7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
1/155
UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE QUERTARO
Nombre del proyecto:
INSTALACIN DE GRUAS PUENTE DE 10 TONELADAS
Empresa:
SISTTEMEX S.A DE C.V
Memoria que como parte de los requisitos para obtener el ttulo de:
INGENIERO EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL
Presenta:
CSAR DANIEL SNCHEZ LVAREZ
Asesor de la UTEQING. JOSE LUIS TORAL LUNA
Asesor de la OrganizacinING. EDILBERTO MENDOZA
SANCHEZ
SANTIAGO DE QUERTARO, QRO.,Mayo del 2014
Universidad
Tecnolgica de
Quertaro
Firmado digitalmente por Universidad
Tecnolgica de Quertaro
Nombre de reconocimiento (DN):
cn=Universidad Tecnolgica de
Quertaro, o=UTEQ, ou=UTEQ,
[email protected], c=MX
Fecha: 2014.05.23 11:27:38 -05'00'
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
2/155
2
RESUMEN
La siguiente memoria de nombre Instalacin y mantenimiento de dos gras
puente de 10 toneladas,se realiz dentro de las instalaciones de Sisttemex,
teniendo como objetivo principal la instalacin de dos gras puente de 10
toneladas cada una, especficamente utilizadas para el rea de galvanizado.
Para lograr el objetivo principal del proyecto fue necesario contar con la
ayuda del personal de mantenimiento. No se logr el cumplimiento principal
de este proyecto, por causas ajenas a la empresa donde se desarroll elmismo. En la segunda parte de este proyecto, se logr crear un plan anual
para estos nuevos equipos, todo con la finalidad de tener un control preciso
tanto de los mantenimientos preventivos como correctivos.
(Palabras clave: polipasto, botonera, trolley, izaje, puente gra, puente ygra.)
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
3/155
3
SUMMARY
I did mi internship in the Sisttemex company where I was already
laboring in the maintenance department that handles the various teams of
plant galvanizing, where cranes are the important equipment, responsible for
moving the raw material along the whole process, with increasing work.Two
new teams were purchased. For this, I had to conduct an investigation of the
best proposals, as well as to perform an installation procedure of these two
cranes. Finally, I did the maintenance plan based on existing cranes, whichleft a great learning because not only I learned more about cranes, I also had
the opportunity to make decisions. I also learned to work in team, which is
important because it gives you the confidence to continue working and
improving, both personally and professionally.
Cesar Daniel Snchez lvarez
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
4/155
4
DEDICATORIAS
Esta memoria est dedicada principalmente a mis padres y hermanos, que
en todo momento estuvieron ah para apoyarme, en todo el trayecto de la
escuela y mi vida.
Se las dedico a ellos, principalmente por apoyarme en todo momento y por
su ayuda a lo largo de estos cuatro aos de mis estudios, mis padres y
hermanos, por sus consejos y enseanzas en todo este camino, solo les
puedo decir que el esfuerzo vali la pena.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
5/155
5
AGRADECIMIENTOS
Agradezco principalmente a mis padres por haberme dado el apoyo
necesario para finalizar mis estudios como Ingeniero en Mantenimiento
Industrial.
Agradezco a mi familia, porque sin su apoyo no hubiera podido realizar este
gran paso en mi vida, por haberme brindado su apoyo tanto moral,
econmico as como su compaa y sus consejos, as mismo a mis
hermanos que en todo momento estuvieron ah, brindndome sus fuerzas y
consejos para seguir adelante, solo les puedo decir gracias por todo.
A mis profesores que gracias a sus enseanzas se pudo concluir esta etapa
de mi vida, gracias por compartir su conocimiento y experiencia.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
6/155
6
NDICEResumen ................................................................................................................ 2
Summary ................................................................................................................ 3
Dedicatorias ........................................................................................................... 4
Agradecimientos .................................................................................................... 5
ndice ...................................................................................................................... 6
IINTRODUCCIN. ............................................................................................ 7
IIANTECEDENTES. .......................................................................................... 8
IIIJUSTIFICACIN. ........................................................................................... 9
IVOBJETIVOS. ................................................................................................ 10
VALCANCE. ..................................................................................................... 11
VI ANLISIS DE RIESGOS........................................................................... 12
VIIFUNDAMENTACIN TERICA............................................................... 13
VIIIPLAN DE ACTIVIDADES......................................................................... 37
IXRECURSOS MATERIALES Y HUMANOS............................................... 38
XDESARROLLO DEL PROYECTO.............................................................. 40
XI RESULTADOS OBTENIDOS. ................................................................. 138
XII CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES....................................... 139
XIII ANEXOS
XIV BIBLIOGRAFA
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
7/155
7
IINTRODUCCIN.
Los puente gra son mquinas para elevacin y transporte de materiales,tanto al interior como al exterior de la industria y su uso es muy comn en
almacenes industriales, talleres, astilleros, salas de mquinas, etc.
Bsicamente se compone de una estructura elevada formada por una o
varias vigas de acero, con un sistema de desplazamiento de 4 ruedas sobre
rieles laterales que son movidos por uno o ms motores elctricos y un
sistema elevador central de polipasto y gancho.
El puente gra ha sido por mucho tiempo una solucin eficiente para el
transporte de cargas pesadas, gracias a su alta rentabilidad y bajo costo de
mantenimiento. La confiabilidad y versatilidad de estas mquinas de
elevacin permite que sean adaptadas a cualquier aplicacin y cualquier
espacio, desde la industria del acero hasta pequeos talleres para el
transporte de materiales de forma rpida y segura.
En el presente proyecto, se realizar la instalacin de 2 gras puente en la
planta, debido a que la produccin ha aumentado en los ltimos meses, fue
por este motivo que seoblig a realizar mejoras en los equipos ya
existentes;as como la instalacin de nuevos equipos de elevacin.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
8/155
8
IIANTECEDENTES.
La empresa est dedicada a proveer productos y servicios especializadospara las Industrias de la Construccin, Telecomunicaciones, Transmisin y
Distribucin Elctrica, con productos, equipos e instalaciones de la ms alta
calidad para cubrir sus necesidades de Infraestructura. El complejo consta
de 10 hectreas de superficie, con una capacidad de produccin instalada
de galvanizado: 80,000 toneladas/ao.
Debido a su alta calidad en productos ofrecidos, la empresa est creciendo
en infraestructura y capacidad de produccin. Actualmente la planta cuenta
con 4 gras puente con capacidad de carga para 10 toneladas cada una, las
cuales no son suficientes para cubrir todas las necesidades de transporte de
producto dentro de la misma; generando retrasos en el proceso de
galvanizado, as como en tiempos de entrega.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
9/155
9
IIIJUSTIFICACIN.
Es muy importante para la empresa contar con herramientas que permitaagilizar el proceso de produccin, as como la demanda y entrega puntual de
producto terminado para el cliente.Derivado de estas necesidades surgidas
dentro de la planta, se instalarn dos nuevas gras puente con capacidad de
carga para 10 toneladas cada una, mismas que servirn para cumplir con
xito las mismas; teniendo como beneficios principales:
Disminuir retrasos en proceso de produccin y entrega de producto.
Aumentar la capacidad de produccin anual.
Satisfacer las necesidades del cliente.
Este proyecto aplica y refuerza conocimientos adquiridos en la carrera de
Ingeniera en Mantenimiento Industrial, en temas como esttica, dinmica,
resistencia de materiales y metalurgia.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
10/155
10
IVOBJETIVOS.
Elaborar un procedimiento de instalacin de un puente gra en losprimeros 2 meses.
Analizar y seleccionar la propuesta comercial ms ptima con base en suresistencia, bajo diferentes condiciones de carga.
Instalar gras puente en un lapso de 6 meses.
Implementar plan de mantenimiento para equipos nuevos.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
11/155
11
VALCANCE.
Para realizar la instalacin, se iniciar realizando la toma de medidas
correspondientes de las ya existentes para evitar complicaciones, se realiz
distintas cotizaciones en base a las medidas y capacidad y se opt por
cambiar la marca de las gras nuevas ya que esto optimizara el tiempo de
entrega de refacciones, as como del diseo y tiempo de entrega eran los
adecuados.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
12/155
12
VI ANLISIS DE RIESGOS.
Las principales limitaciones para el desarrollo del proyecto son:
La primera limitacin, es una mala seleccin de gra en el claro del
puente.
Encontrar al proveedor necesario para la fabricacin de las 2 gras
puente de 10 toneladas, que cumpla con los requerimientos
especficos para el rea de trabajo.
Como son 2 equipos nuevos, existe la posibilidad de haber
variaciones en cuanto a las dimensiones de las instalaciones de la
planta con referencia a las de las gras.
Otra de las limitaciones es debido a que se requieren 2 equipos
nuevos, que el presupuesto no sea el suficiente para completar la
compra.
La ltima limitacin para la realizacin de este proyecto es el tiempo
requerido para la instalacin de los mismos.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
13/155
13
VIIFUNDAMENTACIN TERICA.
Cuando llega el momento de elegir cual puente gra es ms adecuado, es necesarioconocer las condiciones de trabajo, existen unos criterios a adoptar con datos bsicos
prefijados para llegar a la eleccin del puente gra ms conveniente. Segn la norma
CMAA.
CMAA Clasificacin Crane
En cuanto a los tipos de gras cubiertos bajo Especificacin CMAA N 70 (Top
Correr Bridge y tipo prtico mltiple Viga elctrica rodantes Gras), hay seis (6)
diferentes clasificaciones de las gras, cada una dependiente de ciclo de trabajo.
Dentro del CMAA Especificacin es un mtodo numrico para determinarexactamente
la clase de gras basado en el espectro carga esperada. Aparte de este mtodo,
las diferentes clasificaciones de la gra, que se describen como generalmente por
ACMA,son los siguientes:
Clase A (en espera o poco frecuente Servicio):
Esta clase de servicio cubre las gras donde un manejo preciso de los equipos en el
lento se requiere velocidades con largos perodos de inactividad entre ascensores.
Cargas de capacidad pueden sermanejadas para la instalacin inicial de los equipos y
para el mantenimiento frecuente.
Ejemplos tpicos son las gras utilizadas en centrales elctricas, los servicios pblicos,
salas de turbinas,cmaras de motores, y centros de transformacin. Esta es la gra
ms ligera en la medida de como deberciclo se refiere.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
14/155
14
Clase B (Luz de servicio):
Esta clase de servicio cubre las gras, donde los requerimientos de servicio son la luz
y la velocidad es lenta. Las cargas pueden variar desde sin carga hasta ocasionales
cargas nominales completos con 2a 5 ascensores por hora, con un promedio de 10
metros por ascensor. Ejemplos tpicos son las gras de reparacin, las operaciones de
montaje de luz, edificios de servicios, almacenamiento de luz, etc.
Clase C (servicio Moderado):
Este servicio cubre las gras cuyo servicio requisitos se consideran
moderados,manipulacin de cargas que en promedio el 50 por ciento de la capacidad
nominal de 5 a 10 ascensores por hora, con un promedio de 15 pies, con no ms del
50 por ciento de los ascensores en la capacidad nominal.
Ejemplos tpicos son las gras utilizadas en los talleres de mquinas, salas de
mquinas papeleras, etctera
Clase D (Servicio Pesado):
En este tipo de servicio, cargas cercanas a 50 por ciento de la capacidad nominal
sern manejados constantemente durante el perodo de trabajo. Las altas velocidades
son deseables para estetipo de servicio con 10 a 20 elevaciones por hora promedio de
15 pies.
Clase E (Servicio Severo):Este tipo de servicio requiere una gra de manipulacin de cargas capaz de acercarse
a la capacidad nominal en toda su vida con 20 o ms elevadores por hora en o cerca
de lacapacidad nominal. Ejemplos tpicos son el imn, cubo, combinacin de imn /
cubogras para depsitos de chatarra, fbricas de cemento, aserraderos, plantas de
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
15/155
15
fertilizantes, contenedoresmanipulacin, etc.
Clase F (Servicio Severo continua):
En este tipo de servicio, la gra debe ser capaz de manejar cargas similares a la
capacidad nominal de forma continua bajo condiciones severas de servicio a lo largo
de su vida.
AISI clase de servicio.
Para no ser menos por CMAA, AISE tambin establece diferentes clases de servicio
para gras cubiertos por AISE Informe Tcnico N 6 ", Especificaciones para Electric
Viajando Overhead Cranes para SteelMillService". Como CMAA, AISI
tambinproporciona un mtodo numrico para determinar la clase de gra en base a la
esperada cargar espectro. Sin entrar en los detalles de este mtodo, AISE
hacegeneralmente describir las diferentes clases de servicio de la siguiente manera:
Servicio de Clase 1:el deber de manipulacin de material ligero, menos de 100.000
ciclos.
Servicio de Clase 2:resistencia media manejo de materiales, entre 100.000 y 500.000
ciclos.
Servicio de Clase 3: deber de manipulacin de materiales pesados, de 500.000 a
2.000.000 ciclos.
Servicio de Clase 4: deber de manejo de materiales grave, ms de 2.000.000 deciclos.
Ejemplos tpicos se disean a medida gras especializadas esenciales para la
realizacin de las tareas fundamentales que afectan a la instalacin de la
produccintotal, proporcionando la ms alta fiabilidad con especial atencin a la
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
16/155
16
facilidad de las caractersticas de mantenimiento.
El mtodo a emplear es generalmente suficiente para calcular las fuerzas de
solicitacin. El dimensionamiento se basa en la norma (DIN 120): Bases de clculo
para las estructuras de gras y caminos de rodadura.
Fuerzas Exteriores. Las estructuras estn solicitadas, de forma concurrente,
por varias fuerzas, diferenciadas entre cargas fijas, fuerzas debidas a las
diferencias de temperatura, al viento, nieve y al frenado. Segn la (DIN 120)se
las divide en fuerzas principales y fuerzas secundarias.
Fuerzas principales. Las cargas fijas solicitan la estructura de forma constante
sin variacin de intensidad, ni de direccin, por ejemplo el peso propio y los
contrapesos, entre otras. Una vez estimadas estas cargas, se deben verificar
sin son insuficientes. Si esto ltimo llegase a ocurrir, se deber rehacer el
clculo, segn (DIN 120), si los esfuerzos establecidos con las cargas fijas
sobrepasan en un 3% los esfuerzos admisibles.
Las cargas mvilescomprenden todas las fuerzas cuya intensidad y puntos de
aplicacin cambian regularmente durante el funcionamiento. Las fuerzas de inercia
generadas por el frenado y la aceleracin, forman parte de las cargas mviles y se
pueden despreciar si las fuerzas secundarias fuesen tan importantes que obliguen a
sobredimensionar las secciones.
Los esfuerzospor las variaciones de temperatura, solo se consideran en casos
especiales, cuando la gra est sometida a libre dilatacin, por estar a la intemperie y
se admiten cambios de temperatura entre -25 y +45 C.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
17/155
17
Grupo de gra y mecanismo de elevacin
La clasificacin de las gras depende de la clase de utilizacin y del grupo de
solicitacin, la del mecanismo de elevacin del tipo de carga y del promedio diario del
tiempo de marcha.
Clasificacin del mecanismo de elevacin
El tipo de aparejo o polipasto elctrico queda determinado por el tipo de carga
promedio de tiempo de marcha, capacidad de carga y disposicin del cable.
El promedio diario de marcha corresponde a la suma de los tiempos de elevacin
ydescenso por da.
a) Carga Ligera
Mecanismo de elevacin solicitado solo excepcionalmente a la carga mxima
ynormalmente a cargas muy bajas
b) Carga Media
Mecanismo de elevacin solicitado con bastante frecuencia a carga mxima
ynormalmente a cargas bajas.
c) Carga Pesada
Mecanismo de elevacin solicitado frecuentemente a carga mxima y
normalmente a cargas medias.
d) Carga muy pesadaMecanismo de elevacin solicitado frecuentemente cerca de la carga mxima.
Tiempo de marcha y tipo de carga para determinar el grupo (DIN 15020-1
Lifting Appliances; PrinciplesRelating to Rope Drives; Calculation and
Construction.)
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
18/155
18
Un puente-gra, es un tipo de gra que se utiliza en fbricas e industrias,
para izar y desplazar cargas pesadas, permitiendo que se puedan movilizar
piezas de gran porte en forma horizontal y vertical. Un puente-gra se
compone de un par de rieles paralelos ubicados a gran altura sobre los
laterales del edificio con un puente metlico (viga) desplazable que cubre el
espacio entre ellas. El guinche, el dispositivo de izaje de la gra, se desplaza
junto con el puente sobre el cual se encuentra; el guinche a su vez se
encuentra alojado sobre otro riel que le permite moverse para ubicarse en
posiciones entre los dos rieles principales. Si el puente se encuentra
rgidamente sostenido por dos o ms patas que se desplazan sobre rieles
fijados a nivel del piso, entonces se lo denomina graprtico(USA, ASME
B30 series).
Todos los puente gra constan de una o dos vigas principales, sobre las que
se apoyan los carriles del carro, y de las dos vigas testera (dispuestas de
manera perpendicular a la viga principal), sobre las cuales se desplaza el
puente gra en toda la edificacin. El puente gra de una sola viga con carro
sobre las alas inferiores solo se ejecuta como puente gra de mano hasta 3toneladas de carga. En el puente gra con dos vigas principales, el gancho
de la carga del carro se mueve entre las vigas principales. En la mayora de
los casos junto al accionamiento elctrico, existe un arriostrado horizontal,
que tiene que resistir las fuerzas producidas por la aceleracin y el frenado,
as como sostener la pasarela de la gra. Este arriostrado en mencin, est
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
19/155
19
sostenido a un lado por la viga principal y en el otro por la viga secundaria, la
cual es llamada tambin viga lateral o de pasillo.
Carro gra de mano que circula sobre las alas inferiores, Viga principal,
Testero, Rodillo de traslacin de la gra, rbol del mecanismo de traslacin
de la gra, Rueda de cadena para el mecanismo de traslacin de la gra,
Rueda de cadena para el mecanismo de elevacin, Rueda de cadena para
el mecanismo de traslacin del carro. (Ver fig. 1)
Figura 1 .Fuente: FRIEDR SOHN, Brunswick. DIE HEBEZEUGE, Winden
und Krane1961. p.109.
TIPOS DE PUENTE GRA.
El puente gra ha sido por mucho tiempo una solucin eficiente para el
transporte de cargas pesadas, gracias a su alta rentabilidad y bajo costo de
mantenimiento. La confiabilidad y versatilidad de estas mquinas de
elevacin permite que sean adaptadas a cualquier aplicacin y cualquier
espacio, desde la industria del acero hasta pequeos talleres para el
transporte de materiales de forma rpida y segura.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
20/155
20
Los modelos de puente gra ms comunes dependiendo de su aplicacin
son:
Puente gra monorral (Figura 2), garantiza un flujo de material
ptimo, dado que permite optimizar el espacio de trabajo. Los puentes
gra monorral se pueden suministrar con viga de perfil laminado o
con viga cajn soldada, segn las necesidades de diseo, se pueden
hacer montajes que ahorran mucho espacio y permiten una mxima
altura de gancho.
Figura 2. Puente gra monorral
Fuente: Direct Industry. El saln online de la Industria. Mxico: DEMAG.
Disponible en internet:http://www.directindustry.es/
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
21/155
21
Puente gra birriel (Figura 3), tiene una mxima capacidad de carga
de 120 toneladas. Estn disponibles con viga cajn soldada y ofrecen
las mejores condiciones para aplicaciones adicionales. Por ejemplo,
mayor velocidad de traslacin de gra, pasarelas (o pasillo) de
mantenimiento, carros con pasarela o polipastos auxiliares.
Figura 3. Puente gra birriel.
Fuente: Sistemas de Gras, S.L [en lnea]. Espaa: ABUS. Disponible en
internet: http://www.abusgruas.es/
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
22/155
22
Puente gra suspendido (Figura 4), Se emplea en aplicaciones de
naves de caractersticas especiales, en las que la viga carril de la
gra no se apoya en columnas o salientes, sino que se suspende del
techo. El tamao del carro permite un mximo aprovechamiento del
ancho de la nave.
Figura 4. Puente gra suspendido.
Fuente: Sistemas de Gras, S.L [en lnea]. Espaa: ABUS. Disponible en
internet: http://www.abusgruas.es/
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
23/155
23
Gras de consola monorral (Figura 5), este diseo se emplea para
gras independientes con su propia viga carril, la cual, se encuentra a
un nivel por debajo de otro puente gra. Este diseo es ideal para
mantener varios puestos de trabajo al mismo tiempo. Adicionalmente,
la gra de consola monorral tiene un alcance de brazo de hasta 12
metros y una capacidad de hasta 5 toneladas.
Figura 5. Gras de consola monorral.
Fuente: Sistemas de Gras, S.L [en lnea]. Espaa: ABUS. Disponible en
internet: http://www.abusgruas.es/
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
24/155
24
El transporte dentro del taller se facilita gracias a la circulacin por vas
elevadas, unidas casi siempre a la construccin de la nave del taller, dejando
libre toda la superficie del pavimento destinado a manufactura, de modo que
el trabajo y el transito sobre el suelo pueden efectuarse sin obstculos.
Debido a la movilidad del puente gra y del carro que corre sobre el mismo,
el rea de trabajo abarcado por la gra es rectangular. La velocidad de
trabajo de la gra est determinada por la carga mxima a transportar. Sin
embargo, en las gras de gran capacidad (mayor a 120 toneladas), la
velocidad de trabajo no est determinada por la mxima capacidad de carga.
Los puente gras cuya capacidad de carga oscila entre 5 y 120 toneladas
son accionados elctricamente, en el caso de que se requiera una menor
capacidad (o una menor fuerza portante), se disean como gras
suspendidas o de polipasto elctrico.
Todos los puente gra constan de una o dos vigas principales, sobre las que
se apoyan los carriles del carro, y de las dos vigas testera (dispuestas de
manera perpendicular a la viga principal), sobre las cuales se desplaza el
puente gra en toda la edificacin. El puente gra de una sola viga con carrosobre las alas inferiores solo se ejecuta como puente gra de mano hasta 3
toneladas de carga. En el puente gra con dos vigas principales, el gancho
de la carga del carro se mueve entre las vigas principales. En la mayora de
los casos junto al accionamiento elctrico, existe un arriostrado horizontal,
que tiene que resistir las fuerzas producidas por la aceleracin y el frenado,
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
25/155
25
as como sostener la pasarela de la gra. Este arriostrado en mencin, est
sostenido a un lado por la viga principal y en el otro por la viga secundaria, la
cual es llamada tambin viga lateral o de pasillo.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
26/155
26
POLIPASTOS
Qu es un polipasto?
Un aparejo, polipasto o polispasto (Figura 6) es una mquina compuesta por
dos o ms poleas y una cuerda, cable o cadena que alternativamente va
pasando por las diversas gargantas de cada una de aquellas.
Se utiliza para levantar o mover una carga con una gran ventaja mecnica,
porque se necesita aplicar una fuerza mucho menor que el peso que hay
que mover.
Figura 6. Polipasto.
Fuente: Polipasto. Wikipedia. Disponible en internet en
http://es.wikipedia.org/wiki/Polipasto
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Mercator06.jpg7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
27/155
27
TIPOS DE POLIPASTOS
Existen diferentes tipos de polipastos, los cuales por su forma de operacin
se clasifican de la siguiente manera:
a) Manuales: Se clasifican en dos tipos:
Cadena: Son aparatos manuales ligeros y concebidos para
todo uso, en especial para trabajos pesados (Figura 7). Estn
construidos en acero (con lo cual es idneo para su utilizacin
en el exterior). Estn concebidos de tal manera que permite
regular la velocidad de descenso con un mnimo esfuerzo
sobre la cadena de mando.
Al tener los engranajes y los piones endurecidos (tratamiento
especial) aseguran una mayor duracin y fiabilidad. Estn
equipados con una serie de dos rodillos y un separador de
cadena que aseguran la alineacin exacta de la cadena de
carga sobre la polea. Todos estn sometidos a pruebas
dinmicas del 150% de la carga mxima de utilizacin.
Son de dimensiones reducidas y ligeras de peso, facilitando
su manejo.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
28/155
28
Figura 7. Polipasto de tipo cadena.
Fuente: Catlogo Bezalift. Polipastos Bezalift. Disponible en internet en
www.bezabala.es/descargas/10polipastos.pdf
Palanca: Polipasto (Figura 8) diseado para manipular cargas
en elevacin y arrastre, realizando poco esfuerzo sobre la
palanca.Compacto, robusto (especial para trabajos en
espacios reducidos). Fabricado en acero de alta calidad,
dando como resultado un aparato ligero, fiable y
seguro.Dispositivo mediante un freno mecnico que lo retiene
en cualquier punto y a su vez lo libera cuando es necesario.
Palanca de mano recubierta con empuadura de
goma.Ganchos fabricados en acero forjado, resistencia tanto
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
29/155
29
al calor como al desgaste, incorporan lengeta de seguridad,
giratorios 360 an en la peor de las posiciones.
Figura 8. Polipasto de tipo palanca.
Fuente: Catlogo Bezalift. Polipastos Bezalift. Disponible en internet en
www.bezabala.es/descargas/10polipastos.pdf
b) Elctricos: Los polipastos elctricos (Figura 9) realizan la misma
funcin que los manuales, con la nica diferencia que cuentan con un
motor y transmisin reversible para la carga y descarga; realizndolo
mediante una botonera que sirve como control elctrico. Estos
pueden utilizar cadena o cable de acero.
http://www.bezabala.es/descargas/10polipastos.pdfhttp://www.bezabala.es/descargas/10polipastos.pdfhttp://www.bezabala.es/descargas/10polipastos.pdfhttp://www.bezabala.es/descargas/10polipastos.pdf7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
30/155
30
Figura 9. Polipasto elctrico.
Fuente: Catlogo Bezalift. Polipastos Bezalift. Disponible en internet en
www.bezabala.es/descargas/10polipastos.pdf
c) Neumticos: Los polipastos neumticos de cadena (Figura 10) se
caracterizan por su alta durabilidad y resistencia en un gran nmero
de aplicaciones industriales. Su robusta pero ligera carcasa permite
que su transporte sea sencillo.Diseado para presiones de
funcionamiento de 5 a 7 bares. Tiene un motor de pistn giratorio con
un factor de servicio del 100% y un nmero ilimitado de arranques
para un funcionamiento continuo.Interruptores limitadores de carrera
superior e inferior integrados como estndar.Disco de freno de ajuste
automtico, libre de mantenimiento.
http://www.bezabala.es/descargas/10polipastos.pdfhttp://www.bezabala.es/descargas/10polipastos.pdfhttp://www.bezabala.es/descargas/10polipastos.pdfhttp://www.bezabala.es/descargas/10polipastos.pdf7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
31/155
31
Control extremadamente sensible con parada de emergencia para un
posicionamiento preciso de la carga.Vlvula de escape para el
frenoPara asegurar un funcionamiento sin fallos el aire comprimido
debe estar filtrado y engrasado!
Figura 10. Polipasto neumtico de cadena.
Fuente: Catlogo Yale. Polipastos Neumticos. Disponible en internet
en http://www.tecniyale.com/archivos/c30fe69e.pdf
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
32/155
32
NORMAS ESPECFICAS PARA GRUASLa seleccin adecuada de un sistema de manejo de materiales consiste en
determinar varios elementos clave, que incluyen:
1. El "Servicio", el sistema se utilizar para
2. La "Frecuencia" de su uso
3. La "velocidad" del sistema necesario para que coincida con los
parmetros de proceso.
4. Presupuesto de compradores.
Normas:
CMAA
Esta norma ha publicado las especificaciones de gras estandarizadas
durante casi sesenta aos. Dos publicaciones en particular, ACMA 70 -
Especificaciones para las principales Operando puentes tipo prtico mltiple
Viga elctrica, Puentes rodantesCMAA 74 - Especificaciones para las principales Correr y bajo el chorro de
SolteroViga elctricos puentes gra Utilizando bajo el chorro de la carretilla
de elevacin, son reconocidos en todolos Estados Unidos como los
estndares de facto de diseo industrial de la gra.
CMAA tiene sus races en el techo elctrico Crane Instituto, conocido como
EOCI, que fue fundada en1927 por los principales fabricantes de gras de
ese tiempo para promover la normalizacin de las gras, la calidad
uniformey el rendimiento. EOCI public especificaciones estandarizadas en
1949 y de nuevo en 1961.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
33/155
33
CMAA ha establecido clases de servicio de gra para que la gra sea ms
econmica para una instalacin en particular que puede ser especificada de
conformidad con las especificaciones para Corrida Superior de puente& tipo
prtico mltiple techo Viga elctrica
Gras viajeras-No.70, especificaciones principales para correr bajo una viga
elctrica
Gras Util izando bajo de Trolley Hoist -No.74.La clasificacin de servicio
de la gra se basa en el espectro de carga lo que refleja las condiciones
reales de servicio en la mayor medida posible. Las Clases ACMA
CraneService son los siguientes:
CLASE A (SERVICIO POCO FRECUENTE)
Esta clase de servicio cubre las gras que se pueden utilizar en
instalaciones tales como las casas de alimentacin, servicios pblicos, de la
turbina, habitaciones, salas de motores y centros de transformacin, donde
el manejo preciso de los equipos a baja velocidad con tiempo, ocioso se
requiere perodos entre ascensos. Cargas de capacidad pueden ser
manejados para la instalacin inicial de los equipos y de mantenimiento poco
frecuente.
CLASE B (SERVICIO LIGERO)Este servicio cubre las gras que se pueden utilizar en los talleres de
reparaciones, operaciones de montaje de luz, edificios de servicios, luz,
almacenamiento, etc. Donde los requerimientos de servicio son la velocidad
lenta. Las cargas pueden variar desde sin carga hasta ocasionales cargas
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
34/155
34
completas calificados con cuatro y cincuenta y ocho ascensos por hora, con
un promedio de tres metros por ascenso.
CLASE C (SERVICIO DE MODERADO)
Este servicio cubre las gras que se pueden utilizar en los talleres de
mquinas o salas de mquinas de fbricas de papel, etc. Donde requisitos
de servicio son moderados. En este tipo de servicio de la gra se encargar
de cargas que en promedio el 50 por ciento de la capacidad nominal de 5 a
10 elevaciones por hora, con un promedio de 15 pies, y no ms del 50 por
ciento de la elevacin a la capacidad nominal.
CLASE D (SERVICIO PESADO)
Este servicio cubre las gras que pueden utilizarse en grandes talleres
mecnicos, fundiciones, fabricacin de plantas de acero almacenes, patios
de contenedores, aserraderos, etc. Y las operaciones de cubo normal del
derecho y del imn donde pesada se requieren la produccin de deber. En
este tipo de servicio, cargas cercanas a 50 por ciento de la capacidad
nominal sern manejados constantemente durante el perodo de trabajo. Las
altas velocidades son deseables para este tipo de servicio con 10 a 20
ascensos por hora promedio de 15 metros, no ms del 65 por ciento de los
ascensores en la capacidad nominal.CLASE E (SERVICIO SEVERO)
Este tipo de servicio requiere una gra capaz de manejar cargas se acercan
a una capacidad nominal durante toda su vida.
Las aplicaciones pueden incluir imn, cubo, imn / volteo gras combinacin
para depsitos de chatarra, fbricas de cemento, aserraderos, plantas de
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
35/155
35
fertilizantes, el manejo de contenedores, etc. Con veinte o ms elevadores
por hora en o cerca de la capacidad.
CLASE F (SERVICIO SEVERO CONTINUA)
Este tipo de servicio requiere una gra capaz de cargas de manipulacin se
acercan a la capacidad nominal continuamente bajo condiciones severas de
servicio en toda su vida. Las aplicaciones incluyen gras especiales
diseadas a medida esencial para la realizacin de las tareas de trabajo
fundamentales que afectan a la instalacin de produccin total. Estas gras
deben proporcionar la ms alta fiabilidad con una especial atencin a la
facilidad de las caractersticas de mantenimiento.
NFPA 70E(Los Requisitos de Seguridad Elctrica de los Empleados
en los Lugares de Trabajo).
Gras y polipastos elctricos.
Medios de desconexin.
Medios de desconexin del conductor de carrilera. Entrelos conductores
de contacto de la carrilera y la fuente de alimentacinse debe instalar un
medio de desconexin. Esemedio de desconexin deber estar conformado
por el interruptordel circuito del motor, interruptor automtico, o interruptorencaja moldeada. El medio de desconexin deber sercomo se indica a
continuacin:
(1) Fcilmente accesible y accionable desde el suelo o desdeel nivel del
piso.
(2) Adecuado para quedar bloqueado en la posicin abierta
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
36/155
36
(3) Abrir simultneamente todos los conductores no puestosa tierra
(4) Ubicado al alcance de la vista desde los conductores decontacto de la
carrilera.
PROY-NOM-006-STPS-2013, Manejo y almacenamiento de
materiales-Condiciones de seguridad y salud en el trabajo.
Medidas de seguridad para la revisin y mantenimiento de gras:
a) Disponer de un interruptor de proteccin general que desconecte la
corriente elctrica de la gra al realizar operaciones de mantenimiento,
cuando aplique, conforme al procedimiento de bloqueo de energa que prev
la NOM-004-STPS-1999, o las que la sustituyan, y
b) Someter las gras a las pruebas de carga correspondientes que indique el
fabricante, despus de que sea modificada su estructura, accesorios,
mecanismos, contrapesos, elementos de estabilizacin o cualquiera otra
parte que altere las condiciones de funcionamiento y antes de volver a
operarla.
NRF-183-PEMEX-2007. Equipo de maniobraGras viajeras, polipastos y
Malacates.
Esta norma de referencia establece los requisitos y criterios para diseo,fabricacin, materiales, inspeccin ypruebas de gras viajeras, polipastos y
malacates con accionamiento manual, elctrico o neumtico utilizadostanto
en reas clasificadas y no clasificadas como peligrosas; para el
mantenimiento de equipos y manejo demateriales requeridos en las
instalaciones de PEMEX.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
37/155
37
VIIIPLAN DE ACTIVIDADES.
SISTTEMEX S.A DE C.VUNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL ESTADO DE QUERETARO
MANTENIMIENTO INDUSTRIAL
ENERO FEBRERO MARZO ABRIL
N Actividad
Accin
SemI
Sem II
SemIII
SemIV
Sem V
Sem I
Sem II
SemIII
SemIV
Sem I
Sem II
SemIII
SemIV
Sem I
Sem II
SemIII
SemIV
1 Induccin a SISTTEMEXPR
2 Induccin al departamentoPR
3 Levantamiento de datosPR
4 Identificacin de maquinasPR
5 Seleccin de requerimientosPR
6 Elaboracin deprocedimiento de instalacin
PR
7 Elaboracin de rutinasP
R8
Indicaciones previas aldepartamento
P
R
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
38/155
38
IXRECURSOS MATERIALES Y HUMANOS.
I) Recursos Humanos
Jefe de mantenimiento
7 tcnicos de mantenimiento
Soldador.
Asesor estructural
II) Recursos Materiales
Camin pluma.
Gra Telescpica.
Equipos de oxicorte
Llaves de impacto.
Eslingas, estrobos, grilletes.
III) Equipos de Proteccin Personal
Casco de Seguridad
Lentes de seguridad
Zapatos de Seguridad
Protectores auditivos tipo fono
Mscaras doble va con filtro para gases cidos y vapores
orgnicos.
Arns de seguridad.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
39/155
39
Lneas de vida
Protector facial
Peto de cuero
Mangas de cuero
Guantes de cuero
Extintor
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
40/155
40
XDESARROLLO DEL PROYECTO.
10.1 INTRODUCCIN.La empresa solicit la elaboracin de 2 gras bipuente, con un claro de 25
metros y 10 toneladas en capacidad de carga, as mismo sea para uso de
Servicio Severo (clase E) segn la Norma CMAA, para esto fue necesario
realizar algunos estudios donde se evalu los esfuerzos y deformaciones en
este equipo antes mencionado.
Los Puente Gra, fueron diseadas y construidas de acuerdo a los
requerimientos de CMAA Specification No. 70, DIN 15018, DIN 4132,
ANSI/ASME B30.2, B30.16 y B30.17; (segn aplique) empleando la ltima
revisin vigente de cada documento.
El alcance de suministros incluy el diseo, equipo, accesorios, materiales,
fabricacin, pintura y recubrimiento anticorrosivo y/o antichispa, empaque,
preparacin para embarque, embarque y transporte al sitio de la obra,
montaje, pruebas y puesta en servicio, as como los accesorios y equipo
adicional que defini el proveedor, para cumplir con los requerimientos del
proyecto.
Requerimientos Generales:
El equipo elctrico, instalacin elctrica y accesorios deben cumplir
con los requerimientos de CMAA-70.
Los puentes gra deben estar provistas de amortiguamiento en los
extremos de los cabezales del puente.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
41/155
41
Las gras deben estar equipadas con los dispositivos de seguridad
que el fabricante considere convenientes, adicionales a los requeridos
en esta especificacin.
10.2 CARACTERSTICAS DE DISEO Y OPERACINLas condiciones tcnicas/operativas presentadas a continuacin deben ser
cumplidas en su totalidad y sin limitarse a ellas:
10.2.1 SISTEMAS MECNICOSEl diseo, materiales, fabricacin, inspeccin y pruebas, deben cumplir con
los requerimientos del CMAA Specification 70, DIN 15019 DIN 4132, a
menos que se indique otro requerimiento.
Los elementos de las gras que requieran ajuste, mantenimiento e
inspeccin deben ser de fcil acceso y remocin.
I) Se debe contar con una escalera tipo gato en el puente gra el
cual servir como acceso a las vigas para fines de inspeccin y
certificacin del puente gra.
II) La distancia mnima entre las gras y cualquier obstculo debe ser
de 500 mm.
III) Los dispositivos de control, arranque y parada deben estar visiblesy accesibles para el operador y cumplir con los requerimientos de
OSHA y CMAA. Cada mecanismo de elevacin de carga con
motor debe tener dos frenos: uno para el motor y otro en el eje del
reductor, que garanticen que no ocurrirn desplazamientos o
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
42/155
42
movimientos indeseados. En el caso de ser monorriel debe tener
un freno de desplazamiento y otro de izaje.
IV) Las cajas de engranajes deben fabricarse de manera que el
sellado sea hermtico y con una tapa de inspeccin fcilmente
removible.
V) Los trolley (figura 11), segn el caso, deben ser diseados para
que permanezca inmvil cuando se levante o baje la carga.
Los procedimientos de soldadura deben cumplir con los requerimientos de
AWS D14.1 donde sean aplicables.
Figura 11. Trolley comun.
I) El bastidor del carro debe ser de acero estructural soldado con
tratamiento trmico de alivio de tensiones.Las piezas sujetas africcin, en contacto o rozamiento, (poleas, ruedas del carro, el
gancho etc.) deben ser de material anti chispa.
II) Los ganchos deben ser en acero en zonas de donde no haya
riesgo de explosin y de bronce de alta resistencia para zonas con
riesgo de explosin, el gancho debe estar soportado sobre
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
43/155
43
rodamientos axiales para que pueda girar libremente sobre su eje.
El bloque de los ganchos debe ser de bronce con proteccin del
mismo material. No se acepta recubrimiento galvanizado en el
gancho.
III) Las carcasas de los reductores deben ser de una sola pieza
fundida o de acero estructural soldado y tratamiento trmico de
alivio de tensiones.
IV) Los tambores de izaje debe ser fabricado de acero soldado y
relevado de esfuerzos.
V) El puente gra deber estar equipado con parachoques de caucho
para trabajo pesado.
VI) La viga puente y las vigas carrilera, debern estar equipadas con
topes de fin de carrera de acuerdo a ASME B30.17.
VII) La mxima flecha vertical en las vigas del puente ocasionada por
el peso del carro y la carga admisible de trabajo, no deber
exceder lo especificado por la norma CMAA.Las gras debern
ser diseadas y previstas para operar en un ambiente tropical
hmedo, saturado de gases inflamables en un rea de alto riesgo
de explosin, Clase 1, Divisin 1.VIII) El desensamblaje de los equipos debe poder realizarse fcilmente
sin necesidad de utilizar polipastos adicionales para izaje.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
44/155
44
Las gras deben tener los elementos necesarios para prevenir movimientos
de sobre izaje o sobre descenso, sobre carrera transversal y sobre carrera
longitudinal (segn aplique).
I) Los mecanismos de frenado para todos los desplazamientos
deben ser preferiblemente de activacin automtica.
II) Deben suministrarse frenos para el gancho de izaje durante los
movimientos transversales as como durante los desplazamientos
longitudinales del puente, de modo que operen automticamente
cuando los motores respectivos sean des-energizados. Los frenos
deben producir un efecto de parada adecuado bajo cualquier
condicin de carga, incluyendo la carga de prueba, en cualquier
posicin de elevacin.
III) Deben suministrarse topes en ambos extremos del recorrido del
puente as como en los extremos laterales para el movimiento
transversal del trolley. Los topes deben disearse para detener el
puente y el trolley respectivamente, a la carga y la velocidad que
se especifiquen en la Hoja de Datos. Los topes deben ser
fabricados, de fundicin de acero o de acero estructural
recubiertos con material antichispa y deben estar rgidamenteatornillados a las vigas respectivas.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
45/155
45
10.2.2 SISTEMA ELCTRICOPara los puente gras (Figura 12), el puente gra debe operarse
elctricamente tanto para los desplazamientos longitudinales transversales,
as como los de izaje.
Fig. 12. Sistema electrico de grua puente.
I) Las estaciones de mando (botoneras) para los dos equipos deben
ser selladas a prueba de agua, soportadas con cable de acero
para resistir su peso y evitar daar los cables elctricos.
II) Los cables conductores elctricos viajeros deben ser flexibles,
planos en forma de onda, y deben cumplir con los requerimientos
del articulo 610 (Cranes and Hoist) del NFPA 70 (o equivalente).
III) Para soportar y trasladar los cables de suministro elctrico de los
motores de la gra en el recorrido, se requiere de carretilla con
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
46/155
46
gua para el acomodo del cable elctrico.La tensin de servicio
para cada estacin ser como aparece en la hoja de datos de las
gras.
IV) El equipo debe soportar variaciones en el voltaje de 10%. El
suministro de los equipos debe incluir, controlador por botonera
independiente identificando plenamente en idioma espaol la
funcin de cada botn (izquierda, derecha, etc.).
V) Grado de proteccin del motor, de frenos y polipasto IP 54.
Los tablero de control debe ser tipo NEMA 7, hermtico a prueba de agua,
incluye combinacin de interruptor termomagntico con arrancador
magntico para cada motor y direccin, relevador para proteccin contra
fallas de fase, proteccin para bajo voltaje, portafusibles con fusibles y todos
los accesorios requeridos para el control y operacin de las gras.
En general, toda la instalacin elctrica de los equipos debe ser apropiada
para, rea clasificada como Clase 1, Divisin 1, para los equipos que
aplique.
Motores del polipasto, trolley y carros testeros, deben estar equipados con
termistores incrustados en el bobinado para protegerlo delsobrecalentamiento. Tipo jaula de ardilla TEFC, con rotor cilndrico y
aislamientos clase F.
Los dos equipos deben incluir un interruptor totalizador (circuit breaker) para
apagar y encender el sistema elctrico completo en encerramiento NEMA 7,
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
47/155
47
el cual debe instalarse en un sitio apropiado para que sea fcil su operacin
en caso de emergencia.
En general todo equipo o accesorio que pueda generar chispa debe estar
alojado en el interior de una caja con grado de proteccin NEMA 7, para los
equipos que aplique.
Tableros de distribucin elctrica con totalizadores, arranque directo para
cada motor y sistema de control;
I) Para el sistema elctrico de las gras a lo largo de la va de
rodadura, las lneas elctricas sern blindadas, mediante carro
colector y platina de cobre, protegidos por carcasa en material
PVC. El sistema de fuerza debe ser de una estructura
cerrada,segura para el personal y virtualmente libre de
mantenimiento. El sistema de alimentacin elctrico debe ser
compacto y seguro.
10.2.3 REQUERIMIENTOS DEL POLIPASTOLos mecanismos para elevacin de cargas deben ser del tipo malacate
integrado al bastidor de los carros y deben tener como mnimo lo siguiente,
sin limitarse a ello:
I) Motor elctrico acoplado a:
a) Acople flexible
b) Reductor de velocidad del tipo de engranajes helicoidales de
ejes paralelos en caja bipartida hermticamente cerrada, en
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
48/155
48
bao de aceite con drenaje y nivel, con cojinetes del tipo
rodamiento antifriccin autolubricados. La salida del reductor
se debe acoplar directamente con el tambor ranurado.
II) Un freno mecnico y uno elctrico. Los frenos deben tener la
capacidad suficiente de soportar el 110% de la carga
III) Un tambor ranurado para el enrollamiento del cable de carga. El
tambor debe estar apoyado en el extremo opuesto al reductor
sobre un rodamiento antifriccin autolubricado. El nmero de
cables y poleas debe cumplir con los requerimientos de carga.
IV) Un gancho diseado para los requerimientos de trabajo.
V) La velocidad del motor elctrico para el mecanismo de elevacin
no debe ser mayor de 1200 rpm. El mecanismo de elevacin debe
estar equipado con un interruptor de lmite que controle la carrera
del gancho en la parte superior.
VI) Polipasto de operacin suave y silenciosa. Cobertura total de
proteccin para tambor, cable de acero, guas de cable de acero y
limitadores de desplazamiento.
VII) Gancho en acero forjado para rea sana o con recubrimiento en
bronce de alta resistencia para reas con posibilidades deexplosin o incendio, con capacidad de rotar a 360 con
dispositivo de seguridad y rodamientos de carga axial.
VIII) Poleas de acero forjado antifriccin para reas sanas o en bronce
de alta resistencia para reas clasificadas, las poleas deben evitar
que el cable se salga de las mismas.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
49/155
49
IX) Tambor de acero, con ranuras maquinadas para evitar el sobre
enrollamiento del cable, con rodamientos lubricados por ambos
extremos.
X) Cable de acero galvanizado con alma de fibra de acero anti
giratoria. Gua de cable de acero resistente al desgaste.
XI) Interruptores lmite de ascenso y descenso ajustables.
10.3 PROPUESTA
La propuesta de la empresa para la construccin de la gra puente (Figura
13), por parte del PROVEEDOR es la siguiente:
Figura13. Gra puente.
Consideraciones de carga y seccin propuesta:
1) Clase E servicio severo.
2) Capacidad: 10 toneladas
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
50/155
50
3) Peso de equipo: 800 kg
4) Impacto vertical: 25 %
5) Carga axial por frenado: 20 % carga. AISC
6) Especificaciones para clase E de servicio
7) Deformacin vertical admisible = L/ 1000
8) Deformacin lateral admisible = L/ 600
Es muy importante para la empresa contar con herramientas que permita
agilizar el proceso de produccin, as como la demanda y entrega puntual de
producto terminado para el cliente. Derivado de estas necesidades surgidas
dentro de la planta, se instalarn dos nuevas gras puente con capacidad de
carga para 10 toneladas cada una.
La resistencia de los puentes gra no es funcin exclusiva de las
caractersticas geomtricas y de la carga nominal y peso propio, sino que
tambin depende de las condiciones de utilizacin y del espectro de sus
estados de carga. A fin de poder estudiar correctamente el comportamiento
del puente gra se establece la clasificacin segn la CMAA.
La clase de utilizacin es una clasificacin muy importante en la que se toma
como principal variable el nmero de ciclos de maniobra a lo largo de la vidatil del aparato. El nmero total de ciclos de maniobra es la suma de todos
los ciclos de maniobra efectuados durante la vida especificada del aparato
de elevacin entendindose como ciclo de maniobra: el lapso de tiempo que
se sucede entre mantener una carga y el momento en el que la maquinaria
se encuentra preparada para izar la siguiente.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
51/155
51
10.3.1 CLASIFICACIN POR LA CLASE DE SERVICIO
I) De emergencia o de reserva (clase A1)
II) Infrecuente (clase A2)
III) Ligero (clase B)
IV) Mediano (clase C)
V) Pesado (clase D)
VI) Severo (clase E)
VII) Molino (clase F)
La clase de utilizacin es una clasificacin muy importante en la que se toma
como principal variable el nmero de ciclos de maniobra a lo largo de la vida
til del aparato. El nmero total de ciclos de maniobra es la suma de todos
los ciclos de maniobra efectuados durante la vida especificada del equipo de
elevacin entendindose como ciclo de maniobra: el lapso de tiempo que
sucede entre mantener una carga y el momento en el que la maquinaria se
encuentra preparada para izar la siguiente.
Para calcular el nmero de ciclos de maniobra del puente gra durante su
vida til recurriremos a una sencilla frmula:
Ciclos totales = Vtil D H Ch
Dnde:
Vtil = Vida til del puente gra = 10 aos
D = Das de utilizacin al ao = 312 das
H = Horas de utilizacin al da = 18 horas
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
52/155
52
Ch = Ciclos de maniobra por hora = 15 ciclos / hora
Ciclos totales = 10 312 18 15 = 842400 = 8.4 x 105
EL estado de carga es un parmetro fundamental en la vida de la estructura.
Se determinan en funcin de los ciclos de maniobra y la carga que
transporte en servicio de un orden de magnitud determinado relacionado con
la capacidad delaparato.
10.3.2 DIMENSIONAMIENTO DE LA GRA PUENTEEl mtodo a emplear es generalmente suficiente para calcular las fuerzas de
solicitacin. El dimensionamiento se basa en la norma DIN 120: Bases de
clculo para las estructuras de gras y caminos de rodadura.
I) Fuerzas Exteriores. Las estructuras estn solicitadas, de forma
concurrente, por varias fuerzas, diferenciadas entre cargas fijas,
fuerzas debidas a las diferencias de temperatura, al viento, nieve y
al frenado. Segn la DIN 120 se las divide en fuerzas principales y
fuerzas secundarias.
II) Fuerzas principales. Las cargas fijas solicitan la estructura de
forma constante sin variacin de intensidad, ni de direccin, por
ejemplo el peso propio y los contrapesos, entre otras. Una vez
estimadas estas cargas, se deben verificar sin son insuficientes. Si
esto ltimo llegase a ocurrir, se deber rehacer el clculo, segn
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
53/155
53
DIN 120, si los esfuerzos establecidos con las cargas fijas
sobrepasan en un 3% los esfuerzos admisibles.
a) Las cargas mviles comprenden todas las fuerzas cuya
intensidad y puntos de aplicacin cambian regularmente
durante el funcionamiento. Las fuerzas de inercia generadas
por el frenado y la aceleracin, forman parte de las cargas
mviles y se pueden despreciar si las fuerzas secundarias
fuesen tan importantes que obliguen a sobredimensionar las
secciones.
b) Los esfuerzos por las variaciones de temperatura, solo se
consideran en casos especiales, cuando la gra est sometida
a libre dilatacin, por estar a la intemperie y se admiten
cambios de temperatura entre -25 y +45 C.
III) Fuerzas secundarias. Estas fuerzas comprenden la presin del
viento, frenado y cargas sobre la escalera y pasarelas. Las gras
que se encuentran en el interior de edificaciones no son solicitadas
por el viento.
Con el peso propio de las distintas partes de la gra, y en especial
del puente de la gra, componen una parte considerable de la
carga y puesto determinadas partes del puente, como por ejemplo,
las vigas secundarias o el arriostrado inferior, estn solicitadas
casi exclusivamente por las fuerzas debidas al peso propio, es
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
54/155
54
necesario, hacer lo posible por conocer la magnitud de los pesos
propios. La validez de estas hiptesis se ha de comprobar
despus de ejecutar el clculo y el dimensionamiento,
rehacindose el clculo. Cuando la tensin total determinada con
base a dicha comprobacin exceda de las tensiones admisibles de
un 3% o ms (DIN 120, prrafo 3) en las partes ms peligrosas.
IV) Fuerzas de frenado: Las gras ejercen sobre los caminos de
rodadura esfuerzos horizontales en sentido longitudinal y
transversal adems de los verticales.
Segn la Norma DIN 120, ha de considerarse a la altura del borde
superior del carril, en sentido longitudinal, 1/7 de la carga que
acta sobre las ruedas frenadas, y en sentido transversal 1/10 de
las cargas mximas que actan sobre cada una de las ruedas y
para la posicin ms desfavorable del carro.
Se buscan los mximos esfuerzos horizontales sobre la viga del
camino de rodadura izquierdo. Para carga mxima y posicin del
carro ms desfavorable.
Supongamos que las presiones en las ruedas sean 13tcorrespondiente a la rueda frenada y 12t correspondiente a la
rueda no frenada. En este caso las fuerzas de frenado en sentido
longitudinal, situadas en el borde superior del carril de la viga
izquierda son:
tt 86.17/13
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
55/155
55
Y las fuerzas laterales en sentido transversal son:
tt 30.110/13 y tt 2.110/12
Asimismo, se ha de estudiar la viga carril derecha para carga
mxima y situacin ms desfavorable del carro.
V) Fuerzas de impacto
Los impactos se originan al mover la carga y al desplazar el carro
o la gra. La intensidad de los impactos debidos al movimiento de
la carga depende del tipo de trabajos a realizar por la gra y del
valor de la velocidad de trabajo.
10.4 REQUISITOSLos equipos que se instalaran en la empresa deben de cumplir ciertos
requisitos, que van en base a normatividad NRF-183-PEMEX-2007, de
Pemex, as como CMAA No. 70, DIN 15018, DIN 4132, ANSI/ASME B30.2,
B30.16 y B30.17
Debe cumplir con lo siguiente:
El equipo de maniobra de uso industrial (gras puente) debe operar en un
rango de temperatura entre -10y 50 C y en ambiente corrosivo.
Las condiciones de servicio tienen una gran influencia en el funcionamiento
de los equipos demaniobra, principalmente en las partes sujetas a desgaste
por lo que se debe tener especial cuidadoen la clasificacin del servicio, en
este caso ser de clase de servicio severo. Entre los factores que influyen en
el funcionamiento se incluyen:
Distribucin de la carga.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
56/155
56
Tiempo de operacin.
Condiciones ambientales.
Largas operaciones repetitivas de ascenso y descenso de cargas.
Los equipos de maniobra y accesorios se deben disear para resistir
los esfuerzos impuestos bajo condiciones de operacin normales,
mientras se manejen cargas que no excedan la capacidad nominal.
Para determinar la capacidad nominal de los equipos de maniobra, se
debe sumar el peso de los dispositivos de elevacin como parte de la
carga.
Las refacciones y partes de repuesto para los equipos de maniobra
deben cumplir con esta norma de referencia.
Al equipo de maniobra se le debe colocar un letrero en donde se
indique su capacidad nominal y ste debe ser legible desde el piso o
desde la posicin del operador.
10.4.1 GRAS VIAJERAS
Debe cumplir con lo siguiente:
Clasificacin:
EServicio Severo, por las condiciones de trabajo.
Por su accionamiento:
Motorizada. El puente, el polipasto y el carro son accionados con motor
elctrico.
Por su tipo de servicio:
Clase A: Servicio poco frecuente.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
57/155
57
Clase B: Servicio ligero.
Clase C: Servicio moderado.
Clase D: Servicio Pesado.
Clase E: Servicio severo.
Por su construccin
Bipuente:Gra que tiene dos puentes.
Por su forma de soporte
Apoyadas: Las ruedas de translacin de la gra se apoyan sobre la trabe
carril.
Medidas de seguridad:
1. La capacidad nominal se debe indicar en letreros colocados en ambos
lados del puente de la gra y deben ser totalmente legibles desde el
piso y la posicin del operador.
2. La carga total a izar no debe exceder la capacidad nominal del puente
de la gra, polipasto y gancho.
3. Los bordes del equipo deben estar libres de aristas o esquinas vivas
las cuales deben redondearse.
4. La gra debe ser diseada de modo que se facilite el reemplazo de
piezas que estn sometidas al desgaste.5. La gra se debe disear considerando las cargas dinmicas
originadas por impacto, aceleracin, entre otras; para esto, se debe
considerar los factores indicados en las normas para estructuras de
grasDIN 15018 partes 1 y 2 o especificaciones CMAA No. 70 para
gras viajeras bipuente.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
58/155
58
6. La carga lateral permitida debida a la aceleracin y desaceleracin de
la carga durante el izaje, debe ser menor al 10 por ciento de la carga
mxima de diseo.
7. Los materiales deben ser seleccionados para trabajar a los ciclos de
esfuerzos a los que estn sometidos.
8. Las partes estructurales se deben disear de acuerdo a lo indicado en
el captulo 70-3 de la especificacin No. 70 de CMAA para gras
viajeras bipuente o DIN 15018 partes 1 y 2 o equivalente.
9. Las partes mecnicas se deben disear de acuerdo al captulo 70-4
de la especificacin No. 70 de CMAA para gras viajeras bipuente o
equivalente.
10. Las partes sometidas a carga se deben disear de modo que la
tensin esttica calculada en el material, con base a la capacidad
nominal de la gra, no exceda el 20 por ciento de la resistencia ltima
del material.
11. Las partes para transportar carga se deben disear de tal manera que
el esfuerzo esttico calculado del material, con base en la capacidad
nominal de la gra, no exceda el 20 por ciento de la resistencia ltima
del material.12. ) Las partes sometidas a friccin se deben fabricar con material anti-
chispa y con recubrimientos.
13. Los mecanismos correspondientes a los tres movimientos en las
gras, deben tener su propio sistema motriz.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
59/155
59
14. La gra debe ser equipada con los dispositivos de seguridad
considerados por el diseo del fabricante.
15. El diseo debe permitir el fcil acceso a las partes que requieran
inspeccin y mantenimiento peridico.
10.4.2Requisitos en Carro Trolley
Deben cumplir con lo siguiente:
1. Se debe disear para que permanezca inmvil cuando se est izando
o bajando la carga.
2. La seleccin del carro debe ser de acuerdo a: clase de servicio Clase
E), frecuencia de operacin, distancia del recorrido, carga nominal y
disponibilidad de energa.
3. El tipo de accionamiento debe cumplir lo siguiente:
4. Ser motorizados para cargas o elevaciones mayores de 10 toneladas
y 9 m respectivamente o uno con engranes.
5. El contorno y espaciamiento de las ruedas del carro Trolley deben
ser compatibles con el tipo y tamao de la viga carril.
6. El bastidor del carro se debe construir de acero estructural soldado y
relevado de esfuerzos con un 25 por ciento de sobre diseo por
efecto dinmico.
10.4.3Puente
El puente de la gra debe ser de dos elementos (bipuente) y debe
cumplircon lo siguiente:
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
60/155
60
a) Se debe fabricar con vigas de dos tipos: I estndar o armada en forma de
cajn como se representaen la figura 14; y ser calculado para soportar la
carga nominal, su propio peso y las cargas adicionalesimpuestas al equipo,
en este caso aplica la viga armado en cajn, ya que la capacidad es de 10
Ton.
Figura 14. Vigas Puente
La seccin de la viga del puente se debe seleccionar de acuerdo a la tabla 1.
Capacidad (toneladas) Claro mximo de la gra
(m)
Seccin de la viga puente
1-5 15 Viga I estndar
7 y mayores 40 Armada en cajn
Tabla 1 Seccin para vigas puente
Las uniones entre el puente y los cabezales se deben atornillar, el sistema
de la unin atornillada debeestar alineada perpendicularmente y a escuadra.
Deflexin
Debe cumplir con lo siguiente:
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
61/155
61
1. La deflexin mxima vertical producida por la carga muerta, el peso
del polipasto, el carro y la carga nominal de la viga sin contra-flecha
no debe exceder 1/600 del claro. Las cargas de inercia verticales no
se deben considerar en el clculo de la deflexin.
2. La deflexin mxima vertical producida por el peso del polipasto, del
carro y la carga nominal en vigas con contra-flecha no debe exceder
1/800 del claro. Las cargas de inercia verticales no se deben
considerar en el clculo de la deflexin.
3. La contra-flecha debe tener el equivalente a la deflexin producida por
la carga muerta ms la mitad de la deflexin ocasionada por la carga
viva.
10.4.4Polipasto de la gra
Debe cumplir con lo siguiente:
Frenos
Cada unidad de movimiento de la gra motorizada debe estar equipada con
al menos unfreno de manera independiente y debe ser montado
directamente en la flecha del motor o en la caja deengranes. Deben tener la
capacidad trmica para cumplir con la frecuencia de operacin requerida porel servicio, en este caso servicio severo.
Freno del puente para gras motorizadas
Debe cumplir con lo siguiente:
Tener un freno electromagntico con la capacidad de frenado de por
lo menos 125 por ciento del par nominal del motor.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
62/155
62
Tener el par necesario con capacidad para detener el movimiento del
puente dentro de una distancia en metros igual al 10 por ciento de la
velocidad con que se traslada con carga nominal.
10.4.5 Materiales
Los materiales se deben seleccionar de acuerdo a los lmites de esfuerzos y
trabajo a los cualesestn sujetos, as como para las condiciones
ambientales.
El acero estructural empleado en la fabricacin de los elementos del equipo
de maniobra, debecumplir como mnimo con la especificacin ASTM A 36/A
36M o equivalente.
Los materiales para componentes de los polipastos, y gras viajeras deben
cumplir conesta norma de referencia.
Identificarse con las especificaciones correspondientes de ASTM o UNS o
equivalentes, incluyendo elgrado del material. Cuando no exista esta
designacin el fabricante debe incluir la especificacin del
material,propiedades fsicas, mecnicas, composicin qumica y
requerimientos de prueba.
El proveedor debe especificar las pruebas opcionales y las inspeccionesnecesarias para asegurarque los materiales cumplen los requerimientos del
servicio.
Materiales para fabricacin de polipastos
Tambor. Se debe fabricar como mnimo de acero estructural ASTM A
36/A 36M o equivalente.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
63/155
63
Cuerpo del aparejo. Se debe fabricar de acero estructural ASTM A
36/A 36M o equivalente.
Poleas. Se deben fabricar de acero o fundicin gris.
Cable de carga. Se debe fabricar de acero inoxidable ASTM A 492
UNS S30400 o equivalente.
Ganchos de carga y de suspensin. Se deben fabricar de bronce al
aluminio ASTM B 124/B 124M aleacin UNS C61900 o equivalente.
Seguro del gancho. Las lengetas de seguridad se deben fabricar de
acero inoxidable ASTM A 276 UNS S31600 o equivalente.
Materiales para fabricacin de carros
Bastidor del carro. Se debe fabricar como mnimo de acero estructural
ASTM A 36/A 36M o equivalente.
Ruedas del carro. Se deben fabricar de bronce al aluminio aleacin
UNS C61800 o equivalente y con una dureza de 200 BHN.
Rueda de mando. Se debe fabricar en bronce al aluminio aleacin
UNS C61800 o equivalente.
Materiales para fabricacin de gras viajeras
Puente de la gra. Se debe fabricar como mnimo de acero estructural
ASTM A 36/A 36M o equivalente.
Vigas carril. Se debe fabricar como mnimo de acero estructural
ASTM A 36/A 36M o equivalente.
Bastidor del cabezal. Se debe fabricar como mnimo de acero
estructural ASTM A 36/A 36M o equivalente.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
64/155
64
Pin del cabezal. Se debe fabricar como mnimo de acero SAE 1045
o equivalente.
Rueda de mando del puente. Se debe fabricar de acuerdo a lo
indicado en la mencin anterior.
10.4.6 Soldadura
Los procedimientos, calificacin de soldadura y soldadores deben cumplir
con AWS D14.1/AWSD14.1M o equivalente.
El personal que realice pruebas no destructivas se debe evaluar con base a
la NMX-B-482-1991 y laNRF-020-PEMEX-2005.
Las soldaduras de filete se deben inspeccionar al 100 por ciento por
inspeccin visual y lquidospenetrantes, y para partculas magnticas el 15
por ciento de muestreo al azar y deben cumplir con losrequerimientos de
AWS D1.1/AWS D1.1M o equivalente.
Para los puentes armados de cajn, que sean fabricados con soldadura de
penetracin completa,sta se debe inspeccionar visual y por lquidos
penetrantes al 100 por ciento y el 15 por ciento de muestreo alazar por
radiografa y debe cumplir con los requerimientos de AWS D1.1/AWS D1.1M
o equivalente.
Los niveles de aceptacin, deben ser de acuerdo con lo especificado en la
seccin 6 del AWSD1.1/AWS D1.1M o equivalente.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
65/155
65
10.4.7 Sistema elctrico
Motores elctricos
Deben cumplir con lo siguiente:
a) El proveedor debe suministrar la ingeniera, diseo, mano de obra,
materiales, fabricacin, supervisin,control y aseguramiento de calidad,
ensamble y pruebas. Los motores deben estar totalmenteensamblados y
probados en fbrica.
Deben cumplir con la NEMA MG-1 o equivalente.
b) Los motores y accesorios en reas clasificadas, deben cumplir con la
NEMA MG-1
c) Los alimentadores a motores, protecciones, circuitos y equipos de
control deben cumplir con el artculo430 de la NOM-001-SEDE-2005.
d) Se debe subministrar el tipo de motor de acuerdo a lo indicado en la
hoja de datos del Anexo 1 de estanorma de referencia y cumplir lo
siguiente:
1. La seleccin del motor (por proveedor) debe basarse en el clculo
de la potencia, en la clase de servicio y en la velocidad de izaje
indicada en la hoja de datos del Anexo 1 de esta norma de
referencia.2. Deben ser reversibles, para servicio intermitente con caracterstica
de par de arranque alto, capaces de operar a carga nominal y al
nmero de arranques por hora determinados por el servicio.
3. El aislamiento debe ser Clase F y estar protegido trmicamente
con un sensor de temperatura.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
66/155
66
4. Los motores para Clase I, Divisin 2, Grupo C o D deben cumplir
con lo indicado en 501-8 inciso b de la NOM-001-SEDE-2005.
5. Los motores a prueba de explosin deben cumplir con lo indicado
en 501-8 inciso a de la NOM-001-SEDE-2005.
Botonera colgante para gra
Debe cumplir con lo siguiente:
a) El voltaje mximo no debe exceder 150 V c.a. o 240 V c.c.
b) Los botones del control de mando deben regresar automticamente a
la posicin de paro apagado.
c) Debe indicar claramente la funcin de cada botn, si la seal es con
texto debe ser en idioma espaol.
d) Para proteger los cables elctricos, debe tener un cable de acero que
soporte los jalones debido a lamanipulacin del operador.
e) Debe contar con un botn de paro de emergencia de color rojo.
Cuando se requiera a prueba de explosin debe cumplir con lo indicado.
f) Debe tener una longitud de cable que mantenga la botonera a 1,2 m
del nivel de piso terminado.
Protecciones elctricas
Los sistemas de proteccin deben cumplir con lo siguiente:a) Los arrancadores deben ser combinacin interruptor termomagntico -
arrancador magnticoreversible, con tres elementos trmicos para
proteccin contra sobrecarga.
b) Las combinaciones (arrancadores) deben ser por lo menos tamao
NEMA 1 o equivalente.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
67/155
67
c) Los interruptores termo magnticos para proteccin contra cortocircuito
deben estar integrados en elgabinete del arrancador, la capacidad
interruptora debe cumplir los requerimientos de cortocircuito delsistema y
con el articulo 430 Parte E de la NOM-001-SEDE-2005.
d) La proteccin contra sobrecarga debe cumplir con lo indicado en el
artculo 430 Parte C de la NOM-001-SEDE-2005 y debe tener la
capacidad trmica para la clase de servicio especificado.
e) Cuando se especifique a prueba de explosin, el gabinete (envolvente)
donde se alojan los dispositivosde proteccin debe cumplir con 501-6
inciso a de la NOM-001-SEDE-2005.
Puesta a tierra de los equipos
Las partes metlicas expuestas y no portadoras de corriente elctrica del
equipo fijo, incluyendo sus cubiertas ysoportes metlicos, se deben
conectar a tierra, cumpliendo los requerimientos del apartado E Puesta a
tierrade los equipos del artculo 250 yarticulo 610-61 de la NOM-001-
SEDE-2005. As mismo, las estructuras detableros de piso y gabinetes
de tableros de pared, las carcasas de motores fijos y de motores
porttiles debencontar con las provisiones para conectarse a la red de
tierras.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
68/155
68
10.5 PROCEDIMIENTO DE MONTAJE E INSTALACIN.
El presente procedimiento, considera su aplicacin, para todas las
actividades asociadas al pre-armado, posicionamiento, alineamiento y
montaje final de las estructuras de la gra, al personal involucrado e
interesado. En base a la PROY-NOM-006-STPS-2013, Manejo y
almacenamiento de materiales-Condiciones de seguridad y salud en el
trabajo
El contenido de esta gua es un complemento para la mejor comprensin del
procedimiento a seguir,no es de cumplimiento obligatorio.
La operacin de gras debe incorporar la seguridad de las personas y la
propiedad situada dentro de su campo de accin.
Las gras son normalmente instalaciones de un valor considerable que
ocupan una posicin clave en el proceso de trabajo.
Los operadores deben por lo tanto ser seleccionados cuidadosamente y
deben recibir capacitacin bsica por especialistas con experiencia.
Es esencial tambin que las personas que integran el equipo de manejo de
materiales -eslingueros, sealizadores, supervisores-, reciban capacitacin
apropiada.
Los operadores deben ser de al menos 18 aos de edad. Deben ser
mdicamente aptos para la profesin. Al respecto, se deben considerar los
aspectos siguientes:
Fsicamente:
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
69/155
69
1) Capacidad visual y auditiva;
2) No presenta mareo cuando trabaja en altura;
3) Sin alguna enfermedad o dolencia que lo descarte para
la profesin, y
4) Sin problemas de consumo de alcohol o drogas.
Mentalmente:
1) Control bajo estrs;
2) Equilibrio mental, y
3) Sentido de responsabilidad.
Tecnologa de las gras
a. Terminologa y caractersticas;
b. Diferentes versiones y sus mtodos de instalacin;
c. Motores: principios operacionales;
d. Mecanismos: cadena cinemtica, principios de operacin y
control apropiado;
e. Frenos, limitadores de recorrido y velocidad: principios de
operacin y pruebas;
f. Equipo de control remoto elctrico: principios de operacin,funciones de seguridad, pruebas y ajustes.
g. Cables de acero: instalacin, verificaciones peridicas, criterios
para descarta miento, y
h. Dispositivos de seguridad: principios de operacin, pruebas y
ajustes.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
70/155
70
Puesta en servicio
a. Conexiones a tierra: brazos estabilizadores, rieles, bloques de
anclaje.
b. Instalacin especfica: gra anclada en edificio.
c. Equipo auxiliar y accesorios
d. Energa elctrica: peligros, sistemas de proteccin;
e. Operaciones de ensamblado, puesta en servicio, pruebas,
desmantelamiento, mantenimiento, yf. Traslado de la gra in situ y en carretera.
Uso de gras y reglas de seguridad
a. Diagrama de carga, configuracin de gra y de enrollamiento
de cable: procedimiento de seleccin y uso ptimo;
b. Limitadores e indicadores de capacidad nominal: principios de
operacin y pruebas;
c. Fuerzas que actan sobre la gra: condiciones en servicio y
fuera de servicio;
d. Estabilidad de la gra: influencia de varias configuraciones;
e. Influencia de condiciones atmosfricas y ambientales. Por
ejemplo, bajas temperaturas, formacin de hielo, neblina,
viento, tormentas, relmpagos, polvo, humo, atmsferas
corrosivas, entre otras;
f. Ambiente de la gra y sus restricciones: lneas energizadas,
reas prohibidas o peligrosas, presencia u operacin
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
71/155
71
simultnea de otras gras, radio transmisor, trfico areo,
lmites de ruido o contaminacin;
g. Procedimientos de puesta en marcha y de paro;
h. Operaciones prohibidas o peligrosas;
i. Lmites para el uso de gras;
j. Instrucciones especficas para la operacin de la gra o para el
sitio donde sta es utilizada, y
k. Prioridades de accin.
Operacin de la gra
a. Cabina del operador: acceso, seguridad y caractersticas que
contribuyen al confort del operador;
b. Equipo de control y monitoreo;
c. Ayudas de conduccin: indicadores y detector de interferencia;
d. Operacin a nivel de piso: por cable o radio control;
e. El uso apropiado de movimientos y de sus combinaciones;
f. Estimacin y marcado de distancia, y
g. Conduccin apropiada de los varios mecanismos para obtener
el rendimiento mximo.
Comunicacin
a. Seales manuales: directas o retransmisin de sealizacin;
b. Radio comunicacin, y
c. Control asistido por circuito de video.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
72/155
72
Manejo de materiales
a. Equipo de eslingueo: reglas para uso;
b. Elementos de sujecin para levantamiento de cargas: reglas
para uso;
c. Gua de carga manual;
d. Cargas: evaluacin, centro de gravedad, equilibrio, influencia
del viento;
e. Operaciones comunes de manejo de cargas: mover o girar unacarga;
f. Manejo de la carga con ms de una gra, y
g. Transporte de personal.
Inspeccin, mantenimiento e incidentes
a. Uso de la documentacin;
b. Inspecciones regulares e inspecciones previas a la operacin;
c. Reportes sobre funcionamientos defectuosos, y
d. Acciones en caso de funcionamiento defectuoso o falla de
alimentacin: cmo descender la carga.
Ejercicios sobre el uso, pruebas, mantenimiento y situaciones deemergencia
a. Estabilizacin y puesta en marcha de la gra, as como
verificacin del medio ambiente;
b. Procedimientos de puesta en marcha y de paro;
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
73/155
73
c. Inspecciones regulares: frenos, dispositivos de seguridad y
monitor de estado de carga;
d. Cambio en el enrollamiento del cable;
e. Cambio de elementos de sujecin de izamiento;
f. Lubricacin y verificaciones de nivel, y
g. Escape de seguridad.
Medidas de seguridad para la instalacin de polipastos:
a. Evitar que la ubicacin y puntos de anclaje constituyan un
factor de riesgo;
b. Considerar, segn sea el caso, su fijacin en el carro; su
ensamble y desensamble; el montaje y suspensin del cable o
cadena; la fijacin de la caja receptora, y la alimentacin de
energa, incluyendo los diagramas elctricos;
c. Comprobar que estn instalados los topes en los lmites del
rea de operacin, cuando se monte un polipasto sobre un
carro monorriel;
d. Proveerlos de libre acceso y espacio necesario para su
operacin;
e. Verificar que todo polipasto elctrico est conectado a tierra;
f. Cumplir en los polipastos de cable que:
1) El nmero de vueltas del cable alrededor del tambor,
sea al menos de dos al estar totalmente desenrollado.
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
74/155
74
2) El enrollamiento mximo del cable en el tambor no
exceda el 75% del dimetro lateral exterior del mismo.
g. Identificar en el polipasto, en un lugar visible para los operadores:
1) La carga mxima de utilizacin, y
2) La tensin elctrica o presin de aire especificada en
la placa de datos, cuando se trate de polipastos
elctricos.
Medidas de seguridad para la operacin de gras:
a) Revisar fsicamente la integridad de sus componentes antes de iniciar la
jornada, a fin de detectar signos de ruptura, fatiga, deformacin u otra
condicin que pudiera generar riesgos a los trabajadores o a las
instalaciones;
b) Revisar el equipo y comprobar que no rebasen la carga mxima de
utilizacin;
c) Verificar que el amarre sea de modo tal que la carga quede debidamente
asegurada y equilibrada;
d) Levantar la carga a la menor altura posible cuando se ponga en marcha el
polipasto, a efecto de verificar que sta no se deslice y evitar que se incline
durante su desplazamiento;
g) Verificar que el levantamiento de la carga se realice de modo vertical o
que el punto de anclaje y de sujecin estn en la misma lnea para no daar
el equipo;
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
75/155
75
h)Asegurar que la gra no se someta a un esfuerzo no superior al 50% de la
carga mxima de utilizacin, cuando la temperatura del medio ambiente sea
inferior a -15 C;
i) Evitar accionamientos involuntarios de polipastos, cuando stos se pongan
en reposo y se dejen suspendidos;
l) Limitar el nmero de arranques por hora y el tiempo de operacin a los
especificados por el fabricante;
m) Verificar que el cable de acero:
3) No se utilice como tierra fsica;
4) Se mantenga adecuadamente lubricado;
5) No roce con superficies que lo puedan cortar o daar,
cuando est sujeto a tensin, y
6) Se proteja y evite el contacto de ste con humedad,
gases y sustancias que puedan corroerlo;
p) Prohibir que se deje una carga suspendida desatendida sin la presencia
del operador.
Medidas de seguridad para la revisin y mantenimiento de gras:
a) Determinar la periodicidad de las revisiones del sistema elctrico, las
terminales, el interruptor de lmite, la caja receptora, los frenos, los ganchos,
engranajes, motor y carcaza;
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
76/155
76
b) Establecer la periodicidad de los ajustes del freno y del embrague o de los
interruptores lmite en los polipastos motorizados, de conformidad con las
indicaciones del fabricante;
d) Comprobar que todos los tornillos y tuercas estn correctamente
apretados;
e) Revisar que los ganchos de carga cuenten con un pestillo de seguridad en
buen estado;
f) Verificar que el cable de acero:
1)Se lubrique peridicamente, conforme a las instrucciones del
fabricante;
2)Se reemplace nicamente por otro del mismo tipo y caractersticas,
de acuerdo con las especificaciones del fabricante, cuando se
presente cualquiera de las condiciones siguientes:
Doce alambres rotos en forma aleatoria en un mismo torn por
cada cada del cable;
Desgaste de ms de un 10% del dimetro original del cable;
Retorcimiento, cocas, bucles, aplastamiento, evidencia de dao
por calor, quemaduras por flama o corrosin, o
Se formen ondas o se produzca una torsin no balanceada del
cable,
3)Se reemplace todo gancho:
Deformado, torcido o con fisuras;
7/25/2019 diseo de un puente grua de 10 ton
77/155
77
Abierto en ms del 5% de su garganta, o
Con desgaste mayor al 10% en el rea de contacto con la
carga;
i) Verificar las conexiones elctricas y que el motor gire en el sentido de las
manecillas del reloj;
j) Mantener engrasados tanto los engranes como el sistema de frenado y el
trinquete, de los malacates de tambor, de conformidad con las
especificaciones del fabricante.
10.4.1 RESPONSABILIDADES.
I) Jefe de rea.
A) Es responsable por la salud y seguridad del personal y por el
cuidado y proteccin del Medio Ambiente.
B) Deber asegurar que este procedimiento sea conocido por
todo su personal y que sea efectivamente aplicado.
C) Es responsable por la aprobacin, modificaciones y revision