Pescante de carga tipo pluma Mecanica y Resistencia de Materiales. Bazan Chancafe Diana Bernabé Dolores Christian Mogollón Quispe Marvin

1. 0
000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
UNIVERSIDAD PRIVADA
DEL NORTE
FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL
PESCANTE DE CARGA TIPO PLUMA
Grupo : Nº 05
Clase : 5309
MECANICAYRESISTENCIADEMATERIALESPESCANTEDECARGATIPOPLUMA
2015
PROFESOR : Durand Porras, Juan Carlos
ASESORES : Bazán Chancafe, Diana
Bernabé Dolores, Christian
Mogollón Quispe, Marvin

2. DEDICATORIA
Dedicamos este trabajo en especial a dios por
darnos la vida y permitirnos llegar a este
momento de nuestra formación profesional. A
nuestros padres por el cariño y el apoyo
incondicional, y especialmente a nuestro
docente por la guía y paciencia.

3. INDICE
I. Introducción ..................................................................................................................................5
II. Objetivos....................................................................................................................................6
2.1. Objetivo General...................................................................................................................6
2.2. Objetivos Específicos ............................................................................................................6
III. . Problemática............................................................................................................................6
IV. Modelación...............................................................................................................................11
4.1. Planteamiento del Problema ..............................................................................................11
V. Conclusiones................................................................................................................................19
VI. Recomendaciones....................................................................................................................20
VII. Bibliografía..............................................................................................................................21
VIII. Enlaces .................................................................................................................................21

4. 3
PRESENTACION DE LA EMPRESA
Es una empresa dedicada a la manufactura de repuestos mecánicos para los
sectores minero e industrial. Al servicio de la industria desde Noviembre de
1994.Contamos con amplias instalaciones, equipos y maquinaria moderna, personal
calificado y toda la infraestructura técnica necesaria, lo cual nos permite asegurar la
calidad de nuestros productos y servicios que brindamos, cumpliendo con nuestro
objetivo principal, satisfacer los requerimientos planteados por nuestros clientes,
calidad de nuestros productos y servicios, en el menor tiempo posible y al mejor
precio del mercado. Fabricamos repuestos en bronce, fierro fundido, aceros al
carbono, aceros inoxidables, aluminio y materiales no metálicos; repuestos como:
Piñones, sprocket para cadena, poleas, tornillo sin fin, chumaceras, bridas, partes de
bombas, repuestos para carros mineros, perforadoras y palas, chancadoras, molinos y
cualquier tipo de repuesto mecánico de maquinaria o equipo que su industria necesite,
además brindamos servicios de habitado, reparación integral de bombas y
motorreductores.

5. 4
PLANTA DE PRODUCCION
Misión.-
"En Mecánica San Miguel S.A. , fabricamos repuestos para todo tipo de
Maquinaria en general , también reparamos sus Equipos, empeñados en conseguir y mantener
la satisfacción de nuestros Clientes , Personal y Empresa".
Visión.-
"Nuestro objetivo ser líderes en el mercado en la Fabricación de
Repuestos y Reparación de Equipos, utilizando tecnología de punta.”

6. 5
I. Introducción
Los conocimientos de Física, Mecánica y Resistencia de materiales, son
herramientas de gran importancia para nuestro desarrollo, dotan al ser humano con la
capacidad de poder pensar, crear, establecer criterios y otorgar confianza frente a
muchas situaciones.
En el presente trabajo intentamos demostrar la importancia y la aplicabilidad
de conceptos para el diseño de una grúa vertical, para el transporte de equipos
mecánicos, este trabajo contribuirá a mejorar las condiciones en el área de Fresadora y
por ende incrementar la productividad de la empresa.

7. 6
II. Objetivos
2.1.Objetivo General
Seleccionar la péscate adecuada de tal manera que se pueda reducir el esfuerzo
físico en los técnicos del área de trabajo.
Contrarrestar los problemas por ergonomía en las funciones de los operarios de
los distintos puestos de trabajo en donde amerite un equipo pescante.
2.2.Objetivos Específicos
 Identificar la necesidad para seleccionar el sistema adecuado para
cubrir la problemática del proyecto.
 Aplicar, adecuadamente, conceptos y fórmulas para el cálculo de
momentos y fuerzas que se empleara en la estructura a elegir según la
necesidad.
 Afianzar y poner en práctica los conocimientos obtenidos durante el
curso.
III. . Problemática
En la empresa en el área de Fresadora, los equipos mecánicos o dispositivos de
las máquinas herramientas, normalmente se acostumbraba a levantarlos a mano de
forma individual o con la ayuda de otras personas para ser transportados asía la
bancada de la máquina. Conforme pasaba el tiempo, los técnicos del área empezaron
adolecer de dolores de espalda, columna y otras partes más del cuerpo, ante estas
anomalías hemos optado en diseñar para el área una grúa vertical y con la ayuda de un
tecle poder levantar los equipos y dispositivos de la maquina e incluso levantar
mecanismos pesados para su maquinado.

8. 7
Tomaremos en cuenta el equipo más pesado que es de 160 Kg, seguido por los
mecanismos mecánicos con 140 Kg y los demás con 120 Kg.
Esta grúa se encontrara empotrada con dos apoyos en unas de las columnas y
será operado por los mismos técnicos.
Mecanismo a ser movilizados por el equipo en estudio:
Mecanismo de inversión 14OKg 160 Kg Mecanismos de Tapas y Sopladoras
=120kg c/u
Figura 01
Figura 03 Figura 04Figura 02

9. 8
Equipos electromecánicos para el izaje de las cargas
Figura 05
Figura 07
Figura 06
Polipasto de cadena 0.5 ton = 2OKg
Carro troley = 10Kg

10. 9
Tablas de selección de materiales
Figura 08
Figura 09

11. 10
Diseño Cad de estructura
Figura 11
Figura 10

12. 11
IV. Modelación
4.1.Planteamiento del Problema
Centro de gravedad estructurada:
FIG m (Kg) x y x.m y.m
1 15.14 0 0.375 0 5.678
2 7.26 1.05 0.375 7.623 2.723
3 46 1.05 0 48.30 0
∑ 68.4 55.923 8.401
Finalmente
Figura 12
1
x
y
2.10 m
3
0.12 m
68.40 Kg
190 Kg
0.82 m
0.75 m

13. 12
𝒙 =
∑ 𝒙𝒎
∑ 𝒎
=
𝟓𝟓.𝟗𝟐𝟑
𝟔𝟖.𝟒𝟎
= 𝟎. 𝟖𝟐
𝒚 =
∑ 𝒚𝒎
∑ 𝒎
=
𝟖. 𝟒𝟎𝟏
𝟔𝟖. 𝟒𝟎
= 𝟎. 𝟏𝟐
𝐶. 𝐺. (0.82: 0.12)
Calculo cuando el peso se encuentra en el punto extremo
Del Equilibrio
∑ 𝐹𝑥 = 0 → 𝐴 𝑥 = 𝐵𝑥 … … … … … … … … …
∑ 𝐹𝑦 = 0 → 𝐵𝑦 − 68.4𝑘𝑔 − 190𝑘𝑔 = 0
𝐵𝑦 = 258.4 𝑘𝑔
∑ 𝑀 = 0 → −68.4(0.82) − 190(2.1) + 𝐵𝑥(0.75) = 0
𝐵𝑦 = 606.784 𝑘𝑔
En
By
2.10 m
68.40 Kg
190 Kg
0.82 m
0.75 m
A
B
C
Bx
Ax
MA
MB
1
1

14. 13
𝐴 𝑥 = 𝐵𝑦 = 606.784 𝑘𝑔
Trabajamos en el nudo “C”
En equilibrio
∑ 𝑥 = 0 → 𝐹𝐴𝐶 − 𝐹𝐵𝐶 cos 16.5 = 0
+𝐹𝐴𝐶 = 𝐹𝐵𝐶 cos 16.5
+𝐹𝐴𝐶 = 641.43 𝑘𝑔
∑ 𝑦 = 0 → 𝐹𝐵𝐶 sin 16.5 − 190 = 0
+𝐹𝐵𝐶 sin 16.5 = 190
+𝐹𝐵𝐶 = 668.978 𝑘𝑔
Trabajamos en el nudo “A”
16.5
187
FBC Cos (16.5)
FBC Sen (16.5)
FAC A
B
C
Ax FACA

15. 14
En equilibrio
∑ 𝑥 = 0 → +𝐴 𝑥 − 𝐹𝐴𝐶 = 0
𝐴 𝑥 = 𝐹𝐴𝐶
En
𝐴 𝑥 = 𝐵𝑥 = 641.43 𝑘𝑔
Trabajamos en el nudo “B”
En Equilibrio
∑ 𝑦 = 0 → −𝐵𝑦 + 190 + 𝐹𝐴𝐵 = 0
190 = 𝐵𝑦 − 𝐹𝐴𝐵
𝐹𝐴𝐵 = 68.4 𝑘𝑔
Calculando cuando el peso se encuentra en el punto medio
258.4
641.43kg
1
Compresión
Bx FAC = 631.31B
FAB
187
By
68.40 Kg
190 Kg
0.82 m
0.75 m
A
B
C
Bx
Ax
MA
MB
1.05 1.05
C.G
.

16. 15
En equilibrio
Del Equilibrio
∑ 𝐹𝑥 = 0 → 𝐴 𝑥 = 𝐵𝑥
∑ 𝐹𝑦 = 0 → 𝐵𝑦 = 68.4 + 190 = 0
𝐵𝑦 = 258.4 𝑘𝑔
∑ 𝑀 = 0 → −68.4(0.82) − 190(1.05) + 𝐵𝑥(0.75) = 0
𝐵𝑥 = 340.784 𝑘𝑔
Trabajamos en el nudo “B”
En Equilibrio
∑ 𝑥 = 0 → +𝐵𝑥 = 𝐹𝐵𝐶 cos 16.5 … … … . . .
∑ 𝑌 = 0 → 𝐹𝐴𝐵 = 𝐵𝑦 + 𝐹𝐵𝐶 sin 16.5 … … … . . .
Trabajamos En AC
Bx
FBC Cos 16.5
16.51.31
FBC Sen 16,5
FAB
By
2
3
Ax
MA
68.4 kg
187 kg
FBC Cos 16.5
FBC Sen 16.5

17. 16
En equilibrio
∑ 𝐹𝑥 = 0 → 𝐴 𝑥 = 𝐹𝐵𝐶 cos 16.5
∑ 𝐹𝑦 = 0 → 𝐹𝐵𝐶 sin 16.5 = 68.4 + 190
𝐹𝐵𝐶 = 909.81 𝑘𝑔……………
En y
𝐵𝑥 = 892.22 𝑘𝑔 = 𝐴 𝑥 … … … … ….
𝐹𝐴𝐵 = 522.4 𝑘𝑔
Para la barra AC
𝐴 𝑥 = 𝐹𝐴𝐶
𝐹𝐴𝐶 = 892.22 𝑘𝑔
4
Compresión
4 32
5
Compresión
Tracción

18. 17
De los cálculos analizados tenemos que:
Peso en el extremo
Figura 15
Peso en el Centro
Figura 16
Compresión
FAB = 68.4 kg
Tensión
A
B
C
FAC = 641.43 Kg
190 kg
FBC =668.978 Kg
Tracción
Compresión
FAB = 522.4 kg
A
B
C
FAC = 892.22 Kg
190 kg
FBC =909.81 Kg
Tracción
Tensión

19. 18
Calculando Cortante y Momento Flectores.
Figura17
By
68.40 Kg 190 Kg
0.82 m
Bx
Ax
1
0.75
0.375118.3
0.375
-631.31
631.31
473.4825
(-)
M
-
+
V
-
+

20. 19
V. Conclusiones
De los cálculos realizados en la estructura, hemos podido hallar el C.G. con
una coordenada en X e Y de (0.82; 0.12) y siendo su peso total de la estructura de
68.4KgF.
Para fines de cálculo de todos los mecanismos que son levantados con la grúa
vertical, hemos utilizado un mecanismo que más peso tiene equivalente a 160Kg,
adicionándole al peso total el peso del troley de 10Kg y el peso del tecle (0.5TON) de
20Kg, la cual los tres pesos hacen un equivalente a 190Kg utilizado para los cálculos
correspondientes.
Además se calculó los momentos cuando el peso está en el extremo de la barra
hallándose en 606.78KgF y cuando el peso está en el centro el momento se reduce en
un 56% es decir 340.784KgF.
Hallándose el cálculo de los nudos, con el peso en el extremo se determina que
la barra BC está sometida a 668.978KgF de tracción y la barra AC en 641.43KgF de
compresión y la barra AB a una compresión mínima de 68.4Kff. Finalmente cuando el
peso está en el centro se determina que las barras AB y BC se encuentran sometidas a
compresión en 522.4KgF y 909.81KgF respectivamente.

21. 20
VI. Recomendaciones
• De los cálculos realizados se recomienda utilizar el izaje de los
mecanismos en el punto extremo con la finalidad de reducir la tracción y compresión,
de esta manera prolongar la vida útil de la grúa.
• Es muy importante que para cada diseño de estructuras se utilicen estos
cálculos, debido a que nos permite conocer los esfuerzos a que serán sometidos los
materiales.
• Un buen cálculo de estructuras nos asegura la vida útil del equipo y la
seguridad de la persona que lo manipula.

22. 21
VII. Bibliografía
620.103 HIBB/E2010Hibbeler R.C. Ingeniería Mecánica- Estática
620.112 HIBB 2000 Hibbeler R.C. Mecánica de Materiales
620.104 HIBB 2010 Hibbeler R.C. Ingeniería Mecánica- Dinámica
VIII. Enlaces
www.catalogoacerosarequipa.com.pe
https://books.google.com.pe/books?id=Vq3HdDHRsz8C&printsec=frontcover&dq=m
ecanica&hl=es&sa=X&ei=TJiVVPL0IsuhNs_egJgN&ved=0CFoQ6AEwCQ#v=onep
age&q=mecanica&f=false.
http://es.slideshare.net/lorenzinofernandez/mecanica-vectorial-para-ingenieria-9-ed-
beer-johnston
http://www.monografias.com/trabajos-pdf4/e-s-t-t-i-c-definicion-y-terminos-
fundamentales/e-s-t-t-i-c-definicion-y-terminos-fundamentales.shtml
http://www.bdigital.unal.edu.co/5855/1/jorgeeduardosalazartrujillo20072_Parte1.pdf
Datos de Contacto:
1. Durand Porras, Juan Carlos Universidad Privada del Norte –
Lima
jdu@upnorte.edu.pe
2. Bazán Chancafe, Diana
3. Bernabé Dolores, Christian
4. Mogollón Quispe, Marvin
Universidad Privada del Norte –
Lima
Universidad Privada del Norte –
Lima
Universidad Privada del Norte –
Lima