Fuerza de impacto longitudinal de grúas puente: métodos de cálculo para garantizar la seguridad de la fábrica

En el diseño de plantas, es fundamental considerar las fuerzas de impacto longitudinales de las grúas puente, ya que estas tienen un impacto directo en la seguridad y la estabilidad a largo plazo de la estructura de la planta. Especialmente en el caso de grúas puente (p. ej., grúas monorraíl y birraíl) y otros equipos de gran tamaño, los diseñadores suelen anticipar posibles impactos y cambios de carga durante la operación de la grúa y optimizar la estructura de la planta.

Fórmula de fuerza de impacto longitudinal de grúa aérea: 

F=ξGv₀²/2gs · r_Q

• F — valor de diseño de la fuerza de impacto horizontal longitudinal que actúa en el puente del bloque del automóvil (kN) 
• G — peso corporal de impacto (kN), para el puente de gancho blando G = G0 + 0,1Gn
• GRAMO₀ — peso total del puente (peso propio) (kN) 
• Gn — capacidad de elevación nominal del puente (kN) 
• v₀ — velocidad del vehículo grande en el momento de la colisión, tome v0 = 0,5v 
• v——Velocidad nominal de operación del automóvil grande (m/seg) 
• g — Aceleración gravitacional, tome g=9,81 m/seg2 
• s — Recorrido del amortiguador (m) 
• ξ — Consideración de la deformación de la placa de amortiguación elástica en el engranaje del automóvil y otros factores favorables. El coeficiente debe ser de 0,8. 
• o_Q — Subcoeficiente de carga del puente, tomar 1,4

Caso de cálculo de la fuerza de impacto longitudinal de una grúa aérea: 

Una planta industrial, con dos grúas puente con gancho eléctrico de 50/10t, los principales parámetros de especificación de la grúa son: 

Nivel de trabajo A6, luz del puente S = 22,5 m, tipo de vía QU80, velocidad nominal del vehículo grande en circulación v = 95 m/min, peso total de la grúa G₀ = 65t, el peso del carro g = 19,4t, la presión máxima de la rueda P = 410kN, la carrera del amortiguador s = 0,140m, la distancia desde el centro del amortiguador hasta la parte superior de la vía H = 1130m. 

Calcular el valor de diseño de la fuerza de impacto horizontal longitudinal F de la máquina del puente soportada por el bloque del automóvil de acuerdo con la fórmula:

G=65+0,1×50=70t

v₀=0,5×95/60=0,79 m/seg

F=(0,8×70×9,81×0,79²)/(2×9,81×0,14)×1,4=174,7 kN

La fuerza de impacto horizontal longitudinal de una grúa puente que actúa sobre un tope de cabina se debe principalmente a las fuerzas de inercia generadas por la grúa durante su funcionamiento. Esta fuerza se debe a los cambios de velocidad de la grúa puente en dirección longitudinal (p. ej., aceleración, desaceleración o frenado repentino). Los topes de cabina deben diseñarse para que sean lo suficientemente resistentes como para soportar las fuerzas de impacto longitudinales de la grúa. La velocidad y aceleración máximas de la grúa, así como su carga máxima, deben tenerse en cuenta al diseñar los topes de cabina para garantizar que no se dañen ni deformen en caso de colisión.

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