Selección de modelos de amortiguadores para grúas: cálculo de la energía y adaptación de la carrera en amortiguadores de caucho, poliuretano, hidráulicos y de muelle
📌 Puntos clave Los amortiguadores de las grúas se instalan al final de la carrera para absorber la energía cinética y amortiguar los impactos. ① Se clasifican en cuatro tipos: de caucho, de poliuretano, hidráulicos y de muelle; los amortiguadores hidráulicos son los que mayor energía absorben (800-2500 J/kg); ② Recorrido del amortiguador = distancia de frenado × 1,25; distancia de seguridad ≥ recorrido del amortiguador + distancia de frenado; ③ Los amortiguadores del carro principal se instalan en ambos extremos de la viga terminal, mientras que los del carro secundario se montan a ambos lados del bastidor del carro; ④ Krude Heavy Industry incluye de serie amortiguadores de poliuretano (ligeros y resistentes a la corrosión); para grandes tonelajes, se pueden elegir amortiguadores hidráulicos que garantizan un frenado suave.
Tipos y estructura de los amortiguadores
Los amortiguadores son dispositivos de seguridad para grúas que se instalan en ambos extremos de la viga terminal o en los extremos del recorrido a ambos lados del bastidor del carro. Cuando la grúa llega a su posición límite, el amortiguador choca contra el tope, absorbiendo la energía cinética y actuando como amortiguador. La norma GB/T 3811 exige que los mecanismos de desplazamiento del carro principal y del carro secundario estén equipados con amortiguadores o dispositivos de tope en sus extremos. La selección del tipo de amortiguador debe calcularse en función de la masa de la grúa, la velocidad de desplazamiento y la carrera de amortiguación.Diseño técnico de sistemas de protección de seguridad para grúasEn la norma se establece que la distancia de seguridad = distancia de frenado × 1,25 + recorrido del amortiguador.
| Modelo | Tipo | Recorrido de amortiguación (mm) | Energía máxima absorbida (kJ) | Velocidad máxima de colisión (m/s) | Tonelaje aplicable (t) | Precio de referencia (yuan) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| JHQ-A3 | caucho | 30 | 0.5 | 0.5 | ≤5 | 80~150 |
| JHQ-C6 | caucho | 50 | 1.5 | 0.8 | ≤16 | 120~250 |
| JHQ-B10 | poliuretano | 80 | 3.0 | 1.0 | ≤32 | 180~400 |
| JHQ-B16 | poliuretano | 100 | 6.0 | 1.2 | ≤50 | 300~600 |
| YHQ-80 | Hidráulica | 80 | 10 | 1.0 | ≤50 | 600~1500 |
| YHQ-150 | Hidráulica | 150 | 25 | 1.5 | ≤100 | 1200~2500 |
| YHQ-250 | Hidráulica | 250 | 60 | 2.0 | ≥100 | 2000~3500 |
| SHQ-100 | Resorte | 60 | 2.0 | 0.8 | ≤20 | 150~400 |
Fórmula para calcular la energía de un amortiguador
La energía cinética absorbida por el amortiguador, según<E = ½mv²: en esta fórmula, m es la masa total de la parte en movimiento (kg) y v es la velocidad de colisión (m/s). A la hora de elegir el modelo adecuado, también hay que tener en cuenta la carrera s del amortiguador y la aceleración de frenado a:
Ek = ½ × m × v²
Fpromedio = Ek / s(Fuerza de amortiguación media)
a = v² / (2s)(La desaceleración por colisión debe ser ≤ 4 m/s²)
La carrera del amortiguador se selecciona según la fórmula s ≥ v²/(2a), con un coeficiente de seguridad de 1,25:s选 = s × 1,25。
Ejemplo de cálculo para la selección de amortiguadores: grúa puente de 32 t
Se sabe que: la masa total de la grúa m = 32 000 kg (incluido el carro), la velocidad de desplazamiento del carro principal v = 0,5 m/s (30 m/min) y que la carrera del amortiguador debe ajustarse al tope del extremo del carril.
Paso 1: Calcular la energía cinética
Ek = ½ × 32 000 × 0,5² = 4 000 J = 4,0 kJ
Paso 2: Determinar la carrera del amortiguador
Supongamos una aceleración admisible a = 2,5 m/s²; s = v²/(2a) = 0,25/(5) = 0,05 m = 50 mm
Coeficiente de seguridad 1,25: s选 = 50 × 1,25 = 62,5 mm; se toma una carrera estándar de 80 mm
Paso 3: Verificación de la energía absorbida
Fpromedio = 4 000 / 0,08 = 50 000 N = 50 kN
Según la tabla, la energía máxima de absorción del poliuretano tipo JHQ-B10 es de 3,0 kJ < 4,0 kJ → No cumple los requisitos
Seleccionar el modelo JHQ-B16 (energía máxima de absorción: 6,0 kJ; recorrido: 100 mm) → ✅ Cumple los requisitos
Propuesta recomendada:Para la grúa puente de 32 t se han seleccionado amortiguadores de poliuretano del modelo JHQ-B16 (energía: 6,0 kJ; recorrido: 100 mm), instalándose uno en cada extremo del carro.
Ejemplo de cálculo para la selección de amortiguadores: grúa puente de 50 t
Se sabe que: la masa total de la grúa es m = 55 000 kg (incluido el carro, con un coeficiente de 1,1), y la velocidad de desplazamiento del carro principal es v = 0,67 m/s (40 m/min).
Paso 1: Calcular la energía cinética
Ek = ½ × 55 000 × 0,67² = 12 345 J ≈ 12,3 kJ
Paso 2: Selección inicial de amortiguadores hidráulicos
s = v²/(2a) = 0,449/(2 × 2,5) = 0,09 m = 90 mm; se toma el valor de s como factor de seguridad.选=112 mm
Parámetros del amortiguador hidráulico: modelo HYD-160, recorrido de 120 mm, energía máxima absorbida de 15 kJ y velocidad máxima de impacto de 1,5 m/s.
Paso 3: Verificación
Ek=12,3 kJ < 15 kJ ✅ | v = 0,67 m/s < 1,5 m/s ✅ | carrera de 120 mm ≥ 112 mm ✅
Propuesta recomendada:Para la grúa puente de 50 t se ha elegido el amortiguador hidráulico modelo HYD-160, con dos unidades instaladas en el mismo lado (cada una de ellas con una capacidad de 501 TP3T de energía cinética, lo que equivale a 6,2 kJ, lo que garantiza un margen de seguridad). Krud Heavy Industry incluye de serie amortiguadores hidráulicos en las grúas de ≥50 t, con un exceso de energía de ≥251 TP3 T.
Normas de instalación e inspección de amortiguadores
Según los requisitos de las normas GB/T 3811-2008 y JB/T 2300-2011: la desviación entre la línea central del amortiguador y la línea central de impacto del tope debe ser ≤ 5 mm; la superficie de montaje debe ser perpendicular a la dirección de marcha; los amortiguadores de ambos extremos deben ser del mismo modelo y estar instalados a la misma altura; tras la instalación de los amortiguadores hidráulicos, se debe realizar el purgado de aire. Inspección: durante la prueba sin carga, el contacto entre el amortiguador y el tope debe ser suave y sin desviaciones; bajo la carga nominal, el amortiguador debe absorber completamente la energía del impacto, sin que el tope soporte la carga de choque.
Periodo de sustitución:Amortiguadores de caucho: 3 años; amortiguadores de poliuretano: 5 años; juntas de los amortiguadores hidráulicos: 3 años (5 años para el equipo completo). Sustitúyalos inmediatamente si se da alguna de las siguientes circunstancias: profundidad de las grietas en la superficie de goma o poliuretano ≥ 3 mm; deformación por compresión permanente ≥ 15% de la altura original; fuga de aceite en los amortiguadores hidráulicos o tiempo de retorno > 3 segundos; tornillos de fijación aflojados.
Krude Heavy Industry ofrece servicios de revisión y sustitución periódicas de los amortiguadores; de serie, las grúas se equipan con amortiguadores de poliuretano (≤32 t) y amortiguadores hidráulicos (≥50 t), y cada grúa incluye un manual de mantenimiento de los amortiguadores.
Preguntas frecuentes
Pregunta: ¿Hay que instalar uno o dos amortiguadores?
Respuesta: Se debe instalar al menos uno en cada lado. Configuración estándar de Krude Heavy Industry: uno en cada extremo del carro principal (en ambos extremos en la misma dirección de la vía) y uno a cada lado del carro secundario. Para grandes tonelajes (≥50 t), se recomienda instalar dos en el mismo lado para distribuir la fuerza de impacto.
Pregunta: ¿Qué es mejor, los amortiguadores de caucho o los de poliuretano?
Respuesta: Los amortiguadores de poliuretano ofrecen un mejor rendimiento global: su elasticidad es entre 2 y 3 veces superior a la del caucho, son resistentes al aceite y a la corrosión, no se agrietan a bajas temperaturas y tienen una vida útil de 5 años (frente a los 3 años del caucho). Su precio es aproximadamente entre 1,5 y 2 veces superior al del caucho. Krude Heavy Industry utiliza de serie amortiguadores de poliuretano y solo emplea amortiguadores de caucho en equipos ligeros de ≤5 t.
Pregunta: ¿Hay que cambiar los amortiguadores periódicamente?
Respuesta: Sí. Los amortiguadores de caucho deben sustituirse cada tres años, los de poliuretano cada cinco años, y los amortiguadores hidráulicos en función del estado de las juntas (por lo general, se someten a una revisión general cada 3 a 5 años). Krude Heavy Industry indica los ciclos de sustitución de los amortiguadores en el manual de instrucciones de fábrica de las grúas y ofrece un servicio de suministro de piezas de recambio.
Pregunta: ¿Cuanto mayor sea el tamaño del amortiguador, mejor?
Respuesta: No. Si el amortiguador elegido es demasiado grande, ocupará una distancia excesiva del recorrido, lo que podría reducir el rango de funcionamiento efectivo. Si, por el contrario, es demasiado pequeño, podría chocar directamente contra el tope en caso de colisión (choque directo). Krud Heavy Industry calcula con precisión el nivel de energía adecuado para el amortiguador en función de la velocidad de funcionamiento y la masa de la grúa.
Lo anterior constituye una guía técnica completa para la selección de los cuatro tipos de amortiguadores para grúas: de goma, de poliuretano, hidráulicos y de muelle. Krud Heavy Industry incluye de serie amortiguadores de poliuretano (≤32 t) y amortiguadores hidráulicos (≥50 t), y ofrece una gama completa de repuestos y servicios de sustitución. Si necesita ayuda para calcular el tipo de amortiguador adecuado, póngase en contacto con el equipo técnico de Krud Heavy Industry.
