Curso: 7mo

División: Mecánica VialAsignatura: Maq. y Elem. De TransporteDocente: Vila, Andrés

Actividad N°:1Realizar una lectura y hace un resumen de las siguientes páginas. Investigar en que equipo o maquina y en que circunstancia o acción utilizarías cada elemento.

Máquinas Las máquinas son conjuntos de los elementos donde se verá su interacción, se

calcularán sus componentes, no tanto su estructura que es parte de la materia estática gráfica, y se evaluarán distintas versiones de una misma máquina para determinar el mejor empleo de la misma.

ElementosCon estos nos referimos a los elementos que componen las máquinas de transporte.Ellos son los encargados de transformar la fuerza y velocidad (potencia) de los

motores en movimiento de los artefactos o personas a movilizar. En éste curso se tratarán los elementos más comunes a los artefactos, como son:

a) Ganchos de sujeciónb) Poleas y tamboresc) Sistemas de frenadod) Elementos para la suspensióne) Engranajesf) Elementos de elevación

Introducción a la problemática del transporte:

El manejo de materiales es tan importante al recibirlos, en su proceso, ensamble, almacenamiento y embarque. Por esta razón se presta mucha atención a la manera de transportarlo, ya que esto ahorrará tiempo y dinero, en la fábrica, disminuirá esfuerzos a las personas en talleres mecánicos, etc.

Por esto en el manejo del material se debe considerar: a) Ubicación de la fábrica: ¿Está cerca de vías férreas, o embarcadero,

rutas? De otra manera: ¿Está cerca de alguna vía de comunicación?b) Disposición en la fábrica: ¿Están en la secuencia debida las distintas

operaciones que se efectúan dentro de la fábrica?c) Diseño del producto: ¿Pueden las partes individuales combinarse en un

solo molde? Esto no solo reduce los costos de producción sino que ahorra muchas maniobras de manejo. Si se fabrica un producto grande,

difícil de manejar, el añadirle asas o agarraderas, ¿simplifican su manejo para el cliente?

d) Empaque: Buscar la mejor forma de empacar, si es necesario.

En esta materia se aplicarán conocimientos aprendidos en materias como física, matemáticas, etc.

Su propósito es diseñar y calcular diferentes tipos de máquinas que se utilizan para transportar distintos elementos, tanto en su composición como formas y tamaños, en forma continua o discontinua, en altura u horizontal, a grandes o cortas distancias, a granel o bultos, etc o personas. Entre estos dispositivos se encuentran, los gatos o cric, tanto hidráulico como manual, grúas, aparejos, cintas transportadoras, canales transportadores, transportadores de rosca o espiral, ascensores, por gravedad, escaleras mecánicas, etc.

Unidad II

Conocimientos generales sobre distintos elementos de uso común en equipos y máquinas de transporte.

Ganchos de suspensión : a) Simples:

Se construyen para aparatos de elevación a mano, de 50 a 7500 Kg., y para aparatos accionados mecánicamente de 1 a 100 ton. Sus medidas están normalizadas.

Según norma DIN 689: ganchos con anillas para aparatos de mano.Cálculo: Esfuerzo de tracción admisible en la sección transversal de la rosca del collete, según la fuerza del gancho: adm= 033 a 800 Kg./cm2 promedio 500 Kg./cm2

Las tensiones a tener en cuenta son, en I y III la tracción, en II y IV la compresión.

b) Gancho se seguridad: Impiden que la carga salte de la abertura del gancho, el pestillo se retrae por medio del asa ha dejando libre la abertura del gancho.

c) Gancho de planchas: Está formado por varias planchas que tienen la forma del gancho con una brida móvil en la boca que facilita la repartición uniforme de la carga sobre todas las planchas.

d) Dobles: se construyen para fuerzas de 5 a 100 toneladas. Su sección peligrosa es I-II

e) Cerrados: Se emplean en grúas de cargas pesadas, para más de 100 toneladas. Excepcionalmente se los utiliza para fuerzas medianas o pequeñas, en estos los ganchos sonforjados en una sola pieza.

Soporte transversal del gancho: se lo calcula como una viga apoyada en sus dos extremossometida a la flexión por una carga Q en su punto medio (Q no es puntual)

Soporte del gancho: En la figura se ve el cojinete de bolas de gancho más sencillo, no graduable.

Z (número de bolas), D = diámetro, r = radio de rodamiento, d = diámetro de la bola P = trabajo de las bolas

Z = (D / d) - 1

P = (Q / z) * d2 Padm.= 150 a 250 Kg. /cm2

Poleas y tambores

a) Polea lisas: Se emplean para cadenas de elevación, están hechas de hierro fundido, puede ser con o sin borde lateral, diámetro de la rueda para accionamiento manual

b)

Es mayor a 20 veces el diámetro del hierro del eslabón (D20 d). Rendimiento 0,96.

c) Poleas dentadas (Nueces): Pueden ser de hierro fundido, fundición endurecida o acero moldeado. Para evitar el deslizamiento de la cadena, la rueda tiene guía o

abrazadera. Para asegurarse que el trabajo de la cadena sea preciso, ésta debe abrazar al menos 180 grados a la polea. El número mínimo de dientes es de z = 4, pero esfuerza mucho a la cadena, por lo general se utiliza z = 5. Si, d es el grueso del eslabón, z el número de dientes y l el paso del eslabón; el diámetro D primitivo de la polea está dado

por: D = ( (l / Sen [90/z])2 + (d / Cos [90/z])2) [mm.]d) Rueda para cadena articulada: compuestas por lo general de fundición de hierro o

de acero. Su rendimiento es de 0,96. El diámetro primitivo se calcula D = l / sen [180/z] [mm] donde z = n° de dientes, l = paso de la cadena.

e) Poleas de cable: Sirven para guía de cable, se construyen para poleas fijas, locas o de compensación (sirven para estabilizar la carga cuando se sube). Su diámetro D 20 d donde d = diámetro del cable. Tiene guía para el cable, están hechas de hierro o acero fundido. Su rendimiento es de aproximadamente 0,95.

f) Tambores (para cable): Para aparejos simples se arrolla un solo ramal en el tambor, para los aparejos gemelos, dos. El diámetro del tambor D debe ser mayor a 20 veces el diámetro del cable. Los tambores de cabrestantes de tracción fijos, móviles o desplazables y los de almacenamiento de grúas de carga pesada, se

construyen con superficie lisa. Los tambores de cable normales para aparejos y grúas tienen gargantas en la superficie en forma de estrías helicoidales practicadas al torno. Radio de las espiras = re = (d / 2) + (1 á 3 mm) Paso de la rosca = s = d + (1 á 3 mm) donde d = diámetro del cable. Los tambores de doble ramal, llevan espiras roscadas a la derecha y a la izquierda.

Están construidos de hierro o acero fundido oforjado. El cable se fija por medio de 2 chavetas con tornillo, diametralmente opuestas o por cuñas encajadas. Su rendimiento es de aprox. 95 % (0,95).

g) Tambores de fricción: Consiste en dos tambores iguales con gargantas torneadas, muy próximos entre sí, de manera que un mismo cable abrace los dos a la vez dandovarias vueltas en ellos. La manera de trabajar de estos es igual a la de tambores sencillos.

h) Manubrio de Seguridad: Durante el descenso de la carga, el manubrio es un peligro para los obreros. Para evitar eso se pone el manubrio de modo de poder

desacoplarlo. En la fig., se ve un esquema del manubrio de seguridad donde la manivela sirve el mismo tiempo de palanca de freno. El disco o polea de freno a va fija al eje por medio de una chaveta, mientras que la rueda del trinquete b gira libremente sobre el collete de la polea. El anillo elástico c que se coloca con tensión dentro de la polea, por un extremo está fijo a la rueda del trinquete, y por el otro a la manivela d. Durante la elevación, el manubrio, la

polea de freno y la rueda de trinquete están acoplados, y la última escapa a la accióndel gatillo f que está articulado sobre el bastidor e del torno. Al soltar el manubrio, basta el rozamiento del anillo elástico para retenerla carga por efecto del gatillo. Para el descenso, basta hacer girar el manubrio en sentido contrario, con lo cual cesael efecto del acoplamiento por fricción, la bajada se hace con el mecanismo usual detrinquete.

i) Trinquete: Sirve para retener la carga en cualquier punto de su carrera, al cesar la fuerza. 1- Trinquete por fricción o ranura: Tiene la ventaja de ser silenciosos, los externos no suelen usarse por ser peligrosos, los internos se suelen combinar con frenos de cinta. 2- Trinquete dentado o de gatillo: Son ruedas dentadas con retención de la misma, externa o interna; la externa se efectúa por medio de un gatillo, están hechas de hierro o acero fundido o acero forjado, usualmente el n° de dientes z es entre 8 á 12, a veces 25. Los dientes están trazados tangencialmente a un circulo de radio = 0,3 veces el radiointerior. Para mayor seguridad se pueden montar 2 o 3 gatillos. Las ruedas con gatillo interno son con los dientes internos.

j) Frenos de zapatas: la disposición de freno de zapatas sencillo se utiliza solo para pequeños momentos de frenado y diámetros de ejes de hasta 50 mm; en los otros casos se utilizan los frenos de zapatas doble. 1- Sencillo su usa una sola zapata que frenara el tambor por medio de la acción de la fuerza manual aplicada a una manija que al pivotar empuja la zapata contra el tambor. 2-Doble

se utilizan 2 zapatas de freno, por lo general con 180° entre ellas, similar al freno de los automóviles. Las zapatas pueden ser de fibra de ferodo o madera (álamo).

k) Frenos de cintas: Tienen una gran superficie de rozamiento y se utilizan en casos

de frenos sometidos a un solo sentido de rotación. Como órgano de frenado se usan cintas de acero generalmente con fibras de ferodo o de jurid. Las formas de construcción mas generalmente empleadas son: freno de cinta simple, diferencia y freno de adición o totalizador. El sencillo: se fija un extremo dela cinta al aparejo y el otro a la palanca de freno, al accionar ésta la cinta se ajusta a la polea frenándola; por lo general se utilizan cuando se tiene un solo sentido de

giro. Helicoidal: La cinta se tiene estrechamente arrollada sobre la polea, dando aproximadamente 1 ¾ vuelta, el mecanismo es igual al anterior. La presión de frenado (fuerza en la palanca) es menor. Diferencial: La presión de frenado es aún menor a las anteriores por actuar en el mismo sentido de la tensión. Adición: Se utilizan para sentido de rotación opuestos y en mecanismos de traslación, pero debido a que exige una fuerza aproximadamente 6 veces mayor que el freno de cintasencillo se suele adoptar el freno por zapatas dobles.

Elementos para la suspensión: Los medios de suspensión de carga se deben adaptar a los diferentes géneros de las mismas, se utilizan tenazas para cajas, pinzas para maderos, electroimanes para piezas de hierro pesadas, baldes o cucharas para arena, cereales, etc.

1) Electroimanes: Se emplean para fuerzas de atracción de 2 a 25 toneladas. En forma general están compuestos por: la caja a, bobinas b, aislamiento de gran resistencia al calor c (hasta 200°C), placa de base d, anillo de refuerzo soldado para evitar que se suelten las bobinas e, empaquetadura f, caja de

contactos con tapa protectora móvil g . Las fuerzas de suspensión solo son valederas para cuerpos de hierro grandes y macizos de forma lisa, como bloques. Piezas de fundición y otros análogos. Para piezas pequeñas o con superficies rugosas se va perdiendo la fuerza de sustentación debido a la falta de superficie de contacto. Por ejemplo: un electroimán de 1100 mm. De diámetro puede suspender 10 000 kg. De bloque macizo (100%), 5000 de bolas de fundición de acero (50%), 550 de lingotes (5,5%), 500 de chatarra (5%), 400 de virutas de fundición (4%) o 250 kg. De virutas de acero (2,5%). Las piezas calientes de hierro pueden ser transportadas con una seguridad aceptable hasta unos 500°C, Se debe tener en cuenta que el manganeso disminuye extraordinariamente la fuerza de sustentación, por tal motivo, no se deben suspender piezas de hierro con más de 5% de manganeso.

2) Cubos Volcadores: Se usan cuando la mercadería debe ser volcada siempre a la misma altura. Está suspendido del estribo de la grúa y puede girar

alrededor de un eje horizontal, esto se hace de manera que cuando el cubo está cargado el centro de gravedad está desplazado del eje, seevita el vuelco del cubo por medio de una puntal que lo sostiene hasta llegar

al lugar de vaciado, se suelta el puntal y el cubo gira, volcando su contenido.Al quedar vacío el cubo, su centro de gravedad vuelve a ser el normal y entonces se endereza automáticamente y se vuelve a apuntalar.

3) Cubos de puertas para vaciar por el fondo o lateral: Las puertas del fondo se mantienen cerradas por la acción de un cable, que pasa por

el tubo b y esta acoplado a la barra g, que sostiene los tirantes f que vinculan las puertas del fondo con la barra g, al tensar el cable, las puertas se cierran, al aflojarlo las puertas se abren por el peso del material

4) Cuchara: Se construyen para cabida de 1 á 3 m3,en raros casos apara 6 u 8 m3; para carbón o minerales las cucharas tiene fondo plano y

paredes bajas. Está compuesta por dos medias cajas, una cadena une a la media caja con el cable de vaciar, lo mismo ocurre con la otra media caja, de tal modo que al tirar del cable este junta las dos medias cajas, al aflojarlo por el peso del material se abren y se vacía la caja.

5) Tenazas: Son de hierro, pivotan en un extremo y libres en el otro, por mediode mecanismos, los extremos que pivotan son empujados hacia fuera provocando que los extremos libres (que son los superiores) se cierren.