1

Índice general 1.1. Memoria………………………………………………………………………....2 1.2. Descripción de la reforma…………………………………………………….…2 1.3. Características del vehiculo antes y después de la reforma……………………...4 1.4. Reparto de cargas por ejes en circulación……………………………….............6 1.5. Operatividad de los equipos instalados…………………………………….........8 1.6. Cálculo de la estructura resistente ……………………………………..............15 1.7. Calculo de los elementos de unión…………………………..…………………20 1.8. Reglamentación……………………………………………..………………….21 1.9. Cumplimiento de reglamentación específica requerida…………………….......21 1.10. Presupuesto…………………………………………………………………......24 1.11. Pliego de condiciones…………………………………………………………..24 1.12. Planos…………………………………………………………………………...28 1.13. Esquemas de cálculo…………………………………………………………....33 1.14. Anexos……………………………………………………………………….....34 1.15. Certificado de ejecución de Obra……………………………………………....34

2

Se realiza el presente Estudio Técnico para la reforma del vehiculo referenciado consistente en sustituir la caja fija original por una caja abierta basculante, a fin de obtener los permisos necesarios para proceder a la legalización del vehiculo reformado. Los datos del vehiculo previo a la reforma corresponden con los de la ficha técnica reducida adjuntada en el anexo. 1.1 Memoria 1.2 Descripción de la reforma D. Juan Enrique Marín Villena, realiza el presente proyecto Técnico de reforma sobre el vehiculo marca IVECO, tipo E2NNH4, variante F28ED8414-A (270 CV), denominación comercial AD260S27YGNC, contraseña de homologación C1-2354-00, matricula 3508HFX, fecha de la primera matriculación 3/5/2013 y con numero de bastidor WJME2NPCCC0123456789, a fin de obtener los permisos necesarios para proceder a la legalización definitiva del vehiculo con las reformas: Desmontar el carrozado anterior e instalar una caja basculante de anchura (2550mm) y altura útil de carga (1000mm). El equipo basculante esta formado por:

- Toma de fuerza al cambio, Marca “ - Deposito hidráulico de “XX” litros.

- Limitador de ángulo de basculamiento de accionamiento mecánico en la base de la caja junto al bulon de giro.

- Bancada soporte de cilindro hidráulico, formada por perfiles laminados en caliente UPN-140, transversalmente al bastidor del vehiculo y UPN-100 longitudinalmente al mismo, sobre los cuales se instalaran las muñequillas de

giro del cilindro hidráulico. - Un cilindro hidráulico telescópico de “XXX” expansiones marca “KKK” con referencia “REFERENCIA CILINDRO” con extensión máxima “150”mm

No es necesario modificar la MMA del vehiculo ni de sus ejes por cumplir con la reglamentación actual. Tipificados con los Códigos de Reformas: 8.50 y 8.60

- 8.50 Transformaciones que modifiquen la longitud del voladizo delantero y/o trasero.

- 8.60 Sustitución o modificación del carrozado de un vehiculo.

3

Los Actos Reglamentarios que pueden verse afectados por la reforma de acuerdo con el RD 866/2010, de 2 de julio son:

Reglamentación aplicable

Definición Referencia Criterio Dispositivos de protección trasera 70/221/CEE (2) Emplazamiento de la placa de matrícula posterior 70/221/CEE (2) Dispositivos de visión indirecta 2003/97/CE (2) Parásitos radioeléctricos (compatibilidad electromagnética)

72/245/CEE (2)

Instalación de los dispositivos de alumbrado y señalización luminosa

76/756/CEE (1)

Protección lateral 89/297/CEE (2) Sistemas antiproyección 91/226/CEE (2) Masas y Dimensiones (resto vehículos) 97/27/CE (1) Mecanismos de dirección 70/311/CEE (1) Protección delantera contra empotramiento 2000/40/CE (2) Salientes exteriores de las cabinas 92/114/CEE (2) Estabilidad contra vuelco de vehículos cisterna Reglamento

CEPE/ONU 111R

(2)

Tabla 1. (1) El AR se aplica en su última actualización en vigor, a fecha de tramitación de la

reforma.

(2) El AR se aplica en la actualización en vigor en la fecha de la primera matriculación del vehículo, si la homologación del mismo exige el AR incluido en la tabla. En caso

que el AR no fuera exigido para la homologación del vehículo en la fecha de su primera matriculación, se deberá aplicar al menos el AR en la primera versión incluida

en el Real Decreto2028/1986, de 6 de junio, como obligatoria (A).

4

Consideraciones adicionales para las reformas tipificadas AR Información adicional 8.50 Los Actos Reglamentarios relativos a protección delantera contra el

empotramiento, protección de los peatones y sistemas de protección delantera no se exigirán a los vehículos matriculados antes de la fecha de obligatoriedad marcada en el Real Decreto 2028/1989 para estos Actos Reglamentarios.

8.60 Esta reforma se aplica a situaciones tales como: hormigoneras, volquetes, caja recolectora de basura, porta vehículos, porta contenedores, instalación de techo duro sobre caja abierta (Hard-top), cajas ordinarias, entre otras. En el caso de cambio de tipo de carrocería de una caja ordinaria por otra caja ordinaria de igual o distintas dimensiones, siempre que se respeten las medidas máximas carrozables establecidas en la homologación de tipo del vehículo base, no se exigirá proyecto técnico. Se entiende por caja ordinaria todo tipo de caja fijada al bastidor del vehículo (abierta, cerrada o semicerrada, isotermo o frigorífico) cuya carga se reparta uniformemente. No se considera reforma la instalación de techos duros (Hard-top) desmontables que utilicen los soportes previstos por el fabricante. Esta reforma obliga a la incorporación de protección lateral, sistema antiproyección y protección trasera para vehículos que en la fecha de matriculación no era obligatoria la incorporación de estos dispositivos, aunque la reforma no afecte a estos Actos Reglamentarios. Para los vehículos matriculados a partir del 11/03/2010 cuando la reforma incluya la sustitución del dispositivo de protección trasera, se aplicará el AR correspondiente al dispositivo de protección trasera a último nivel.

Tabla 2. Para llevar a cabo la reforma se seguirán los siguientes pasos:

- Se eliminaran todos los elementos previos correspondientes a la superestructura que monta en su configuración previa a la reforma y se dejará el vehiculo en su configuración chasis-cabina.

- Se reforzara el bastidor original mediante sobrebastidor y otros elementos. La descripción de estos se adjunta en el apartado de cálculos.

- Se instalara la caja basculante con todos sus accesorios según la disposición dada en los planos.

Las uniones de los componentes y la ejecución de las operaciones realizas se llevaran a cabo siguiendo las indicaciones del pliego de condiciones siempre y cuando no contravengan las dadas por el manual de carrocero de IVECO, en cuyo caso se ejecutarán siguiendo estas últimas. 1.3 Características del vehiculo antes y después de la reforma Generalidades Marca IVECO Tipo/ variante/ versión E2NNH4/ F28ED8414-A /--- Denominación comercial AD260S27YGNC Categoría del vehiculo N3

5

Nombre del fabricante del vehiculo base IVECO Nombre del fabricante del vehiculo de la ultima fase de fabricación

Desconocido

Emplazamiento de la placa del fabricante (*) Parte fija VIN WJME2NPCCC0123456789 Emplazamiento num. Identificación vehiculo

(*)

Vehiculo de base: Numero de homologación (incluyendo la extensión correspondiente)

C1-2354-00

Fecha 11/2/2007 Vehiculo completo/completado Numero de homologación (incluyendo la extensión correspondiente)

Inexistente

Fecha Inexistente

CONSTITUCION GENERAL DEL VEHICULO Nº de ejes y ruedas 3/8 (*) Nº y emplazamiento de ejes con ruedas gemelas 1/2º (*) Descripción de los ejes. Tipo y capacidad (*) Numero y localización de los ejes de dirección 1/1º (*) Ejes motrices (nº, localización e interconexión) 1/2º (*)

MASAS Y DIMENSIONES Distancias entre ejes consec. 1º,2º,3º 5100/139(*) Avance 5º rueda --- Vía de cada eje 1º/2º/3º 2125/1845/2125(*) Longitud 9611(*) Longitud máx. Admisible vehiculo completado 10202(*) Anchura 2500 Anchura máx. Admisible vehiculo completado 2550(*) Altura (orden de marcha) 4000 Voladizo trasero 2297(*) Voladizo trasero máximo autorizado para el vehiculo completado 2297(*) Masa del bastidor desnudo (sin cabina, liquido Refrig., lubricantes, combustible, rueda repuesto ni conductor)

Desconocido(*)

Masa del vehiculo en orden de marcha Desconocido Masa minima admisible del vehiculo completado 7880 Distribución de esta masa entre los ejes 1º/2º/3º/ punto de enganche si hay remolque..

Desconocido(*)

Masa máxima técnicamente admisible del conjunto (MMTC) 28000(*) Masa máxima en carga admisible prevista para matriculación/circulación (MMA)

26000(*)

Masa máxima en carga admisible prevista para matriculación/circulación en cada eje 1º/2º/3º/…

8000/11500/7500(*)

Masa máxima en carga admisible prevista para matriculación/circulación del conjunto (MMTC)

28000(*)

Masa máxima en carga admisible prevista para 26000(*)

6

matriculación/circulación del conjunto (MMAC) Masa máxima del remolcable técnicamente admisible del vehiculo de motor, en caso de: Remolque con barra de tracción Desconocido(*) Semirremolque 3500(*) Remolque de eje central Desconocido(*) Masa máxima del remolque sin frenos 750(*) Carga vertical estática/masa máxima técnicamente admisible en el punto de acoplamiento del vehiculo motor

Desconocido(*)

Tabla 3. Características del vehiculo después de la reforma MASAS Y DIMENSIONES Longitud 10202 Anchura 2550 Altura (en orden de marcha) 3750 Voladizo trasero 2297 Masa del vehiculo en orden de marcha 11380+150 Observaciones Cabina corta, caja basculante a

792 mm del 1º eje con longitud de caja 8000 mm. Altura útil de caja de carga 1000 mm

TARAS POR EJES chasis-cab. (Kg.) : 1ºE 5000 2ºE 1580 3ºE 1300 TARA TOTAL Chasis-cab. (Kg.) : 7880

TARAS POR EJES Carrozado (Kg.): 1ºE 5562.82 2ºE 3357.76 3ºE 2459.413 TARA TOTAL Carrozado (Kg.): 11380 Tabla 4.

7

1.4 Reparto de cargas por ejes en circulación A partir de las taras del chasis-cabina se incorporan los diferentes equipamientos con su carga correspondiente. Se suman las acciones de cada una de las cargas por separado para determinar el reparto de cargas sobre cada uno de los ejes. La distancia técnica entre ejes ( etd ) es.

ttdtet

t

titi

tt

ddd

MMA

MMAXd

+=

⋅= ∑

)(

)()(

MMA Masa máxima admisible i Índice del eje del grupo (en un grupo con r ejes: i=1,2,…,r)

iX Distancia del eje (i) del grupo respecto al primer eje del grupo (en un grupo con r

ejes: i=1,2,…, r)

ctd Valor de la distancia entre el eje posterior del grupo delantero y el eje anterior del

grupo trasero.

ttd Valor de la distancia técnica del grupo de ejes trasero.

mmd tt 66.550750011500

75001395 =+⋅= mmd et 66.565066.5505100 =+=

Los valores de las taras del vehiculo en chasis-cabina se toman directamente de los datos aportados por el fabricante en su documentación técnica. La disposición de los diferentes equipamientos y sus pesos propios, se adjuntan en los anexos y planos del proyecto. En la tabla 5. se muestra la disposición de las cargas, según la figura del anexo “Esquemas de calculo”, en la que ya se ha representado con el valor de la distancia técnica entre ejes. Actuación Valor (Kg.) Posición Tara chasis-cabina 5000

1580 1300

1º Eje 2º Eje 3º Eje

Caja Basculante 3500 Inicio a 792 mm del 1º eje longitud 8000 mm

TARA TOTAL 11380 Pasajeros 150 Sobre el 1º eje Carga útil en caja 14470 Inicio a 792 mm del 1º eje

longitud útil 7950 mm Tabla 5. Debido a cada carga (Q), aplicando condiciones de equilibrio de fuerzas y de momentos se obtiene las reacciones en el conjunto de ejes delantero ( dQR´ ) y trasero ( tQR´ ). Si (Q)

es el modulo de la carga resultante que se encuentra aplicada a una distancia ( Qd ) del

centro técnico del conjunto de ejes delantero, las condiciones de equilibro dicen que:

8

dQdR

QRR

ettQ

tQdQ

⋅=+

=+

´

´´ →

tQdQ

et

Q

tQ

RQR

d

dQR

´´

´

−=

⋅=

Por tanto sumando la resultante debida a cada una de las cargas (Q) se obtendrán las reacciones en el conjunto de ejes delantero ( dR´ ) y trasero ( tR´ )

∑ == 67.2880´´ dQd RR Kg; ∑ == 325.15239´´ tQt RR Kg.

Para calcular el reparto de cargas se ha realizado un reparto proporcional a la MMA de cada eje.

=

t

titti

MMA

MMARR

)(

)(´)´(

i Índice del eje del grupo (en tándem trasero: i=2,3) Para determinar la reacción total sobre cada uno de los ejes ciR )( o )( jR , los pesos

propios de las taras por eje ciT )( o )( jT deberán sumarse a la reacción debido a las

cargas ciR )´( o )´( jR , de forma independiente a cada uno de ellos.

jjj

cicici

TRR

TRR

+=+=

´

)()´()(

Índice del grupo de ejes (c=d; delantero c=t; trasero) Orden del eje: j=1, 2,3 La tabla siguiente muestra los resultados obtenidos en las condiciones de circulación del vehiculo a plena carga:

Cargas (kg) 1º Eje directriz

2º Eje motriz

3º Eje Total

Tara Chasis-cabina 5000 1580 1300 7880 Peso propio de la caja basculante 562.82 1777.766 1159.413 3500 TOTAL TARA CARROZADO 5562.82 3357.76 2459.413 11380 % REPARTO TARA 48.88 29.5 21.61 100 Pasajeros 150 0 0 150 Carga útil en caja 2198.824 7427.3 4843.885 14470 TOTAL CARGADO 7911.644 10785.06 7303.3 26000 % REPARTO TARA 30.43 41.481 28.1 100 % SOBRECARGAS SOBRE TARA 0 0 0 0

Tabla 6. Esta configuración es admisible puesto que en cualquier situación sobre el eje motriz recae más del 25% y sobre el eje directriz mas del 20% del total de la masa del vehiculo, y no existen sobrecargas en ninguno de los ejes.

9

1.5 Operatividad de los equipos instalados Basculante y sus componentes

Sobrecargas en ejes En los anexos de planos del proyecto se adjuntan la disposición del sistema basculante en el vehiculo. Las sobrecargas en ejes se comprueban en la posición más desfavorable de trabajo, es decir, al inicio de la maniobra de basculación y con el basculante en su posición más elevada. Las reacciones sobre los conjuntos de ejes se obtienen aplicando condiciones de equilibrio de momentos y fuerzas.

∑ = 0M 0=∑F

Basculante en la posición más elevada )º45( =α

Calculo de medidas para el volquete a 45º:

N+E (distancia del punto de basculación y cilindro) 2733.67 mm

L/2 (punto medio caja de carga) 4000 mm H/2 (altura media) 500 mm α (Angulo de basculación) 45º

Tabla 7.

mmsenyENseny 1933)67.2733(45)( ==→+= α Como el ángulo de basculación es de 45º:

mmx

yx

1933==

10

Angulo de ataque del cilindro K:

º5.67=→= kz

yarctgK

Distancia horizontal del centro de gravedad de la caja hasta el punto de apoyo de esta con el cilindro

mmH

D 55.353)45cos(2

==

Los puntos de apoyo de la caja sobre el chasis vienen representados mediante las letras A y B, siendo A. el apoyo de la caja sobre el cilindro y B. el apoyo de la caja sobre el punto de vuelco. Distribución de cargas sobre los ejes:

Aplicando las ecuaciones de equilibrio estático y de momentos:

QBAF

BAF

yyy

xxx

=+→=

=+→=

∑∑

0

00

DQyBxBM xy ⋅=⋅+⋅→=∑ 0

Obtenemos los siguientes valores de las reacciones que se producen sobre el chasis cuando se esta basculando al máximo ángulo permitido:

mmzxENz 67.800)( =→−+=

11

kgA

kgA

y

x

62.10382

62.4300

==

kgB

kgB

y

x

37.7587

62.4300

=−=

kgAAA yxT 066.1123822 =+= kgBBB yxT 25.625122 =+=

Esfuerzos sobre el chasis: Con los valores obtenidos de reacciones sobre el chasis se comprobara el efecto tiene estos sobre el vehiculo Aplicando las ecuaciones de equilibrio estático y de momentos obtenemos:

∑∑

⋅=++−→=

=−−−+→=

ettetyetyd

yytdy

dREdBNdAM

BAPRRF

´)()(0

0´´0

De donde obtenemos: kgR d 59.2937´ −= kgR t 58.21057´ =

=

t

titti

MMA

MMARR

)(

)(´)´(

i Índice del eje del grupo (en tándem trasero: i=2,3) Para determinar la reacción total sobre cada uno de los ejes ciR )( o )( jR , los pesos

propios de las taras por eje ciT )( o )( jT deberán sumarse a la reacción debido a las

cargas ciR )´( o )´( jR , de forma independiente a cada uno de ellos.

jjj

cicici

TRR

TRR

+=+=

´

)()´()(

Índice del grupo de ejes (c=d; delantero c=t; trasero) Orden del eje: j=1, 2,3

12

La tabla siguiente muestra los resultados obtenidos en la condición del basculante en la posición más elevada ( º45=α ):

1º Eje directriz

2º Eje motriz

3º Eje Total

Reacción (kg) -2937.59 12745.37 8312.2 18119.98 Tara (kg) 5000 1580 1300 7880 Suma (kg) 2062.41 14325.37 9612.2 26000 MMA (kg) 8000 11500 7500 26000 % SOBRECARGAS SOBRE TARA 0 55.09 36.97

Tabla 8. Se produce una sobrecarga en el eje segundo y tercero respecto a sus taras. Estos valores son admisibles dado que el vehiculo se encuentra completamente parado y en estas condiciones los neumáticos soportan valores se sobrecarga sobre su índice de carga entorno al 100% Inicio de la maniobra de basculación ( º0=α ) Aplicando las ecuaciones de equilibrio estático y de momentos:

QBAF yyy =+→=∑ 0

DQENBM y ⋅=+⋅→=∑ )(0

Obtenemos los siguientes valores de las reacciones que se producen sobre el chasis cuando se inicia la maniobra:

kgB

kgA

y

y

78.5617

22.12352

=

=

Esfuerzos sobre el chasis: Con los valores obtenidos de reacciones sobre el chasis se comprobara el efecto tiene estos sobre el vehiculo Aplicando las ecuaciones de equilibrio estático y de momentos obtenemos:

∑∑

⋅=++−→=

=−−−+→=

ettetyetyd

yytdy

dREdBNdAM

BAPRRF

´´)()(0

0´´´´0

De donde obtenemos: kgR d 74.1984´ −= kgR t 74,20104´ =

13

=

t

titti

MMA

MMARR

)(

)(´)´(

i Índice del eje del grupo (en tándem trasero: i=2,3) Para determinar la reacción total sobre cada uno de los ejes ciR )( o )( jR , los pesos

propios de las taras por eje ciT )( o )( jT deberán sumarse a la reacción debido a las

cargas ciR )´( o )´( jR , de forma independiente a cada uno de ellos.

jjj

cicici

TRR

TRR

+=+=

´

)()´()(

Índice del grupo de ejes (c=d; delantero c=t; trasero) Orden del eje: j=1, 2,3 La tabla siguiente muestra los resultados obtenidos en la condición del basculante en la posición más elevada ( º0=α ): 1º Eje

directriz 2º Eje motriz

3º Eje Total

Reacción (kg) -1984.745 12168.658 7936.1 18120.013 Tara (kg) 5000 1580 1300 7880 Suma (kg) 3015.25 13748.658 9236.1 26000 MMA (kg) 8000 11500 7500 26000 % SOBRECARGAS SOBRE TARA 0 52.88 35.52 Tabla 9. Se produce una sobrecarga en el eje segundo y tercero respecto a sus taras. Estos valores son admisibles dado que el vehiculo se encuentra completamente parado y en estas condiciones los neumáticos soportan valores se sobrecarga sobre su índice de carga entorno al 100%. Grupo basculante La siguiente condición a comprobar es la capacidad de actuación del sistema basculante. La ubicación de cilindro actuador sobre la caja basculante y del bulon de giro de la caja se indica en los planos anexos del proyecto. Debido al gran esfuerzo generado sobre el punto de anclaje del cilindro en el inicio de la maniobra de basculación se ha tenido especial consideración en la colocación del mismo siendo esta dos tercios de la distancia total del primer eje al final del vehiculo ( mmNDet 33.5467=− ).

14

Los bulones de giro tienen las siguientes características.

Bulones de giro de la caja Material Acero F-114 Diámetro 60 mm

Longitud de cada apoyo del bulón (en total 2 apoyos) 80 mm Bulones del actuador del basculante

Material Acero F-114 Diámetro 70 mm

Longitud de cada apoyo del bulón (en total 2 apoyos) 80 mm Tabla 10. Los bulones, tanto del cilindro actuador como de giro de la caja basculante pueden romper principalmente por dos efectos principales: por cortadura, o por aplastamiento del material. El numero de apoyos del bulón o bulones del cilindro actuador son 2, los correspondientes con los extremos en contacto con el bastidor, y tienen su máxima solicitación en el inicio de basculamiento ( kgAF y 22.12352º0 max ==→=α )

El numero de apoyos del bulon o bulones de giro de la caja basculante también son 2, correspondientes con los extremos en contacto con el bastidor, y tienen su máxima solicitación cuando la caja esta levantada al máximo ( kgBF y 37.7587º45 max ==→=α )

Las tensiones de cortadura se calculan por las siguientes ecuaciones:

2

25.1max ⋅=cilindro

cilindroS

Fτ 2

25.1max ⋅=caja

cajaS

Fτ

MPacilindro 06.20=τ MPacaja 756.16=τ

Los límites para estas tensiones de cortadura se aplican según los postulados establecidos para resistencia de materiales. Los límites elásticos del material de los bulones del actuador y de la caja son respectivamente )( eσ . Como para el resto de los

elementos configurados en la maniobra de basculamiento, no se plantea vida infinita, pero si un mínimo coeficiente de seguridad de 2 y un mantenimiento adecuado cada 2000 maniobras realizadas aproximadamente para detectar la existencia de posibles fisuras o inicio de las mismas.

2577.0

)( ≥⋅

=cilindro

ecilindroCS

τσ

2577.0

)( ≥⋅

=caja

ecajaCS

τσ

Limite elástico del acero F-114: Mpae 6.264=σ

6.7)( =cilindroCS 11.9)( =cajaCS

15

Las presiones de aplastamiento se calculan por las siguientes ecuaciones:

2

1max ⋅=cilindro

cilindroS

FP

2

1max ⋅=caja

cajaS

FP

Sección rectangular entre generatrices opuestas del bulón ( LDS ⋅= ).

MPaPcilindro 03.11= MPaPcaja 9.7=

Los límites para estas presiones se aplican según las características de los materiales empleados, aunque en general es aconsejable no superar los 20MPa. 1.6 Cálculo de la estructura resistente En este apartado se realizaran los cálculos justificativos de la resistencia de la estructura resistente (bastidor, sobrebastidor y refuerzos accesorios) y las uniones de los accesorios y de la superestructura. Características mecánicas del bastidor del vehiculo El bastidor del vehiculo está formado por dos perfiles con sección en forma de U de dimensiones (289x80x7.7 mm) de acero equivalente a calidad St-52. El chasis será reforzado mediante sobrebastidor y puentes de arrostramiento cuyas características y posición se indican a continuación y en los planos del proyecto. Sobrebastidor Se colocara un perfil sobre cada larguero del bastidor en toda su longitud libre desde cabina, conforme a las instrucciones siguientes. El tipo de perfil es UPN-160, de calidad St-52 con terminación a 45º para que en la zona de transición de un perfil a otro se reduzca la concentración de esfuerzos que pueden dañar el chasis. Arrostramiento Al objeto de que el comportamiento frente a la torsión del sobrechasis sea similar al del bastidor se colocarán en el sobrechasis puentes trasversales de arrostramiento, coincidentes en posición con los colocados en el bastidor. El perfil utilizado será como mínimo UPN-80. El sobrebastidor tendrá una unión básicamente rígida al bastidor a efectos de cálculo, por lo que es de aplicación directa el teorema de Steiner para el cálculo del momento de inercia del perfil reforzado resultante. Las características mecánicas del bastidor, sobrebastidor y conjunto de ambos se adjuntan en las siguientes figuras a partir de los datos obtenidos:

16

Perfil del bastidor Perfil del sobrebastidor Área: 239.33 cm Área: 2625.20 cm

Momento de inercia: 48.1314 cm Momento de inercia: 4191cm

Perfil del conjunto Bastidor-Sobrebastidor Distancia a la línea neutra cm02.23

Momento de inercia 413.7933 cm Momento resistente ( )zw 32.707 cm

Tabla 11. Solicitaciones y coeficientes de seguridad del bastidor Cada carga que actúa sobre el chasis-cabina originara su correspondiente diagrama de esfuerzos. El diagrama de esfuerzos final se obtendrá al suponer los efectos originados por cada carga de forma individual. *como aproximación, las taras del chasis-cabina no se consideran dentro de las

solicitaciones que fatigan al bastidor. El motivo es que una parte de esta tara está

formada por masa no suspendida que está apoyada directamente en el suelo sin

transmitir, por este motivo, ningún esfuerzo al bastidor. A partir de los diagramas de esfuerzos, se determina el estado tensional se la estructura resistente del vehiculo.

xx

eqW

M

I

yM maxmax =⋅

=σ

Los coeficientes de seguridad se obtienen al aplicar la teoría de la energía de distorsión se Von Mises

eq

eSCσσ

=. 2

)()()( 213

232

221 σσσσσσσ −+−+−

=eq

Para la comprobación de la estructura resistente del vehiculo se van a considerar las situaciones de trabajo más desfavorables.

a) En situación de circulación con toda su carga útil

La disposición de cargas es la referida anteriormente en el apartado reparto de cargas por ejes en circulación. El vehiculo esta a plena carga. En la figura del anexo “Esquemas de calculo” y en la tabla 6 se adjuntan las solicitaciones a que se encuentra sometida la estructura del vehículo.

17

Las figuras que se muestran a continuación representan los esfuerzos sobre el bastidor:

Circulación: cortadura

Circulación: momentos flectores

En la tabla siguiente se resumen las solicitaciones sobre el bastidor y su estado tensional en la situación más desfavorable de circulación.

Características Módulo Cortadura máxima N41018.8 ⋅

Momento flector máximo Nm51011.1 ⋅ Punto de máximo momento flector del bastidor mm66.7060

Tensión máxima por flector MPa3583.78 Coeficiente de seguridad 53.4

Tensión de fluencia del acero St-52 355Mpa Tabla 12.

18

b) En situación de basculamiento La disposición de cargas es tal que el vehiculo se encuentra parado y basculando toda su carga útil. En la figura del anexo “Esquemas de calculo” se adjuntan las solicitaciones a que se encuentra sometida la estructura del vehiculo. Las figuras que se muestran a continuación, representan los esfuerzos sobre el bastidor, en las situaciones de inicio de basculamiento y cuando la caja basculante se encuentra en la inclinación máxima de trabajo a 45º.

0º: cortadura

0º: momento flector

19

45º: cortadura

45º: momento flector

20

En la tabla siguiente se resume el estado tensional del bastidor en las situaciones más desfavorables de basculamiento:

Características Módulo Cortadura máxima 0º N51045.1 ⋅

Cortadura máxima 45º N510347.1 ⋅ Momento flector máximo 0º Nm51043.1 ⋅ Momento flector máximo 45º Nm5109351.1 ⋅

Punto de máximo momento flector del bastidor 0º mm66.7060 Punto de máximo momento flector del bastidor 45º mm66.7060

Tensión máxima por flector 0º MPa3.101 Tensión máxima por flector 45º Mpa8134.136

Coeficiente de seguridad 0º 5.3 Coeficiente de seguridad 45º 6.2

Tensión de fluencia del acero St-52 MPa355 Tabla 13. 1.7 Calculo de los elementos de unión En este apartado se justifica la unión de la superestructura tipo volquete (unión bastidor-sobrebastidor). El cálculo de las uniones de forma exacta es complicado, y en general lo aproximaremos a las condiciones básicas que se pueden extraer de la teoría elemental de la cortadura, que es la forma más normal de trabajo de las uniones atornilladas.

i

ii

A

F=τ

iτ Tensión de cortadura del tornillo (i)

iF Fuerza de cortadura actuante sobre el tornillo (i)

iA Área neta del tornillo (i)

i

eiCS

τσ⋅

=577.0

)(

iCS )( Coeficiente de seguridad del tornillo (i)

eσ Limite de fatiga del tornillo (i)

El sobrebastidor del que forma parte la superestructura tipo volquete se unirá al bastidor mediante 8 uniones rígidas por larguero (placas de espesor 8mm soldadas al sobrechasis y atornilladas al bastidor) con tres tornillos cada una de ellas para hacer un total de 48 tornillos de métrica M12 y calidad 8.8. Las uniones estarán repartidas uniformemente según las indicaciones del plano, en la longitud del bastidor a 800mm de separación entre las mismas.

ai QF µ⋅⋅= 81.9

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Q Masa transmitida por el componente unido (peso de la caja+ cargas). En un suelo asfaltado pueden lograrse picos con una adherencia de 8.0=eµ

En la siguiente tabla se expresan los valores obtenidos en el cálculo de la unión:

Tensión de fluencia tornillos MPa75.407 Carga Q Kg17970

Fuerza de cortadura actuante sobre el tornillo KN03.141 Área del tornillo 2410131.1 m−⋅

Tensión de cortadura del conjunto de tornillos MPa98.25 Coeficiente de seguridad 05.9

Tabla 14. El coeficiente de seguridad frente al límite de fluencia del material de los tornillos es de 9.05, por lo que no presentan riesgo de rotura. 1.8 Reglamentación Para la redacción del proyecto, se han tenido en cuenta la siguiente reglamentación: -Real Decreto 866/2010, de 2 de julio, por el que se regula la tramitación de las reformas de vehículos. -Real Decreto 2822/1998 de 23 de diciembre por el que se aprueba el Reglamento General de Vehículos y posteriores modificaciones. -Manual de Reformas de Vehículos: Documento elaborado por el ministerio de industria, Turismo y Comercio en colaboración con los órganos competentes en materia de ITV de las comunidades autónomas, que establece las descripciones de las reformas tipificadas, su codificación y la documentación precisa para su tramitación. -Real Decreto 750/2010, de 4 de junio, por el que se regulan los procedimientos de homologación de vehículos de motor y sus remolques, máquinas autopropulsadas o remolcadas, vehículos agrícolas, así como de sistemas, partes y piezas de dichos vehículos. 1.9 Cumplimiento de reglamentación específica requerida En este apartado se valida el cumplimiento con la reglamentación y requisitos indicados en el Manual de Reformas de Vehículos publicado por el Ministerio.

NP No procede NA No afectado. Continua siendo conforme con el vehiculo de contraseña de

homologación de tipo de referencia C1-2354-00 IH Justificado por informe H

PT Justificado en proyecto técnico

Reglamentación aplicable Definición Referencia Criterio Justificada Dispositivos de protección trasera 70/221/CEE (2) IH Emplazamiento de la placa de matrícula posterior

70/221/CEE (2) IH

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Dispositivos de visión indirecta 2003/97/CE (2) NA Parásitos radioeléctricos (compatibilidad electromagnética)

72/245/CEE (2) NP

Instalación de los dispositivos de alumbrado y señalización luminosa

76/756/CEE (1) IH

Protección lateral 89/297/CEE (2) IH Sistemas antiproyección 91/226/CEE (2) IH Masas y Dimensiones (resto vehículos) 97/27/CE (1) PT Mecanismos de dirección 70/311/CEE (1) NA Protección delantera contra empotramiento 2000/40/CE (2) NA Salientes exteriores de las cabinas 92/114/CEE (2) NA Estabilidad contra vuelco de vehículos cisterna

Reglamento CEPE/ONU

111R

(2) NP

Tabla 15. Sistemas afectados y justificación Sistema afectado Justificación Dispositivos de protección trasera

El dispositivo cumple las siguientes características: -Con el vehiculo vacío, ningún punto del borde inferior del dispositivo deberá estar a una altura superior a 55cm del suelo -La achura no supera en ningún punto la del eje trasero de más anchura (2125mm), ni es inferior a ésta en mas de 10cm a cada lado -La altura del perfil del travesaño deberá ser de, al menos, 10cm con extremos redondeados con un radio de curvatura mínimo de 2.5mm -El dispositivo debe ofrecer una resistencia suficiente a las fuerzas aplicadas paralelamente al eje longitudinal del vehiculo y estar conectado, en posición de servicio, a los largueros del bastidor del vehiculo.

Emplazamiento de la placa de matrícula posterior

El emplazamiento de la placa de matricula presenta las siguientes características: -El centro de la placa no esta situado mas a la derecha del plano longitudinal de simetría del vehiculo -El borde lateral izquierdo de la placa no esta situado más a la izquierda del plano vertical paralelo al plano longitudinal de simetría del vehiculo y tangente al lugar donde el corte trasversal del vehiculo, en su zona de máxima anchura, alcanza su mayor dimensión -La placa esta situada en posición vertical -La altura del borde inferior de la placa con respecto al suelo es superior a 0.3m; y la altura del borde superior de la placa con respecto al suelo no excede a 1.20m -La placa es visible en todo espacio comprendido entre los siguientes planos: dos planos verticales que pasen por los dos bordes laterales de la placa y formen hacia el exterior un ángulo de 30º con el plano longitudinal del vehiculo; un plano que pase por el borde superior de la placa y forme un ángulo de

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15º hacia arriba con el plano horizontal. Instalación de los dispositivos de alumbrado y señalización luminosa

No se modifican luces originales de freno, posición, indicadores de dirección, antiniebla, placa de matrícula. Catadióptricos laterales no triangulares marca: SIM y numero de homologación: IA 02 E2 5076 en cumplimiento con la directiva 76/756/CEE.

Protección lateral Se instalaran protecciones antiempotramiento marca: PALFINGER con referencia M9000402 que cumple las consideraciones establecidas en la directiva 89/297/CEE.

Sistemas antiproyección

Se instalaran un Kit. de guardabarros y antiproyección de marca: KINGOM con numero de homologación e9*109/2011*3000*00 que cumpla las consideraciones establecidas en la directiva 91/226/CEE actualizada a 2010/19/UE

Dispositivos de visión indirecta

Acto reglamentario no afectado al no verse modificado las dimensiones finales (anchura máxima y longitud máxima) del vehículo

Masas y Dimensiones Cumple con las cotas máximas marcadas directiva de masas y dimensiones. Las masas finales del proyecto, tras la instalación se justifican a lo largo del proyecto.

Tabla 16. Nota: Los informes H deben ir anexos al proyecto técnico, proporcionados por los fabricantes de los accesorios incorporados al vehiculo, salvo que se solicite al servicio técnico que verifique mediante ensayo que siguen cumpliendo con los actos reglamentarios indicados en el Manual de Reformas para las reformas solicitadas.

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1.10 Presupuesto CONCEPTO TOTAL EN €

VOLQUETE BASCULANTE Toma de fuerza 550 Bomba hidráulica 600 Cilindro hidráulico 2000 Sobrebastidor y fijaciones 1500 Total 4650

MANO DE OBRA Carrocero (Caja + accesorios) 3500 Pintura caja 720 -imprimación anticorrosión 40 -pintura caja 680 Materiales de pintura e imprimación 252 1 plancha de acero 8m x 2.3m 2 planchas de acero 8m x 1.1m 2 planchas de acero 2.5m x 1.1m

552

Total 4524

GASTOS ADMINISTRATIVOS Certificado fin de obra 40 Certificado de taller 150 Informe de laboratorio 360 Tramitación ITV y tasas 250 Proyecto técnico 600 Total 1400 TOTAL 11074 1.11 Pliego de condiciones Los apartados descritos están basados en las normas de carrozado de IVECO, así como en las normas de aplicación directa en la reforma del vehiculo. Acondicionamiento inicial del chasis Para garantizar la calidad y la vida útil del vehiculo completo es de esencial importancia que el chasis, antes de empezar el carrozado, se encuentre en perfecta horizontabilidad. Los largueros han de estar paralelos y el bastidor del chasis no deberá estar sometido a torsiones.

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Taladrado de orificios en el bastidor Para el montaje de toda clase de componentes, se deben aprovechar al máximo los orificios pretaladrados. De forma alternativa, para el taladrado de orificios en el bastidor se prohíbe terminantemente taladrar las alas de los largueros del vehículo. Tras su ejecución, si es necesario, deberá protegerse con pintura especial contra la corrosión. Soldaduras en el bastidor En general, no esta permitido efectuar operaciones de soldadura en el bastidor del chasis, con excepción de las operaciones relacionadas con el alargamiento del voladizo posterior siempre que el voladizo trasero no se vea sometido a cargas altas, ya que los trabajos de soldadura implican el riesgo de formación de fracturas alrededor de las soldaduras, con ello inicio de grieta y rotura prematura a fatiga. Tampoco esta permitido soldar en el bastidor del chasis para fijar el carrozado, salvo casos muy excepcionales. En los casos en los que sea absolutamente necesario soldar el trabajo lo debe realizar solo personal especializado y preparado utilizando las herramientas adecuadas y ejecutándolas a la perfección. Sobrebastidor Con el sobrebastidor, la carga se reparte uniformemente, se obtiene suficiente paso de rueda y se pueden fijar componentes o unidades adicionales. El sobrebastidor del que forma parte la superestructura tipo volquete se unirá al bastidor mediante 8 placas de espesor 8mm soldadas al sobrechasis y atornilladas al bastidor con tres tornillos cada una de ellas para hacer un total de 48 tornillos de métrica M12 y calidad 8.8. Las uniones estarán repartidas uniformemente según las indicaciones del plano, en la longitud del bastidor a 800mm de separación entre las mismas. Para evitar flexiones y cargas asimétricas de los largueros del bastidor, se deben montar dos travesaños de perfil en U resistentes entre los soportes de los dos cilindros del volquete. Se recomienda no soldar los travesaños a las alas del bastidor auxiliar. Para la fijación de los travesaños se usarán preferiblemente escuadras adecuadas que den resistencia necesaria para la fijación. La bisagra de basculamiento de la parte trasera de la caja basculante se debe fijar al bastidor auxiliar. En la parte delantera de la caja basculante, el bastidor auxiliar debe ir provisto de chapas de guía para impedir el deslizamiento lateral de la caja. Para evitar la torsión del bastidor auxiliar, se recomienda montar también en este punto un travesaño en el bastidor auxiliar.

Figura Guías de la caja.

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La estabilidad del vehiculo durante el funcionamiento del volquete es responsabilidad tanto del fabricante como del usuario. Este ultimo deberá asegurarse de que queda garantizada la estabilidad del vehiculo. Por tanto, es de suma importancia que el vehiculo cuente con las instrucciones de utilización de la superestructura. Toma de energía Se instalara una toma de fuerza dependiente del embrague, a la caja de cambios, estas tomas de fuerza obligan a utilizarse con el vehiculo parado en el caso de la caja basculante. Sistemas complementarios reglamentarios Guardabarros y dispositivos antiproyección. Los guardabarros deben montarse de acuerdo con la directiva 91/226/CEE. Unir los soportes al costado vertical de los largueros del vehiculo exclusivamente con tornillos.

Figura Unión de los guardabarros

Dispositivo antiempotramiento trasero Por reglamentación, deben instalarse dispositivos de protección trasera en los vehículos de todas las categorías, de forma que reofrezcan una protección eficaz contra el empotramiento de los vehículos de categorías M1 y N1 que choquen con su parte trasera. El dispositivo de protección trasera debe fabricarse e instalarse de acuerdo con la directiva 70/221/CEE. Con el vehiculo vacío, ningún punto del borde inferior del dispositivo deberá estar a una altura superior a 55cm del suelo; la achura no superara en ningún punto la del eje trasero de más anchura (2125mm), ni será inferior a ésta en mas de 10cm a cada lado; la altura del perfil del travesaño deberá ser de, al menos, 10cm con extremos redondeados con un radio de curvatura mínimo de 2.5mm; el dispositivo debe ofrecer una resistencia suficiente a las fuerzas aplicadas paralelamente al eje longitudinal del vehiculo y estar conectado, en posición de servicio, a los largueros del bastidor del vehiculo. El dispositivo deberá montarse lo más cerca posible de la parte trasera del vehiculo. En ningún caso estará instalado a una distancia superior a la indicada en el certificado de homologación CE del dispositivo de protección trasera como entidad técnica.

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Figura Límites dimensionales de la protección antiempotramiento

Protecciones laterales Se deben instalar dispositivos de protección lateral en el vehiculo de forma que se ofrezca a los usuarios de las carreteras no protegidos un sistema de protección eficaz contra el peligro de introducirse bajo el vehiculo por su parte lateral. El carrocero debe asegurarse que cumple las consideraciones establecidas en la directiva 89/297/CEE.

Figura Vista lateral de una protección lateral Dispositivos de alumbrado y señalización luminosas El carrocero deberá utilizar dispositivos con contraseña de homologación CEE. Los símbolos adicionales que deberán aparecer en la marca de homologación de los dispositivos según el tipo que sean, serán según la directiva 76/756/CEE. Características de materiales, tornillos tuercas y arandelas. Los materiales con los que se realizan las piezas de los conjuntos y las uniones cumplirán con los requisitos recogidos en este proyecto técnico o se procederá a su inmediata devolución. Condiciones de manipulación y transporte de la carga La distribución de la carga y la posición del centro de gravedad de todo el conjunto del vehiculo mantenga correctamente su operatividad sin alterarse las condiciones en que ha sido homologado.

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Condiciones en el basculamiento La seguridad de todos aquellos que se encuentran alrededor del camión y la del propio vehiculo durante el proceso de utilización de basculamiento debe tener un carácter prioritario. Por tal motivo se deberán tener en cuenta una serie de consideraciones:

- El basculamiento no deberá realizarse con cargas superiores a la establecida. - En ángulo de basculamiento hacia atrás o lateral no pueden ser mayor de 45º. - El vehiculo deberá realizarse siempre con el vehiculo parado. - El basculamiento deberá realizarse siempre sobre terreno firme y prácticamente

horizontal. - El basculamiento deberá realizarse con la trampilla de descarga abierta. - Se deberá controlar el basculamiento hasta que la mercancía esté totalmente

descargada. - El vehiculo no se pondrá en marcha hasta que la caja vuelva a estar en su posición

horizontal. - Esta prohibido realizar cualquier tipo de trabajo por debajo de la caja de carga

levantada. Los talleres que trabajen este tipo de vehículos deberán conocer las instrucciones de manipulación del equipo basculante con el objetivo de evitar un posible retroceso imprevisto.

- La persona encargada de accionar el mando que pone en funcionamiento los cilindros deberá estar prestando total atención al movimiento que esta provocando hasta la descarga total de la carga.

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1.12 Planos General

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Detalles constructivos

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Sección bastidor-sobrebastidor

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1.13 Esquemas de cálculo

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1.13 Anexos En este apartado introduciríamos en él la Tarjeta ITV, Permiso de circulación, ficha homologación chasis-cabina, informes H 1.14 Certificado de dirección de obra Deberá identificarse: técnico competente, el vehiculo, reformas realizadas, taller y fechas en que se han ejecutado las reformas. Se certificará que se han efectuado las reformas en el vehiculo referenciado, de acuerdo a los actos reglamentarios aplicables a cada una de ellas y según el informe de conformidad, el proyecto técnico y la documentación adicional correspondiente. 1.15 Conclusiones A la vista de todo lo anterior, se estima que puede realizarse la reforma citada, de acuerdo con el presente Estudio Técnico, ya que si dicha modificación se lleva a cabo correctamente y teniendo en cuenta todo lo anteriormente indicado, las condiciones de seguridad del vehiculo y de protección del medio ambiente no disminuyen. En Murcia, a jueves 4 de julio de 2013 Fdo.:______________ 1.16 Bibliografía - Santiago Baselga Ariño “Manual Teórico sobre reformas de vehículos” - Manual de carrocería IVECO - Reglamentos varios. 1.17 Software

- Autocad - X-vigas