Grúa sobre Orugas: Parámetros Técnicos y Norma GB/T 14560-2011
La norma GB/T 14560-2011 «Grúa de Orugas» es la norma de producto para el diseño y fabricación de grúas sobre orugas. La norma especifica los parámetros de tipo, requisitos técnicos, dispositivos de seguridad y métodos de ensayo, cubriendo la especificación técnica completa para grúas sobre orugas de 50 a 2000 t.
La norma GB/T 14560-2011 es la norma de producto específica para grúas sobre orugas y una de las más relevantes en el sector de izaje de cargas pesadas. Publicada en 2011, sustituye a la versión de 1993. La grúa sobre orugas utiliza un sistema de desplazamiento por cadenas en lugar de neumáticos o carriles, lo que le confiere ventajas destacadas como una baja presión sobre el suelo, capacidad de desplazamiento sobre terrenos blandos y una gran capacidad de desplazamiento bajo carga. Se utiliza ampliamente en el izaje de equipos de gran tamaño, instalación de aerogeneradores, tratamiento de cimentaciones y construcción de puentes. La norma es aplicable al diseño, fabricación e inspección de grúas sobre orugas con capacidad nominal de elevación de 50 t y superior. Las grúas sobre orugas de Kelude Industrias Pesadas se diseñan y fabrican conforme a esta norma.
Tipos y parámetros básicos de la grúa sobre orugas
La norma clasifica las grúas sobre orugas según su capacidad de elevación en tres niveles: tipo medio (50~250 t), tipo grande (250~800 t) y tipo extragrande (más de 800 t). Según el tipo de pluma, se distinguen el modo de pluma principal (operación con pluma básica) y el modo de pluma auxiliar tipo torre (combinación de pluma principal + pluma auxiliar tipo torre, adecuada para izajes a gran altura). Los parámetros de rendimiento clave de la grúa sobre orugas incluyen: capacidad nominal de elevación (50~2000 t), longitud de pluma principal (12~120 m), longitud de pluma auxiliar tipo torre (12~84 m), momento de carga máximo (parámetro crítico que determina la capacidad de izaje), presión sobre el suelo de las orugas (controlada entre 0,1~0,2 MPa para garantizar la transitabilidad en terrenos blandos) y masa del contrapeso trasero (factor importante que afecta a la estabilidad general de la máquina, generalmente entre el 30% y el 60% de la capacidad nominal de elevación). La velocidad de desplazamiento es generalmente de 0,5~3,0 km/h y la velocidad de giro de 0,5~2,0 r/min. La potencia del motor se selecciona según la potencia total requerida por la máquina, configurándose generalmente un motor diésel de 200~1000 kW.
El sistema de desplazamiento sobre orugas es el componente clave que distingue a la grúa sobre orugas de otros tipos de máquinas. La norma establece especificaciones para el ancho y paso de las placas de oruga, los parámetros de tipo de la rueda motriz y la rueda guía, y el recorrido de ajuste del dispositivo tensor de orugas. El ancho de las placas de oruga se determina según el peso total de la máquina y la presión sobre el suelo: en grúas sobre orugas de gran tamaño, el ancho de una placa individual puede alcanzar 1,5~2,0 m. El dispositivo tensor de orugas adopta un sistema hidráulico, y su recorrido de tensado debe ser capaz de compensar las variaciones de longitud causadas por el desgaste de las placas. La dureza de la superficie de los dientes de la rueda motriz y la rueda guía no debe ser inferior a HRC50~55. El reductor de desplazamiento utiliza transmisión por engranajes planetarios, que ofrece una alta relación de transmisión y una estructura compacta. La norma especifica que el freno de desplazamiento de la grúa sobre orugas debe ser capaz de frenar de forma fiable en la pendiente máxima. Para el traslado de larga distancia por carretera, la grúa sobre orugas debe desmontarse y transportarse en vehículos especializados, ensamblándose los componentes en el lugar de trabajo.
Estabilidad estructural y dispositivos de seguridad
La estabilidad general de la grúa sobre orugas es la consideración primordial en su diseño. La norma especifica el coeficiente de estabilidad antivuelco: en condición de trabajo no debe ser inferior a 1,4 (según la combinación de cargas más desfavorable, incluyendo carga de viento en servicio, fuerza de desviación de la carga suspendida y fuerza centrífuga de giro), y en condición fuera de servicio no debe ser inferior a 1,6 (calculado según la velocidad máxima de viento con periodo de retorno de 50 años). La verificación de la estabilidad debe considerar varias condiciones de operación específicas de la grúa sobre orugas: condición de desplazamiento con carga (la capacidad nominal de elevación se reduce al 60%~70% de la capacidad sin carga), condición con estabilizadores (el uso de estabilizadores puede aumentar la capacidad de elevación, pero debe verificarse la capacidad portante del terreno bajo los estabilizadores) y condición con contrapeso auxiliar (la configuración de contrapeso auxiliar puede mejorar significativamente el rendimiento de elevación, pero requiere equipos auxiliares adicionales y tiempo de instalación). La norma también exige que la grúa sobre orugas esté equipada con limitador de momento de carga (precisión no inferior a ±5%), limitador de altura de elevación, limitador de variación de alcance, limitador de giro y anemómetro.
En cuanto a los dispositivos de seguridad, la grúa sobre orugas cuenta con más equipamiento que la grúa móvil. Además de los dispositivos de seguridad generales, debe estar equipada con: dispositivo antivuelco (con sensor de inclinación instalado en los estabilizadores o en el bastidor de orugas, que activa una alarma automática y detiene los movimientos peligrosos cuando la inclinación de la máquina supera el límite), dispositivo antivuelco de la pluma (para evitar el vuelco hacia atrás por variación excesiva del alcance), dispositivo de final de carrera de elevación del cabrestante (que detiene automáticamente el cabrestante cuando el gancho se aproxima al tambor para evitar el sobreenrollado del cable de acero), sistema de monitoreo del contrapeso auxiliar (que supervisa en tiempo real la posición y tensión del contrapeso auxiliar para garantizar que se encuentre dentro del rango de seguridad) y dispositivo de protección contra sobrecargas del cabrestante auxiliar. La norma hace especial hincapié en la seguridad durante las operaciones de ensamblaje y desmontaje de la grúa sobre orugas: el peso y la posición del centro de gravedad de cada componente deben indicarse claramente en el manual del producto, y el plan de ensamblaje debe ser aprobado por el responsable técnico.
Métodos de ensayo y prueba de aceptación en fábrica
Las pruebas e inspecciones de la grúa de orugas son fundamentales para garantizar la seguridad. La prueba de rutina en fábrica incluye: la prueba en vacío, en la que cada mecanismo opera a velocidad nominal durante 30 minutos para verificar la estabilidad de funcionamiento y la elevación de temperatura de los rodamientos. La prueba de carga nominal (100% SWL) consiste en izar la carga nominal en combinaciones representativas de longitud de pluma y radio de trabajo, operando cada mecanismo para medir la deflexión del extremo de la pluma y la distancia de deslizamiento del freno. La prueba de desplazamiento bajo carga nominal implica avanzar y retroceder una vez a velocidad de desplazamiento nominal con la carga nominal, inspeccionando el estado del sistema de desplazamiento sobre orugas. En el ensayo de carga dinámica se izan 1,1 veces la carga nominal y cada mecanismo debe realizar al menos 5 ciclos de operación. En el ensayo de carga estática se izan 1,25 veces la carga nominal y se mantiene la carga suspendida durante 10 minutos en la posición de alcance máximo de la pluma principal. En el ensayo de estabilidad general, al izar 1,4 veces la carga nominal en el alcance máximo, las orugas no deben despegarse del suelo. La medición de la presión sobre el suelo se realiza en condiciones de operación representativas, verificando que la presión real no supere el valor de cálculo.
La prueba de aceptación en sitio tras el montaje es igualmente importante. Una vez que la grúa de orugas llega al lugar de trabajo, debe someterse a una prueba de carga en sitio después del montaje para verificar la calidad del ensamblaje. Las pruebas en sitio incluyen: inspección de la precisión de montaje de la pluma (verificación de que los pasadores de conexión de cada sección estén correctamente asentados y que la rectitud de la pluma cumpla los requisitos), medición de la nivelación general de la máquina (la desviación de nivelación del bastidor de orugas no debe superar 1° en ningún sentido), calibración en sitio del limitador de momento de carga (calibración de precisión con peso estándar en radios de trabajo representativos), inspección de la precisión de instalación de la corona de giro (giro suave, sin atascos ni ruidos anormales) y verificación de la integridad de las conexiones de tuberías y cables de cada mecanismo. Tras la aceptación, se emite el informe de aceptación en sitio, que sirve de base para la puesta en servicio del equipo. La norma también establece que la grúa de orugas debe someterse a una inspección integral anual, que incluye detección de defectos estructurales, prueba de carga y calibración de los dispositivos de seguridad.
Requisitos de operación segura
La norma establece requisitos operativos específicos para la operación segura de la grúa de orugas. El operador debe haber recibido formación especializada y estar en posesión del certificado de equipos especiales para poder operar la máquina. Antes de cada trabajo debe elaborarse un plan de izaje que especifique el peso y la posición del centro de gravedad de la carga, el radio de trabajo y el ángulo de pluma, así como la verificación de la capacidad portante del terreno y la presión sobre el suelo. Cuando la grúa de orugas trabaje sobre terreno blando, deben colocarse placas de reparto o chapas de acero bajo las orugas para aumentar la superficie de apoyo y reducir la presión sobre el suelo. Durante las operaciones de izaje, debe designarse personal dedicado a supervisar el estado de la pluma y la nivelación general de la máquina; si se detecta cualquier anomalía, las operaciones deben detenerse de inmediato. Con vientos de fuerza 6 o superior, las operaciones deben detenerse y la pluma debe arriarse u orientarse en dirección del viento. Para el desplazamiento bajo carga, la pendiente del terreno no debe superar los 3°, la velocidad de desplazamiento no debe exceder 1 km/h y la carga debe situarse directamente delante de la dirección de avance. Cuando la grúa de orugas trabaje cerca de líneas de alta tensión, la distancia de seguridad mínima entre la pluma y la línea debe cumplir el reglamento de seguridad eléctrica; si la distancia es inferior a la distancia de seguridad, el plan de trabajo debe ser aprobado por la autoridad eléctrica competente.
Tabla comparativa de parámetros técnicos de la grúa de orugas
La siguiente tabla comparativa presenta los parámetros clave y la configuración de la grúa de orugas, para referencia del personal de selección y uso.
| Capacidad de Elevación(t) | radio de trabajo(m) | principallongitud de plumagrado(m) | presión sobre el suelo(MPa) | motor Potencia(k W) |
|---|---|---|---|---|
| ≤50 | 3.0~5.0 | 10~30 | ≤0.08 | 100~150 |
| 50~150 | 3.5~6.0 | 15~45 | ≤0.10 | 150~250 |
| 150~300 | 4.0~7.0 | 20~60 | ≤0.12 | 250~350 |
| >300 | 5.0~9.0 | 25~80 | ≤0.14 | 350~500 |
Preguntas frecuentes sobre grúas de orugas
P: ¿Por qué una grúa de orugas puede desplazarse bajo carga?
R: Gracias a la amplia superficie de contacto de las orugas, la presión sobre el suelo es reducida y la estabilidad es óptima, lo que permite un desplazamiento a baja velocidad y corta distancia con carga suspendida. No obstante, la capacidad nominal durante el desplazamiento bajo carga debe reducirse al 60 %–70 % de la capacidad sin carga; el factor de reducción exacto lo especifica el fabricante en la tabla de cargas.
P: ¿Qué función cumple el contrapeso auxiliar en una grúa de orugas?
R: El contrapeso auxiliar desplaza hacia delante el punto de aplicación de la fuerza del contrapeso mediante el mástil auxiliar y las placas de tirante, lo que aumenta de forma significativa la resistencia al vuelco de la grúa y permite mejorar sustancialmente la capacidad de elevación sin necesidad de incrementar la sección transversal de la pluma principal.
P: ¿Qué consideraciones deben tenerse en cuenta para el transporte de larga distancia de una grúa de orugas?
R: La grúa de orugas debe desmontarse en varias unidades de transporte (bastidor de orugas, plataforma giratoria, pluma, contrapeso, etc.). El peso y las dimensiones de cada unidad deben cumplir los requisitos de limitación de carga para transporte por carretera. Antes del desmontaje, deben marcarse las conexiones y las tuberías para facilitar un montaje rápido en obra.
P: ¿Cuándo es necesario reemplazar las zapatas de las orugas de una grúa de orugas?
R: Las zapatas deben reemplazarse cuando el desgaste de la altura de los dientes de la oruga supere el 50 % de la altura original. Si aparecen grietas o fracturas en las zapatas, deben reemplazarse inmediatamente. Cuando el alargamiento por desgaste de los pasadores de los eslabones de la cadena de orugas izquierda y derecha supere el 3 %, debe sustituirse el conjunto completo de eslabones de la cadena.
