Cómo Funcionan Las Grúas Hidráulicas

{h1}

Las grúas hidráulicas realizan tareas aparentemente imposibles, levantando objetos de 70 toneladas con absoluta facilidad. Ver el diseño simple detrás de los resultados de herculean.

-Las fuertes lluvias generadas por el huracán Danny inundaron -muchas partes de Charlotte, N.C. Las inundaciones crecieron tan rápidamente en Little Sugar Creek que las bases de un puente de tren colapsaron, lo que provocó que una locomotora diesel se estrellara en el arroyo. Como puede imaginar, una locomotora de 412,000 libras (186,880 kilogramos) no se levanta fácilmente. Después de que las aguas retrocedieron, los equipos de emergencia trajeron tres grandes grúas hidráulicas para camiones, una de 500 toneladas, una de 300 toneladas y otra de 175 toneladas, para levantar el tren fuera del lecho del riachuelo y regresar a las vías del tren.

Las grúas hidráulicas pueden ser simples de diseño, pero pueden realizar tareas hercúleas que de otra manera parecerían imposibles. En cuestión de minutos, estas máquinas son capaces de levantar vigas de puentes de multitones en autopistas y equipos pesados ​​en fábricas e incluso levantar casas frente a la playa a pilotes. Las grúas hidráulicas para camiones también se usan para sacar ballenas asesinas como Shamu de los tanques de agua cuando lugares como SeaWorld envían las ballenas a nuevos destinos.

Cuando se ve una grúa hidráulica en acción, es difícil creer cuánto peso se está moviendo, ya que trata con estos objetos multiton con relativa facilidad. Las grúas hidráulicas de camión varían en potencia de elevación. Es fácil decir cuánto puede levantar una grúa hidráulica particular con su nombre: una grúa de 40 toneladas puede levantar 40 toneladas cortas (80,000 libras o 36,287 kilogramos).

Suba a la cabina y le mostraremos cómo funcionan estas máquinas.

Se trata de la hidráulica

Si ha leído Cómo funcionan las máquinas hidráulicas, sabe que la grúa hidráulica se basa en un concepto simple: la transmisión de fuerzas de un punto a otro a través de un fluido. La mayoría de las máquinas hidráulicas utilizan algún tipo de incompresible Fluido, un fluido que está en su máxima densidad. El aceite es el fluido incompresible más utilizado para máquinas hidráulicas, incluidas las grúas hidráulicas. En un sistema hidráulico simple, cuando un pistón empuja hacia abajo el aceite, el aceite transmite toda la fuerza original a otro pistón, que es impulsado hacia arriba.

Este contenido no es compatible en este dispositivo.

En un sistema hidráulico simple, cuando un pistón se empuja hacia abajo, otro pistón se empuja hacia arriba. Haga clic en la flecha para una demostración.

UNA bomba hidráulica Crea la presión que mueve los pistones. La presión en un sistema hidráulico es creada por uno de dos tipos de bombas hidráulicas:

  • Bomba de desplazamiento variable - Haga clic aquí para obtener más información sobre las bombas de desplazamiento variable.
  • Bomba de engranajes

La mayoría de las grúas de camiones hidráulicos usan bombas de dos engranajes que tienen un par de engranajes interconectados para presurizar el aceite hidráulico. Cuando es necesario aumentar la presión, el operador presiona el acelerador del pie para hacer funcionar la bomba más rápido. En una bomba de engranajes, la única forma de obtener alta presión es hacer funcionar el motor a plena potencia.

Una grúa hidráulica de 70 toneladas utiliza un motor diésel de 12.7 litros que genera hasta 365 caballos de fuerza. El motor está conectado a tres bombas de dos engranajes, que incluyen:

  • Bomba principal - Esta bomba opera el vástago de émbolo que sube y baja el auge, así como las secciones telescópicas hidráulicas que extienden la pluma. La bomba principal puede generar 3,500 libras por pulgada cuadrada (psi) de presión. Genera más presión que las otras dos bombas porque es responsable de mover mucho más peso.
  • Bomba de contrapeso de presión piloto - Una grúa hidráulica utiliza contrapesos en la parte posterior de la cabina para evitar que se vuelque. Estos se agregan y eliminan mediante un elevador hidráulico que tiene su propia bomba. La bomba de engranajes de contrapeso puede generar 1.400 psi.
  • Bomba de dirección / estabilizador - Una bomba controla la dirección y los estabilizadores. Los estabilizadores se utilizan para estabilizar el camión durante las operaciones de elevación. Debido a que la dirección y el funcionamiento del estabilizador no se realizan simultáneamente, funcionan con la misma bomba. Esta bomba genera 1.600 psi.

En la siguiente sección, verá cómo el sistema hidráulico actúa sobre las otras partes de la grúa hidráulica.

Equipamiento básico

Algunos equipos básicos en una grúa hidráulica:

  • Auge - El brazo grande principalmente responsable del levantamiento.
  • Contrapesos - Pesos de varias toneladas colocados en la parte posterior de la cabina para evitar que la grúa se vuelque durante los ascensores
  • Bomba de dos engranajes - Sistema de bomba hidráulica que utiliza dos engranajes giratorios para presurizar el aceite.
  • Foque - Estructura de celosía que se extiende fuera del auge.
  • Estabilizadores - Soportes que mantienen equilibrada la grúa.
  • Engranaje rotex - Engranaje grande debajo de la cabina que permite girar la pluma.
  • Indicador de momento de carga - Conjunto de luces ubicadas en la cabina justo por encima del nivel de los ojos del operador; parpadea si se alcanzan los límites de elevación de la grúa

Partes de una grúa de camión hidráulico

La gran bola metálica unida al gancho mantiene el cable tenso cuando no hay carga en el gancho.

La gran bola metálica unida al gancho mantiene el cable tenso cuando no hay carga en el gancho.

Aunque todo en el camión comienza y termina con el sistema hidráulico, hay más en una grúa hidráulica que en el sistema hidráulico. Hay muchos componentes involucrados en la elevación de una carga. Aquí están las partes básicas de cada camión grúa hidráulica:

  • Auge
  • Foque
  • Engranaje rotex
  • Estabilizadores
  • Contrapesos
  • Cable de acero reforzado
  • Gancho

La parte más reconocible de cualquier grúa es la auge. Este es el brazo de acero de la grúa que sostiene la carga.Elevándose justo detrás de la cabina del operador, la pluma es la pieza esencial de una grúa, lo que permite que la máquina aumente las cargas a alturas de varias docenas de pies.

Este contenido no es compatible en este dispositivo.

Pase el ratón sobre las partes de la grúa hidráulica para las descripciones.

La mayoría de las grúas hidráulicas para camiones tienen una pluma que tiene varias secciones telescópicas. Por ejemplo, una grúa hidráulica Link-Belt de 70 toneladas tiene una pluma con tres secciones telescópicas. Este auge particular tiene una longitud de 127 pies (38,7 metros). Algunos brazos están equipados con un foque, que es la estructura de celosía unida al final de la pluma. En la grúa hidráulica para camiones de 70 toneladas, la pluma tiene 67 pies (20,4 metros) de largo, lo que le da a la grúa una longitud total de 194 pies (59,1 metros). A medida que se levanta la carga, las secciones se extienden hasta la altura deseada.

Las líneas de cable de acero reforzado van desde un cabrestante justo detrás de la cabina del operador, extendiéndose hacia arriba y sobre la pluma y el brazo. Cada línea es capaz de sostener una carga máxima de 14,000 libras (6,350 kilogramos). Por lo tanto, un camión hidráulico de 70 toneladas puede usar hasta 10 líneas de cable para un total de 140,000 libras (63,503 kilogramos), o 70 toneladas. Las líneas suben por la pluma y la pluma y se adhieren a una bola de metal de 285 libras (129 kilogramos) que mantiene las líneas tensas cuando no hay carga en el gancho.

Para maniobrar la carga, la pluma debe poder moverse hacia la derecha y hacia la izquierda, así como hacia arriba y hacia abajo. Debajo de la cabina del operador hay una Engranaje rotex en un cojinete giratorio que gira a 2 revoluciones por minuto (rpm). Es impulsado por un motor hidráulico bidireccional montado en la cabina y alojado en una cubierta de metal para evitar lesiones. La rotación se controla mediante un pedal hidráulico de pedal en la cabina.

Cómo funcionan las grúas hidráulicas: hidráulicas

El engranaje grande debajo de la cabina es el engranaje Rotex, que permite que la cabina gire y mueva la pluma de lado a lado.

Las grúas hidráulicas de camiones se utilizan para levantar cargas pesadas a alturas altas, y es importante que el camión esté completamente estable durante la operación de elevación. Los neumáticos no ofrecen la estabilidad necesaria, por lo que el camión emplea estabilizadores que actúan como balanzas para evitar que la grúa se incline demasiado hacia un lado u otro. Los estabilizadores utilizan el sistema hidráulico para levantar todo el camión, los neumáticos y todo, desde el suelo. Los estabilizadores están formados por la viga, que es la pata del estabilizador, y la almohadilla, que es el pie. A veces, se colocan "flotadores" debajo de la plataforma para disipar la fuerza de la grúa y la carga sobre el concreto o el pavimento. Los flotadores suelen ser tablas de madera que se alinean para crear una base que es más grande que la almohadilla.

Cómo funcionan las grúas hidráulicas: hidráulicas

Los estabilizadores mantienen equilibrada la grúa durante un levantamiento. El recuadro muestra todos los estabilizadores extendidos.

Los estabilizadores son solo un mecanismo utilizado para equilibrar la grúa durante las operaciones de elevación. También hay contrapesos desmontables que se pueden colocar en la parte posterior de la grúa en la parte inferior de la cabina. Estos contrapesos evitan que la grúa se incline hacia adelante durante la operación. La cantidad de contrapeso necesaria para un levantamiento en particular está determinada por el peso de la carga, el radio de la pluma y el ángulo de la pluma durante la operación. La grúa de camión Link-Belt de 70 toneladas tiene contrapesos que vienen en secciones de 4,000 libras (1,814 kilogramos). Los contrapesos solo se utilizan durante los ascensores; tienen que ser retirados antes de poder conducir el camión.

En el asiento del operador

La grúa es operada por joysticks hidráulicos y pedales.

La grúa es operada por joysticks hidráulicos y pedales.

En las dos secciones anteriores, aprendió cómo funcionan los sistemas hidráulicos y otros equipos de la grúa hidráulica. Todo este equipo es controlado por el operador dentro de la cabina, que se encuentra en la parte superior de la cubierta. Los operadores de grúas utilizan varios mecanismos de control para elevar y bajar la pluma, girar la cabina y la pluma, enrollar y enrollar el cabrestante y controlar otros equipos periféricos.

La grúa hidráulica Link-Belt de 70 toneladas tiene dos tipos básicos de controles para maniobrar una carga:

  • Joysticks - Hay dos joysticks en la cabina. Uno controla el movimiento de izquierda a derecha del brazo y el otro controla el movimiento hacia adelante y hacia atrás.
  • Pedales de pie - Estos pedales son responsables de retraer y extender las secciones telescópicas de la pluma. También controlan la cantidad de presión generada por la bomba.

Los joystick y los pedales están conectados a mangueras hidráulicas que conectan varios cilindros hidráulicos a valvulas de carrete. La válvula de carrete está conectada a la bomba hidráulica a través de una tercera manguera que se coloca entre las dos mangueras que van desde la válvula de carrete hasta el pistón hidráulico. Cuando se empuja un joystick en una dirección, la válvula cierra una de las mangueras hidráulicas que conducen al ariete y abre la otra. La forma en que se empuja el joystick determina si el pistón en el ariete hidráulico se desliza hacia adentro o hacia afuera.

Este contenido no es compatible en este dispositivo.

El sistema de válvula de carrete permite al operador de la grúa controlar

Los pistones hidráulicos.

Antes de cualquier levantamiento, el operador ingresa los datos en una computadora dentro de la cabina, incluido el peso del objeto que debe levantarse y la altura a la que debe levantarse. Esta computadora sirve como respaldo del operador, advirtiendo al operador si la grúa está siendo empujada más allá de su capacidad. Usando una carpeta de gráficos en la cabina, el operador también determina el ángulo de elevación y el radio de la pluma. Una vez que se ingresa todo esto, la computadora puede rastrear el progreso del elevador y advertir al conductor si la grúa está cerca de sus limitaciones. Si la pluma se eleva demasiado alto para la cantidad de carga, una serie de luces justo por encima del interior de la ventana delantera comenzará a encenderse. Estas luces son las luces de advertencia para el Indicador de momento de carga (LMI).

Cómo funcionan las grúas hidráulicas: cómo

Si el operador intenta levantar una carga demasiado alta, el indicador de momento de carga se iluminará.

Hay al menos otras dos personas necesarias para realizar un levantamiento correctamente, incluida la engrasador y el guardavía. El engrasador es responsable de asegurarse de que todas las piezas de la grúa estén en su lugar y aseguradas antes de cualquier levantamiento. Él o ella también actúa como observador durante un levantamiento para garantizar que el levantamiento se realice correctamente. El hombre de la señal, como su nombre lo indica, da señales manuales al operador durante el levantamiento para asegurarse de que la carga se está maniobrando correctamente. Haga clic aquí para ver algunas de las señales de mano utilizadas durante un levantamiento.

Las grúas hidráulicas para camiones proporcionan una fuerza bruta para mover objetos, máquinas e incluso animales grandes que de otra manera serían muy difíciles de mover. Con un principio hidráulico muy simple, estas máquinas mueven miles de libras con relativa facilidad, lo que las convierte en un componente esencial de la mayoría de los proyectos de construcción y un gran ejemplo del poder de la física básica.

Para obtener más información sobre grúas hidráulicas y temas relacionados, consulte los enlaces en la página siguiente.

Agradecimientos especiales a Edwards Crane, Inc. Por su ayuda con este artículo.


Suplemento De Vídeo: Funcionamiento Gruas Hidraulicas Articuladas PM.




Investigación


Identidad De Los Conductores Verificada Usando Ondas Cerebrales
Identidad De Los Conductores Verificada Usando Ondas Cerebrales

Científicos Impresos En 3D, Tejido Blando Similar A Un Cerebro Por Primera Vez
Científicos Impresos En 3D, Tejido Blando Similar A Un Cerebro Por Primera Vez

Noticias De Ciencia


Lo Que Aprendimos Sobre La Humanidad En 2012
Lo Que Aprendimos Sobre La Humanidad En 2012

¿Por Qué Los Sellos Masculinos Y Femeninos Se Ven Tan Diferentes?
¿Por Qué Los Sellos Masculinos Y Femeninos Se Ven Tan Diferentes?

¿Qué Es La Cetosis?
¿Qué Es La Cetosis?

Ser Demasiado Delgado En La Mediana Edad Podría Aumentar El Riesgo De Demencia
Ser Demasiado Delgado En La Mediana Edad Podría Aumentar El Riesgo De Demencia

Las Mascotas Exóticas Se Vuelven Invasoras Y Amenazan A La Florida
Las Mascotas Exóticas Se Vuelven Invasoras Y Amenazan A La Florida


ES.WordsSideKick.com
Reservados Todos Los Derechos!
La Reproducción De Cualquier Permitió Sólo Prostanovkoy Enlace Activo Al Sitio ES.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ES.WordsSideKick.com