Diseño de un puente grúa aislado con capacidad de carga de 10 toneladas para una nave industrial preexistente

Abstract

RESUMEN: El presente proyecto tiene como objeto la descripción del diseño de un puente grúa destinado a la mejora productiva de una empresa manufacturera. Dicha máquina deberá de agilizar las tareas de carga y descarga, almacenaje y montaje, para lo que se fijará una capacidad de carga máxima de 10 toneladas. Debido a las dimensiones de la nave, la grúa deberá de tener una luz de 7200 mm y una altura máxima de 5610 mm. Tras el planteamiento de las diferentes opciones con las que cumplir las especificaciones del cliente, la conclusión a la que se llega es a la de un puente grúa monorraíl, con su estructura aislada a la del resto de la nave y con el último tramo de viga carril en voladizo, ver Figura 1. Esta configuración será capaz de cumplir con el servicio al que irá destinado garantizando, además, una alteración mínima de la nave en la que irá instalado. Las cuestiones más importantes que se plantean durante el diseño son: la selección de los elementos mecánicos, el dimensionamiento óptimo de las vigas carril, la disposición de las diferentes uniones y la cimentación de la estructura. El Anexo I describe el procedimiento de selección de los componentes mecánicos, los cuales se agrupan en: dispositivo de elevación y dispositivo de avance. Para ello, se clasificarán a los mecanismos en función de su intensidad de uso y de su relación entre la carga con la que operarán y la máxima carga de servicio. En el Anexo II, se relata el cálculo y dimensionamiento de los elementos estructurales que conforman a la máquina, teniendo en cuenta las acciones debidas al peso propio, debido a la carga de servicio y debido a las inercias producidas por las aceleraciones de los componentes mecánicos. En el Anexo III se detalla el diseño de las uniones de los elementos estructurales y su verificación para el servicio al que irá destinada la máquina, ya sean atornilladas o soldadas. El Anexo IV aborda el cálculo de la cimentación de la estructura. Dicha cimentación se compondrá de zapatas aisladas con la peculiaridad de que los pilares deberán de colocarse descentrados para garantizar una distancia mínima con las paredes de la nave. En el Anexo V se describe la modificación que sufrirá el cuadro general eléctrico al instalarse el puente grúa en la nave. Dicho cuadro, se deberá de reubicar y reconfigurar, añadiendo un nuevo ramal que se encargará de la alimentación de la máquina diseñada en este proyecto. Por último, se encuentra el Documento VI, donde se describen los valores de las diferentes partidas presupuestarias analizadas en este proyecto. El presupuesto total de este puente grúa asciende hasta los 52.672,84 €. La elaboración de este proyecto se llevó a cabo siguiendo la normativa correspondiente, entre otros, el Eurocódigo “EN 1991: Acciones sobre estructuras. Parte 3: Acciones inducidas por grúas y maquinaria”.

ABSTRACT: The purpose of this project is to describe the design of an overhead crane for the production improvement of a manufacturing company. This machine will speed up the loading and unloading, storage and assembly tasks, for which a maximum load capacity of 10 tons will be set. Due to the dimensions of the building, the crane must have a span of 7200 mm and a maximum height of 5610 mm. After considering the different options to meet the client's specifications, the conclusion reached is that of a monorail bridge crane, with its structure isolated from the rest of the building and with the last section of the rail beam cantilevered (Figure 1). This configuration will be capable of carrying out the service it was designed for, while guaranteeing a minimum alteration of the building. The most important issues that arose during the design were: the selection of the mechanical elements, the optimal sizing of the rail beams, the arrangement of the different joints and the foundation of the structure. Annex I describes the selection procedure of the mechanical components, which are grouped into: lifting device and advancement device. For this purpose, the mechanisms will be classified according to their usage and their relationship between the load with which they will operate and the máximum service load. Annex II describes the calculations and sizing of the structural of the machine, taking into account the actions due to its own weight, the service load and the inertias produced by the accelerations of the mechanical components. Annex III details the design of the joints of the structural elements and their verification for the service to which the machine is intended for, whether bolted or welded. Annex IV describes the calculations of the structure’s foundation. This foundation will consist of isolated footings and off-centred pillars that guarantee a minimum distance from the walls of the building. Annex V describes the modification that the electrical panel will undergo when the bridge crane is installed in the building. This panel will have to be relocated and reconfigured, adding a new Branch that will be in charge of the power supply for the machine designed in this project. Finally, Document VI describes the values of the different budget items analyzed in this project. The total budget for this bridge crane amounts to 52.672,84 €. The elaboration of this project was carried out following the corresponding standards, such as the Eurocode "EN 1991: Actions on structures. Part 3: Actions induced by cranes and machinery".