Ejemplo de cálculo de la carga del rodamiento

Grúa pórtico

La carga máxima debe determinarse según las siguientes fórmulas, mutatis mutandi. Los esfuerzos calculados se multiplican por los factores de carga antes de la selección del rodamiento. Para los ejemplos presentados se aplica lo siguiente:

Servicio de gancho: Factor de carga f_stat. = 1,25

Servicio de cuchara: Factor de carga f_stat. = 1,45

1 Carga de elevación en alcance máximo

1.1) Máximo esfuerzo de funcionamiento, incluyendo viento

Carga axial F_a = Q₁ + A + O + G

Momento res. M_k = Q₁ · l_max + A · a_max + W · r - O · o - G · g

1.2) Esfuerzo incl. 25% de aumento de carga sin viento

Carga axial F_a = 1,25 · Q₁ + A + O + G

Momento res. M_k = 1,25 · Q₁ · l_max + A · a_max - O · o - G · g

2 Carga de elevación en alcance mínimo

2.1) Máximo esfuerzo de funcionamiento, incluyendo viento

Carga axial F_a = Q₂ + A + O + G

Momento res. M_k = Q₂ · I_min + A · a_min + W · r - O · o - G · g

2.2) Esfuerzo incl. 25% de aumento de carga sin viento

Carga axial F_a = 1,25 · Q₂ + A + O + G

Momento res. M_k = 1,25 · Q₂ · I_min + A · a_min - O · o - G · g

Grúa para servicio de gancho

En alcance máximo

Q = 220 kN l_max = 23 m

A = 75 kN a_max = 11 m

O = 450 kN o = 0,75 m

G = 900 kN g = 3 m

W = 27 kN r = 6,5 m

1) Máximo esfuerzo de funcionamiento, incl. viento

F_a = Q + A + O + G
F_a = 220 + 75 + 450 + 900
F_a = 1.645 kN

M_k = Q · l_max + A · a_max + W · r - O · o - G · g
M_k = 220 · 23 + 75 · 11 + 27 · 6,5 - 450 · 0,75 - 900 · 3
M_k = 3.023,0 kNm

2) Caso de carga incl. 25% aum. carga sin viento

F_a = Q · 1,25 + A + O + G
F_a = 275 + 75 + 450 + 900
F_a = 1.700 kN

M_k = Q · 1,25 · l max + A · amax - O · o - G · g
M_k = 275 · 23 + 75 · 11 - 450 · 0,75 - 900 · 3
M_k = 4.112,5 kNm

3) Máximo esfuerzo de funcionamiento sin viento

F_a = 1.645 kN

M_k = Q · lmax + A · amax - O · o - G · g
M_k = 220 · 23 + 75 · 11 - 450 · 0,75 - 900 · 3
M_k = 2.847,5 kNm

En la selección del rodamiento, hay que aplicar el caso de carga 2) para el dimensionamiento estático y el caso de carga 3) para la duración de uso. La carga estática máxima del rodamiento se coteja, considerando el factor de carga f_stat = 1,25, con la "Curva de carga límite estática" con el esfuerzo consultable:

Caso de carga 2)

F_a' = 1.700 kN · 1,25 = 2.125 kN

M_k' = 4.112,5 kNm · 1,25 = 5.140,6 kNm

Para una duración de uso de 45.000 vueltas a carga completa, se emplea un factor de carga fL = 1,15,

esfuerzo consultable:

Caso de carga 3)

F_a' = 1.645 kN · 1,15 = 1.891,7 kN

M_k' = 2.847,5 kNm · 1,15 = 3.274,6 kNm

El número de tornillos y la clase de resistencia son establecidos para los esfuerzos máximos sin factor:

Caso de carga 2)

F_a = 1.700 kN

M_k = 4.112,5 kNm

Grúa para servicio de cuchara

En alcance máximo

Q = 180 kN l_max = 19 m

A = 110 kN a_max = 9 m

O = 450 kN o = 0,75 m

G = 900 kN g = 3 m

W = 27 kN r = 6,5 m

1) Máximo esfuerzo de funcionamiento, incl. viento

F_a = Q + A + O + G
F_a = 180 + 110 + 450 + 900
F_a = 1.640 kN

M_k = Q · l_max + A · a_max + W · r - O · o - G · g
M_k = 180 · 19 + 110 · 9 + 27 · 6,5 - 450 · 0,75 - 900 · 3
M_k = 1.548,0 kNm

2) Caso de carga incl. 25% aum. carga sin viento

F_a = Q · 1,25 + A + O + G
F_a = 225 + 110 + 450 + 900
F_a = 1.685 kN

M_k = Q · 1,25 · l max + A · amax - O · o - G · g
M_k = 225 · 19 + 110 · 9 - 450 · 0,75 - 900 · 3
M_k = 2.227,5 kNm

3) Máximo esfuerzo de funcionamiento sin viento

F_a = 1.640 kN

M_k = Q · l_max + A · a_max - O · o - G · g
M_k = 180 · 19 + 110 · 9 - 450 · 0,75 - 900 · 3
M_k = 1.372,5 kNm

En la selección del rodamiento, hay que aplicar el caso de carga 2) para el dimensionamiento estático y el caso de carga 3) para la duración de uso. La carga estática máxima del rodamiento se coteja, considerando el factor de carga f_stat = 1,45, con la "Curva de carga límite estática" con el esfuerzo consultable:

Caso de carga 2)

F_a' = 1.685 kN · 1,45 = 2.443,3 kN

M_k' = 2.227,5 kNm · 1,45 = 3.230,0 kNm

Para una duración de uso total de 150.000 vueltas a carga completa, se emplea un factor de carga f_L = 1,7,

Carga de referencia:

Caso de carga 3)

F_a' = 1.640 kN · 1,7 = 2.788 kN

M_k' = 1.372,5 kNm · 1,7 = 2.333,3 kNm

El número de tornillos y la clase de resistencia son establecidos para los esfuerzos máximos sin factor:

Caso de carga 2)

F_a = 1.685 kN

M_k = 2.227,5 kNm