UNIVERSIDAD TECNOLGICA EQUINOCCIALCampus Arturo Ruiz MoraSanto Domingo

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERACarrera de Ingeniera Electromecnica

ELEMENTOS DE MQUINAS IIInforme del Proyecto Final

Integrantes:Juan Carlos FreireAlfonso Snchez

Ing. Carlos CentenoDocente

Santo Domingo Noviembre/2014

TEMA

Diseo y construccin de un Prototipo para laboratorio de fsica de un puente gra a partir del modelo de un puente gra de 5tn.

OBJETIVO GENERAL

Aplicar los conocimientos adquiridos en la Materia de Elementos de Mquinas II para el diseo y construccin de un Prototipo para laboratorio de fsica de un puente gra.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Demostrar todos los movimientos de un puente gra (Elevacin, Translacin). Utilizar los elementos mecnicos dictados en clase para la construccin del prototipo. Realizar los planos respectivos para la construccin de este prototipo. Analizar los costos del prototipo y compararlos con los de un puente gra de 5tn. .

INTRODUCCINUna gra puente, comnmente llamado una gra puente, es un tipo de gra que se encuentra en entornos industriales. Una gra se compone de pistas paralelas con un puente mvil que abarca la brecha. Un polipasto, el componente de elevacin de una gra, viaja a lo largo del puente.

ANTECEDENTESPUENTE GRAUn 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.Gras de puente se utilizan comnmente en el refinamiento de acero y otros metales tales como cobre y aluminio. En cada paso del proceso de fabricacin, hasta que sale de una fbrica como un producto acabado, de metal es manejado por una gra puente. Las materias primas se vierten en un horno con una gra, metal caliente se enrolla al espesor determinado y revenido o recocido, y se almacena por un puente gra para el enfriamiento, las bobinas acabadas se levant y se cargan en camiones y trenes de puente gra y el fabricante o estampador utiliza una gra para manejar el acero en su fbrica. La industria del automvil utiliza gras para manejar materias primas. Pequeas gras de estaciones de trabajo, tales como gras plumas o gra, manejar cargas ms ligeras en un rea de trabajo, como el molino de CNC o vieron.Casi todas las fbricas de papel utilizan gras de puente para el mantenimiento regular que necesita la eliminacin de rodillos de prensa y otros equipos pesados. Las gras de puente se utilizan en la construccin inicial de las mquinas de papel, ya que hacen ms fcil la instalacin del papel de fundicin pesada tambores de secado y otros equipamientos masiva, algunas pesan hasta 70 toneladas.En muchos casos, el coste de una gra puente puede ser compensado en gran medida con los ahorros de no alquilar gras mviles en la construccin de una instalacin que utiliza una gran cantidad de equipos de proceso pesado.ELEMENTOS DE UN PUENTE GRA A la hora de clasificar los elementos del puente gra se pueden observar dos grandes grupos:

Estructura Engloba la totalidad de los elementos fsicos que componen el puente gra a excepcin de los mecanismos.

Mecanismos Son los elementos que hacen posible el movimiento de la estructura, del carro y de la carga.ESTRUCTURA La estructura principal de los puente gra es, por normal general, bastante genrica para todos los tipos de puente gra. Se caracteriza porque en la gran mayora de los casos contiene los siguientes elementos:1 Polipasto o carro mvil principal 2 Viga principal de la gra 3 Chapas de unin 4 Vigas testeras o testeros 5 Motor de traslacin del puente 6 Mando de control cableado o radio control 7 Equipamiento elctrico de la gra 8 Equipamiento elctrico del carro principal Con interruptor de lmite de izado Con detector de carga 9 Gancho de amortiguacin10 Montaje del ral C11 Fuente de alimentacin elctrica12 Cable alimentacin elctrica

MARCO TERICOESTRUCTURA DEL PUENTE GRUAViga principal Es la parte principal de la estructura. Su funcin es la de soportar el carro mvil y la carga de servicio siendo por tanto la parte crtica de la estructura.

Carro principal El carro principal o simplemente carro se trata del mecanismo encargado de elevar, descender o mover la carga a lo largo de la viga principal.

Vigas testeras Las vigas testeras o simplemente testeros son las vigas laterales sobre las que descansa la viga principal. Deslizan sobre una superficie o ruedan sobre un carril y su funcin es la de derivar los esfuerzos provenientes de la viga principal a los apoyos. Dentro de ellas se alojan las ruedas que sirve de apoyo a la estructura.

Unin Viga - Testeros La unin viga testero es la encargada de transferir los esfuerzo desde la viga principal a las vigas testeras laterales. Debe transferir y soportar todos los esfuerzos y por ello debe de ser excepcionalmente rgida. Para ello se realiza mediante distintos elementos y procedimientos que aseguren su rigidez. Se pueden diferenciar dos procedimientos de unin: Chapa frontal Por norma general los perfiles de la viga principal no poseen un extremo slido extenso, ms all de la propia superficie del perfil. Por esta razn, y para facilitar el montaje y aumentar la resistencia, el perfil de la viga principal se suelda a una chapa que posee las mismas dimensiones que el rea del perfil. Se la denomina chapa frontal por el tipo de unin que posee a la estructura.

Unin atornillada Con el objetivo de poder unir la viga principal a las vigas testeras se ha seleccionado, entre todas las opciones posibles, realizar una unin atornillada a ambos lados de la viga principal.

POLEA

Una polea es una rueda acanalada en todo su permetro. Mediante un sistema formado por poleas y correas de transmisin se transmite movimiento entre diferentes ejes.Dependiendo de la diferencia de dimetros entre la polea conductora y la polea conducida se pueden generar mecanismo de reduccin o de aumento.La polea tambin se utiliza como mquina simple que facilita el trabajo y permite levantar objetos pesados realizando menos esfuerzo.Polea simple fija al techoEs lo que se conoce por mquina de Atwood. La polea fija cuelga de un punto fijo facilitando muchos trabajos aunque empleamos la misma fuerza. La cuerda que rodea la polea recorre la misma distancia.nicamente se modifica la direccin de la fuerza a emplear. Nos es ms fcil tirar de la cuerda hacia abajo que tirar hacia arriba.Polea mvilLa polea est unida a la carga y puede moverse verticalmente a lo largo de la cuerda. La carga del objeto es soportada por ambos segmentos de la cuerda.PolipastoEs una clase de mquina que combina sistemas de poleas fijas y mviles, se consigue el efecto de las dos, y se utilizan para levantar grandes pesos.

SERVOMOTOR

Un servomotor (tambin llamado servo) es un dispositivo similar a un motor de corriente continua que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posicin dentro de su rango de operacin, y mantenerse estable en dicha posicin.1Un servomotor es un motor elctrico que puede ser controlado tanto en velocidad como en posicin.Es posible modificar un servomotor para obtener un motor de corriente continua que, si bien ya no tiene la capacidad de control del servo, conserva la fuerza, velocidad y baja inercia que caracteriza a estos dispositivos.Est conformado por un motor, una caja reductora y un circuito de control. Tambin potencia proporcional para cargas mecnicas. Un servo, por consiguiente, tiene un consumo de energa reducido.La corriente que requiere depende del tamao del servo. Normalmente el fabricante indica cul es la corriente que consume. La corriente depende principalmente del par, y puede exceder un amperio si el servo est enclavado, pero no es muy alta si el servo est libre movindose todo camaroEn otras palabras, un servomotor es un motor especial al que se ha aadido un sistema de control (tarjeta electrnica), un potencimetro y un conjunto de engranajes. Con anterioridad los servomotores no permitan que el motor girara 360 grados, solo aproximadamente 180; sin embargo, hoy en da existen servomotores en los que puede ser controlada su posicin y velocidad en los 360 grados. Los servomotores son comnmente usados en modelismo como aviones, barcos, helicpteros y trenes para controlar de manera eficaz los sistemas motores y los de direccin.RODAMIENTOS

Es el conjunto de esferas que se encuentran unidas por un anillo interior y uno exterior, el rodamiento produce movimiento al objeto que se coloque sobre este y se mueve sobre el cual se apoya.Los rodamientos se denominan tambin cojinetes no hidrodinmicos. Tericamente, estos cojinetes no necesitan lubricacin, ya que las bolas o rodillos ruedan sin deslizamiento dentro de una pista. Sin embargo, como la velocidad de giro del eje no es nunca exactamente constante, las pequeas aceleraciones producidas por las fluctuaciones de velocidad producen un deslizamiento relativo entre bola y pista. Este deslizamiento genera calor. Para disminuir esta friccin se lubrica el rodamiento creando una pelcula de lubricante entre las bolas y la pista de rodadura.Las bolas, en su trayectoria circular, estn sometidas alternativamente a cargas y descargas, lo que produce deformaciones alternantes, que a su vez provocan un calor de histresis que habr que eliminar. Dependiendo de estas cargas, el cojinete se lubricar simplemente por grasa o por bao de aceite, que tiene mayor capacidad de disipacin de calor.TiposRodamientos rgidos de bolas.Robustos, verstiles y silenciosos. Pueden funcionar a altas velocidades y son fciles de montar. Los rodamientos de una hilera tambin estn disponibles en versiones obturadas; estn lubricados de por vida y no necesitan mantenimiento. Los rodamientos de una hilera con escote de llenado y los de dos hileras son adecuados para cargas pesadas.PERFL IPN

Un perfil IPN es un tipo de producto laminado cuya seccin tiene forma de doble T tambin llamado I y con el espesor denominado normal.Las caras exteriores de las alas son perpendiculares al alma, y las interiores presentan una inclinacin del 14% respecto a las exteriores, por lo que las alas tienen un espesor decreciente hacia los bordes. Las uniones entre las caras del alma y las caras interiores de las alas son redondeadas. Adems, las alas tienen el borde con arista exterior viva e interior redondeada.

DATOS TCNICOS Y DIMENSIONAMIENTO DE LOS MECANISMOS DEL PUENTE GRA

TESTERA

POLIPASTO ELCTRICO