Este documento presenta el diseño de una grúa para optimizar la manipulación de mercancía en una empresa dedicada a la comercialización de repuestos de refrigeración industrial en Barquisimeto, Venezuela. El documento contiene la introducción, planteamiento del problema, objetivos, marco teórico y metodológico. El objetivo general es diseñar una grúa capaz de trasladar cargas de un nivel a otro para agilizar los procesos de la empresa.

1. UNIVERSIDAD FERMÍN TORO
VICE-RECTORADO ACADÉMICO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE MANTENIMIENTO MECÁNICO
DISEÑO DE UNA GRUA QUE PERMITA OPTIMIZAR LA
MANIPULACION DE MERCANSIA EN UNA EMPRESA
DEDICADAA LA COMERCIALIZACION DE REPUESTOS DE
REFRIGERACION INDUSTRIAL EN BARQUISIMETO EDO
LARA
Autores:
Br. Christian Brito
Br. Carlos Mosquera
Br. Jose Garcias
Br. Jose Rojas
Br. Jessica Iglesias
Profesor: Ing. Luis Rodríguez
CABUDARE, MARZO DEL 2018

2. ÍNDICE GENERAL
pp.
INTRODUCCIÓN ..............................................................................................iii
CAPÍTULO I .......................................................................................................4
EL PROBLEMA.................................................................................................. 4
Planteamiento del Problema....................................................................... 6
Objetivos de la Investigación............................................................................... 6
Objetivo General ........................................................................................ 6
Objetivos Específicos ............................................................................ 6
Justificación de la Investigación ..........................................................................6
Alcances y Limitaciones ......................................................................................7
Alcance....................................................................................................... 7
Limitaciones ............................................................................................... 7
CAPÍTULO II......................................................................................................8
MARCO TEÓRICO ............................................................................................ 8
Antecedentes de la Investigación ...............................................................8
Bases Teóricas .....................................................................................................8
Correa ......................................................................................................…………..9
Mecánica de Correa............................................................................................... 9
Criterio para establecer el tamaño de la polea menor.................................................10
Correas trapezoidales o en v..................................................................................... 10
Esquemas normalizados de perfiles para correas trapezoidales…………................ 11
Distancia entre centros de las poleas de diámetro desiguales................................... 12
Reductor de Velocidad............................................................................................. 12
Transmisión Compuesta........................................................................................... 13
CAPÍTULO III..................................................................................................................... 14
MARCO METODOLÓGICO .............................................................................................14
Naturaleza de la Investigación .................................................................................... 14
Tipo de Estudio....................................................................................................... 14
Diseño de la Investigación .......................................................................................... 14
Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos................................................. 15
ANEXOS ....................................................................................................................14
Conclusiones................................................................................................................ 25
Bibliografía ..................................................................................................................26

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INTRODUCCIÓN
Una transmisión mecánica es aquella encargada de transmitir la potencia entre
sus elementos. Desde un eje motriz hacia otro no motriz en este caso, mediante
engranajes.
Dicho sistema es denominado tren debido a que está compuesto por más de dos
engranajes la cual nos permite cambiar la velocidad de rotación de un eje de entrada
con respecto al de salida.
Debido a nuestra problemática se proyectará una máquina tipo grúa que
funcione a través de un tren de engranajes de potencia el cual se diseñara para reducir
la velocidad de un motor con el objetivo de transportar materiales de un nivel a otro,
y así optimizar uno de los procesos dentro de dicha empresa. Este prototipo se realiza
en la Universidad Fermín Toro con la misión de innovar en el diseño y ser una opción
económicamente factible de construir.

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CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
Planteamiento del Problema
Con el objeto de optimizar el desarrollo de sus procesos para proporcionar un
mejor servicio a sus clientes una empresa dedicad a la venta de repuestos de
refrigeración industrial (Refrigeración América Lara CA), empresa que funciona en
Barquisimeto Edo Lara. Surge la necesidad de diseñar una grúa capaz de transportar
productos de un nivel a otro lo cual le permitiría agilizar uno de los procesos de la
empresa.
Esta es una alternativa económica para dicha empresas de pocos recursos que no
pueden adquirir un equipo de una marca ya patentada.
Sera un equipo sencilla, de fácil uso, que pueden adquirir estas empresas con
una menor inversión y con la finalidad de ofrecer un servicio eficiente en un menor
plazo de tiempo.
La razón para el diseño de dicha maquina tipo grúa es mejorar un proceso
interno de dicha empresa, específicamente el traslado de la mercancía de un nivel a
otro lo cual normalmente debía hacerse por escaleras y dicho trabajo era realizado por
el personal.
Basado en lo antes expuesto surge la motivación para abordar la presente
investigación, que permita mejorar el traslado de dicha mercancía mediante una grúa
la cual permitirá que el proceso se haga en menor tiempo y mayores cantidades.

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Objetivos de la Investigación
Objetivo General.
Diseño de una grúa capaz de trasladar cargas de un nivel a otro.
Objetivos Específicos
Aplicar los diferentes cálculos de diseño para un tren de engranaje capaz de
manipular cargas.
Determinar los diferentes tipos de materiales a utilizar en dicho tren.
Fabricar cada uno de los componentes del tren.
Justificación de la Investigación
En la casa de estudio actualmente se acude al laboratorio de fabricación los
estudiantes de ingeniería en mantenimiento mecánica de la Universidad Fermín
Toro, con el objeto de aplicar los conocimientos adquiridos en las aulas de
clases, es por ello que se propone diseñar la grúa antes tratada, para satisfacer las
necesidades expuestas por dicha empresa.
Esta investigación se justifica teóricamente, porque primero que nada suple
una necesidad de una organización y desde otro punto de vista almacena
información metodológica para posteriores trabajos de diseño.

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Alcances y Limitaciones.
Alcance.
Esta investigación tiene como objeto de mostrar un prototipo de una grúa que
permita trasladar cargas de un nivel a otro de manera eficaz.
Limitaciones.
En la elaboración del diseño tomando en consideración la situación actual, la
limitación más notoria seria el acceso a los materiales necesarios para la fabricación.

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CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
Antecedentes de la Investigación
Para realizar la presente investigación se optó para la recopilación de
información técnica y metodológica en relación directa al tema, así como también
objetos de diseños que se hace de gran utilidad para complementar, servir de guía y
apoyo al proceso de diseño, que han investigado al tema y otros que aportan
información.
Para Julián Pérez Porto y Ana Gardey. (2012) las poleas son “Mecanismos
para mover o levantar cosas pesadas que consiste en una rueda suspendida, que gira
alrededor de un eje, con un canal o garganta en su borde por donde se hace pasar una
correa o cadena”.
Continúa Antonio Pérez González (2014) agrega que las correas “son un
componente de la máquina que transmite la potencia entre otros componentes”.
Los sistemas de transmisión de poleas y correas se emplean para transmitir la
potencia mecánica proporcionada por el eje del motor entre dos ejes separados entre
sí por una cierta distancia. La transmisión del movimiento por correas se debe al
rozamiento éstas sobre las poleas, de manera que ello sólo será posible cuando el
movimiento rotórico y de torsión que se ha de transmitir entre ejes sea inferior a la
fuerza de rozamiento.
Bases Teóricas
Los fundamentos y bases teóricas constituyen una serie de conceptos y
proposiciones, las cuales dan un punto de vista o un enfoque determinado, dirigido a
explicar el problema planteado, ubicando la investigación dentro de los patrones y
estándares reconocidos mundialmente que han sido establecidos por los desarrollos

8. 8
sociales y científicos. La presente investigación se fundamenta en el diseño de una
maquina tipo grúa guinche para el arrastre de vehículos mediante la reducción de
velocidad de un motor.
Engranaje.
Se denomina engranaje al mecanismo utilizado para transmitir potencia
mecánica de un componente a otro. Los engranajes están formados por dos ruedas
dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona y el menor piñón. Un engranaje
sirve para transmitir movimiento circular mediante el contacto de ruedas dentadas.
Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es la transmisión
del movimiento desde el eje de una fuente de energía, como puede ser un motor de
combustión interna o un motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y
que ha de realizar un trabajo.
Guinche.
Máquina dotada de un brazo y una polea, que
permite elevar una carga mediante la tracción de la cuerda que circula por ésta.
Eje.
Un eje es un elemento constructivo destinado a guiar el movimiento de
rotación a una pieza o de un conjunto de piezas, como una rueda o un engranaje. Un
eje se aloja por un diámetro exterior al diámetro interior de un agujero, como el
de cojinete o un cubo, con el cual tiene un determinado tipo de ajuste. En algunos
casos el eje es fijo no gira y un sistema de rodamientos o de bujes insertas en el
centro de la pieza permite que ésta gire alrededor del eje. En otros casos, la rueda
gira solidariamente al eje y el sistema de guiado se encuentra en la superficie que
soporta el eje.
Polea.

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Mecanismo para mover o levantar cosas pesadas que consiste en una rueda
suspendida, que gira alrededor de un eje, con un canal o garganta en su borde por
donde se hace pasar una cuerda o cadena.
Potencia.
Cantidad de trabajo realizado por unidad de tiempo.
Corona.
Es la parte exterior, donde están tallados los dientes.
Cubo.
La parte central del engranaje, por el que se fija al eje.
Diámetro primitivo.
Es el que corresponde a la circunferencia primitiva.
Número de dientes.
Es el número total de dientes de la corona del engranaje en toda su circunferencia.
Paso.
Es el arco de circunferencia, sobre la circunferencia primitiva, entre los
centros de los dientes consecutivos.
Módulo de un engranaje.
Es la relación que existe entre el diámetro primitivo y el número de dientes,
que es el mismo que la relación entre el paso y 𝜋.
Paso Diametral o Diametral Pitch.

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En el sistema inglés de unidades se emplea como unidad la pulgada (inch) y
en el cálculo de engranajes se utiliza el llamado diametral pitch (dp). El diametral
pitch o paso diametral es el cociente entre el número de dientes (Z) y el diámetro
primitivo (d), expresado en pulgadas.
Condición de engrane.
El principio fundamental o condición de engrane entre dos dientes se basa en
que el perfil de éstos debe ser tal que la normal trazada por el punto de contacto entre
los dos dientes pase siempre por un punto O que se sitúa en la línea que une los dos
centros de rotación de los engranajes, y que las distancias entre dicho punto O y los
respectivos centros, coincida con sus correspondientes radios primitivos.
Poleas dentadas.
Para la transmisión entre dos ejes que estén separados a una distancia donde
no sea económico o técnicamente imposible montar una transmisión por engranajes
se recurre a un montaje con poleas dentadas que mantienen las mismas propiedades
que los engranajes es decir, que evitan el patinamiento y mantienen exactitud en la
relación de transmisión.
Rodamiento.
Es un tipo de cojinete, que es un elemento mecánico que reduce la fricción
entre un eje y las piezas conectadas a este por medio de una rodadura, que le sirve de
apoyo y facilita su desplazamiento.
Soldadura.
Es un proceso de fijación en donde se realiza la unión de dos o más piezas de
un material, (generalmente metales o termoplásticos), usualmente logrado a través de
la coalescencia (fusión), en la cual las piezas son soldadas fundiendo, se puede
agregar un material de aporte (metal o plástico), que, al fundirse, forma un charco de
material fundido entre las piezas a soldar.

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CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
Naturaleza de la Investigación
Tipo de estudio
Para el estudio de los diferentes elementos influyentes que intervienen en el
trabajo, se basará en los siguientes tipos de estudio, según el nivel de la
investigación, es descriptiva ya que se enfoca en describir las características del
objeto en estudio y la realidad. Es por ello que está bajo la línea de diseño y
construcción.
El procedimiento riguroso, formulado de una manera lógica, que el
investigador debe seguir en la adquisición del conocimiento. “El método lo
constituye el conjunto de procesos que el hombre debe emprender en la
investigación y demostración de la verdad”.
En efecto este proyecto se basa en el diseño de un prototipo de una maquina tipo
grúa guinche. A fin de poner en práctica los conocimientos adquiridos en la materia
de elementos de máquinas II
Diseño de la Investigación
De acuerdo al área donde se realiza la investigación, se asume que es
Documental y de Campo. Documental porque se requirieron de diversos extractos
bibliográficos para establecer la información referente al diseño la maquina tipo grúa
guinche, proveniente de tesis, y diseños ya elaborados acerca al tema en cuestión.
En los diseños de campo los datos de interés se recogen en forma directa de la
realidad mediante el trabajo concreto del investigador y se equipa estos datos
obtenidos directamente de la experiencia empírica, son los llamados primarios,

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denominación que alude el hecho de que son datos de primera mano, originales,
productos de investigación en curso sin intermediación de ninguna naturaleza.

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Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos
Para efectos de este trabajo de investigación, se utilizaron técnicas e
instrumentos que serán de gran ayuda para obtención de información y
recolección de datos, orientadas de manera esencial a alcanzar los fines propuestos
para éste estudio.
Búsqueda de Información Bibliográfica, se utilizó esta técnica de revisión
bibliográfica para tener una mejor información y compresión acerca del tema de
transmisión de potencia, elementos flexibles, reductor de velocidad.
Observación Directa; se realizó una serie de observaciones directas a través
de visitas periódicas al área de estudio, donde se pudo encontrar evidencias de
las necesidades que existen en cuanto al diseño del equipo.
Instrumentos de la Recolección de Datos
1. Computadora.
2. Internet
3. Libros
4. Catálogos
5. Tesis de grado

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ANEXOS

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CONCLUSIONES
A lo largo de la investigación se pudo observar que, en primera instancia, el
diseño del prototipo de la grúa sirvió para poner en práctica los conocimientos
adquiridos a lo largo de los estudios realizados en la Universidad Fermín Toro
En otro orden de ideas, una vez recolectada la información de las necesidades
se determinaron los cálculos a realizar, factores de seguridad y condiciones
geométricas, que permitieron diseñar un prototipo de la grúa de manera sencilla para
su fabricación, con tecnología de punta y materiales que apuntan hacia ellos,
economizando así los elementos y partes que la constituyen.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Beer, F.; Russell, J.; DeWolf, J. y Mazurek, D. (2009). Mecánica de materiales.
Estados Unidos. Mc Graw-Hill.
Instituto Alemán de Normalización (DIN) (2000). Norma DIN 8582. Alemania.
Instituto Alemán de Normalización (DIN).
Doyle, L. (2009). Manufacturing processes and materials for engineers. Estados
Unidos. Prentice Hall.
Timoshenko, S. (2004). Resistencia de Materiales. España. Ediciones Paraninfo.