PROYECTO

PUENTE GRÚA

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INDICE

INDICE.......................................................................................................................................................2

INTRODUCCIÓN......................................................................................................................................3

OBJETIVO.................................................................................................................................................4

FUNCIONAMIENTO.................................................................................................................................5

CÁLCULOS...............................................................................................................................................6

SELECCIÓN DE ALIMENTADOR..........................................................................................................7

VOLTAJE DE PÉRDIDA ALIMENTADOR............................................................................................7

PROTECCIONES ELÉCTRICAS...........................................................................................................8

RELÉ TERMICO MOTORES 1 Y 2......................................................................................................10

RELÉ TERMICO MOTORES 3 Y 4......................................................................................................10

CONTACTOR MOTORES 1 Y 2..........................................................................................................11

CONTACTOR MOTORES 3 Y 4..........................................................................................................11

CONVERTIDOR DE FRECUENCIA....................................................................................................12

CIRCUÍTO DE CONTROL Y SEÑALIZACIÓN...................................................................................13

CIRCUÍTO DE FUERZA........................................................................................................................14

DIAGRAMA UNILINEAL........................................................................................................................15

CUBICACIÓN DE MATERIALES.........................................................................................................17

CONCLUSIONES...................................................................................................................................18

BIBLIOGAFíA..........................................................................................................................................19

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INTRODUCCIÓN

En el transporte de materiales, materias primas, minerales y diversos productos se han ido creando amplias formas, siendo uno de los mas eficientes el transporte vía puente grúa.

Los Puentes-Grúa son máquinas para elevación y transporte de materiales, tanto en interior como en exterior, de uso muy común tanto en industrias, como talleres. Básicamente se trata de una estructura elevada formada por una o varias vigas metálicas, con un sistema de desplazamiento de 4 ruedas sobre rieles laterales, movidos por uno o más motores eléctricos, con un sistema elevador central mediante polipasto y gancho.

En el presente informe se establecerán los parámetros y componentes necesarios para llevar a cabo la implementación de este sistema de transporte, aplicándose a los puente grúa.

Con ello se realizó una investigación para así discriminar los componentes que cumplieran con los requisitos técnicos y satisficieran las necesidades del circuito. Esta vez se incluyen circuítos Unilineales, Diagramas de Fuerza, señalización y Control, entre otros.

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OBJETIVO

Aplicar procedimientos en la selección de componentes de comando industrial, partiendo de un tablero general hasta los motores eléctricos correspondientes esta vez a puente grúa.

Las Condiciones para este proyecto son las siguientes:

Masa :600 [kg] Mov. Horizontal :7 metros Mov. Longitudinal :10 metros Mov. Vertical :4 metros Vel. Desplazamiento :0,5m / seg

Para el funcionamiento del puente grúa se requiere la operación de los disyuntores, ya sea el de control como los de fuerza (F9F) al ocurrir esto, se accionarán dos alarmas: una de tipo visual y una alarma sonora.

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FUNCIONAMIENTO

Se utilizarán finales de carrera para desactivar la secuencia en caso de que sobrepase la distancia máxima, de esta forma cada secuencia finalizará el recorrido de su elemento móvil, enviando señales que puedan modificar el estado de un circuíto.

Cada secuencia de movimiento está limitada por finales de carrera para desactivar la secuencia en caso de que sobrepase la distancia máxima.

En movimiento de elevación (S10 Y S11)

En movimiento horizontal (S12 Y S13)

En movimiento longitudinal (S14 Y S15)

Como extremos A y B respectivamente.

La limitación de seguridad está también está hecha para que cuando un motor en cualquier sentido de giro esté funcionando ningún otro se podrá activar mediante contactor auxiliares de los contactores También cuenta con una celda de carga para censar el peso de la carga y enviar una señal en caso de que esta sea sobrepasada (5000 máx.) denominada como (S01).

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CÁLCULOS

MOVIMIENTO LONGITUDINAL MOTORES 1 Y 2

Masa :600 [kg] Mov. Longitudinal :10 metros Vel. Desplazamiento :0,5m / seg

Tiempo=Mov . LongVeloc .

= 10m0,5m/ seg

=Tiempo :20 seg .

En el movimiento longitudinal, el peso que soporta la masa se dividirá en 2, siendo:

Masa :600 [kg]

Masa=6002

=Masa300 Kg( por motor)

P=m∗g∗dt

=300∗9.8∗1020

=P=1470Watts ó2HP

I= P√3∗V∗Cosρ

= 1470√3∗380∗0.87

=I =2,56(A)

MOVIMIENTO HORIZONTAL MOTOR 3

Masa :600 [kg] Mov. Longitudinal :7 metros Vel. Desplazamiento :0,5m / seg

Tiempo=Mov . LongVeloc .

= 7 m0,5m/ seg

=Tiempo :14 seg .

P=m∗g∗dt

=600∗9.8∗714

=P=2940 Watts ó2 HP

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I= P√3∗V∗Cosρ

= 2940√3∗380∗0.87

=I =5 ,13(A)

MOVIMIENTO VERTICAL MOTOR 4

Masa :600 [kg] Mov. Longitudinal :4 metros Vel. Desplazamiento :0,5m / seg

Tiempo=Mov . LongVeloc .

= 4 m0,5m/ seg

=Tiempo :8 seg .

P=m∗g∗dt

=600∗9.8∗48

=P=2940 Watts ó2 HP

I= P√3∗V∗Cosρ

= 2940√3∗380∗0.87

=I =5,13(A)

SELECCIÓN DE ALIMENTADOR

Alimentador Común: (1,25 * In) + ∑ In Motores =(1,25 * 5,13) + 5,13 + 2,56 + 2,56 = 16,66[A]

Según tabla 8.7A, para una protección de 20(A) seleccionamos conductor:

Tipo AWG Sección [mm²]

Corriente (A) Grupo

THWN 10 5,26 20 A

VOLTAJE DE PÉRDIDA ALIMENTADOR

Estimando una distancia de 10m desde el Empalme hasta el Tablero General.

Vp Alimentador=√3∗l∗I∗ρScc

=Vp=√3∗10∗20∗0,0185,26

=Vp=1,18(V )

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PROTECCIONES ELÉCTRICAS

Considerando que la Protección General será: 3x20 (A)

Interruptor Caja Moldeada DPX 125 380/415 V

Curva Int. Nominal Cap. Ruptura N° Modulos

C 3x20 A 25 kA 3

La elección de Curva C, se debe a que soportan peack de corrientes desde 5 hasta 10 veces la IN. Estos peack son los que se alcanzan con el motor seleccionado.

El conductor utilizado será un THWN de 10 AWG para el circuito de Fuerza y de 12 AWG para los circuitos de Control y Señalización.

PROTECCIÓN MOTORES 1 Y 2

Protección Interruptor Termomagnético:

¿∗1 ,5=2,56∗1,5=I=3 ,84(A)

Siendo la Corriente : 3,84 (A), se determina para ello un Interruptor Magnetotérmico LEGRAND, 3x10 A Curva C – 400V , 25KA.

Según tabla 8.7A, seleccionamos conductor:

Tipo AWG Sección [mm²]

Corriente (A) Grupo

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THWN 12 3,31 3x10 A

Vp Alimentador=√3∗l∗I∗ρScc

=Vp=√3∗10∗10∗0,0183,31

=Vp=0,94(V )

PROTECCIÓN MOTOR 3 Y 4

Protección Interruptor Termomagnético:

¿∗1 ,5=5,13∗1,5=I=7 ,69(A)

Siendo la Corriente : 7,69 (A), se determina para ello un Interruptor Magnetotérmico LEGRAND, 3x10 A Curva C – 400V , 25KA.

Según tabla 8.7A, seleccionamos conductor:

Tipo AWG Sección [mm²]

Corriente (A) Grupo

THWN 12 3,31 3x10 A

Vp Cond .Motor 3=√3∗l∗I∗ρScc

=Vp=√3∗10∗7∗0,0183,31

=Vp=0,65(V )

Vp Cond .Motor 4=√3∗l∗I∗ρScc

=Vp=√3∗10∗4∗0,0183,31

=Vp=0,37 (V )

VARIADOR DE FRECUENCIA

Modelo VAC HP I (A)

FC-102 380 1.5/2.0 4,1

Según tabla 8.7A, seleccionamos conductor:

Tipo XTU, 3,31 mm²] ó 12AWG

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RELÉ TERMICO MOTORES 1 Y 2

El Relé Térmico se determinará mediante:

L í mite Inferior=0,8∗¿=0,8∗2,56=I mí n=2 ,05 (A )

L í mite Superior=1,2∗¿=1,2∗2,56=I má x=3 ,07 (A)

RELÉ TERMICO MOTORES 3 Y 4

El Relé Térmico se determinará mediante:

L í mite Inferior=0,8∗¿=0,8∗5,13=I m í n=4 , 10(A)

L í mite Superior=1,2∗¿=1,2∗5,13=I má x=6 ,15(A)

Según el mercado existe un rango de ajuste que se detalla a continuación:

Relés Térmicos para contactores CTX-1 de 9 a 40A

Rango de ajuste I mín (A)

Rango de ajuste I máx (A)

Talla Contactos auxiliares integrados

10 A 16 A 1 1 NA + 1 NC

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Protección térmica contra las sobrecargas habituales

Protección diferencial contra las sobrecargas no balanceadas

Protección contra los tiempos de partida largos

Compensación de T° ambiente entre -25°C y +60°C

Botón de prueba frontal Indicación de desenclavamiento Contactos auxiliares

independientes de doble corte (1NA+1NC)

Conmutador de función: reset manual / reset manual y parada /

CONTACTOR MOTORES 1 Y 2

El Contactor se determinará mediante:

I Cont .=1,25∗¿=1,25∗2,56=I Cont .=3 ,2(A)

CONTACTOR MOTORES 3 Y 4

El Contactor se determinará mediante:

I Cont .=1,25∗¿=1,25∗5,13=I Cont .=6 ,41( A)

Considerando el valor mas cercano superior a los calculados, para todos los motores este sería:

Contactores CTX-1

Int. Max. de Utilización

Tensión Comando

Talla Contactos auxiliares integrados

9 A 400 V 1 1 NA

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Contactores tripolares equipados con

bobina de comando

Protección de Terminales contra los contactos accidentales

CONVERTIDOR DE FRECUENCIA

Convertidor de Frecuencia AC S550-01 0.75 a 75 KW (0.8 a 100 cv)

3 Fases, 380 a 480 V + 10% / -15%

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CIRCUÍTO DE CONTROL Y SEÑALIZACIÓN

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CIRCUÍTO DE FUERZA

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DIAGRAMA UNILINEAL

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DISEÑO PUENTE GRÚA

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CUBICACIÓN DE MATERIALES

A continuación se entrega el presupuesto en detalle de los componentes utilizados

Presupuesto PrecioÍtem Descripción Material Cant. Unid. Unitario Total

1 Motor trifásico Siemens modelo 1LA7 de 2 Polos - 2 HP 4 Unidad 297.208 1.188.832

2 Contactor Trifasico CTX-1 Legrand de 18 A 8 Unidad 29.270 263.430

3 Relé Térmico Legrand para contactor CTX-1 9 a 40 (A) 4 Unidad 30.620 122.480

4 Interruptor Final de Carrera AZ 8104 3 Unidad 19.630 58890

5 Convertidor de Frecuencia AC S550-01 0.75 a 75 KW (0.8 a 100 cv) 3 Fases, 380 a 480 V + 10% / -15% 4 Unidad 69.334 277.336

6 Interruptor Térmomagnetico Tripolar Legrand 3x20(A) Curva C 1 Unidad 20.875 20.875

7 Interruptor Térmomagnetico Tripolar Legrand 3x10(A) Curva D 4 Unidad 15.930 63.720

8 Interruptor Térmomagnetico Monopolar Legrand 1x6 (A) Curva C 1 Unidad 2.610 2.610

9 Tablero Metálico con Placa 600 400 200 mm Ip-55 1 Unidad 68.602 68.602

10 Luz Piloto rojo 220 Vac. 12 mm Npl12 1 Unidad 702 702

11 Luz Piloto verde 220 Vac 12 mm Npl12 6 Unidad 702 4.212

12 Luz Piloto Amarillo 220 Vac 12 mm Npl12 1 Unidad 702 702

13 Pulsador Partir Parar 1na+1nc 22 mm Ndp2 01 1 Unidad 9.176 9.176

14 Pulsador rojo Parar 1na+1nc 22 mm Abw111 1 Unidad 1.197 1.197

15 Pulsador verde Partir 1na 1nc 22 mm Abw111 4 Unidad 1.197 4.788

16 Tubería Conduit de Pvc 32 mm Mts. Clase Espesor 1,5 mm 60 Metro 1562 93.720

17 Cable Thhn 10 Awg 90°c 600 Volts rojo 70 Metro 1.040 72.800

18 Cable Thhn 10 Awg 90°c 600 Volts azul 70 Metro 1.040 72.800

19 Cable Thhn 10 Awg 90°c 600 Volts negro 70 Metro 1.040 72.800

20 Cable Thhn 10 Awg 90°c 600 Volts blanco 70 Metro 1.040 72.800

21 Cable Thhn 10 Awg 90°c 600 Volts verde 70 Metro 527 72.800

22 Cable Thhn 12 Awg 90°c 600 Volts blanco 20 Metro 250 5000

23 Cable Thhn 12 Awg 90°c 600 Volts rojo 20 Metro 250 5000

24 Cable Thhn 12 Awg 90°c 600 Volts verde 20 Metro 250 5000

SUBTOTAL 2.467.893IVA 19%

TOTAL 2.936.792

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CONCLUSIONES

Con la inclusión del puente grúa en procesos secuenciales, se logra eliminar el problema de transporte de carga dentro del mismo, puesto que la capacidad de carga se incrementa aproximadamente en veinte veces, aumentando la productividad.

El montaje de un puente grúa se divide en dos operaciones diferentes: Montaje de las vías de rodadura, su soporte y sus cimentaciones Montaje de la propia máquina

El puente grúa en cuestión será utilizado para tareas de almacenamiento y estibaje de mercadería en industrias de gran porte, siendo esta tarea de máxima exigencia dadas las características del trabajo a realizar.

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BIBLIOGAFíA

Tras los requerimientos Solicitados para el Desarrollo en la Proyección del Sistema Secuencial de Puente Grúa, se han utilizado las siguientes fuentes:

Productos Y Sistemas Para Instalaciones Eléctricas Y Redes Informáticas, Legrand. Catálogo 2010

www.metalia.es/guiadeempresas/AbusGruas/pdf

Apuntes: Tecnicatura Superior en Mantenimiento Industrial, Mantenimiento Industrial

Cotizaciones: www.Gobantes.cl

http://www.abb.cl/product

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