Pruebas de grúa GB/T 5905: ensayos de carga
La norma GB/T 5905-2011, «Grúas — Reglas y procedimientos de ensayo», es el estándar de referencia para los ensayos de grúas en el sector. Adopta por equivalencia la norma ISO 10245:2008 y se aplica a las 6 categorías principales de grúas: puente grúa, grúa pórtico, grúa torre, grúa móvil, grúa ferroviaria y grúa flotante. La norma establece el procedimiento completo para tres tipos de ensayos de carga: ensayo de carga estática (1,25 veces la carga nominal, mantenida durante 10 minutos), ensayo de carga dinámica (1,1 veces la carga nominal, funcionamiento continuo en todo el recorrido) y ensayo de estabilidad, así como 6 criterios cuantitativos de aceptación. Antes del ensayo deben cumplirse condiciones previas como velocidad del viento ≤ 8,3 m/s, temperatura ambiente entre -20 °C y +40 °C, precisión de los instrumentos de medición ≤ ±1 % del fondo de escala y certificados de calibración con validez ≤ 12 meses. Este artículo analiza en detalle los procedimientos de ensayo, los parámetros normativos y los criterios de aceptación.
Las normas clave tratadas en este artículo incluyen la GB/T 3811-2008, «Reglas para el diseño de grúas» (que define las combinaciones de cargas y la selección de la clase de funcionamiento) y la GB/T 28264-2012, «Sistema de monitoreo y gestión de seguridad para aparatos de elevación» (que especifica los requisitos de monitoreo durante el ensayo). Junto con la GB/T 5905, estas normas conforman un circuito técnico completo de «diseño-ensayo-monitoreo». También deben tenerse en cuenta los requisitos obligatorios de inspección de supervisión e inspección periódica establecidos en el reglamento TSG 51-2023, «Reglamento técnico de seguridad para aparatos de elevación».
Ámbito de aplicación de la GB/T 5905 y clasificación de los 3 tipos de ensayo
La norma GB/T 5905-2011 se aplica a los ensayos de todos los tipos de grúas, incluidas las grúas puente, grúas pórtico, grúas torre, grúas móviles, grúas ferroviarias, grúas flotantes y grúas de pluma. La norma clasifica los ensayos en 3 categorías: ensayo de tipo (para productos nuevos o cuando se traslada la producción a otra planta), ensayo de fábrica (antes de la entrega de cada unidad) y ensayo en servicio (después de la instalación, tras una reparación importante o en la inspección periódica).
Cada tipo de ensayo tiene un enfoque distinto: el ensayo de tipo es el más completo e incluye la verificación de carga estática, carga dinámica, estabilidad y todos los dispositivos de seguridad; el ensayo de fábrica se centra en la verificación funcional y el control básico de prestaciones; el ensayo en servicio ajusta los coeficientes de carga de ensayo según el estado de servicio del equipo. Kelude Industrias Pesadas realiza en fábrica, para cada grúa puente y grúa pórtico, el ensayo de carga estática a 1,25 veces la carga nominal y el ensayo de carga dinámica a 1,1 veces, conforme a la GB/T 5905.
La norma también define 5 momentos de ensayo:
① Primer producto de un modelo nuevo o tras traslado de producción (ensayo de tipo)
② Antes de la entrega de cada producto (ensayo de fábrica)
③ Antes de la primera puesta en servicio tras una nueva instalación o reubicación (ensayo posterior a la instalación)
④ Antes de la primera puesta en servicio tras una reparación o reforma importante (ensayo posterior a la reparación)
⑤ Cuando se alcanza el ciclo de inspección periódica (ensayo de inspección periódica, cada 2 años según el reglamento TSG 51-2023)
Ensayo de carga estática: 1,25 veces la carga nominal y mantenimiento de 10 minutos
El ensayo de carga estática es la prueba principal para verificar la capacidad portante y la rigidez de la estructura metálica de la grúa. Según la GB/T 5905, la carga de ensayo estático es de 1,25 veces la capacidad nominal de elevación (sin incluir el peso del elevación). La carga se eleva lentamente hasta una altura de 100 mm a 200 mm del suelo y se mantiene suspendida durante un mínimo de 10 minutos, observando durante este tiempo la deformación estructural y el estado de los cordones de soldadura.
Los criterios de aceptación del ensayo incluyen 3 indicadores obligatorios:
Primero, tras la descarga, los elementos estructurales principales no deben presentar deformación permanente. Se mide la contraflecha en el centro de la viga principal con teodolito o estación total; la variación entre antes y después de la descarga debe ser ≤ 2 mm.
Segundo, inspección visual de los cordones de soldadura y uniones sin grietas; si es necesario, se complementa con inspección por partículas magnéticas (MT) o inspección por líquidos penetrantes (PT).
Tercero, durante el periodo de suspensión de la carga no deben producirse ruidos anómalos ni movimientos estructurales inusuales.
Para las grúas puente, el ensayo de carga estática incluye además la medición de la flecha elástica de la viga principal. La norma GB/T 3811-2008 establece que, bajo carga nominal, la flecha en el centro de la viga principal de una grúa puente debe ser ≤ L/800 (siendo L la luz o vano), y que bajo carga estática de 1,25 veces no debe producirse deformación plástica. Kelude Industrias Pesadas utiliza doble medición con sensor de distancia láser y comparador de carátula para garantizar la precisión de los datos.
Ensayo de carga dinámica: funcionamiento repetido a 1,1 veces la carga en todo el recorrido
La carga de ensayo dinámico es de 1,1 veces la capacidad nominal de elevación. El objetivo es verificar la fiabilidad de funcionamiento de los mecanismos de la grúa (elevación, traslación del puente, traslación del carro, giro, cambio de alcance, etc.) y de sus frenos bajo capacidad de carga dinámica nominal. El ensayo exige repetir las operaciones de elevación, descenso y traslación en todo el recorrido, con un mínimo de 3 repeticiones por cada movimiento y al menos 2 ciclos de movimientos combinados.
La aceptación del ensayo de carga dinámica se centra en 3 aspectos:
En primer lugar, la distancia de frenado de los frenos debe cumplir los requisitos de diseño; el descenso de la carga suspendida debe ser ≤ 80 mm (en el mecanismo de elevación) o ≤ la distancia correspondiente al 1 % de la velocidad nominal de traslación (en los mecanismos de traslación).
En segundo lugar, los finales de carrera y los dispositivos de enclavamiento deben actuar con precisión y fiabilidad; el limitador de altura de elevación debe activarse cuando el gancho se encuentra a una distancia del tambor ≥ 3 veces el diámetro del cable de acero.
En tercer lugar, el aumento de temperatura de los motores y reductores no debe superar los valores especificados por el fabricante.
Kelude Industrias Pesadas añade en el ensayo de carga dinámica una prueba comparativa entre el funcionamiento en vacío en todo el recorrido y el funcionamiento a carga nominal en todo el recorrido. Se monitoriza en tiempo real la curva de corriente del motor de elevación mediante sensores de par; cualquier fluctuación anómala detiene inmediatamente el ensayo para investigar la causa. Los datos del ensayo se transmiten simultáneamente a la caja negra del sistema de monitoreo de seguridad conforme a la GB/T 28264.
Condiciones previas del ensayo y requisitos de los 6 instrumentos de medición
La GB/T 5905 establece condiciones ambientales estrictas para el ensayo: velocidad del viento en el lugar no superior a 8,3 m/s (aproximadamente viento de grado 5, equivalente a 30 km/h), temperatura ambiente entre -20 °C y +40 °C, y una superficie de ensayo firme y nivelada. Todas las cargas de ensayo deben utilizar pesos estándar verificados metrológicamente o sensores de fuerza calibrados, con una desviación de carga ≤ ±1 %.
En cuanto a los instrumentos de medición, la norma establece 6 requisitos de precisión:
① Precisión del dispositivo de medición de carga ≤ ±1 % del fondo de escala (FS)
② Precisión del instrumento de medición de desplazamiento ≤ ±0,1 mm (para medición de deformación estructural)
③ Precisión del instrumento de medición de ángulos ≤ ±0,1° (para medición del ángulo de cambio de alcance de la pluma)
④ Precisión del tacómetro ≤ ±1 r/min
⑤ Precisión del voltímetro y amperímetro ≤ clase 0,5
⑥ Precisión del cronómetro ≤ ±0,1 s. Todos los certificados de calibración de los instrumentos deben tener una validez no superior a 12 meses.
Los cables de acero y los accesorios de elevación utilizados en el ensayo también deben cumplir los requisitos de la GB/T 5972-2016: antes del ensayo se comprueba que el número de alambres rotos dentro de un paso de cable no supere el 5 % del total, que el desgaste del diámetro no supere el 7 % del diámetro nominal, y que no haya torceduras, aplastamientos ni corrosión severa. Kelude Industrias Pesadas recomienda realizar una inspección no destructiva por partículas magnéticas (MT) de los accesorios de elevación antes de cada ensayo.
Los 6 criterios de aceptación y la elaboración del informe de prueba
El anexo A de la GB/T 5905 especifica la plantilla completa del informe de prueba, que debe incluir al menos el siguiente contenido:
Denominación, modelo y parámetros principales de la grúa ensayada
Fecha y lugar del ensayo
Registro de las condiciones ambientales
Descripción de las cargas de ensayo y del procedimiento seguido
Registro original de todos los datos de medición
Conclusión de la aceptación. El informe de prueba, una vez firmado, debe conservarse durante un mínimo de 10 años.
La aceptación se rige por el principio de «aprobación total»: los 6 indicadores deben cumplirse en su totalidad:
① Deformación estructural bajo carga estática: sin deformación plástica a 1,25 veces la carga, deformación residual ≤ 2 mm tras la descarga
② Funcionamiento bajo carga dinámica: todos los mecanismos funcionan correctamente a 1,1 veces la carga, frenos fiables
③ Actuación de los dispositivos de seguridad: verificación funcional completa de finales de carrera, limitador de momento de carga, amortiguadores, etc.
④ Aislamiento del sistema eléctrico: resistencia de aislamiento del circuito principal ≥ 1 MΩ (medida con megóhmetro de 500 V)
⑤ Control del ruido: ruido en la cabina del operador ≤ 85 dB(A), ruido radiado al exterior limitado por niveles de potencia según clasificación
⑥ Sellado y fugas: sin fugas en el sistema hidráulico, sin goteo en los retenes del reductor
Tabla comparativa de los 3 tipos de ensayo: cargas y procedimientos
| EnsayoTipo | EnsayoCarga | Duración/Número de ciclos |
|---|---|---|
| Ensayo de Carga Estática | 1.25×Capacidad Nominal | ≥10Sostenimiento en suspensión (min) |
| Ensayo de Carga Dinámica | 1.1×Capacidad Nominal | Cada movimiento≥3veces,Combinado≥2veces |
| ensayo de estabilidad | 1.25×Capacidad Nominal | Carga lenta en condición más desfavorable |
| Ensayo de Tipo | Estática1.25+Dinámica1.1veces (factor) | Todos los ítems+Verificación de dispositivos de seguridad |
| De fábricaEnsayo | Estática1.25+Dinámica1.1veces (factor) | Rendimiento básico+Funcionamiento en vacío |
| inspección periódica | carga nominal | Segúnreglamento TSG 51 — Reglamento técnico de seguridad de equipos especiales-2023Ejecutar |
7. Tabla comparativa de la Norma GB/T 5905 con otras normas aplicables
| NormaN.º | Alcance de cláusulas | Contenido relacionado |
|---|---|---|
| norma GB/T 3811-2008 | Capítulo6Sección Cargaycombinación de cargas | ProporcionarEnsayoCargaCoeficienteBase de diseño |
| reglamento TSG 51 — Reglamento técnico de seguridad de equipos especiales-2023 | Capítulo4Sección SupervisiónInspección | Requisitos para instalación nuevagrúaElementos de inspección obligatoria |
| GB/T 28264 — Sistema de Monitoreo y Gestión de Seguridad-2012 | Capítulo5Sección MonitoreoParámetro | EnsayoRequisitos de adquisición y registro de datos de proceso |
| GB/T 5972-2016 | Capítulo3Sección Inspeccióny desguace | Ensayoantes/despuésCable de AceroInspecciónNorma |
| ISO 10245:2008 | Equivalente en texto completo | GB/T 5905Prototipo de norma internacional adoptada |
| FEM 1.001 | Capítulo8Volumen Ensayo | EuropeogrúaEnsayoRegla de equivalencia |
Datos clave del ensayo según GB/T 5905
1.25×
Coeficiente de carga estática
Múltiplo de la Capacidad Nominal
Mantenimiento ≥10 min
1.1×
Coeficiente de carga dinámica
Múltiplo de la Capacidad Nominal
Ciclos repetidos ≥3 veces
≤8.3m/s
Velocidad máxima del viento
Aprox. fuerza 5
30km/h
≤±1%FS
Precisión de medición de carga
Clase de precisión del dispositivo
Incluye Sensor + pantalla digital
≤L/800
Flecha de la Viga Principal
Deformación elástica a carga nominal
Límite para Puente Grúa
≥10 años
Período de archivo del Informe
Tras la firma del Informe de Prueba
Incluye registros de datos originales
Lecturas recomendadas sobre normas de grúas
Si está seleccionando o realizando el mantenimiento de una grúa, los siguientes artículos pueden ser de su interés:
- Norma GB/T 3811 para diseño de grúas: 9 combinaciones de cargas y método de selección de Clase de Funcionamiento A1~A8
- Interpretación de la norma GB/T 32071 sobre Amortiguadores: parámetros de selección de 6 tipos, 4 métodos de Ensayo y cálculo de energía en 3 niveles
- GB/T 28264 — Sistema de Monitoreo y Gestión de Seguridad para aparatos de elevación: análisis de 7 Módulos funcionales y arquitectura de 4 Niveles
- Interpretación de la norma JB/T 10227 sobre el Freno para polipasto eléctrico
Preguntas frecuentes sobre el ensayo de grúas
P: ¿Qué diferencias establece la norma GB/T 5905 entre el Ensayo de Carga Estática y el Ensayo de Carga Dinámica en cuanto a la proporción de carga?
R: El Ensayo de Carga Estática se realiza al 1.25 veces la Capacidad Nominal, manteniendo la carga suspendida durante ≥10 minutos. Su objetivo es verificar la Resistencia y la Rigidez de la estructura metálica; se considera apto si no presenta Deformación permanente tras retirar la carga. El Ensayo de Carga Dinámica se realiza al 1.1 veces la Capacidad Nominal, con ciclos repetidos ≥3 veces en todo el recorrido de cada mecanismo, para verificar la funcionalidad de los mecanismos y la fiabilidad del Freno. El ensayo estático se centra en la «seguridad estructural», mientras que el dinámico en la «fiabilidad funcional»; ambos son complementarios e insustituibles. En la prueba de fábrica, ambos ensayos deben superarse obligatoriamente.
P: ¿Qué requisitos específicos establece el reglamento TSG 51-2023 sobre los coeficientes de carga en el ensayo posterior a la instalación de una grúa?
R: El reglamento TSG 51-2023 — Reglamento técnico de seguridad de equipos especiales, en su cláusula 4.3.2, establece que la Inspección de supervisión de una Grúa de montaje recién instalada debe incluir la Prueba de Carga Nominal (100% de la Capacidad Nominal). El Ensayo de Carga Estática se realiza al 1.25 veces y el Ensayo de Carga Dinámica al 1.1 veces la Capacidad Nominal, tomando como referencia la norma GB/T 5905-2011. Además, el reglamento TSG 51-2023 incorpora el requisito de la Prueba en Vacío: el Carro Puente debe realizar ≥2 recorridos completos de ida y vuelta, el Carro ≥2 recorridos completos, y el mecanismo de Elevación ≥2 ciclos completos de subida y bajada.
P: ¿Cuánto cuesta aproximadamente un ensayo de carga completo para un puente grúa de 10 t recién instalado?
R: El coste de un ensayo de carga para un puente grúa de 10 t suele oscilar entre 3000 y 8000 CNY. Este importe incluye el alquiler de los pesos de prueba (un peso estándar de 12,5 t cuesta entre 2000 y 4000 CNY/día), la mano de obra del personal de inspección (2-3 personas × 1 día), el uso de instrumentos de medición y la elaboración del informe de prueba oficial. Si el informe de inspección de supervisión lo emite el instituto de inspección de equipos especiales, se añade una tasa de inspección de aproximadamente 2000 CNY. Kelude Industrias Pesadas ofrece un servicio de ensayo integral "de fábrica + instalación", y los datos de las pruebas se entregan sincronizados con toda la documentación requerida para la inspección de supervisión según el reglamento TSG 51-2023.
P: ¿Por qué la inspección periódica de una grúa exige un ensayo de carga estática de 1,25 veces y no es suficiente con 1,1 veces?
R: El ensayo de carga estática de 1,25 veces se basa en el principio del factor de seguridad de la norma ISO 4301 (equivalente a la norma GB/T 3811-2008): el factor de seguridad de diseño de la estructura de acero de una grúa suele ser de 1,33 a 1,5 (basado en el límite elástico del material). Un ensayo de carga de 1,25 veces permite verificar si la capacidad de carga real alcanza más del 75 % del margen de diseño. Una carga de 1,1 veces solo cubre el margen de impacto de la carga dinámica en uso normal y no permite detectar daños por fatiga estructural ni grietas ocultas. Por ello, incluso en la inspección periódica, la norma mantiene el ensayo de carga estática de 1,25 veces como umbral de aceptación.
Kelude Industrias Pesadas, como fabricante especializado en polipastos eléctricos y grúas pórtico y puente grúa, ejecuta rigurosamente antes de la entrega de todos sus productos el ensayo de carga estática de 1,25 veces y el ensayo de carga dinámica de 1,1 veces conforme a la norma ISO 4306 (equivalente a la norma GB/T 5905-2011). Los datos de los ensayos quedan registrados íntegramente a través del Sistema de Monitoreo de Seguridad GB/T 28264. Kelude Industrias Pesadas dispone de un centro de ensayo y detección acreditado por CNAS, equipado con instrumentos de medición de alta precisión (≤ ±1 % FS), como sensores de distancia láser, extensómetros digitales y sensores de par. Esto permite ofrecer a los clientes informes de prueba completos que cumplen con los requisitos de la inspección de supervisión del reglamento TSG 51-2023. Si necesita ensayos o inspecciones para aparatos de elevación, no dude en contactar con Kelude Industrias Pesadas para obtener asistencia técnica.
