CUADERNO DE PROYECTOS GRÚA DE OBRA 3ºA
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Noelia Escalera Mejías. (Coordinadora) IES Guadaiza San Pedro de Alcántara (Málaga). Esther Mª Martín Sánchez. 3ºESO A Isabel Lyzmara Cordonero Sánchez. Davinia Gálvez Pereira. Mª Luisa Fernández Gil. Blanca Mª Morón Carrasco. Gema Sánchez Fernández.
ÍNDICE: Introducción………………………………………………………….3 Diseño gráfico………………………………………………………14 Materiales y herramientas………………………………………….16
INTRODUCCIÓN: Índice.
• Justificación. • Presentación tecnológica y conclusiones. • Seguridad. • Breve introducción histórica. • Anexo: grúas hidráulicas. • Breve artículo sobre la construcción de la grúa de obra de 3* A • Galería de fotos. • Bibliografía y créditos.
Justificación. Con el fin de resaltar nuestro esfuerzo similar o bien mayor que en otras ocasiones, plasmado en el proyecto que cuyo objetivo hemos llevado a buen puerto, también bajo la atenta mirada de nuestra profesora, el grupo de trabajo de la asignatura de tecnología, encargado de construir lo más fielmente la “grúa de obra” en 3ºA. Con ello, el presente documento llega al fin de dejar constancia de ello, como parte del cuaderno de proyectos y hacer mención a los creadores de la dicha maqueta: Mª Luisa, Lyzmara, Blanca, Noelia, Davinia, Gema y Esther. Tras intensas semanas de proyecto y fabricación y exposición de planos entre los miembros del grupo y la eliminación de la idea que emplearíamos en ello, los contratiempos y anécdotas variadas que surgieron durante el tiempo de construcción se narran en el diario de clase, llevado a término por la coordinadora. Cabe comentar que en nuestro grupo de trabajo en el que estaban puestas muchas esperanzas, las de sus propios componentes incluidos, hemos sabido asignar tareas proporcionalmente en cuanto a gustos, habilidades o destrezas se refiere en todos los miembros del equipo de trabajo. El buen ritmo de construcción y los lazos de amistad entre nosotros han creado el buen clima que me he permitido desarrollar nuestro proyecto que, sea dicho, a puesto a prueba la capacidad de compañeros y métodos. De obligatoria mención es decir que nuestro proyecto técnico: construcción de una grúa de obra del curso académico de 3º de ESO engloba en sí, los contenidos de materiales que hemos de estudiar tales como el trabajo en madera y con el metal, las formas o aprendidas de conducción del movimiento y la construcción de poleas conocidas durante el transcurso de este mismo año.
Presentación tecnológica y conclusiones.
La grúa de obra también conocida como grúa torre, corresponde al modelo actual de estructura metálica alimentada por uno corriente eléctrica, diseñado para servir de útil herramienta en construcción. Como tal construcciones creadas para facilitar de los trabajos llevados a cabo por el ser humano a lo largo de la historia y de nuestra sociedad, además de un diseño más práctico y su movilidad indudablemente perfeccionada, nos permite clasificar a las grúas en: Fijas (apoyadas o empotradas), las caracteriza el necesario uso de raíles para su propia translación, es decir, no tienen la capacidad de trasladarse a sí mismas, por más, como obligatoria diferencia a marcar, las empotradas centran su gravedad en el suelo por medio de un primer tramo de cemento anclado al suelo. Las grúas móviles se subdividen en aquellas con posibilidad de translación por medio de raíles situados convenientemente en el suelo; trepadoras o telescópicas, capaces de elevarse con cables de acero al edificio en construcción, o capaces de elevarse a sí mismas por medio de tramos anchos unos sobre otros, con el fin de que la grúa suba escalonadamente por ellos; respectivamente , recordamos grúas trepadoras o telescópicas también, según el sistema de montaje: grúa torre desmontable y grúa torre auto desplegable. Y como punto final de la clasificación de distinguen las grúas de obra de pluma horizontal, y de pluma abatible, en estas últimas se puede hacer descender o elevarse la dicha pluma gradualmente. Los elementos principales que todas las grúas comparten se enumeran y definen, precisas, a continuación: Mástil: consiste en una estructura de celosía metálica de sección normalmente cuadrada, cuya principal misión es dotar a la grúa de altura suficiente. De forma general está constituida por módulos de celosía que facilitan el transporte de la grúa. Para el montaje será necesaria la unión de estos módulos, mediante tornillos, llegando todos unidos a la altura proyectada. Su forma y dimensión varían según las características necesarias de peso y altura. En la parte superior del mástil se sitúa la zona giratoria que aporta a la grúa un movimiento de 360 grados horizontales. También según el modelo puede disponer de una cabina para su manejo por parte de un operario. (Para el acceso de los mismos se dispondrá de una escala metálica a la estructura).
Flecha: es una estructura de celosía metálica de sección cuadrada y además de estas similitudes con el mástil, la flecha, o pluma, suele tener una estructura modular que facilita su transporte . Su forma y dimensiones son variables. Para el desplazamiento del personal especializado durante los trabajos de montaje, revisión y mantenimiento a lo largo de la flecha dispondrá de un elemento longitudinal, cable fiador, al que se podrá sujetar el mosquetón del cinturón de seguridad. Contraflecha: La longitud de la contraflecha oscila entre el treinta o el treinta y cinco porciento de la longitud de la pluma, es decir, una longitud considerable. Al final de la contraflecha se sitúan los contrapuesto. Está unido al mástil en la zona opuesta a la unión con la flecha. Está formada por una base robusta conformada por varios perfiles metálicos , formando encima de ellos una especie de pasarela para facilitar el paso del personal desde el mástil hasta los contrapesos. Las secciones de los perfiles dependerán de los contrapesos que se van a colocar.
Contrapeso: Son estructuras de hormigón prefabricado que se colocarán para estabilizar el peso y la inercia que se produce en la flecha grúa. Deben estabilizar la grúa tanto en reposo como en funcionamiento. Tanto estos bloques como los que forman el lastre deben de llevar identificado su peso de forma legible e indeleble.
Lastre: Puede estar formada por una zapata enterrada o bien por varias piezas de hormigón prefabricado en la base de la grúa. Su misión es estabilizar la grúa frente al peso propio, al peso que pueda trasladar y a las condiciones ambientales adversas (viento). Carro: Consiste en un carro que se mueve a lo largo de la flecha a través de unos carriles. Este movimiento da la maniobrabilidad necesaria en la grúa. Es metálico de forma que soporte el peso a levantar.
Cables y gancho: El cable de elevación es una de las partes más delicadas de la grúa y, para que dé un rendimiento adecuado, es preciso que sea usado y mantenido correctamente. Debe estar perfectamente tensado y se hará un seguimiento periódico para que, durante su enrollamiento en el tambor no se entrecruce, ya que daría lugar a aplastamientos.
El gancho irá provisto de un dispositivo que permite la fácil entrada de cables de las eslingas y estrobos, y de forma automática los retenga impidiendo su salida si no se actúa manualmente.
Motores: La grúa más genérica está formada por cuatro motores eléctricos:
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Motor de elevación: permite el movimiento vertical de la carga. Motor de distribución: da el movimiento del carro a lo largo de la pluma.
Motor de orientación: permite el giro de 360º, en el plano horizontal, de la estructura superior
de la grúa.
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Motor de translación: desplazamiento de la grúa, en su conjunto, sobre carriles. Para realizar
este movimiento es necesario que la grúa esté en reposo.
SEGURIDAD: Introducción. Los últimos datos hechos públicos por el Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales no dejan lugar a dudas: la siniestralidad global disminuye, pero la construcción continúa provocando un número intolerable de accidentes, en particular, accidentes mortales: la construcción ocupa sólo el 12% del total de trabajadores, pero en ella ocurren el 27,5% de los accidentes mortales: 128 en el primer semestre de este año. Como es obvio, las especiales características de las obras de construcción hacen muy difícil que su siniestralidad alcance niveles que no sean superiores a los del resto de sectores, pero precisamente para contrarrestar esta dinámica propia de la actividad constructiva, la legislación prescribe actuaciones preventivas específicas, recogidas en el Real Decreto 1627/1997: Al tratarse de un Real Decreto, es una norma legal de obligado cumplimiento, por lo que es fundamental que todos los trabajadores y empresarios del sector de la construcción la conozcan y la apliquen en su centro de trabajo con el fin de conseguir unas condiciones mínimas de seguridad y salud.
Este R.D. es, pues, una norma reglamentaria que aparece por imperativo de la Ley de Prevención de Riesgos Laborales (L.P.R.L) 31/1995 y esta normativa es de mínimos, es decir, que establece lo mínimo que se debe cumplir. Además la ley 31/1995, de 8 de noviembre de 1995, de Prevención de Riesgos Laborales tiene por objeto la determinación de las garantías y responsabilidades para establecer un adecuado nivel de protección de la salud de los trabajadores frente a los riesgos derivados de las condiciones de trabajo. El R.D. y la L.P.R.L. junto con otras normas como UNE 5810192, el R.D. 836/2003 y Notas Técnicas de Prevención como la NTP 125 servirán en este capítulo para estudiar los riesgos, medidas preventivas, normas de seguridad que se deben de cumplir al trabajar con una grúa torre, dispositivos de seguridad, obligaciones y prohibiciones del gruista, etc.
Dispositivos de seguridad: Limitadores. Aparte de los sistemas mecánicos de seguridad, existen en la grúa limitadores electromecánicos, los cuales estarán siempre reglados y constantemente vigilados. Son los siguientes:
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Limitador de par máximo o de momento: corta el avance del carro y la subida del gancho
cuando se eleva una carga superior a la prevista para cada alcance. Permite bajar el gancho y retroceder el carro.
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Limitador de carga máxima: corta la subida del gancho cuando se intenta levantar una carga
que sobrepasa la máxima en un 10%. Permite bajar el gancho.
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Limitadores en recorrido en altura del gancho: son dos fines de carrera superior e inferior, de los movimientos de elevación y descenso, que actúan sobre el mecanismo tanto en la subida como en la bajada, pudiendo efectuar el movimiento contrario.
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Limitador de traslación del carro: corta el avance del carro de distribución, antes de llegar a
los topes de goma, en los extremos de la flecha.
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Limitador del número de giros de la torre: actúa sobre el mecanismo de orientación y limita
el número de vueltas, dos o tres, de la parte giratoria en uno y otro sentido, con el fin de no dañar la manguera eléctrica. Puede sustituirse este dispositivo colocando un colector de anillos. Además las grúas deben de disponer topes de las vías y sistemas de sujeción del aparato a
las vías mediante mordazas, además de poseer escaleras dotadas de aros salvavidas, plataformas y pasarelas con barandillas, cable tendido longitudinalmente a lo largo de la pluma y la contrapluma y en su caso cable tendido longitudinalmente a lo largo de la torre. NOTA: Los dispositivos de fin de carrera de traslación, situado a 0,5 metros antes de los topes. Seguridad en el empleo de elementos bajo tensión eléctrica. En este caso, la grúa debe de estar provista de dispositivos que impidan a toda persona no autorizada acceder a las piezas bajo tensión y a los órganos cuyo reglaje afecte a la seguridad; en particular, los armarios de contactores deberán estar bajo llave y las cajas que contienen las resistencias protegidas, de manera que impidan la introducción de las manos. En caso de tener mando a distancia, todos los indicadores de mando y control serán de muy baja tensión. Indicadores de carga y alcances. Se fijará sobre la grúa una placa en lugar visible, de forma, tamaño y material adecuado que especifique: alcance, carga máxima y distancia.
Introducción histórica:
Las primeras grúas fueron inventadas en la Antigua Grecia, accionadas por hombres o animales. Estas grúas eran utilizadas principalmente para la construcción de edificios altos. Posteriormente, fueron desarrollándose grúas más grandes utilizando poleas para permitir la elevación de mayores pesos. En la Alta Edad Media fueron utilizadas en los puertos y astilleros para la estiba y construcción de los barcos. Algunas de ellas fueron construidas ancladas a torres de piedra para dar estabilidad adicional. Las primeras grúas se construyeron de madera, pero desde la llegada de la revolución industria l os materiales más utilizados son el hierro fundido y el acero. La primera energía mecánica fue proporcionada por máquinas de vapor en el s. XVIII. Las grúas modernas utilizan generalmente los motores de combustión externa o los sistemas de motor eléctrico e hidráulicas para proporcionar fuerzas mucho mayores, aunque las grúas manuales todavía se utilizan en los pequeños trabajos o donde es poco rentable disponer de energía. Existen muchos tipos de grúas diferentes, cada una adaptada a un propósito específico. Los tamaños se extienden desde las más pequeñas grúas de horca, usadas en el interior de los talleres, grúas torres, usadas para construir edificios altos, hasta las grúas flotantes, usadas para construir aparejos de aceite y para rescatar barcos encallados.
Las grúas de obra actuales representan el gran grado de innovación y diseño práctico de la sociedad actual, además de la gran gama que se ofrece de ellas. Las grúas de obras actuales son no más que el conjunto de erroresnueva idea y corrientes de pensamiento humano a lo largo del tiempo, que han avanzado, paulatinas, junto a la invención de nuevos adelantos tecnológicos y humanos.
Anexo: grúas hidráulicas.
Las grúas hidráulicas o que disponen de un cabrestante hidráulico constituyen una herramienta de gran utilidad en el ámbito de la logística, y las operaciones de carga y descarga. Con respecto a las eléctricas, las grúas hidráulicas cuentan con una serie de ventajas, vinculadas fundamentalmente a su potencia, peso y seguridad. Básicamente es un dispositivo mecánico que aprovecha energía hidráulica para su funcionamiento, consta de una parte fijada al piso vinculado a un brazo móvil, este último, es el encargado de elevar la carga, estas dos partes de la grúa son accionadas por uno o más pistones hidráulicos, que son los que en realidad ejercen la fuerza necesaria. La hidráulica consiste en utilizar un líquido para transmitir una fuerza de un punto a otro. El aprovechamiento de los recursos naturales controlado es la mejor manera de contribuir a que el daño producido en la capa de ozono sea menor. Cuando implementamos tecnologías hidráulicas para la construcción y para la elaboración de proyectos en diversos campos afianzamos el desarrollo tecnológico construido en la última década en todo el mundo. Cuando pensamos en mejorar la utilidad de los procesos, la hidrotecnología podría ser quizá una de las opciones más efectivas por lograr agilidad, fuerza y estabilidad para cada proceso debido a que el agua es una de las fuentes de energía más confiables y más poderosas encontradas hasta ahora en el planeta.
Breve artículo sobre el proceso de construcción:
La grúa de obra de tercero de la E.S.O A ha sido construida con el propósito de que la resistencia de la propia estructura (parte mecánica) y su manejabilidad e introducción de elementos de creación de la energía eléctrica en la misma, sean imbatibles y pongan de manifiesto la capacidad de trabajo y creación de sus constructores. La base de la grúa ha sido construida con varas de madera de aproximadamente un centímetro de diámetro y cuarenta de altura,muchas reutilizadas, y han sido colocadas de manera que la forma de la dicha base sea cuadrangular y una vez unidas, rígida. La pluma ha sido elaborada con el mismo material , aunque solo con tres varas, y de una longitud más reducida. Ambas partes se han unido pegándose con cola blanca, limados los salientes de la madera y los sobrantes del citado pegamento. La triangulación de la grúa se ha llevado a cabo con palillos de brocheta ,cortados limpiamente con la misma longitud en todos ellos, y colocados de manera que formen el mismo ángulo unos con los otros, en la base y en la pluma de la grúa. También se han pegado con cola y perfeccionado la visión de la figura de la grúa limando y evitando las piezas más defectuosas una vez el pegamento estuvo seco y la maqueta presta a continuar nuestra labor. Para el movimiento giratorio de la pluma de la grúa, se ha añadido a la estructura un motor eléctrico de potencia reducida que se ha colocado en la parte inferior de la grúa, pero en el interior de la misma. Así, y mediante unos cocodrilos que han transmitido la corriente a una pieza circular de madera de unos diez centímetros de diámetro colocada entre la base y la pluma, al girar la dicha pieza obliga a la pluma, adosada a ella,a describir su mismo movimiento a una velocidad paulatina. También hemos logrado que el contrapeso de la pluma descienda y ascienda colocando otro motor en el interior de una pequeña caja de paredes de cartón acoplada a la parte inferior de la pluma. Además, una polea incluida en el mecanismo ,enrolla y suelta el hilo que sujeta el contrapeso al accionar el motor. Su movimiento se desarrolla de forma suave y pausada.
Bibliografía: imágenes obtenidas del banco de recursos sobre la asignatura de Tecnología de la Junta de Andalucía, e información obtenida durante el horario de clases de la citada asignatura y de la página web: monografías.com
Créditos: documento elaborado por Esther Martín del curso de tercero de la ESO A, del centro educativo I.E.S Guadaiza.
DISEÑO GRÁFICO TRES VISTAS DE LA CONSTRUCCIÓN:
ALZADO
PERFIL IZQUIERDO
PLANTA
DIBUJO EN PERSPECTIVA:
MATERIALES Y HERRAMIENTAS
MATERIALES
CARACTERÍSTICAS
LO HEMOS UTILIZADO PARA...
Cola
Secado total en 24 horas, pero en cinco minutos está preparado para su manipulación, está indicado para todo tipo de maderas .
Pegar los listones de madera y los palitos de pinchito.
Chapón y tablones de madera de pino.
La madera de pino proviene de los árboles de hoja perenne llamados pinos. Estos árboles tienen una gran utilidad comercial y son comunes en todo el mundo. La madera de pino es suave y se puede convertir en pulpa fácilmente ,para producir papel.
Hacer la estructura de la grúa (listones) y la base (chapón)
Palillos de madera.
Triangular. Palillos para brochetas de 25 cm
Cartón.
El cartón: es un material formado por varias capas de papel superpuestas, a base de fibra virgen; este es más grueso, duro y resistente que el papel. Algunos tipos de cartón son usados para fabricar embalajes y envases, básicamente cajas diversos tipos. La capa superior puede recibir un acabado diferente llamado “estuco” que le confiere mayor vistosidad.
Hacer la cabina.
HERRAMIENTAS.
CARACTERÍSTICAS
LO HEMOS UTILIZADO PARA…
Lima.
La lima es una herramienta manual de corte/desgaste utilizada en el desgaste y el afinado de piezas de distintos materiales como metal, plástico o madera. Está formada por una barra de acero al carbono templado (llamada caña de corte) que posee unas ranuras llamadas dientes y que en la parte posterior está equipada con una empuñadura o mango.
Limar los listones de madera y los palitos de pinchito.
Seguetas.
La segueta o sierra de marquetería es una herramienta cuya función es cortar o serrar, principalmente madera o contrachapados, aunque también se usa para cortar láminas de metal o molduras de yeso.
Cortar los listones de madera y los palitos de pinchito (pequeña) y el eje del mecanismo (de arco).
Pincel
El pincel es una herramienta que, en su mayoría cuenta en un extremo con un mango y en el otro con una cantidad considerable de cerdas, alambres cabellos u otra clase de filamento o material similar. Es utilizado principalmente para pintar, aunque sus usos pueden ser diversos.
Aplicar la cola y pintar la cabina.
Tornillo de banco.
El tornillo de banco es una herramienta que sirve para dar una eficaz sujeción, a la vez que ágil y fácil de manejar, a las piezas para que puedan ser sometidas a diferentes operaciones mecánicas como aserrado, perforado, fresado, limado o marcado.
Sujetar los materiales para serrarlos, limarlos, etc.
Taladro
El taladro es una máquina herramienta donde se mecanizan la mayoría de los agujeros que se hacen a las piezas en los talleres mecánicos.
Hacer los agujeros de la base.
Broca para madera
La broca es una pieza metálica de corte que crea orificios en diversos materiales cuando se coloca en una herramienta mecánica.
Hacer los agujeros de la base.
Formón
El formón es una herramienta manual de corte libre utilizada en carpintería. Están diseñados para realizar cortes y muescas
Para dar forma a las piezas.