¡, t.oao
Motion & Contrcl
_- - _.-;' f -. - vv. rr. v. v\, I tltjtr,
Colorflow serie ,,F,,
)Funcionamiento
"F" serie 200 hasta 1020"FS"serie 400 hasta 800Control.de fluio contra ca¡daoe DrestonAgu¡a totalmente abierla
¿0 ¡0 a? 80 t00 '.1 t¿o 160 Psl
r.4 2.8 .t 55 6.9 0J 98 rto 8AA
Card¡ d6 Pr6rú
"F' serie 1200 hasta 3220"FS"serie 1200 hasta .|600
Flujo libre contra ca¡da depresíónAgu¡a totelmente cerrada
3t?Á
"F" serie 1200 hasia 3220"FS"serie 1200 hasta l600Control de flujo contraca¡da de presiónAgu¡a totalmente ab¡erta
J220
¡ú 4 tm rzo r¿o 160 ps¡
t.a 2.8
MaterialI
"F" serie 200 hasta l0ZO"Fs"serie 400 hasta 800Fluio libre contra caidade presiónAguia tolalmente cerrada
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CaiJ. d. Pr.ne
Con seguro de tornillo:Opción (codigo "F")prov¡sto con un tornillo deajuste manual.
del sello
Omit¡r. nitrilo
V viton
Opciones de la perilla del operador:
ot6{)
t10
r20
240o24@
2ú02020
//r600
| 200
5 r0 l5 20 25 lO 35 ¡O PSI
.3 .t | .0 | .. | .1 2.1 2.1 2.8 BAA
Cada d. pre$m
Como Ordenar
Con seguro inviolable:Opción (Codigo "T") quedapermanentementebloqueado el movimientode la perilla con el gastodeseado. Al instalar elperno dentro del agujero.
tElt¡ |
MontajeI
F I en l¡nea
Nota: Válvulas de latóndisponible unicamente entamaños F200, 400, 600,800, 1200 y 1600.
BF
Lalón
Acero
Opciónoperador
OmitrrlnomalT icon ¡nviolable
F iCon de tornillo
O.n'i!r ¡pgdA
5 r0 15 20 25 30 ltt ¡o Psl
Tamaño
200 I/B'NPTF400 1/4'NPTF
620 SAE 6
600 3/B'NPTF
820 SAE 8
800 Ii2'NPTF1020 SAE 10
1 200 3/4'NPTF
1220 SAE 12
r 600 I'NPÍF| 620 SAE 16
2000 I.I/2'NPTF2020 SAE 20
2400 't-li2'NPTF
SAE 2{3200 2'NPTF3220 SAE 32
Motinn.& llnnfrnl
GRUPOS MOTRICES DE REDUCCIONTabla de potencias y torques de los
reductores Y moto:reductores deejes paralelos triple reducción
INGENIERIA MECANICA LTDA.ELL\IENTOS PARA TRA}iSI'IIS¡C!I DE POTENCIA
DISTITIBUIDON AU:rOBIZADO
\,F<),,.t- r,\ !!.-r'>.
:!ZPEEOSf:':; ¡¡¡a ss¡r¡ {=-'' jASEA rrEMENtA (' V\Xr^& f f tfftl\¡.Y t)Nl.:
CALt: 21'A No. 2N-08TEL-r.r 8l 68 90 . 83 6612
8t0¿'6. A. A. 738 - CALI
i^X: 89 l3 8i
CADENAS. PIÑONES . ACOPLES OMECA ' htO-iCRREDUCTORESVARI.ADORES DE VELOCIDAD ELECTRC}{ICC5. RODAMIENTOS
COFICIENTES DE SERVIC¡O
Carga.uniforme
0.8-1.0
1 .0-1.2
1.2-1.4
Cargavariable
1 .0-1.2
't.2-1.4
1.5-1.8
Cargacon choque
'1.5-1.8
1.8-2.1
2.O-2.4.
5 :':
100
500* ilooo ., 'tr
Coef.
1.0
1.2
1.6
''t.8
37.232.423.224.621.418.716.314.212.4.10.89.48.27.1
6.25.4
17.116.714.21? n
10.9a)8.87.66.4--..'5.6-'.4.5t{.zrll3.8'3.2
.2.5
31 603543 .
346136323501
338231113679
- 35483564
'3291.
2766'3679
35483182
22.9'21.019.117.315.113.011..7
1 0.18.5 _
7.5-.l-.+o!-)i^ -5-b-.
5:14.23.3
42314455465648344850477449344889471247734387¿'os+493746564201
30.427.925.41J. I
20.111 a
15.7
13.611.4-1&0'
8.0 i7 .4''
. 5.ii5.74.5
5617591961 9164556456635966216583631 9636558506?03658363195728
40.53í.334.030.726.923.11)ñ1
17.815.413.3Iu.taaq1
7.6u.o
7483791 382878578864084918476861 67982.
54.049.645.238.435.830.926.9
. 23.820.617.714.113.212.110.08.0
8465.:
!.8?4_8?99¡
881 0
84267637
mw{
'i:'"¡¡ r, 1..
'i,,tl9iá -
irábájor. ¡ b..
3-4
l:8-10 .
t:24
Debe tomarse el coef¡ciente mayor de entre las dos tablas.'CABACTERISTICAS DE POTENCIA MAXIMA (Factor servicio a : 1)
TABL,A 7. Las potencias indicadas son para una veloc¡dad de entrada de 1
.4.
.750 r.p.m.
Túld 5I
99781 0523't1017
1 14991 1358113441152111C?n
112651 d38;
r1 1065intl1108710143
-
Tabla 52
it71
Factores de Segur idad parapara Háqu inas de E I evac ión9rues y sir,rilares)
Ejes y Arboles
(Puente-gruas,
el Diseño de
y Transporte,
FACI'Oñ,ES DE SEGURIDAD PARA EJES
Cl¿scs de Trabajo
PESADO
.)rb
?Q
L?
I] J\
I ,50
P ESAOO
)tL)
?
b')
ll0ñl,AL
t,V
3,5
I t/)
FACTORES DE
SEIl IPESADO
3
l15
t-915
SEGUR t DAD
NORHAL
2,5
| ,25
3,15
PARA AREOL;S
LIVIANO
2
LICERO
2,65
2,75
2,95
3 ,00
II
APL tcAc t0r¿
Eje de polea o iañbor sobre
Eje de pol eas o t¿r¡bor sobrerodan i en tos
Eje de rueda dentaCo sobre ccjineleEje de rueda dent¿da sobrerod¿m i en tos .
Fa.ctor de Servicio f¿bla B.l ¡
Coj ir.e i
5
r's
F5
F)t
5
F
)
'st
Factor de
Fbctor
Factor
de
de
choque o de servicio Ver Tabla 8.ll
segu r idad s i no hay clroques
seguridad. incluido el factor de choques o servicio
-_--. -_
'"4,..*{!
TSla 53
-{r.t!q¡rr
ReferencioRodomientgscon oguiero
cilfndrico cónico
d.D
llI
i
-b-.-IJ
Dbmm pulg. mm pulg
Corgobi lidoden Kg Velocidod
dinómico e¡tólico móximo
C Co r.p.m.
Rodomientos oscilqntesde bolosSerie 23
23K
Ír
¿)
f
mm
CJ-
c-C-c-c-e,:e,, 'el:¿/'?-.e:e,e.e;e,,e.e,:
d
mm pulg
23ln23 03
2304 230, K
2305 2305K2306 23 06 K2307 23 07 K
2308 2308K2309 23 09 K23t0 2310K
23lI 23I|K2312 23 12 K2313 2313K
23 t423t5 23t5K2316 23 16 K
2317 2317 K23t8 23I8K23¡9 2319K
2320 2t20K2322 2322K
15 0,59U17 0,669320 4,7871
25 0,981330 I,t8lI35 t.3780
,r0 1,574845 1,nt750 t,9ó85
55 2,tó5160 2,%22ó5 2,5591
70 2,75s975 2,95n80 3,1196
85 3,Aó590 3,54339s 3,74A
100 3,9370ll0 1,3307
42 l,ó53517 I,850452 2,0172
ó2 2A1ú72 2,8Uó80 3,t196
n 3,t33100 3,990ll0 13n7
120 1,7211130 5,t l8tr10 5,51 l8't50 5,9055ló0 6,w2170 6,ó9n
180 7,86ó190 7,18032W 7,8740
215 8,1Uó240 9,1188
t7 0,6ó9319 0,74802t 0,8268
21 0,9149
27 1,0ó30
3t |,n05
33 t,2W)% 1,117310 1,5718
13 1,óyn46 l,8ll048 1,8898
5t .2,007955 2,tóU58 2,2835
60 2,%72u 2,5197ó7 2,ó378
73 2,874080 3.1196
9&I t20I 400
'r 900
2150
3050
35s0
12fi5000
5850
ó800
75m
8500
9500
| 0ó00
r r000r r800
I 3300
I 4100
ló400 I
't{l(2
2
2,5
,, 1tq
1(
1{3,5
4
1
4
1
335
115
550
tóa1020
tn0I ó00
I 9ó0
210o
28fi3350
3900
1500
5200
5850
l 3000
I 3000
l 0000
I 0000
8000
8000
ó000
ó000
5000
5000
1000
1000
1000
3000
3000
25ú2500
2000
eeee,eeceeceeeeeeeeeeC,
ccccc.CC
2000't500
62cD
6950
7800
8ó00
0400
IIIIIIIIIIIIIIIII
86
Gee.eeeeeeIPPIFPPPPtrf
JJ3-lf.?
-.?eeee?????
TSla@
v
Rodomientos oscilontesde bolosSeries 23 K+H 23
23 K+ HE 2323 K+ HA23
ReferencioRodomientoccon oguicro
cónico Referencio . ou,n. dn
Monguitor de fiiocíón odecuodo¡'
Referencio orln.dhr. R"feruncio dh t.rD, o
23ilK2305KTI06K230t K
2308K23$K2310K
23IIK2312K2313K
23¡5K23¡óK
2317 K23¡8K2319K
2320KnnK
HA23c!-
HA 23 05
HA 23 0ó
HA 23 07
HA 23 08HA 23 09
HA 23 l0
HA 23 llHA 23 12
HA 23 13
ttlv 17,46
ttlr n,Utslv 23,81
| 3/v 30,1ó
| slv 3,34| 'lv 3ó,51I rrlr¡ 12,f!ó
I ¡5lr¿ 19,21
2 tlv 52,U2'lr 55,5ó
He z¡ osHE 23 0ó
HE 23 08
HE 23 09
HE 23 t0
HE 23 ¡l
HE 23 r3
HA 23 15 2 tlu ó1,91HA 23 16 2ltlr 68,26
HA 23 ¡7 2 ttlr 71,ólHA 23 18 , tr,, tTo
HA2320 3 rlt 87,31H42322 3ttlv tOO,0l
H23043lt 19,01 H 23 05
| 25,10 H 23 06
H2307
| llt 3l ,75 H 23 08I tlz 38,10 H 23 09I tlt U,15 H 23 l0
2 x,80 H 23 llH 2312
2tlt 5/,15 H 23 13
HE 23 t5 2tlz ó3,50 H 23 15HE 23 ló 2 tlt 6?,85 H 23 tóHE 23 17 3 76,20 H 23 t7
'H2318HE 23 t9 3tlt 82,55 .
H 23 l9HE232o 3tlz 88,90 H2320HE?3?2 1 tol,óo H2322
t73tn7n353882538158301252935 1ó 58 ton$65.n15 55 70 t2
50 5? 75 t255 ó2 80 1360 ó5 85 l{
65 73 98 t570 78 105 t7
75 82 n0 l880 ftó tn l885 90 125 t9
n 97 t30 nt@ 105 115 2l
Véonse en los póginos 121 y l2S lor soporles odecuodos de lo ¡erio SN ó y S d.
87
TSIa 55
GI7-.-e,-:e,t4,e:eie;e;?-:e:e:¿'.e:eie:e,.:
r||,
JJfJJJJJtJJJJJJJ
Soporfes portidosSeries SN 6
pord roddmientos oscilonles de rodillos esféricos y decónico y monguito de fiioción
Referencio ArondelosRodomienlo
Sopor.le ';-jJ,c;;;;" de
¡in-rodo. con nrongrilo fiiociónmienlo de filoción piero¡ mm
d¡ H LAHHAHE
pu 19.
bolos, con ogu¡ero
BC E Hr
mm
SN605 1305K +H30S2305K + H2305
n 0,7874 tr/r¿ tlt
25 0,9813 r5lr¿ IsN 60ó
sN 607
5N 608
sN 609
SN óI(l
SN óII
SN óI2
sN 613
SN óI5
atl 91ó21 9,5
721 8,8
721 9's
801 9,8801 9,5
901 9,8
W 9,s90! 9,s
I 00/l 0,3\w 9,5tml 9,5
ll0/1r,3r r0/ 9,5l l0/ 9,5
120/r 1,8
t20l 9,5\N 9,5
t3fjlt2,3tnl 9,5r30/ 9,s
| 101t2,3
t10l 9,s1401 9,s
ló0/l 3,8t60l 9,st60l 9,5
82 185
(190)
82 r85(r e0)
90 205(2lo)
?5 n5(2r 0)
52 22
(tó)
52n(l 8)
60 2s(l 8)
60 25 170(20)
90to(!
95
(r 00)
ll0(il5)
ll5(r 20)
r50
2s5 70 28 210 1n1270) {23) (135)
255 70 30 210 135
1270't p3) (140)
?75 80 30 ?10 150(290) l2:) {lss)
280 80 30 230 t55(2e0) 125) (tó0)
315 90 32 260 175(330) (28) (l8s)
I tlz
2t'|
II
JJJ;¡J¿JJaa3e23a3:)2a?7227a?22r=_{l
e;c:e:e;e;e:e:c,:e:e.icieic,ic,icicic,icicic,{cicicicic,;c,iG,
1c:
t30óK +H3062306K + H2306
1307K + H3072307 K + H2307
¡308K +H3082308K +H23$
223 08 CK + H 23 ft8
13$K +H3092309K +H2309
?2309CK + H2309
13I0K +H3102310K + H2310
X¿3lO CK + H 23 I0
13ltK +H3tl23IlK +H23il
223ltCK+H23ll¡312K +H3122312K +H2312
Z¿312 CK + H 23 12
iglsr +x¡rr2313K + H2i13
223t3CK+H2313
13t5K +H3152315K +H2315
22315CK+H2315
2 30 l,l8llI
2' 35 1,3780
1
I
2 10 1,5718I'|
ttlú ttlt &
2 15 1,7717 l|r/¡¡ .l 3/¡
I
I
fi 1,9ó85 ttslú ?
55 2,1654 2tltt -:
ó0 2,%22 2llv 2\lt
65 2,5591 2rlr 2tlt
Ml2
70 105
70 ll5
80 r20
80 t25
95 130 M20
100 140 315 100 35 290 195 M 20
M12
Ml2
Mló
Mló
Mló
Mtó
2
I
I
I
I
124
lrf*.q,
II
I
I
I
.9J?-J33a3fe-Je???
Tabla 56
5Nót6 13t6K +H3ló2316K +H23tó
22316 CK + H 23 tó
5Nó17 1317K +H3172317 K + H2317
22311 CK + H23tf.)5 ór8 13 18 K + H 3t8
2318K +H23t8223¡8CK+H23lB
')S 6¡9 13 t9 K + H 319
2319K +H23t9223l9CK+H23l9
')s ó20 13 20 K + H 320
2320K + H2320223Z0CK + H2320
')5ó22 13nK +H32223ZtK + H?3Zz
22322 CK + H2322
'lS 624 223 2¡t CK + H 23 t4
'JS 626 22326 CK + H 23 26
')S ó28 223 28 CK + H 23 2g
H L A BC EH.
-I- --.t
En pe.didos de sopories, sírvonse indicor poro cuóntos soporres y poro qué rodomienfoshoy que suminisfror orondelos de fiioción. Un rodomiento quedo'fiiodo por los orondelosde fijoción que se inserton un "r oriunü dli'rodomiento en er soporre.
Refe¡enci o
^ Rodomienlosoporle odecuodosrn.rodo- con monguilomrento de fiioción
Arondelosde
f iio c iónPiezos mm
mm
clh
HHAHEPU Ig.
,-, 170114,3
t70l 9,st70l 9,5
I 80/r 1,3t80l 9,st80l 9,s
r 90/l 5,3t90l 9,st%l 9,s
mut5,82úl 9,s2Nl 9,s
2t5lt7,821sl 9,s21sl ?,5
240119,8
2401 9,52401 9,5
2601 9,s
2801 9,s
3001 9,s
70 2,7559 2'-¡lú 231. il2 ¡45
75 2,9528 2tslrc.
3 r/r¿
ilz 155
ll2 ló0 400 llo 33 3?0 230 M21
r.a?3?eae??3???3a33337?a?2?2
345 t00 35 290 2t0{3ó0) (30} (215)
380 lto 10 320 2t5(100) (33) (nsl
M20
M21
2 80 3,119óII
2 85 3,34ó5I
I
2 90 3,5133II
2 tN 3,9370II
I lto 1,3307
1 |5 1,5276
| 125 1,9213
3tt/tt 4
1ó0 205
170 215
r80 235
3tl, 125 170 120 tzo g3 3fr 215
3,lu 3ttt 140 tTS 420 t2O 38 350 280
M21
M21
M21
M30
M30
M30
150 190 1ó0 130 10 390 3m
510 tó0 n 1fi n5
5ó0 fó0 fi 170 3fi6W 170 55 5m 375
') Poro este soporle no existe ejecución SN.Los dimen¡iones de lo serie onterior, S 6, estón,Iqs de lo :erie SN ó, debojo en porénlesii,
tt)
cuondo seon diferente¡ de
DESiPIES;E Y DE:PAI-T.ES DE IJ\GIFTL'A ITI LO
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