Diseño de una grúa pórtico. Análisis por elementos finitos

2. 
   Introducción
3. 
   Grúas, tipos y diseño
4. 
   Grúas pórticos. Ventajas y desventajas.
   Caracterización
5. 
   Definiciones importantes aplicables a equipos de
   izaje
6. 
   Especificaciones técnicas de la grúa
7. 
   Selección de materiales
8. 
   Partes componentes del diseño
9. 
   Estudio del comportamiento de la estructura
10. 
    Impacto medio-ambiental
11. 
    Conclusiones
12. 
    Bibliografía

RESUMEN

Este trabajo aborda
el diseño
la estructura de
una grúa de pórtico, para la concepción de
esta se realizó el análisis estático de las cargas a
las cuales estará sometida la misma, para ello se
utilizó el software SolidWork, con el
que se determinan y analizaron todos los parámetros
necesarios para el diseño de este medio de isaje.

Palabras Claves: diseño, análisis por
elementos finitos, SolidWorks

INTRODUCCIÓN

Con el desarrollo de
la ciencia y
la técnica en el siglo pasado el hombre se
ha visto a planificar los recursos de la
naturaleza ya
que cada día más se escasean, por ello se ha visto
a la tarea de hacer proyectos para
que los mismos se economicen pero que cumpla con los requisitos
técnicos, en el área del taller de nuestra universidad se
prevé diseñar y construir una grúa de
pórtico capaz de soportar cinco toneladas de carga, para
el montaje y desmontaje de motores y cajas
de velocidad.
Este taller se dedica a las reparaciones, así como del
mantenimiento
de los equipos de trasporte pertenecientes a la Universidad de
Holguín donde se le realizan inspecciones mensuales y
cambio de
aceites, además, de reparaciones del tipo
eléctrico.

Para la implementación de esta grúa se quiere
que el material utilizado para su fabricación sea
económico y que cumpla todos los parámetros de
diseño, que sea capaz de soportar los esfuerzos externos
dado por el régimen de trabajo de esta máquina,
para un mejor estudio nos auxiliamos de poderosas herramientas,
entre ellas nos centramos en el cálculo de
elementos finitos Este diseño es necesario, ya que, se
pudo haber comprado o se pudo, además, haber partido de un
diseño ya existente pero, estos diseños existentes
no fueron sometidos al análisis por elementos finitos lo
que le da una nueva óptica
al estudio y análisis del diseño de estructuras.

GRÚAS,
TIPOS Y DISEÑO

Se puede partir de que una grúa es una máquina
para desplazar objetos pesados vertical y horizontalmente. La
capacidad de una grúa puede ir desde algunos centenares de
kilogramos hasta varias decenas de toneladas; la fuerza motriz
puede ser manual, como es
el caso de la que queremos diseñar, o proceder de motores
eléctricos, de combustión interna o de vapor. En cuanto a
su forma, se clasifican como grúas de pescante,
grúas de brazo móvil y grúas
puente. Las grúas de pescante llevan un brazo o
pescante horizontal situado sobre una torre vertical. El movimiento
horizontal de la carga se consigue girando el pescante o toda la
grúa y desplazando el torno de izado,
situado en un carro móvil que corre a lo largo del brazo.
La grúa de brazo móvil tiene un diseño de
cantilever y está formada por un brazo articulado por la
base con la parte inferior de un mástil vertical y sujeto
en el extremo mediante un cable que va a un torno situado en la
parte superior del mástil. Para evitar que el
mástil se caiga hacia el lado del brazo se emplean
contrapesos o tirantes. El movimiento horizontal se obtiene
girando la grúa y levantando o bajando el brazo. Las
grúas puente están formadas por un pescante
horizontal cuyos extremos se desplazan sobre raíles o
rieles perpendiculares al pescante. El torno de izado se desliza
en sentido longitudinal por el pescante mediante un carro. Las
grúas puentes normales se desplazan sobre raíles
elevados, mientras que las llamadas grúas de
pórtico están montadas sobre pilares que se mueven
por raíles situados al nivel del suelo.(ver
fig.2.1) [10]

GRÚAS
PÓRTICOS. VENTAJAS Y DESVENTAJAS.
CARACTERIZACIÓN:

La grúas del tipo pórtico como se dijo
anteriormente son aquellas grúas que están montadas
sobre pilares de variadas secciones y perfiles que se mueven por
raíles anclados al suelo. Las mismas presentan ventajas y
desventajas en su diseño: