704. Grua torre

GRÚA TORRE
AUTORES: AMARO ESPINOZA JOSE CARLOS, ARANDA GALICIA MIREYA, GUTIERREZ
FLORES MARÍA FERNANDA, MOLINA VILLEGAS VERÓNICA, PORTILLO PIMENTEL
JUANA VALÉRIA.
PROFESORES ASESORES: PROFRA. IVONNE VILLANUEVA ESCAZÁN Y BIOL. MA.
ELENA CORTÉS TORRES
ESC. SEC. GRAL “ATLATLAHUCAN” 17DES0038C
ÁREA: CONSTRUCCIÓN DE PROTOTIPOS, DEMOSTRACIÓN
PROYECTO ESCOLAR
ANTECEDENTES
Los primeros vestigios del uso de las grúas aparecen en la antigua Grecia alrededor del
siglo Vl. Se trata de marcas de pinzas de hierro en los bloques de piedra de los templos. Se
evidencia en estas marcas (cortes distintivos c.515) su propósito para la elevación ya que
están realizadas en el centro de gravedad o en pares equidistantes de un punto sobre el
centro de gravedad de los bloques.
La primera evidencia literaria inequívoca para avalar la existencia del sistema
compuesto de poleas aparece en los ejercicios mecánicos (Mech. 18, 853a32-853b13)
atribuido a Aristóteles (384-322), pero quizás elaborado en una fecha poco posterior.
Alrededor del mismo siglo, los tamaños de bloque en los templos griegos comenzaron a
parecerse a sus precursores arcaicos otra vez, indicando que se debe haber encontrado la
forma de usar polea compuesta más sofisticada en las obras griegas más avanzadas para
entonces.
Aunque las circunstancias exactas del cambio de la rampa a la tecnología de la grúa
siguen siendo confusas, se ha discutido que las condiciones sociales y políticas volátiles de
Grecia hacían más convenientes al empleo de los equipos pequeños para los profesionales
de la construcción que de los instrumentos grandes para el trabajo de inexpertos, haciendo la
grúa preferible a los polis griegos que la rampa que requería mucho trabajo, esta había sido la
norma en las sociedades autocráticas de Egipto y Asiria.
OBJETIVOS
1. Conocer las partes y el funcionamiento de una grúa
2. Realizar un modelo de una grúa a escala
MARCO TEÓRICO
Las grúas de tipo pluma se caracterizan por tener la capacidad de elevarse en sí
mismas, extendiéndose a lo largo o a lo ancho a través de diferentes tramos o secciones que
se van engarzando una con otra a través de sistemas hidráulicos y/o mecánicos.
En estos tipos de grúa hay diferente tipos de dispositivos en los cuales se basa el
funcionamiento de la misma. El más frecuentemente usado es el dispositivo que se aplica
para el replegado de la pluma sobre una grúa pluma que realiza la distribución en forma
horizontal y es de montaje rápido. Este tipo de grúa se monta sobre un pie de pluma y una
punta de pluma, articulados, entre sí, y atravesados por un sistema de cableado desde el
mando del carro de la pluma distribuidora, hasta el sistema de poleas, que le permiten circular
por encima de la pluma, articulando con los sistemas de poleas de la punta de la pluma que
permite la articulación para el ascenso y descenso de las cargas, movimientos, etc.
Las grúas más características son las grúas torres, que alcanzan medidas de hasta 50
metro de grúas torre, que pueden movilizar entre 3 y 12 toneladas, alcanzan una movilidad de
giro de hasta 20 metros por su eje. Cuentan con sistemas de ganchos, con bases auto
estable, trasladable sobre rieles. Se mueve en tres tipos de velocidades de elevación y tres
velocidades de giro, comandable con joysticks desde cabina, alimentación en 220/380 V-50
Hz-70 KW.
Una grúa torre, es un equipo o máquina de funcionamiento electromecánico o
hidráulico con un eje vertical giratorio y un brazo con varias poleas, que sirve para levantar
pesos y llevarlos de un punto a otro, dentro del círculo que el brazo describe. Otra definición
es que se trata de un tipo de grúa empleada para la elevación y transporte de cargas, por
medio de un gancho suspendido de un cable, en un radio de varios metros, a todos los niveles
y en todas direcciones. Está constituida esencialmente por una torre metálica, un brazo
horizontal giratorio, y los motores de orientación, elevación y distribución o traslación de la
carga. La capacidad de carga que tenga una grúa torre es variable, pues está basada en el
equilibrio de la carga con los contrapesos, ubicados en un extremo del brazo giratorio, siendo
la torre el eje de equilibrio. En la industria de la construcción-edificación, este tipo de grúa
constituye un medio vital a cuyo alrededor gira toda la obra. Define el ritmo de trabajo y es el
medio más universal empleado para el manejo de cargas y materiales, dejándolos con
precisión en el lugar requerido.
Los componentes de una grúa son los siguientes: Mástil: estructura metálica que da
altura a la grúa y sobre la que se coloca el elemento giratorio de la grúa. Pluma: estructura
que determina el máximo radico de acción de la grúa. Contrapluma: continuación de la flecha
en el sentido opuesto y se emplea para estabilizar la grúa. Contrapeso: bloque de hormigón
que se coloca en la Contrapluma para estabilizar el peso que se produce en la flecha. Lastre:
zapata formada por hormigón que estabiliza la grúa. Carro: dispositivo que se mueve a lo
largo de la flecha de la grúa y que da movilidad a la carga en sentido horizontal. Cables y
gancho: elementos de acero de alta resistencia que enganchan la carga y Motores que
permiten el movimiento en torno a sus diferentes ejes.
METODOLOGÍA
1.
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Elección del tema
Búsqueda de información
Desarrollo del modelo
Realización de pruebas preliminares
Ajustes y obtención de resultados.
MATERIAL
-Varilla de ½ y 3/8
-1 par de baleros modelo 19784
-10 barras de electrodos (soldadura para metales)
-2 palitos de bandera
-1kg de yeso
-2 poleas
-2 motores con sus mecanismos
- Fuente de energía (pila)
- Hilo cáñamo
DESARROLLO
Para la torre necesitamos cortar las siguientes medidas:




16 tramos de varilla de 3/8 de 22cm
6 tramos de varilla de 3/8 de 10cm
4 tramos de varilla de 3/8 de15cm
4 tramos de varilla de 1/2 de 80cm
Unimos 4 tramos de de 15cm para formar la base
Unimos 4 tramos de 10cm para formar el soporte
Unimos 4 tramos de 80 cm para formar la torre
Unimos los 16 tramos a la base en forma de diagonales
Unimos 2 tramos de 10 cm en la parte superior del soporte,
para ensamblar un eje de unión y el rotor de la pluma o brazo
SOPORTE
TORRE
BASE
VISTA SUPERIOR
DEL SOPORTE
EJE DE UNIÓN
Para la pluma necesitamos cortar las siguientes medidas:
 3 tramos de varilla de 1/2 de 1m
 2 tramos de varilla de 3/8 de 12cm
 3 tramos de varilla de 3/8 de 10cm
BASE
EJE DE UNIÓN
BRAZO
Unimos 2 tramos de 12 cm y 1 de 10 para la base de la pluma o brazo
Unimos 3 tramos de 1 m desde la base a un mismo punto para poder hacer el brazo
Unimos 2 tramos de 10 cm para poder ensamblar el eje de unión
RESULTADOS
La grúa que se construyó es un modelo a escala de una grúa torre. Inicialmente se
realizó un modelo con palitos de madera, pero después de algunas pruebas se decidió
cambiar la madera por varillas de fierro. En este momento se están probando diferentes
motores para encontrar los ideales para nuestro modelo. Una vez realizadas las pruebas
preliminares se podrá medir la fuerza, el trabajo, la energía potencial y la cinética que se
obtienen con nuestro modelo, utilizando diferentes objetos que pueda levantar la grúa.
CONCLUSIÓNES
Es una máquina de elevación de movimiento discontinuo destinado a elevar y distribuir
cargas en el espacio suspendidas de un gancho, utilizadas principalmente para la
construcción de edificios altos.
Existen muchos tipos de grúas diferentes, cada una adaptada a un propósito
específico. Los tamaños se extienden desde las más pequeñas grúas de horca, usadas en el
interior de los talleres, grúas torres, usadas para construir edificios altos, hasta las grúas
flotantes, usadas para construir aparejos de aceite y para rescatar barcos encallados.
Este proyecto puede ser utilizado para diferentes fines en la enseñanza de la Física
mecánica. Algunos que se plantean son los conceptos de fuerza, trabajo y energía. Por tanto,
la versatilidad de este proyecto se cree que puede ser un elemento valioso en la enseñanza
de la Física.
BIBLIOGRAFÍA
Cuervo, C.A 2013.Ciencias 2: Física: Y sin embargo se mueve. Ed. Oxford. México.
http://es.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%BAa_(m%C3%A1quina)
http://buenastareas.com
http://www.tudiscovery.com/maquinas_home/maquinas_vehiculos/maquinas_gruas/index.sht
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