UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
GRUAS TIPO PUENTE
DOCENTE:
ING. TELLO RODRIGUEZ JORGE
AUTORES:
CORDOVA CRISANTO FRANK
LAMADRID MESONES JOSE
LUCERO DE LA CRUZ ANTHONY
SANCHEZ SILVA DAVID
LAMBAYEQUE 5 DE NOVIEMBRE DEL 2015, PERÚ
Tabla de contenido INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 1
1. HISTORIA ............................................................................................................................ 2
La idea del Puente grúa ...................................................................................................... 2
Resurgimiento de la grúa ................................................................................................... 3
La grúa moderna .................................................................................................................. 3
2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ...................................................................................... 3
Diseño ..................................................................................................................................... 4
3. ESQUEMA Y FUNCIONAMIENTO ................................................................................. 5
4. PARTES PRINCIPALES DE UN PUENTE GRÚA ....................................................... 5
4.1. Vigas ............................................................................................................................ 6
4.1.1. Viga Principal transversal .............................................................................. 6
4.1.2. Vigas testeros.................................................................................................... 7
4.1.3. Vigas Carrileras ................................................................................................ 7
4.2. Columnas ................................................................................................................... 8
4.3. Trolley .......................................................................................................................... 8
4.4. Tecle Eléctrico ........................................................................................................... 9
4.5. Motoreductores ......................................................................................................... 9
4.6. Polipasto ................................................................................................................... 10
4.6.1. Polipasto de accionamiento manual ......................................................... 10
4.6.2. Polipasto de palanca ..................................................................................... 10
4.6.3. Polipastos eléctricos por cadena............................................................... 10
4.6.4. Polipasto eléctrico por cable....................................................................... 12
4.7. Motores de mantenimiento longitudinal .......................................................... 12
4.8. Mandos del puente grúa ....................................................................................... 13
4.8.1. Controles de Puente Grúa ............................................................................ 13
4.8.2. Desplazable a lo largo del puente .............................................................. 13
4.9. Mando suspendido de un punto fijo del puente ............................................ 14
4.10. Gancho .................................................................................................................. 14
4.11. Líneas de suministro de energía .................................................................... 15
4.12. Soportes o ancladores ...................................................................................... 16
4.13. Trole o carro ........................................................................................................ 16
4.14. Líneas de alimentación eléctrica .................................................................... 16
4.15. Accesorios para el izaje de cargas ................................................................ 17
5. CLASIFICACIÓN DE LOS PUENTES GRÚAS .......................................................... 17
5.1. Grúa Consola ........................................................................................................... 17
5.1.1. Partes de una grúa puente tipo consola .................................................. 18
5.1.2. Funciones ......................................................................................................... 18
5.1.3. Mecanismo de elevación .............................................................................. 18
5.1.4. Sistema de mando guía ................................................................................ 18
5.1.5. Estructura ......................................................................................................... 19
5.1.6. Tipos .................................................................................................................. 19
5.2. Grúa Caballete ......................................................................................................... 20
5.2.1. Definición de Grúa Caballete....................................................................... 20
5.2.2. Partes de una grúa tipo caballete .............................................................. 21
5.2.3. Grúas caballete tipo pórtico ........................................................................ 21
5.2.4. Grúa caballete tipo semipórtico ................................................................. 26
5.2.5. Ventajas y Desventajas ................................................................................. 29
5.3. Grúa Corrediza ........................................................................................................ 30
5.3.1. Puentes grúa de accionamiento manual .................................................. 30
5.3.2. Puentes grúa de accionamiento eléctrico ............................................... 31
5.4. Grúa especial ........................................................................................................... 34
6. BENEFICIOS DEL PUENTE GRÚA ............................................................................. 36
7. APLICACIONES DEL PUENTE GRÚA ....................................................................... 37
7.1. Industria Automovilística ..................................................................................... 37
7.2. Industria de la construcción ................................................................................ 37
7.3. Industria del acero ................................................................................................. 38
7.4. Industria espacial ................................................................................................... 38
7.5. Industria naval ......................................................................................................... 39
7.6. Industria nuclear ..................................................................................................... 39
7.7. Industria logística y de almacenamiento ......................................................... 40
7.8. Fabricación de transformadores de potencia ................................................. 40
7.9. Industria mecánica ................................................................................................. 41
7.10. Industria del papel .............................................................................................. 41
7.11. Industria metalúrgica ........................................................................................ 42
8. LA PROTECCIÓN INDUSTRIAL................................................................................... 43
9. RECOMENDACIONES ................................................................................................... 44
9.1. De montaje ............................................................................................................... 44
9.2. De uso ....................................................................................................................... 44
9.3. En relación con los operarios ............................................................................. 45
10. MANTENIMIENTO ....................................................................................................... 46
12. MEDIDAS DE SEGURIDAD ....................................................................................... 49
13. CONCLUSIONES ......................................................................................................... 51
14. BIBLIOGRAFIA – LINKOGRAFIA ............................................................................ 52
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INTRODUCCIÓN
A medida que avanza la industria en el mundo siempre se necesitaran más y mejores
equipos de elevación puesto que a mayores dimensiones de cargas que se deben
movilizar se necesitan más equipos sofisticados y nuevos diseños para lograr tener un
desempeño óptimo y seguro realizando un menor esfuerzo.
Los primeros medios para transportar y elevar cargas fueron las palancas, rodillos y
planos inclinados. La construcción de grandes obras con este equipamiento requería un
elevado número de personas.
Utilizados para hacer más eficiente el transporte de cargas pesadas en todo tipo de
empresas, los puentes grúas requieren para su buen funcionamiento de unas
condiciones de montaje, uso y mantenimiento que garanticen; además de su larga vida
útil, una máxima seguridad para quienes las manipulan.
Aunque su función no está ligada directamente a los procesos de producción, los
puentes grúas o sistemas de izaje son empleados en áreas de trabajo relacionadas con
el transporte de cargas pesadas, especialmente en plantas y bodegas industriales,
grandes almacenes y talleres; a fi n de agilizar labores de almacenamiento o procesos
de manufactura.
Desde el empleo del shadoof, un mecanismo de palanca utilizado para elevar el agua
procedente de los ríos con el fin de regar los campos, hacia 1550 a.C. en Egipto y
Mesopotamia, pasando por las primeras combinaciones de varias poleas y sistemas
complejos de triple polea ideados por Arquímedes en el siglo III a.C. utilizadas en una
demostración pública en transporte de barcos tierra adentro, se han producido muchos
cambios hasta llegar a los sistemas actuales de elevación.
La grúa se puede considerar como la evolución de una gran variedad de elementos que
han confluido en el aparato que conocemos hoy en día. Por regla general son ingenios
que cuentan con poleas acanaladas, contrapesos, mecanismos simples y demás
elementos con la única finalidad de crear una ventaja mecánica y lograr mover grandes
cargas.
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1. HISTORIA La idea del Puente grúa
Desde la antigüedad se ha venido utilizando los distintos tipos de grúas para
realizar muy diversas tareas. Los primeros vestigios del uso de las grúas aparece
en la Antigua Grecia alrededor del s. VI
Posteriormente, la introducción del torno y la polea pronto conduce a un
reemplazo extenso de rampas como los medios principales del movimiento
vertical. Por los siguientes doscientos años, los edificios griegos contemplan un
manejo de los pesos más livianos, pues la nueva técnica de elevación permitió
la carga de muchas piedras más pequeñas por ser más práctico, que pocas
piedras más grandes. Este tipo de grúas podían cargar entre 15 y 20 toneladas.
Pero posteriormente, fueron desarrollándose grúas más grandes utilizando
poleas para permitir la elevación de mayores pesos.
Los romanos adaptaron la grúa griega y la mejoraron, llegando a elevar en
combinación con varias grúas bloques de 60 Ton elevadas a una altura de 19 m.
Los trabajadores griegos de la construcción tenían una gran ayuda para llevar a
cabo su tarea. No obstante, los accidentes eran frecuentes, las medidas de
seguridad, nulas, las caídas desde lo alto, mortales.
Grúa griega izando tambores (Fuente: La ciudad antigua. P.Connolly. Acento Editorial, 1.998)
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Resurgimiento de la grúa
En la Alta Edad Media la grúa fue reintroducida en una escala grande después
de que la tecnología hubiera caído en desuso en Europa occidental tras la caída
del imperio romano occidental.
Las grúas se utilizaban en puertos y astilleros para estibar y construir barcos.
Algunas de ellas fueron construidas ancladas a torres de piedra para dar
estabilidad adicional, dando paso así a las grúas pórtico. En esta época, desde
la llegada de la revolución industrial la tecnología de las grúas alcanza un nivel
completamente nuevo. Las grúas de madera pasaron a ser desarrollados a base
de hierro fundido y el acero. La primera energía mecánica fue proporcionada por
máquinas de vapor en el siglo XVIII.
.
La grúa moderna
Hoy en día, las grúas hidráulicas se utilizan en todo el mundo y van desde las
grúas montadas en camiones, grúas telescópicas, grúas de cubierta, grúas de
carga y muchas más! Estas grúas modernas todavía dependen de muchos
elementos de las grúas creadas hace miles de años, aunque con muchos
avances tecnológicos!
Las grúas modernas de hoy en día utilizan generalmente motores de combustión
interna o motores eléctricos e hidráulicos para proporcionar fuerzas mucho
mayores debido a sus grandes prestaciones de par.
2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
Un puente grúa, es un tipo de grúa que se utiliza en fábricas e industrias, para
izar y desplazar cargas, permitiendo que se puedan movilizar piezas de gran
porte en forma horizontal y vertical. Un puente-grúa se compone de un par de
rieles paralelos ubicados a gran altura sobre los laterales de un galpón con un
puente metálico (viga) desplazable que cubre el espacio entre columnas. El
tecle, el dispositivo de izaje de la grúa, se desplaza junto con el puente a lo largo
del eje horizontal; el tecle a su vez se encuentra alojado sobre las alas de la viga
cajón, que le permite moverse para ubicarse en posiciones dentro del claro.
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Si el puente se encuentra rígidamente sostenido por dos o más columnas que
se desplazan sobre rieles fijados a nivel del piso, entonces se lo denomina grúa
pórtico. El puente grúa está conformado por una estructura elevada o puente de
una o varias vigas de perfil en acero laminado y sujetas a largo de la nave; un
sistema elevador central o carro de desplazamiento compuesto por un polipasto
cuya función es elevar la carga, y un gancho sujeto al carro mediante el cable
principal; y un sistema de desplazamiento de cuatro ruedas (o sistema de poleas)
sobre rieles laterales que son accionados por uno o más motores neumáticos,
hidráulicos o eléctricos; siendo éstos últimos los de mayor uso.
Este sistema permite que las cargas se desplacen en sentido longitudinal a la
nave, transversalmente al puente; o en ascenso – descenso (subida-bajada) de
las mismas; controlados por medio de mandos a distancia o ciclos operacionales
definidos según los elementos a desplazar.
Según su definición técnica, es una máquina utilizada para la elevación y
transporte de un punto a otro de materiales y cargas pesadas que no pueden ser
manipuladas por el ser humano (desde los 35 kilogramos hasta las 500
toneladas), en un área de trabajo específica tanto en interiores como exteriores.
El desplazamiento de los elementos se realiza de manera vertical u horizontal a
lo largo y ancho de las áreas de trabajo.
El puente grúa consta de tres movimientos fundamentales que son:
Movimiento transversal.
Movimiento Longitudinal.
Movimiento de altura.
Diseño Se diseñan siguiendo las especificaciones de cada cliente:
I. Capacidad de elevación
II. Distancia entre rieles (luz)
III. Altura de izaje
IV. Velocidad de izaje
V. Velocidad translación de carro
VI. Velocidad de translación del puente
VII. Tipo y tiempo de servicio.
VIII. Lugar de instalación (cubierto o intemperie)
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3. ESQUEMA Y FUNCIONAMIENTO
Se encuentra constituido por una viga puente que al estar apoyada sobre un
juego de ruedas se puede trasladar en el sentido longitudinal de la nave rodando
sobre unas vigas que actúan como carril.
A su vez, sobre esa viga, existe un carro que permite el desplazamiento
transversal, a derecha e izquierda, y al que se encuentra sujeto el polipasto que
permite la elevación.
4. PARTES PRINCIPALES DE UN PUENTE GRÚA
Puente grúa y sus partes
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El puente grúa consta de las siguientes partes: 1. Viga Transversal.
2. Carro Transportador Dirección ZZ.
3. Vigas Carrileras.
4. Trolley Dirección XX.
5. Columna.
6. Motor Trifásico.
7. Reductor de Velocidad.
8. Polipasto.
9. Gancho.
4.1. Vigas
Uno de los principales miembros de carga de los marcos de acero es la viga que está constituida por perfiles de acero estructural cargados transversalmente.
Vigas
Este tipo de vigas son comunes miembros de estructuras en puentes, edificios y otras estructuras. En la mayoría de los casos, las vigas tienen sus cargas aplicadas en el alma produciendo flexión. Se denomina viga a un elemento constructivo lineal que trabaja principalmente a flexión. En las vigas la longitud predomina sobre las otras dos dimensiones y suele ser horizontal. Porción horizontal de una estructura, que soporta cargas transversales y que puede estar apoyada en sus dos extremos o solo en uno.
4.1.1. Viga Principal transversal
Es la viga que soporta la mayoría de la carga, y es la que está sometida a mayores esfuerzos, justamente cuando la carga pasa por medio del claro de la viga, esta viga pueden ser de diferentes formas, como una IPE, IPN, viga W de alas anchas, doble canal, Viga cajón prefabricada, etc.
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Fuente:navarra.es/NR/rdonlyres/775A941B-AFBA-4A8E-AA9B-8E84507C12C4/145866/
4.1.2. Vigas testeros
Esta viga en la mayoría de los casos son prefabricadas, son tipos cajón, o
también pueden tomar la forma de una viga omega, o en el peor de los casos
también sirven dos canales soldados de espalda, todo depende del diseño y
de la carga que va a soportar, se debe tomar en cuenta, que en esta viga va
acoplada las rueda de transportación, como chumaceras y rodamientos.
Fuente: http://dim.usal.es/areaim/guia%20P.%20I/puente%20grua.htm
4.1.3. Vigas Carrileras
Están sometida a flexión y cortante, pero los esfuerzos son mínimos, ya que
va reforzados con columnas cada seis metros, esta viga soporta el peso de
la cargas, más la carga distribuida de la viga central, en están viga es donde
van acoplada las ruedas, las cuales se desplazan por medio de una riel.
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VIGA CARRILERA ACOPLADA AL CARRO TRANSPORTADOR.;Autor: Oscar Tenelema, ESPOL, FIMCP(2013).
4.2. Columnas
Se debe verificar que las columnas soportan el peso de las vigas carrileras
más el peso de la viga cajón, además debe resistir a los esfuerzos que están
sometido, esta columna no debe fallar ni por pandeo, ni aplastamiento, se
valida en el caso de que existan columnas ya construidas en el taller.
Autor: Oscar Tenelema, ESPOL, FIMCP(2013).
COLUMNA CON SERCHAS DIBUJADA EN SOLID WORKS.
4.3. Trolley
El trolley se encarga del movimiento transversal de la carga, se debe de tener en cuenta, que cuando se selecciona un tecle eléctrico el mismo viene con un trolley correspondiente, que de acuerdo al diseño lo puede utilizar dependiendo de la longitud del ala de la viga central (cajón).
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Autor: Oscar Tenelema, ESPOL, FIMCP (2013). EMSAMBLE DEL TROLLEY EN SOLID WORKS
4.4. Tecle Eléctrico
Es el encargado y correspondiente del movimiento vertical de la carga, esta
se selecciona por el criterio de velocidad a la cual se requiere trasladar la
carga, y la capacidad de diseño del puente grúa.
4.5. Motoreductores Se selecciona de acuerdo a la velocidad a la cual quiere moverse la viga transversal, por lo general son 35m/min, esta velocidad permite a la carga estar en pequeños oscilaciones, las cuales reducen el riesgo de accidente dentro del taller o planta de construcción.
Autor: Oscar Tenelema, ESPOL, FIMCP (2013).
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4.6. Polipasto
Es el encargado de levantar las cargas fácilmente en un plano vertical, estos
pueden ser manuales, eléctricos de cadena, de cable y neumáticos.
El polipasto constituye el componente que está sujeto a la viga principal del
puente, el cual es utilizado para elevar cargas de peso de 1 a 100 Ton.
Es ideal para el transporte de materiales gracias a su flexibilidad con velocidades de elevación y su capacidad de integración mediante conexiones rápidas por enchufes, lo que proporciona menos limitaciones y mayor flexibilidad.
4.6.1. Polipasto de accionamiento manual
Es un dispositivo de levantamiento que mediante un mecanismo compuesto por engranajes, permite desplazar verticalmente una carga, aplicando el esfuerzo a una cadena de maniobra
4.6.2. Polipasto de palanca
Es un dispositivo de levantamiento que mediante un mecanismo de engranajes, permite desplazar una carga aplicando el esfuerzo a una palanca. Este tipo de polipasto es muy popular en trabajos de montaje industrial y de construcción metálica, su peso y unas dimensiones reducidas son las principales ventajas que le permiten mayor maniobralidad
.
4.6.3. Polipastos eléctricos por cadena Los polipastos eléctricos de cadena son de diseño funcional y de construcción modular.
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Polipasto eléctrico por cadena.
El cual presenta las siguientes características
La dimensión del gancho. El mando directo normal. Tres variantes de velocidad de levantamiento. Las velocidades del levantamiento altas, a 25 m/min. La trayectoria del gancho normal 3 m, también el gancho permite
otras trayectorias posibles. El diseño ergonómico, controla la pendiente.
Este tipo de polipasto está constituido por las siguientes partes:
Engranajes Helicoidales. Dispositivo de Freno. Interruptor final de carrera (superior e inferior). Cables de Alimentación Insertos. Contactor Electromagnético. Relé de inspección de Fases. Contenedor de Cadena. Cadena de Tracción. Cable de la Botonera. Interruptor de la Botonera. Limitador de Sobrecarga
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4.6.4. Polipasto eléctrico por cable
Los polipastos eléctricos de cable, pueden usarse en diferentes lugares donde las cargas necesitan ser alzadas a grandes alturas, es el más conveniente para tareas de mantenimiento y montaje, además para el transporte de materiales de construcción.
Polipasto eléctrico por cable
4.7. Motores de mantenimiento longitudinal
Los motores son elementos que permiten el movimiento a lo largo de las vigas de apoyo. El motor logra suavidad en la aceleración y el frenado mediante la utilización de un variador de frecuencia estándar.
Motor
Los engranajes se encuentran encerrados y han sido diseñados especialmente para aplicaciones en puentes grúa a fin de garantizar muchos años de operación sin problemas.
El motor consta de frenos construidos con materiales resistentes a la fricción. Los frenos se encuentran normalmente encerrados, si se produce una falla en la energía, los frenos detendrán el desplazamiento.
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4.8. Mandos del puente grúa
Los sistemas de control han sido diseñados para una gran variedad de aplicaciones con grúas. Ofrecen mayor productividad y seguridad porque permiten que el operador de la grúa mantenga el control del equipo desde cualquier ubicación y en todo momento.
4.8.1. Controles de Puente Grúa
Son utilizados para el manejo del puente están constituidos por una serie de botones los cuales permiten el traslado adecuado de carga ya sea horizontal o vertical. El polipasto, el carro y el puente se pueden mover a velocidad óptima, en lugar de estar limitados por el ritmo del operador. El operador puede trabajar desde la ubicación más segura en lugar de seguir a la grúa en movimiento.
4.8.2. Desplazable a lo largo del puente
Una de las ventajas de este mando es desplazarse a lo largo del puente grúa. Permite guiar la carga manualmente y mantener una distancia de seguridad entre el conductor y la carga. Se recomienda para velocidades máximas de traslación de 63m/min.
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4.9. Mando suspendido de un punto fijo del puente
Es utilizado en puentes grúa de luz reducida. Presenta una serie de restricciones al utilizarse en velocidades de traslación superiores a 63m/min.
4.10. Gancho
Su diseño está hecho de tal manera que la forma de ellos permita un rápido
y seguro enganche de las cargas, pero están expuestos a un desenganche
accidental por tal motivo a los mismos se les incorpora un seguro, para
prevenirlo. Por lo general la forma de la sección del gancho es trapezoidal o rectangular,
salvo en la zona del pico, donde casi siempre es redonda.
Tiene una lengüeta que impide la salida involuntaria de la eslinga, cable o
cadena, existen varias alternativas de mecanismos de bloqueo (lengüetas),
antiguamente los ganchos no disponían de este seguro.
Los ganchos constructivamente tienen los mismos problemas que los demás accesorios de izaje por tanto se deben seguir ciertas recomendaciones:
No debe ser sometido al calor. No debe cambiarse nunca su eje (tornillo) No debe ser modificado No puede ser soldado
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Las deformaciones rajaduras u otros daños son más riesgosos en un gancho que en cualquier componente razón por la cual estos deben ser inspeccionados periódicamente y ante la primera duda o señal deben ser dados de baja y destruidos.
Durante el desarrollo de operaciones con carga debe controlarse: Los esfuerzos deben ser soportados en el asiento de los
ganchos nunca en el pico
Antes de iniciar la tarea, se debe comprobar el correcto funcionamiento del seguro
Durante la operación se debe asegurar que la carga no tienda a deformar la abertura del gancho
Asegurarse el correcto balanceo de la carga, un incorrecto posicionamiento del gancho crea cargas adicionales para las cuales por diseñado no está en condiciones de soportar
4.11. Líneas de suministro de energía
Se encarga de suministrar energía al polipasto, se mueven de manera conjunta brindando corriente en cualquier ubicación que se encuentre el polipasto.
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4.12. Soportes o ancladores
Estos soportes son los encargados de fijar las vigas longitudinales hacia las paredes a fin de que la estructura del puente sea rígida.
4.13. Trole o carro
Este componente es el que sujeta el polipasto y permite el movimiento del mismo a través de la viga transversal, el carro puede ser manual o eléctrico.
4.14. Líneas de alimentación eléctrica
Hay que tomar en cuenta que la alimentación eléctrica debe realizarse tanto al puente grúa (los motores que producen movimiento a los testeros) como al polipasto, para ello se han visto en la necesidad de utilizar sistemas adecuados para ambos.
Uno de los sistemas de alimentación de electricidad al puente grúa es el que se realiza por medio de alambres desnudos, los cuales se encuentran ubicados en la parte superior a lo largo del recorrido del puente, que tomara la energía mediante colectores de ruedas, que al hacer contacto proporcionan la energía al puente. Esta alimentación con alambres desnudos es peligrosa para el personal que está laborando, es por ello que actualmente es poco utilizado ya que presenta riesgos al realizar el mantenimiento en el puente grúa. Otro sistema de alimentación muy usado en la actualidad, para polipasto, es el cable flexible plano aislado, el cual cuelga de barras ubicadas a lo largo de la viga puente, recorriendo con la ayuda de carritos por el riel en sentido de izquierda a derecha y viceversa los cuales al recogerse forman bucles.
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4.15. Accesorios para el izaje de cargas
5. CLASIFICACIÓN DE LOS PUENTES GRÚAS
5.1. Grúa Consola
La grúa consola es un aparato de elevación conformado por una estructura
de “L” invertida, dispuesta en voladizo en la parte superior de las paredes
longitudinales de la nave. Similar a un brazo fijo pero viajero. Se utiliza para
puestos de trabajo ubicados en los laterales de las naves industriales. Su
montaje es normalmente por debajo del nivel de movimiento de los puentes
grúas.
El movimiento longitudinal se realiza a través de tres carriles de rodadura
situados en la parte superior de las paredes longitudinales de la nave. El
movimiento transversal se lleva a cabo mediante un carro que circula por dos
carriles en disposición transversal y el movimiento vertical se realiza a través
del mecanismo de elevación.
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5.1.1. Partes de una grúa puente tipo consola
1) Mecanismo de elevación.
2) Vigas principales.
3) Vigas verticales.
4) Mecanismo de traslación de la grúa.
5) Carriles de rodadura vertical.
6) Carriles de rodadura horizontal.
5.1.2. Funciones
Servir de apoyo a un puente grúa como componente de un
equipo complejo de elevación y transporte. Dispuestos a
diferentes alturas ambos aparatos, el puente grúa
transportaría las cargas elevadas mientras que la grúa
consola estaría a cargo de la manutención de bajas y medias
cargas en una zona de taller próxima a la pared donde estaría
implementada la grúa.
Ser una grúa autosuficiente, transportando bajas cargas a alta
velocidad en una zona rectangular próxima a la pared de la
nave.
5.1.3. Mecanismo de elevación En este tipo de aparatos, el mecanismo de elevación preferentemente
utilizado es el carro abierto, circulando sobre dos carriles de rodadura
dispuestos sobre las dos vigas principales de la grúa o sobre las alas del
perfil en el caso de una viga única principal.
5.1.4. Sistema de mando guía
Debido a las altas velocidades de translación, el sistema de mando guía es
normalmente, según cabina solidaria con el propio aparato.
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5.1.5. Estructura
.La estructura de una grúa consola se compone de dos subestructuras:
Vigas principales
De disposición horizontal solicitadas a flexión por el propio peso y por
la carga útil.
Vigas verticales
Solicitadas a compresión por el peso propio de las vigas principales
y la carga, y a flexión por las reacciones horizontales existentes en
los rodillos de rodadura horizontal.
La reacción vertical correspondiente al peso propio de la grúa y la carga útil
es transmitida a la pared de la nave en forma de dos rodillos de rodadura
vertical.
La característica de voladizo en el modo de manutención de la carga implica
la necesidad de disponer de cuatro rodillos de rodadura horizontal que
transmitan el momento de carga y peso propio de la grúa en forma de
esfuerzos horizontales.
Carga Máxima: 10 Toneladas
Luz: 5 -10 metros
Extensión Máxima del brazo: 10 metros
5.1.6. Tipos
5.1.6.1. Estructura en Celosía
Las vigas principales y verticales se conforman por débiles perfiles
rectangulares unidos mediante cartelas.
Debido al alto costo de la mano de obra en el proceso de fabricación, la
tendencia actual es la utilización de las estructuras en viga cajón por lo
que ésta ya no se utiliza.
5.1.6.2. Estructura en Viga Cajón
Las estructuras principal y vertical están conformadas por vigas cajón
unidas longitudinalmente mediante vigas testeras también realizadas en
forma de viga-cajón.
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5.2. Grúa Caballete
5.2.1. Definición de Grúa Caballete
Se le denomina así por la forma de la estructura de los postes que es similar
al de un caballete, tiene como función distribuir cargas dentro del espacio de
su rango de acción.
Sus movimientos permitidos están claramente identificados siendo imposible
modificarlos.
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5.2.2. Partes de una grúa tipo caballete
1) Mecanismo de elevación. 2) Viga puente. 3) Traviesa de cierre. 4) Poste. 5) Paquete de rodadura. 6) Testero.
5.2.3. Grúas caballete tipo pórtico
La grúa pórtico puede ser de viga simple o doble y puede funcionar sobre carriles o estar fijada en un solo puesto. Pueden utilizarse en interior o exterior de los edificios. Las aplicaciones típicas de grúas pórtico son: manipulación de mármoles y granitos, material de construcción en el exterior, etc. El puente grúa pórtico puede ser monorriel o birriel. Presentan capacidades desde 250kg hasta 50 toneladas. En lugares donde las carrileras elevadas serían muy largas, costosas de construir y mantener, propensas a desalinearse o a convertirse en un obstáculo a otras operaciones, se utilizan las grúas pórtico. Estas grúas vienen en dos categorías. En las de pata única o semipórtico, una carrilera elevada soporta un extremo del puente y una pata de pórtico que corre sobre una carrilera en el piso soporte en el otro extremo del puente. En las de pórtico de dos patas o pórtico completo, las vigas puente unen las patas. Las dos patas corren sobre carrileras de piso especiales. Las grúas de pórtico completo se suelen instalar en el exterior. Las de semipórtico corren generalmente bajo grúas puente para colocar cargas en puntos de trabajo o sobre transportadores.
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Las grúas de pórtico de una pata se ofrecen con puente de una o dos vigas para soportar el torno. El torno de la grúa de pórtico de pata doble corre por encima de los carriles del puente, al igual que en las grúas de doble viga de carrera superior.
Existen múltiples soluciones en las disposiciones de la estructura aporticada de una grúa, si bien, se marcaran como las más importantes dos:
Para manutención de cargas de baja y media magnitud, la viga principal es única y el carro es de tipo voladizo. En este caso los postes suelen estar constituidos por una única viga. Con objeto de implementar una plataforma de estabilidad en el aparato, se dispone en la parta inferior de los postes unas vigas longitudinales unidas rígidamente con aquellos, que alojan los paquetes de rodadura de la grúa
En el caso de pórticos de trasbordo así como de manutención de elevadas cargas, se recurre a vigas principales dobles, recorridas por carros abiertos. Los postes, están conformados por vigas dobles cuya distancia relativa aumenta conforme disminuye la altura con objeto de
conseguir una alta cota de estabilidad de la grúa en marcha.
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5.2.3.1. Tipos de puente grúa pórtico
5.2.3.1.1. Grúa Pórtico Ligera
La grúa pórtico ligera de resulta la solución más rentable en todos aquellos lugares donde no se desea realizar ni obra civil ni montar costosas estructuras metálicas fijas, y donde sea necesario efectuar maniobras de carga/descarga de forma periódica y en puntos distintos. Está diseñada para polipastos eléctricos de cadena para cargas de hasta 2000 kg. Sobre sus cuatro ruedas provistas de freno, dos ruedas tienen, de serie, fijadores para anclar la dirección con 90º de giro, pudiéndose desplazar con facilidad. Su construcción modular le permite un fácil desmontaje. Está disponible con dos alturas, que permiten su uso en múltiples aplicaciones al adaptarse su altura y anchura a las circunstancias.
5.2.3.1.2. Grúas pórticos de aluminio desmontables
Las Grúas Pórtico de Aluminio son grúas desmontables en piezas, de poco peso, manejables por cualquier persona y fáciles de montar y ajustar, casi sin herramientas, y adaptables a las condiciones y limitaciones de espacio de cada caso.
La aplicación, es para cualquier sector de la industria donde deban moverse pesos desde 500 kg hasta 3000kg, en espacios reducidos, donde no llega la carretilla, el camión grúa, o el suelo de apoyo tiene diversos niveles o alturas. Los valores más destacados de esta herramienta son:
Es desmontable Piezas de poco peso, La mayor parte puede ser transportada por una o dos personas. Ensamblaje fácil, por dos o tres personas y casi sin herramientas Piezas robustas y ajustadas. Se acoplan al espacio y al terreno por ser ajustables la altura de
apoyo de cada pata.
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5.2.3.1.3. Grúas pórtico para elevadas cargas
Capacidades de carga de 10 toneladas hasta 50toneladas. Útiles especiales para manipulación de cargas sin balanceo. En las imágenes del lado izquierdo muestra una grúa pórtico que puede levantar hasta una capacidad máxima de 10 toneladas, mientras que el de lado derecho muestra una grúa pórtico sobre rieles con una capacidad máxima de 15 toneladas.
En las siguientes imágenes se muestra del lado izquierdo una grúa pórtico con una capacidad de 25 toneladas y la imagen del lado derecho muestra una grúa pórtico sobre neumáticos con una capacidad de 50 toneladas.
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5.2.4. Grúa caballete tipo semipórtico
Uno de sus lados consiste en una serie de columnas fijas, y por el otro lado consiste en una columna móvil que va fija a la viga de carga móvil, la función de la columna móvil es la de desplazarse a la misma altura de la carga a través de una riel que se encuentra sujeta al suelo. Estos puentes grúas presentan la ventaja de que su peso es menor. Se emplean cuando una de las vías de traslación de la grúa corre a lo largo de la pared de un edificio. Estos puentes grúas presentan la ventaja de que su peso es menor. Las grúas de semipórtico se construyen también con un pescante en voladizo y el carrito circulando interiormente. La cabina del conductor, en las grúas sin voladizo, se dispone entre los dos apoyos de los pies. En las grúas de pescante en voladizo se sitúa al exterior de los pies rígidos.
5.2.4.1. Características
Puentes de carga
El accionamiento de estos puentes sólo se efectúa eléctricamente. La
fuerza de estos puede variar de 3 a 30 Tn. Generalmente se construyen
con pescante en voladizo en uno en los dos extremos y para luces de
hasta 120 m. Las velocidades de trabajo pueden ser:
Para la elevación, de 20 a 90 m/min.
Para la traslación del carrito, de 60 a 300m/min.
Para la traslación del puente hasta 60 m/min. La capacidad de
trabajo con cucharas es variable según la clase de mercancía,
para el transbordo en el caso del carbón hasta unas 200 Tn/hora.
Con puentes de carga provistos de carros volcadores se han
conseguido muy grandes capacidades de trabajo; de 360 a 400
Tn/hora
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5.2.4.1.1. Disposición del carrito
Carritos con dos motores. Este soporta la casilla del conductor, y tiene la ventaja de la gran seguridad de funcionamiento y buena visibilidad para la marcha del trabajo.
Carritos con pescante giratorio. Con ellos es posible aumentar el campo de trabajo y no es necesario trasladar el puente con tanta frecuencia como con los carros anteriores. En cambio tiene el inconveniente de un mayor peso propio que los carritos ordinarios de dos motores. Además, el carrito giratorio para una misma altura de amontonamiento obliga a una altura libre mayor de la estructura del puente y una luz también mayor entre apoyos. Se muestra un puente de carga con carro giratorio y un pescante levadizo en el lado del agua.
Disposición con una grúa giratoria corredera sobre el puente. Sus ventajas son: mayor campo de acción del puente con menos maniobras que con la disposición anterior. Además, el brazo en voladiza del lado del agua, a causa del gran alcance del carro giratorio, de 12 a 20 m., puede ser de una longitud menor o suprimirse completamente. En cambio, tiene el inconveniente del mayor peso propio de la grúa giratoria comparada con un carrito corredero o giratorio, y por eso la consecuencia de mayores cargas para el puente que vienen aumentadas todavía por la excentricidad del momento de la grúa que actúa.
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5.2.4.1.2. Mecanismo de traslación
Los puentes mayores llevan dieciséis rodillos. Si este número no basta,
se dispone con doble carril y entonces se duplica el número de rodillos.
La carga máxima en las ruedas se obtiene en la posición más
desfavorable de la carga y con una presión del viento ω=50 Kg/m2. Para
los puentes que funcionan fuera de los talleres se toma ω=150 ó 200 50
Kg/m2 (DIN 120). Al correr el puente con la carga hacia un lado, se
presentan grandes diferencias de resistencias a la traslación entre ambos
apoyos, las cuales deben ser compensadas. En los puentes de luces
pequeñas y medianas, el mecanismo de traslación se constituye como el
de los puentes grúas de pórtico montándose el motor en el centro del
puente.
La transmisión del movimiento desde el eje horizontal de traslación, a los
rodillos, se efectúa por medio de dos ejes verticales con sus respectivos
engranajes cónicos. La compensación de las diferencias de resistencia a
la traslación se efectúa por intermedio del eje horizontal del mecanismo
de traslación.
Para esta disposición el accionamiento eléctrico el más práctico, cómodo
y seguro posible En los puentes de grandes luces se adoptan las
siguientes disposiciones para el mecanismo de traslación:
Accionamiento de cada uno de los apoyos del puente por medio
de uno o dos motores. Los accionamientos de los apoyos están
unidos entre sí. La ventaja de esta disposición es que simplifica
la estructura metálica. En cambio tiene el inconveniente de una
mayor resistencia total al movimiento debido a los engranajes
y demás elementos de transmisión.
Accionamiento de los apoyos por medio de su respectivo motor.
Esto simplifica el mecanismo de traslación y se consigue tener
una resistencia de traslación total menor que con ladis posición
anterior. Las diferencias de resistencias a la traslación parciales
se neutralizan por la rigidez de la estructura metálica. Esta
estructura se halla sometida a un momento de flexión iguala la
mitad de la diferencia entre las resistencias parciales de traslación
multiplicadas por la luz.
Accionamiento como en el caso anterior, pero con neutralización
de la diferencia de las resistencias de traslación por medio de
apoyos articulados, que por su construcción permiten una cierta
posición oblicua máxima del puente. Esta disposición ofrece la
ventaja de aligerar la estructura metálica
El mecanismo de traslación de cada apoyo lleva un freno de parada.
También, todos los puentes han de llevar tenazas de seguridad para
agarrarse a los carriles, o zapatas de retención de engatillado automático.
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5.2.4.1.3. Puente de la Grúa
Los puentes de grúa de pórtico se construyen de celosía (reticulado) con un apoyo rígido y otro articulado. Si por el interior del puente debe circular un carrito ordinario o un carrito con pescante giratorio, se dispone una vía de traslación entre ambas vigas principales reforzadas con suspensiones que al mismo tiempo sirven de arriostramiento de las vigas. Con la disposición del puente con la vía en la parte superior, para una grúa giratoria es posible un buen arriostramiento de las vigas principales, lo cual es de gran importancia cuando se trata de grandes luces.
5.2.5. Ventajas y Desventajas
Ventajas:
Son capases de soportar hasta 10 toneladas de peso según su
configuración.
No dependen de tensores ni contrapesos para mantener su estabilidad.
Se pueden desplazar largas distancias en el plano horizontal con mucha
facilidad.
Pueden ser accionadas manualmente por medio de manivelas.
Son de fácil construcción y mantenimiento.
Desventajas: No presentan desplazamientos de forma radial. No pueden tener mucha altura por que pierden estabilidad. Puede producirse el efecto de pandeo en las columnas. Están fijas a un carril.
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En el caso de los diferentes tipos de diseños de estas grúas se encuentran: las de dos pilares y las de cuatro pilares, este último diseño los pilares se distribuyen de a pares en cada extremo o apoyo de la viga de cargas, formando un ángulo con la vertical de hasta 60º entre las dos. En este caso no se utiliza porque son grúas de mayor capacidad de carga y además incurre a un mayor gasto de materiales.
5.3. Grúa Corrediza
En general, estas grúas, tienen tres movimientos:
Elevación y bajada
Traslación del carrito o transversal.
Traslación de la grúa en sentido longitudinal.
Estos movimientos pueden realizarse en forma manual o realizarse
eléctricamente por medio de motores eléctricos. Los puentes grúas
accionados en forma manual tienen capacidades de carga de entre 2 a 20
Tn. y una luz de 6 a 18 m. Esta forma de accionamiento es utilizada en
lugares donde el servicio es lento y poco frecuente.
5.3.1. Puentes grúa de accionamiento manual
Estas grúas pueden estar constituidas por una viga con forma I (doble T). El
carrito se mueve por debajo de esta viga, sujetándose con cuatro ruedas,
dos de cada lateral del nervio central, en el ala inferior, soportando de esta
forma la unidad elevadora. La grúa es movida por medio de una cadena que
hace girar una rueda dentada, que esta enchavetada con un eje longitudinal
y a su vez este tiene en sus extremos dos piñones que engranan con los
engranajes que son solidarios a los ejes de las ruedas. Para un servicio
pesado y luces grandes se construye el puente con dos vigas con forma de
I colocadas una al lado de la otra, mientras que el carro se desliza con cuatro
ruedas, aseguradas a las alas superiores de las vigas. En la figura (1- A)
podemos observar el ejemplo antes mencionado de un puente grúa doble
viga de accionamiento manual, y en la figura (1- B) vemos el detalle del carro,
que se desliza por la parte superior.
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5.3.2. Puentes grúa de accionamiento eléctrico
5.3.2.1. Puentes grúa monorrieles
Con los puentes grúa monorraíles se puede solucionar el transporte de
materiales con capacidades de carga de hasta 16 t y luces de hasta 39
m incluso en naves de techo bajo. Ya que para puentes grúa monorraíles
no se requiere una distancia de seguridad hasta el techo dentro de esta
gama de capacidades, pueden aprovecharse al máximo las
circunstancias espaciales ahorrando costes de reestructuración de nave.
El programa de accesorios de ABUS permite, además, toda una serie de
soluciones específicas con equipamientos especiales.
Como viga de grúa, ABUS utiliza vigas de perfil laminado robustas para
los puentes monorraíles ELV. Para los modelos ELK y ELS utiliza vigas
cajón soldadas resistentes a la torsión. El carro lateral del puente grúa
monorraíl ELS de ABUS ofrece, además, un aprovechamiento óptimo en
altura de gancho.
5.3.2.2. Puentes grúa birriel (doble viga)
Los puentes grúas birriel ABUS alcanzan una capacidad de carga de
hasta 120 toneladas. Estas grúas están disponibles en diversas
configuraciones y tienen una gran versatilidad para la incorporación de
requerimientos adicionales.
El programa de accesorios de ABUS ofrece una amplia gama de
equipamientos adicionales para soluciones particulares. Las grúas birraíl
ZLV de ABUS se montan con vigas de perfil laminado y las ZLK con vigas
cajón soldadas. Todos los perfiles de las vigas principales y de los
testeros se diseñan y calculan por ordenador para conjugar la máxima
capacidad de carga con el mínimo peso propio.
Las ventajas se hacen notar tanto a nivel estático como económico. Los
puentes grúa birraíl de ABUS alcanzan luces de hasta 40 m y ofrecen las
mejores condiciones para requisitos adicionales como, por ejemplo,
mayor velocidad de traslación, la instalación de pasarelas, carros de
polipasto con plataforma de mantenimiento o polipastos auxiliares.
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5.3.2.3. Puente grúa con pescante corredero
Para extender el campo de aplicación de los puentes grúa, se utiliza en
vez del carro móvil usual, un carro sobre el cual paralelamente a las vigas
principales va fijado un pescante. Sobre la cabeza inferior y en el interior
de este pescante, corre un carrito normal de grúa cuyo movimiento de
elevación y de traslación se efectúa por una transmisión por cable desde
el mecanismo tractor. Estos puentes tienen cuatro movimientos de la
carga: elevación o descenso, traslación del carrito, traslación del
pescante y traslación de la grúa. La carga máxima sobre las ruedas del
puente tiene lugar cuando el carro del pescante está en su posición
extrema y el carrito soporta la carga máxima. También se construyen con
desplazamiento del pescante hacia los dos lados extremos de la grúa.
5.3.2.4. Puentes grúa con pescante giratorio
Poseen una mayor movilidad y graduación de la posición de la carga. La
construcción del carrito giratorio se efectúa generalmente por el sistema
de plataforma, que está constituido por cuatro u ocho rodillos que ruedan
sobre una vía de forma circular. Para pescantes giratorios pequeños, se
disponen de cuatro rodillos horizontales situados en la parte giratoria que
ruedan contra la parte interior de la cabeza de los carriles circulares. Los
rodillos anteriores, lo mismo que los posteriores, en planta forman un
ángulo = 45 a 60º .
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La vía de rodadura es un carril plano de acero soldado sobre un apoyo
de base de forma circular. Los rodillos se construyen sin pestañas con un
perfil de llanta ligeramente esférico. Los pescantes mayores llevan ocho
rodillos acoplados por pares en balancines de distribución. Estas grúas
tienen una fuerza de elevación de entre 15 y 30 Tn., una luz que ronda
los 13 m y el pescante mide 4m.
5.3.2.5. Puentes grúas suspendidos
Las naves con estructura complicada precisan una solución especial que
puede encontrarse fácilmente con los puentes grúa suspendidos de
ABUS. El montaje de la viga carril bajo el techo en lugar de sobre pilares
ofrece soluciones perfectas incluso bajo condiciones de sitio y
arquitectura difíciles.
Los puentes grúa suspendidos aprovechan al máximo el ancho de las
naves gracias a la posibilidad de adaptar los voladizos por un lado y al
aprovechado recorrido de los carros por el otro. Insertando la viga
principal entre los testeros se puede mejorar también la altura máxima de
gancho. Los puentes grúa suspendidos de ABUS ofrecen capacidades
de hasta 8 t y luces de hasta 25 m.
Se construyen con vigas de perfil laminado en las versiones DLVM y EDL
y con vigas cajón resistente a la torsión en la versión EDK. Para los
puentes grúa suspendidos de ABUS hay también un amplio programa de
equipamientos adicionales.
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5.4. Grúa especial
Dentro de las industrias de equipos industriales las grúas tipo puente o cualquier otro tipo de grúas se pueden realizar algunos ajustes en su estructura manteniendo el mismo principio de funcionamiento así surgen las grúas especiales y están en función de las características que necesite el cliente.
Grúas circulares con giro y doble gancho
Para contenedores
Para cargas especiales
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Grúas especiales con giro circular
Para manipulaciones especiales
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6. BENEFICIOS DEL PUENTE GRÚA Los puentes grúas son estructuras ideales para aprovechar al máximo el ancho
y alto de las naves, gracias a que su montaje se realiza suspendiéndolos del
techo en vez de soportarse sobre pilares. Esto permite tener mucho espacio de
trabajo teniendo a la vez una gran herramienta de trabajo para la elevación de
maquinarias y estructuras pesadas
Como la grúa se suspende en el techo de la nave industrial se diría que
se aprovecha las columnas existentes.
El trasladar la carga en las tres posiciones básicas(X, Y, Z), a una
velocidad relativamente baja cuando se tiene carga, y una velocidad
moderadamente alta cuando no se tiene carga.
La facilidad del montaje del puente grúa, es decir acople de trolley a la
viga, acople del tecle eléctrico, y finalmente acople del carro transversal
a las vigas transportadoras.
Los equipos tanto como del tecle eléctrico, motorreductores y trolley, se
puede encontrar con facilidad en el mercado, además los perfiles brindan
una excelente condición para poder acoplar estos equipos.
Pueden operar en cualquier temporada del año, sea esta en invierno o
verano, además bajo cualquier inconveniente del clima, ya que el puente
se encuentra dentro de un galpón o un taller industrial.
Otra ventaja que se puede mencionar, es que este tipo de estructura
motorizada, está bajo los últimos cambios tecnológicos, y cada vez la
manufactura de estos equipos eléctricos y electrónicos, están bajando de
precios, porque se desarrolla nuevas tecnologías, y con ellos cada vez
existe más empresas que se dedican a perfeccionar esta máquina de
gran utilidad en la industria.
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7. APLICACIONES DEL PUENTE GRÚA
A diferencia de las grúas móviles o de construcción, los puentes-grúa son
utilizados por lo general en fábricas o galpones industriales estando limitados a
operar dentro del galpón o nave industrial donde se encuentran instalados
7.1. Industria Automovilística
Las grúas se utilizan generalmente en líneas de montaje, talleres de
estampación y perforación y en almacenes. Para ambientes de condiciones
adversas como en talleres de pintura de carrocería de automóviles la grúa
resistente a explosiones está diseñada específicamente para cumplir con los
parámetros estándares relacionados.
La industria automovilística se mueve a un ritmo rápido y demanda grúas de
alta eficiencia. Para satisfacer los requisitos exactos de un funcionamiento
rápido, un arranque estable, posicionamiento preciso y funcionamiento
continuo y fiable.
7.2. Industria de la construcción
En la industria de la construcción de máquinas, las grúas se utilizan
principalmente para mover componentes semiacabados para proseguir con
el proceso de fabricación y para realizar el pre tratamiento de partes
estructurales, o en la línea de producción de soldadura, pintura y montaje.
Dicha grúa es ligera de peso para que se pueda mover utilizando menos
energía, por lo que ahorra electricidad. La tasa de fallos es baja, por lo que
reduce la pérdida de tiempo a la vez que garantiza una producción eficiente
y continua. La grúa apenas requiere mantenimiento y limpieza, lo que se
traduce en beneficios económicos ya que ahorra mano de obra y costes de
mantenimiento diario. Esta serie de productos se han convertido en la
elección preferida para muchas empresas conocidas como Caterpillar,
Kobelco, Komatsu y Zoomlion.
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7.3. Industria del acero
En la industria del acero, la grúa se utiliza principalmente para transportar
productos de acero con el fin de procesarlos y almacenarlos. En este tipo de
aplicación, la grúa tiene que ser capaz de poder trabajar continuamente con
cargas de trabajo manteniendo un funcionamiento estable. Además, se
puede equipar con varios dispositivos de elevación para hacer frente a
diferentes trabajos de transporte de material. Nuestra grúa. Mediante una
tecnología avanzada de control, puede lograr un funcionamiento fiable y
posicionamiento preciso. La grúa está también disponible con una llave
electromagnética, una viga de suspensión electromagnética y un fijador de
uso general. Empresas como Baosteel, Neturen, Haier y Shougang utilizan
este producto.
7.4. Industria espacial
En la industria aeroespacial, las grúas se utilizan principalmente durante el
proceso de ensamblaje de aviones o aeronaves espaciales, reparaciones,
inspecciones y pulverizaciones de pintura. Dichos procesos requieren que la
grúa sea absolutamente fiable, que logre un posicionamiento preciso de
cargas de elevación así como que sea capaz de girar y moverse por el carril
guía.
Para cumplir con los requisitos mencionados, se utiliza un diseño de
ingeniería avanzado para la protección frente a roturas de cables de acero y
múltiples frenos para evitar que la carga se caiga por accidente así como
para conseguir un posicionamiento y elevación precisa de la carga. Diversas
de nuestras grúas se utilizan en empresas como Airbus, Boeing y Xichang
Satellite Launch Center.
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7.5. Industria naval
En la industria naval, la grúa es una herramienta eficaz para transportar
placas de acero, y realizar labores de galvanización y montaje de motores.
Cuenta con múltiples velocidades de elevación, gran altura de elevación,
capacidad de elevación mejorada y gran alcance. Mediante una técnica
avanzada de control, puede funcionar a diferentes velocidades para
adecuarse a las necesidades de la industria específica. La máxima altura de
elevación es de 100m y el radio, de 60m. La grúa puede soportar una carga
de 800T cada vez. Hoy en día goza de éxito en empresas como
HudongZhonghua Shipbuilding(Group), Jiangnan Shipyard, Wärtsilä,
Mitsubishi Heavy Industry Company y China Shipbuilding Industry Company.
7.6. Industria nuclear
En la industria nuclear, las grúas se utilizan principalmente para ayudar en el
ensamblaje y reparación de equipos dentro de una isla nuclear así como para
colocar el dedal de forma precisa en el reactor. Ello requiere que la grúa sea
altamente fiable con un posicionamiento preciso y una gran resistencia a la
radiación.
Como una de las empresas pioneras en proporcionar grúas para uso en la
industria nuclear, nos dedicamos a la fabricación de grúas de alta calidad
cumpliendo con los estándares industriales exactos. Seleccionamos
materiales especiales para evitar una radiación nuclear grave que pueda
derivar en daños a la grúa. Además, la grúa utiliza una protección frente a
roturas de cables de acero y múltiples frenos para evitar que la carga se
caiga accidentalmente así como para garantizar una colocación y elevación
de la carga. Nuestra grúa es una máquina que se utiliza en diversas plantas
nucleares como la planta de energía nuclear Qinshan, Ling Ao y Daya Bay.
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7.7. Industria logística y de almacenamiento
En la industria logística y de almacenamiento, las grúas son una herramienta
indispensable para manejar o almacenar bienes.
Los trabajos de manutención de material y almacenamiento requieren que la
grúa sea capaz de funcionar de forma estable y segura así como que pueda
avanzar lentamente.
Está diseñada específicamente con una función de movimiento lento además
de proporcionar funciones fáciles de manutención y almacenamiento de
material. El producto se ha vendido a la empresa de carga inteligente,
COSCO, y a la empresa Maersk Line.
7.8. Fabricación de transformadores de potencia
En la industria de transformadores de potencia, la grúa se utiliza para
ensamblar el transformador de potencia. El proceso de ensamblaje del
transformador requiere que la grúa cumpla con las estrictas normas de
higiene. Durante el proceso de elevación, la grúa no producirá polvo ni
contaminación por hidrocarburos.
Esta grúa se equipa con un filtro de polvo y dispositivos de prevención de
impurezas para proteger al transformador de potencia contra la
contaminación. Las empresas CHINT y Siemens llevan años utilizando este
producto.
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7.9. Industria mecánica
En la industria de fabricación de máquinas, las grúas se utilizan
principalmente para transportar las piezas de trabajo para procesarlas y
limpiarlas. Hay varios tipos de grúas compatibles con los requisitos que
requiere una grúa en la industria mecánica.
Por ejemplo, grúa ligera, grúa colgante con viga flexible, grúa de foque, grúa
puente de única viga y grúa puente de doble viga con ganchos principales y
secundarios. Este producto se ha vendido a empresas como Atlas, SEW,
Siemens y ABB.
7.10. Industria del papel
En la industria de la fabricación de papel, las grúas se utilizan para
transportar rollos de papel por el taller o para ayudar en la supervisión y
reparación de equipos de fabricación de papel. Ambos procesos requieren
que la carga en la grúa no se mueva ni balancee y que se logre una
sincronización en el funcionamiento de elevación de carga entre los dos
elevadores de la misma grúa.
Con la llegada del control PLC y codificador, se ha vuelto más fácil para
nosotros el utilizar un software para mantener la carga quieta sin que se
balancee y evitar de esta forma que la carga se caiga de la grúa. Gracias al
control de bucle cerrado del codificador, los dos elevadores se pueden
sincronizar el uno con el otro durante el proceso de elevación. Hoy en día,
nuestro producto se utiliza por empresas como APP, VOITH y Nine Dragons
Paper Company.
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7.11. Industria metalúrgica
En la industria metalúrgica, la grúa se utiliza principalmente para elevar acero
fundido o sujetar palanquillas de acero caliente.
Esta aplicación requiere que la grúa se adapte a diversas temperaturas altas
a la vez que proporciona servicios fiables.
Nuestro producto se utiliza por empresas como Baosteel Group Corporation,
TriRing Group Corporation, Vallourec Group Corporation, Brazil Steel
Institute y Tata Steel Group Corporation.
Para aplicaciones específicas como en ambientes explosivos o a la
intemperie deben ser importadas principalmente de Alemania y Estados
Unidos, países líderes en esta materia.
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8. LA PROTECCIÓN INDUSTRIAL Ya que los puentes grúas son elementos de levantamiento y transporte de
cargas considerables, su factor de mayor cuidado sin ser una desventaja es el
tema de seguridad industrial pues durante el proceso de almacenamiento, el
operario o todo el personal que trabaja en el área de acción de la máquina, está
expuesto al desplome de las cargas o a golpes provocados por estos elementos,
por los accesorios complementarios y por la misma estructura o parte de ella;
haciendo de ésta una de las máquinas más sensibles a la implementación de
normas para regular su fabricación, montaje y uso.
Conscientes de estos riesgos, los fabricantes de estas máquinas a nivel mundial
siguen rigurosamente la normatividad relacionada. El resultado: maquinaria
fabricada bajo los lineamientos de calidad más exigentes. Así, por ejemplo, para
la fabricación de los puentes grúas se siguen las normas de la F.E.M.
(Federación Europea de la Manutención) que regula las reglas de cálculo para
cualquier aparato de elevación, las normas de la CMAA (Crane Manufacturers
Association of America) para la fabricación y diseño de las estructuras; y
finalmente las normas de la UNE (Una Norma Española) relacionadas con
seguridad industrial, tipo de trabajo y correcto uso de esta maquinaria.
Todas estas normas que hoy en día son un requerimiento por parte de
compañías petroleras o siderúrgicas, usuarias de la maquinaria tienen en cuenta
aspectos como el trabajo en altura, el tipo de soldadura y los elementos de
protección necesarios.
No obstante, cabe resaltar que en el mercado se pueden encontrar fabricantes
de puentes grúa que no siguen norma alguna para sus productos y que por lo
tanto no ofrecen la misma calidad en las estructuras y su montaje; poniendo en
riesgo la vida de las personas y resultando para la empresa compradora en una
inversión perdida.
En este sentido, las fuentes consultadas recomiendan seguir ciertos criterios al
momento de seleccionar un proveedor de confianza para realizar esta labor.
Aspectos como una completa asesoría preventa y postventa, el cumplimiento de
la normatividad ya mencionada, la verificación de referencias, la garantía de
calidad en las materias primas y hasta un servicio posterior de mantenimiento;
son cruciales para asegurar una buena elección.
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9. RECOMENDACIONES Estas son algunas recomendaciones sugeridas por las fuentes de éste
documento a fin de asegurar la calidad en los procesos de montaje y uso de los
puentes grúas, y de prevenir accidentes en las áreas de incidencia de las
mismas.
9.1. De montaje
Dada la importancia del factor seguridad para este tipo de maquinaria, el
montaje debe dirigirse bajo las normas existentes en cada país o de lo
contrario la normatividad internacional en el tema.
Los dispositivos de seguridad y accesorios deben integrarse desde el
montaje del puente grúa y no añadirse después a fi n de asegurar su
correcta instalación.
Una vez instalada la estructura, cualquier tarea de comprobación y
mantenimiento de los equipos debe ser realizada por personal técnico
calificado.
9.2. De uso
El proveedor siempre debe suministrar la documentación básica
(manual del usuario) sobre las características, uso y mantenimiento
de la máquina; el cual debe seguirse estrictamente a fi n de garantizar
el buen uso y la vida útil de la misma. Una vez este tiempo llegue a
su límite, la estructura y sus elementos deben ser reemplazados.
Se debe realizar una revisión visual diaria de los elementos
sometidos a esfuerzo.
Diariamente se deben comprobar los frenos del puente grúa.
Semanalmente se debe comprobar el funcionamiento del trinquete de
seguridad del gancho.
No debe permitirse a personas viajar sobre el gancho, eslingas o
cargas.
Cuando se trabaje sin carga se elevará el gancho para librar personas
y objetos.
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9.3. En relación con los operarios
Dado que son las personas más expuestas a cualquier accidente o riesgos
como atrapamientos, caídas desde alturas, contactos eléctricos, stress o la
inhalación de productos tóxicos; se sugiere:
Éstos deben recibir siempre el entrenamiento necesario sobre el
funcionamiento y uso de la máquina, por parte del personal técnico
especializado que realizó su montaje.
Asimismo, deben ser capacitados para maniobrar la grúa con
seguridad mediante una instrucción teórico-práctica adecuada que
debe además, reforzarse cada uno o dos años.
Entre sus actitudes: ser responsable y tener capacidad de rápida
decisión.
A nivel físico debe cumplir con las siguientes condiciones:
coordinación muscular, reflejos, aptitud de equilibrio, normalidad de
miembros, agudeza visual en tres dimensiones, preferiblemente tener
más de 20 años.
Levantar siempre verticalmente las cargas.
Si la carga, después de izada, no está correctamente situada, debe
volver a bajarse lentamente para repetir la operación.
Avisar con antelación si la carga es peligrosa.
No debe abandonar el mando de la máquina mientras penda una
carga del gancho.
Debe observar la carga durante la traslación.
Debe evitar que la carga sobrevuele por encima de otras personas.
No operar la grúa si no se está en perfectas condiciones físicas.
Avisar en caso de enfermedad.
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10. MANTENIMIENTO
Las tareas de mantenimiento deben ser realizadas por técnicos
especializados, quienes deben seguir los manuales de mantenimiento
correspondientes a cada equipo.
Efectuar cualquier trabajo de revisión, reparación o mantenimiento de la
máquina, en lugares aislados de las zonas de trabajo a fin de evitar
accidentes. Cuando se realice esta labor.
Colocar el puente grúa en una zona que no entorpezca la marcha o el
trabajo del resto de los puentes grúa que puedan trabajar en los mismos
caminos de rodadura aislando el puente y zona de trabajo, tanto con
medios de señalización como con calzos y topes en las vías de rodadura
Si no es posible desconectar el interruptor principal, se bloquearan los
mandos del puente grúa para que nadie pueda actuar sobre ellos.
Cuando se utilicen gatos hidráulicos se dispondrán tacos de seguridad
que aseguren su posición al material levantado en previsión de posibles
fallas de los gatos. Los gatos se asentaran sobre piezas de madera para
evitar roces entre metales.
Cada puente grúa llevara un libro registro en el que se anoten fechas,
revisión y averías.
ESTRUCTURA
Comprobar uniones de vigas (apriete tornillos, control de soldaduras,
etc.)
Inspeccionar los carriles de rodadura (alineación, desgaste, fijación a
vigas)
TESTEROS
Comprobar la frenada simultanea de los grupos motrices [mensual]
Comprobar funcionamiento de los motores [mensual]
Comprobar desgaste de las pestañas de las ruedas [trimestral -
semestral]
Comprobar que no existan grietas capilares en las zonas de rodadura de
las ruedas [trimestral - semestral]
Verificar niveles de aceite y estado de grasas en los grupos reductores
[trimestral - semestral]
Comprobar apriete tornillos y tuercas de fijación de los distintos
elementos (motores, reductores, topes, etc.). Estado de soldaduras
[semestral, anual]
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CARRO
Engrase del cable de elevación [mensual]
Comprobar perdidas de aceite o grasa [mensual]
Comprobar estado de las ruedas del carro [trimestral - semestral]
Inspeccionar cable de elevación y sus amarres [trimestral - semestral]
Engrasar dientes, rodamientos y puntos de fricción [trimestral - semestral]
Verificar niveles de aceite o estado de grasas de los reductores de
elevación y traslación [trimestral - semestral]
Examinar el desgaste de los elementos de freno [trimestral - semestral]
Comprobar colocación, estado y apriete de grapas [trimestral - semestral]
Comprobar regulaciones limitador de carga máxima [trimestral -
semestral]
Comprobar apriete de tornillos y tuercas de fijación de los distintos
elementos. Estado de soldaduras [anual]
GANCHO
Observar giro poleas (engrase a vida) [mensual]
Comprobar buen estado del gancho de carga [trimestral - semestral]
Engrase rodamiento axial [trimestral - semestral]
Engrase de poleas (si no tienen engrase a vida) [trimestral - semestral]
FRENO DE IZAJE
Verificar que estando el puente con carga máxima, el freno mantenga la
posición sin resbalamientos.
Controlar que no existan juegos anormales y desgastes en los
mecanismos de accionamiento.
El espesor del material antifricción debe tener un espesor que no debe
ser inferior a la marca de espesor mínimo que el mismo posee.
CABLE
No deben observarse más de 6 alambres cortados o quebrándose en una
longitud de 6 veces el diámetro del cable
No deben observarse alambres anidados o retorcidos
No debe observarse oxido
Diámetro mínimo tolerable: 16mm. Diámetro original: 19.05 mm (3/4")
Control de ajuste de los tornillos de fijación de los prisioneros del cable:
9 Kg
Verificar la existencia de lubricación
En las poleas
Verificar si el diámetro de la polea corresponde al cable
Si la superficie garganta es lisa
Si el diámetro garganta es el apropiado
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Tambores
Ningún ruido o vibración anormal en los extremos de apoyo
Cable correctamente arrollado sobre los canales
Verificar existencia de lubricación
Verificar si el diámetro del tambor es el apropiado
Si el diámetro de las ranuras es el que corresponde
Angulo de desviación lateral
Rodillos de apoyo
Si la superficie está en buen estado
Desgaste de las ruedas
El tamaño de las ruedas es de 184,10 mm (7 ¼ " ).
Las pestañas de las ruedas son de 34 mm.
Se deberán reemplazar cuando el desgaste provoque que la medida de
la mencionada pestaña llegue a 22 mm
Comprobar el juego libre de las pestañas de los carriles (>5mm)
Comprobación de las protecciones de mecanismos (engranajes,
acoplamientos, etc
Comprobación de cables y ganchos
Comprobación de defectos (corrosiones, cocas, desgastes, etc.)
Comprobar el punto de fijación del cable
Lubricación (según normas del fabricante):
Engrasar rodamientos de cuatro ruedas de la traslación del carro
Engrasar cojinetes de polea condensadora (elevación principal).
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12. MEDIDAS DE SEGURIDAD
Conocer en forma previa el peso de la carga y la capacidad de levante del puente
de manera de no sobrepasar su capacidad nominal y elegir correctamente los
accesorios del levante, esta información se encuentra identificada en forma
impresa en la viga superior del puente. Siempre considerar la capacidad nominal
del puente y accesorios de levante no el factor de seguridad a su vez se debe
tener especial cuidado al sobrepasar el enganche
Inspección previa
Antes de iniciar la operación de un puente grúa, el operador debe efectuar una
inspección visual poniendo especial atención en los siguientes puntos
Ver que no existan elementos ajenos a la carga, los cuales pudieran
caerse al efectuar la maniobra del levante
Observar que el jugo del levante se encuentre bien afianzado al gancho
de levante
Realizar un reconocimiento del equipo verificando el estado de la
botonera del control y sus direcciones, velocidad de avanze, movimiento
y posición de trabajo
Observaciones Operacionales
La carga solo podrá ser izada de manera vertical nunca en forma oblicua
ya que esto generaría un movimiento pendular que puede causar un
accidente de graves consecuencias.
Jamás se deben arrastrar cargas con el puente grúa
Nunca hacer abandono del equipo mientras exista una carga suspendida
Tomar una distancia prudente de la carga y observar que no existan otras
personas en las proximidades
Al finalizar la jornada de trabajo y en forma previa a ser abandono del
mando del equipo, los interruptores de control deben quedar en posición
cero y se debe desconectar el interruptor principal, quedando el puente
frenado y en posición de descanso
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Puntos a informar para poner un puente grúa fuera de régimen,
Si un puente grúa presenta cualquiera de las siguientes condiciones debe ser
sacado de inmediato:
No presentar sensor anticolisión
Presentar cable o guía cable dañado
No contar con frenos y paradas de emergencia
Funcionar con ruidos anormales
Accesorios de Levante
La operación del puente grúa requiere del uso de accesorios de levantes, Si
alguno de ellos presentara las siguientes condiciones debe ser sacado fuera de
régimen inmediatamente
Prohibido realizar uniones de cables, eslingas o cadenas
Como así también acortar o empalmar cables, eslingas o cadenas
Las cadenas o eslingas deben ser elegidos cuidadosamente para que las
cargas queden bien equilibradas
Las eslingas, cadenas y estrobos deben ser retirado del gancho una vez
terminada la maniobra del traslado
Las eslingas cadenas y estrobos deben quedar bien asentados en la
parte gruesa del gancho, nunca en su punta, a su vez el pasador de
seguridad debe estar correctamente instalado de manera que impida la
salida del accesorio
Estrobos, Cables dañados, cortados o con forma de canastillo, hebras
cortadas torones dañados o diámetro bajo los estándares de la norma
deben ser cambiados
Yugos: ojales desgastados, fisuras o deformaciones en su estructura
Cadenas: presentar deformaciones, eslabones desgastados o con
soldaduras de reparación
Eslingas: Presentar cortes, nudos, alargamientos, vueltas, torceduras o
carecer de repuestos en el hojal, además si se va transportar cargas con
cantos filosos se debe verificar si esta tiene protección
Ganchos: Se debe verificar su nivel de desgaste y abertura a su vez se
debe verificar que el rodamiento este en buen estado, haciendo girar el
gancho suavemente
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13. CONCLUSIONES
Adicionalmente a la estructura básica, cabe destacar que a la máquina principal
se pueden adaptar una serie de equipos que facilitan y optimizan las labores de
control sobre la máquina, disminuyendo así los riesgos de seguridad para
quienes laboren en el área de instalación.
Los puentes grúas se pueden mejorar con accesorios como: el variador eléctrico
de velocidad que controla esta variable en los testeros o en el polipasto, los
finales eléctricos de carrera que son dispositivos diseñados para evitar que el
puente grúa supere los límites de carrera para el que fue diseñado, los frenos
electromecánicos que sirven para detener el movimiento de los motores de izaje
o traslación del puente grúa, y las líneas protegidas o líneas blindadas, cuya
función es igual a las ya mencionadas.
Los más importantes son los que proveen al sistema de potencia eléctrica como
los equipos de electrificación provistos de tableros eléctricos de control, paralajes
o alimentación eléctrica del polipasto y las líneas blindadas o de alimentación
eléctrica del puente grúa; los ganchos pesadores, las trócolas y básculas que
sirven para pesar en el sitio las cargas levantadas; el equipo de mando de cable
o remoto cuya función es facilitar al operario el control de los movimientos del
sistema; los diferenciales manuales a palanca o cadena que son equipos de
izaje; los trolleys de cadena, eléctricos o manuales utilizados para desplazar los
polipastos a través de la viga puente; y los limitadores de carga eléctricos y/o
mecánicos que evitan que se cargue al polipasto con más capacidad de la
diseñada.
Como hemos visto la grúa ha pasado por varios cambios desde su invención,
pasando a ser fabricado de solamente madera a hierro fundido y hierro.
En términos generales se puede decir que la relación costo beneficio de la
adquisición, montaje e implementación del sistema puente grúa en una empresa,
es un factor que no se puede determinar aleatoriamente pues está ligado a
aspectos como sus necesidades de carga y transporte, espacio disponible, uso
real y condiciones de servicio bajo los cuales la máquina operará.
Inicialmente, cabe señalar que los puentes grúas por ser estructuras
individuales, facilitan su instalación acorde a las dimensiones del área de trabajo,
y se ajustan a la capacidad solicitada y a la frecuencia de uso de las mismas,
aspectos que determinan para cada caso, el monto de la inversión para su
implementación y los gastos de mantenimiento.
Teniendo en cuenta lo anterior y el hecho que un puente grúa no es un elemento
productivo en sí, contrario a otras máquinas diseñadas para ejecutar una labor
productiva en un proceso de manufactura como una inyectora, dobladora o
cizalladora, muchas veces para el industrial el determinar el tiempo de
recuperación de ésta inversión es difícil.
Sin embargo, la relación costo beneficio se da en la medida que ella agiliza los
procesos de almacenamiento y bodegaje; para lo cual el empresario debe
contemplar otros aspectos como la adquisición de los accesorios
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complementarios o de otros elementos de elevación secundarios como
montacargas, grúas hidráulicas o elevadores; los cuales al ser fabricados en
Colombia bajo estrictas normas de calidad, favorecen la reducción de los costos.
En este sentido, los principales beneficios de los puentes grúas son el ahorro en
tiempo horas/hombre gracias a que hace más sencillo el manejo de los
elementos durante el cargue y descargue incluso frente a otros dispositivos de
manejo de cargas como los montacargas, la disminución en el número de
operarios requeridos para estas labores, la optimización de los espacios de
almacenaje, y la facilidad y bajos costos para su mantenimiento.
14. BIBLIOGRAFIA – LINKOGRAFIA
Universidad Tecnológica América “PUENTE GRÚA PARA TALLER DE MANTENIMIENTO “ https://goo.gl/Hbqahg
EL PUENTE GRUA http://goo.gl/UHnIun
ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL “Diseño y Simulación de un Puente Grúa de Cinco Toneladas” https://goo.gl/f4Qya6
Escuela Superior Politécnica del Litoral “Diseño de un puente tipo grúa de 5 toneladas de capacidad para la industria metalmecánica” http://goo.gl/ZEexVC
Diseño y construcción de un puente grúa https://goo.gl/O3iNx9
Catálogo Estindel http://goo.gl/jmi2mc
Equipos para izar http://goo.gl/5k6T0z
La construcción de la antigua Grecia http://goo.gl/9eStQ0
Cianam formación - Historia del puente grúa http://goo.gl/SV6yyR
Grúas http://goo.gl/fC5tke
Evolución de la grúa http://goo.gl/y0QbWb
Revista Metalactual http://goo.gl/2hxzOi
Industrias Gruasa http://goo.gl/EbVoqA
Aplicaciones de las grúas : Eurocrane http://goo.gl/3k69KN
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