14_APARATOS_ELEVACION

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DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES ARQUITECTÓNICAS !ASIGNATURA: EQUIPOS, MEDIOS AUXILIARES Y DE SEGURIDAD!

PROFESORES: ENRIQUE PELLEJERO FERNÁNDEZ-ROEL Y SUSANA ROBLES SÁNCHEZ!

TEMA 14APARATOS DE ELEVACIÓN!



ÍNDICE!•  La elevación propiamente dicha. •  La elevación como transporte. •  Potencia en elevación de cargas. Teórica, práctica. •  Maquinaria de elevación accionada a brazo. •  Poleas. •  Aparejos o polipastos. •  Aparejo diferencial. •  Diferencial de tornillo sinfín.

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La elevación propiamente dicha!

•  Elevar lentamente, cargas pesadas a unos decímetros de altura.

•  No hay desplazamiento, se repone la carga en su lugar original. o  P.E.: Levantar una viga para reparar el apoyo.

•  Son trabajos eventuales, no repetitivos. •  Se realizan con maquinaria de elevación a brazo;

también con aparatos mecánicos



La elevación como transporte!

•  Elevar rápidamente cargas moderadas a varios metros de altura. El objetivo es desplazarlas.

•  Son trabajos repetitivos y frecuentes, que necesitan ser realizados con velocidad. o  P.E.: Llevar cubetas de hormigón para verterlo

en un forjado. •  Son corrientes en las obras. Se realizan con

elementos mecánicos. •  Más rápidos y menos potentes que los de brazo. •  Actualmente son máquinas potentes y rápidas.

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La potencia en elevación de cargas!Potencia teórica:

P (CV) = Q (t) x v (m/s) / 75 •  El motor debe ser más potente cuando más

pesada sea la carga y mayor sea la velocidad. •  Varias velocidades, la lenta para Q pesadas y la

rápida para las ligeras. Potencia práctica:

P (CV) = Q (t) x v (m/s) / 75 x ρ •  Se afecta con el coef. de rendimiento ρ, de 0,7 a 0,9



Maquinaria de elevación a brazo!•  Las máquinas más corrientes son:

o  Crics y Gatos §  Mecánico de engranaje simple y doble §  De husillo §  Hidráulico

o  Tornos §  De engranaje §  Diferencial o chino §  Trípode o borriqueta

o  Diferenciales §  Aparejo de cargas; trócola y motón §  Aparejo diferencial o Polea Weston §  Diferencial de tornillo sinfín

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Conceptos fundamentales: poleas (I)!•  La polea transforma un movimiento rectilíneo en

otro, también rectilíneo, de diferente sentido o dirección.

POLEA SIMPLE

Es solamente un reenvío, sin implicación mecánica.

PQ

P = Q / oI



Conceptos fundamentales: poleas (II)!POLEA MÓVIL •  Suele ir combinada con una polea fija

•  El desplazamiento de la carga es la mitad del desplazamiento del esfuerzo

P

QoI

e

P . e = Q . e/2

P = Q /2.

Tm = Tr

e/2

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Conceptos fundamentales: poleas (III)!

P

Q

¿Qué es?



Conceptos fundamentales: poleas (IV)!•  Es una polea simple más un reenvío, lo que es lo mismo que dos poleas simples

P

P = Q / oI

P

Q

P

Q

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Conceptos fundamentales: poleas (V)! Y esto ¿qué es?

P

Q



Conceptos fundamentales: poleas (VI)!•  Es una polea móvil, P = Q / 2 ρ sin polea de reenvío.

P

Q

ee/2

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Aparejos o polipastos!

•  APAREJOS DE CARGAS •  Trócola •  Motón

•  APAREJO DIFERENCIAL O POLEA WESTON •  DIFERENCIAL DE TORNILLO SINFÍN

•  Son grupos fijos y móviles de poleas para elevar cargas que se manejan a mano, generalmente.



Trócola!

•  Las poleas del grupo fijo y del grupo móvil están montadas en ejes paralelos

Q

P

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Motón!

ooooo o

ρ P

Q

P = Q / 6

P = Q / n

T m = T rP . e = Q . e / 6

e/6

e



Coef. de rendimiento para poleas y polipastos!

p.móvil

REENVÍOS POLEAS POLIPASTOS

1 0,95 2 ramales 0,9350

2 0,90 3 ramales 0,9166

3 0,85 4 ramales 0,8975

4 0,80 5 ramales 0,8780

6 ramales 0,8600

7 ramales 0,8428

8 ramales 0,8250

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Rendimiento de poleas y polipastos!EJERCICIO: En el aparato de la figura se aplica una fuerza de 200 kg. Calculen el valor de la carga (práctica) que se puede levantar.

PQ



Rendimiento de poleas y polipastos!EJERCICIO: En el aparato de la figura se aplica una fuerza de 200 kg. Calculen el valor de la carga (práctica) que se puede levantar. Lo primero identificar el aparato Un polipasto de dos ramales, por un lado, más dos reenvíos. P = Q / 2 ρ Q = 200 kg x 2 x 0,9350 x 0,90 Q = 336,60 kg Los coeficientes se multiplican.

PQ

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Rendimiento de poleas y polipastos!E J E R C I C I O : Calculen la fuerza que hay que aplicar en este aparato para levantar la carga de 300 kg. Solución: P = 38,86 kg

300 kg

P



Aparejo Diferencial o Polea Weston (I)!

•  Consta de dos poleas fijas de eje común, con huella y en escalón, y una polea móvil, de donde pende la carga.

•  Es movido mediante cadena •  El esfuerzo se realiza en el ramal de la cadena que va sobre la polea fija de radio mayor.

Q

P

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Aparejo Diferencial o Polea Weston (II)!POR MOMENTOS (O) Hay que introducir unas fuerzas en el sistema. Introducimos Q/2 en cada ramal de la p. móvil

¡¡PERO NO ASÍ!! Se ha alterado el sistema, ahora es otro distinto;

¡¡NO VALE!!

PQ/2

RrO

Q/2



Aparejo Diferencial o Polea Weston (III)!Ahora está equilibrado Estas fuerzas Q/2 no interesan, podemos qui-tarlas sin que se altere el sistema.

PQ/2

RrO

Q/2Q/2Q/2R R

Q/2

r

PQ/2

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Aparejo Diferencial o Polea Weston (IV)! P . R + Q/2 . r = Q/2 . R P = [Q/2.R – Q/2.r] / R P = [Q/2 . (R – r)] / R

P = Q (R – r) / 2.R. ρ Q

PQ/2

RrO

Q/2

R R

Q/2

r

PQ/2



Aparejo Diferencial o Polea Weston (V)!POR TRABAJOS Desplazamiento de P = 1 vuelta Desplazamiento de Q = 2π(R-r)/2

T m = T r P . 2πR = Q . 2π(R-r)/2

P = Q (R - r) / 2.R.ρ P será mín. si: R – r es pequeña;

si R – r tiende a 0,

Q = ∞; P = 0; pero e´= 0 R grande Elevan de 250 kg a 5000 kg, s/modelos

Q

P2

R

2 R /2 2 /2r2 (R r)/2

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Engranajes; ruedas de fricción!

Rueda conductora

Rueda conducida

DN r.p.m.

D´N´r.p.m.

A

B

V = D.NV = D´.N´

A

B

/ t/ t

V = VA B

D . N = D´. N´

D.N / t D´.N´ / t=



Engranajes!

Rueda conductora

Rueda conducida

N r.p.m. N´r.p.m.Z Z´Dp = m . Z

Dp´= m . Z´

Dp . N = Dp´. N´

m . Z . N = m . Z´. N´

Z . N = Z´. N´

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Diferencial de tornillo sinfín (I)!

1

23

4

Z

chaveta

cadena

polea aplantillada

P

Q

R

Q

r

R

P

1

2Z

3

4

t sinfín t sinfín

chavetar



Diferencial de Tornillo Sinfín (II)!

1

23

4

Z

2 R

2 r / 4 Z

P

Q

R

Q

r

R

P

1

2Z

3

42 R

r

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Diferencial de Tornillo Sinfín (III)!

1

23

4

Z

2 R

2 r / 4 Z

P

Q

R

Actúa P con desplazamiento 2πR; Trabajo motor = P . 2πR Polea 1 gira 1 vuelta, también el TSF. Ntsf x Ztsf = N x Z; N = 1/Z El árbol y 3 giran N = 1/Z 1 vuelta de 3 recoge cadena 2πr; como gira 1/Z recoge 2πr/Z La carga sube ¼, e´= 2πr/4Z Trabajo resistente = Q . 2πr/4Z T m = T r P . 2πR = Q . 2πr/4Z P = Q.r / 4 . R . Z

P = Q . r / n . R . Z . ρ V lenta, mucha Pot., marcha suave. Levanta de 500 kg a 25 t, s/tipos. Con motor eléctrico más velocidad



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