Norma JB/T 10559-2006 para Amortiguadores de Grúa
La norma JB/T 10559-2006 «Amortiguadores para aparatos de elevación» es el estándar sectorial que regula el diseño, la fabricación y la inspección de los amortiguadores para grúas. La norma define el tipo estructural, los parámetros técnicos, los requisitos de rendimiento y el método de ensayo de los cuatro tipos principales de amortiguadores: de resorte, hidráulico, de poliuretano y de goma. Es aplicable a la amortiguación de final de carrera en el mecanismo de traslación del puente y del carro de puentes grúa, grúas pórtico y grúas pórtico de base.
La norma JB/T 10559-2006 es el estándar sectorial para los amortiguadores de los aparatos de elevación. Establece la clasificación, los parámetros técnicos y las reglas de inspección de los amortiguadores de resorte, hidráulicos y de poliuretano. El amortiguador constituye el último dispositivo de protección que impide que la grúa impacte contra el tope final del carril.
Clasificación de los amortiguadores y principio de funcionamiento
La norma JB/T 10559-2006 clasifica los amortiguadores en cuatro categorías según su principio de funcionamiento y material: amortiguador de resorte: absorbe la energía de impacto mediante la deformación elástica de un muelle helicoidal. De estructura sencilla, no se ve afectado por la temperatura y presenta una fuerza de recuperación reducida (el muelle se recupera lentamente tras la amortiguación). Es aplicable a puentes grúa generales con velocidad de funcionamiento ≤1,5 m/s. La carrera típica de estos amortiguadores es de 100 a 600 mm, y la fuerza del amortiguador es proporcional a la compresión (característica lineal). Amortiguador hidráulico: absorbe la energía mediante el efecto de amortiguación que produce el fluido (aceite hidráulico) al pasar a través del orificio de estrangulamiento. Ofrece una gran capacidad de absorción, una desaceleración de frenado suave y una fuerza del amortiguador aproximadamente constante (característica no lineal). Es adecuado para aplicaciones con velocidades de funcionamiento elevadas (>1,5 m/s) o donde se requiera un impacto reducido.
Según su estructura, el amortiguador hidráulico puede ser de tipo pistón o de tipo émbolo. Amortiguador de poliuretano: absorbe la energía mediante la deformación por compresión no lineal del elastómero de poliuretano. De estructura compacta, peso ligero, fácil instalación y excelente resistencia a la intemperie, es actualmente el tipo de amortiguador más utilizado. Amortiguador de goma: absorbe la energía mediante la deformación elástica del material de caucho. Es el más sencillo y económico, pero su capacidad de absorción es reducida y se ve muy influenciado por la temperatura. Solo es aplicable a grúas pequeñas con velocidad de funcionamiento ≤0,7 m/s.
Parámetros técnicos y criterios de selección
La norma establece los parámetros de selección fundamentales del amortiguador: energía de absorción nominal: energía cinética de impacto máxima que el amortiguador debe absorber dentro de su carrera nominal, expresada en kJ. Debe calcularse en función de la masa de la grúa, la velocidad de funcionamiento y la deceleración de frenado. Carrera nominal del amortiguador: distancia que recorre el amortiguador desde su estado libre hasta la compresión máxima, expresada en mm. Fuerza nominal del amortiguador: fuerza de reacción máxima que genera el amortiguador al final de su carrera nominal, expresada en kN.
La norma exige que el tope final de la grúa (base de montaje del amortiguador) sea capaz de soportar 1,5 veces la fuerza nominal del amortiguador sin sufrir deformación permanente. Fórmula de cálculo para la selección del amortiguador: E = 0,5 × m × v² × η (E es la energía que debe absorberse, m la masa de la grúa o del carro, v la velocidad de impacto —normalmente entre el 70 % y el 85 % de la velocidad nominal de funcionamiento— y η el coeficiente de corrección de energía cinética, generalmente entre 1,0 y 1,25). Para la selección, la energía de absorción nominal del amortiguador debe ser como mínimo 1,25 veces la energía calculada, lo que constituye el margen de seguridad.
Las grúas de Kelude Industrias Pesadas incorporan de serie amortiguadores de poliuretano. Bajo petición, pueden equiparse con amortiguadores hidráulicos para satisfacer los requisitos de amortiguación en aplicaciones de alta velocidad.
Instalación y disposición de los amortiguadores
La norma establece requisitos generales para la instalación y disposición de los amortiguadores: cantidad de instalación: deben instalarse al menos 2 amortiguadores en cada carril (uno en cada extremo de la grúa). Para puentes grúa con luz ≥30 m, se recomienda instalar 2 amortiguadores en cada extremo (4 en total) para reducir la carga excéntrica en caso de impacto unilateral. Altura de instalación: la línea central del amortiguador debe coincidir con la superficie superior del carril (o con la altura de impacto del centro del tope), con una desviación máxima de ±10 mm, para evitar daños por impacto oblicuo. Base de montaje: el amortiguador debe instalarse sobre un componente estructural sólido, capaz de soportar la fuerza del impacto y la carga de impacto.
Los amortiguadores de ambos extremos deben entrar en contacto simultáneamente con el tope final (no se permite que un lado contacte antes que el otro), ya que de lo contrario se generaría un par de giro que podría provocar el desgaste de la pestaña de la rueda o incluso el descarrilamiento. La superficie de contacto entre el amortiguador y el tope final debe ser plana y perpendicular; si el contacto no es uniforme, debe ajustarse la superficie del tope. Cuando el amortiguador se utiliza en el carro, debe instalarse un amortiguador en cada extremo del carro, alineado con la línea central del carril del carro.
La norma recomienda además instalar un final de carrera junto al amortiguador: cuando el amortiguador se comprime hasta el 75 % de su carrera nominal, el final de carrera debe interrumpir la alimentación eléctrica del mecanismo de traslación, proporcionando así una doble protección: eléctrica y mecánica.
Inspección y ensayos de rendimiento
Los elementos de inspección del amortiguador que establece la norma incluyen: inspección visual: la superficie exterior del amortiguador no debe presentar grietas, burbujas, rechupes ni rebabas. Inspección dimensional: las dimensiones de montaje del amortiguador deben ajustarse a los planos, con un grado de tolerancia no inferior a IT14. Ensayo de presión estática: se aplica al amortiguador 1,5 veces su fuerza nominal durante 5 minutos; tras retirar la carga, el amortiguador no debe presentar deformación permanente ni daños (el amortiguador de resorte no debe presentar deformación residual; en los de poliuretano y goma, la deformación residual no debe superar el 3 %).
Ensayo de impacto: el amortiguador se instala en el banco de pruebas y se impacta a 1,1 veces la velocidad nominal de funcionamiento, registrando la carrera del amortiguador y la curva de fuerza del amortiguador. El amortiguador no debe sufrir daño alguno. Ensayo de temperatura: los amortiguadores de poliuretano y goma deben someterse al ensayo de presión estática tras permanecer 4 horas a -20 °C y +50 °C, y deben seguir cumpliendo los requisitos de rendimiento. Ensayo de fatiga: el amortiguador se somete a 1000 ciclos de compresión y recuperación al 75 % de su carrera nominal, verificando la variación de su rendimiento (en los amortiguadores de poliuretano y goma, la atenuación de la fuerza del amortiguador tras la fatiga no debe superar el 15 %).
Mantenimiento y criterios de reemplazo del amortiguador
Puntos de mantenimiento recomendados por la norma: amortiguador de resorte: inspeccionar periódicamente si el muelle presenta deformación permanente o fractura por fatiga (debe reemplazarse si la longitud libre del muelle se acorta más de un 5 %), así como corrosión severa en la superficie (debe reemplazarse si la profundidad de la picadura supera 0,5 mm). Amortiguador hidráulico: comprobar si hay fugas de aceite hidráulico y si el nivel es el correcto. Con el uso prolongado, los sellos del amortiguador hidráulico envejecen y pierden su estanqueidad, lo que provoca fugas de aceite. Si se detecta una fuga, deben reemplazarse inmediatamente los sellos o el amortiguador completo.
El amortiguador de poliuretano requiere una inspección periódica de la superficie del elastómero para detectar grietas. Las microgrietas superficiales no afectan su funcionamiento, pero cualquier fisura con una profundidad superior a 3 mm exige el reemplazo de la pieza. La exposición prolongada a la radiación ultravioleta provoca el envejecimiento del poliuretano, que se endurece y pierde su elasticidad; se recomienda sustituir los amortiguadores de poliuretano instalados a la intemperie cada 2 o 3 años. En cuanto al amortiguador de goma, el contacto con aceites y grasas acelera su hinchamiento o ablandamiento; si se detecta que el cuerpo de goma se ha reblandecido, presenta adherencia o aparecen ampollas en la superficie, debe reemplazarse inmediatamente. Cualquier amortiguador que presente grietas, fracturas, deformación permanente o signos evidentes de envejecimiento durante su vida útil debe sustituirse de inmediato: si el amortiguador falla, la grúa impactará contra el tope final a plena velocidad, lo que en casos graves puede provocar el descarrilamiento de la máquina o daños estructurales.
| Parámetro | amortiguador de resorte | amortiguador hidráulico | amortiguador de poliuretano | amortiguador de goma |
|---|---|---|---|---|
| Característica de amortiguación | Incremento lineal | Fuerza aproximadamente constante | No lineal | No lineal |
| Máximovelocidad | ≤1.5m/s | >1.5m/s | ≤2.0m/s | ≤0.7m/s |
| Energía Densidad | Bajo | Alto | Medio | Bajo |
| Influencia de la temperatura | Sin | ≥-20°C | -30~+80°C | -10~+60°C |
| mantenimiento Requisito | Bajo(Inspección Resorte) | Medio(Sustitución Sellado) | Bajo | Bajo |
| Vida útil | 5~8Años | 3~5Años | 2~3Años | 1~2Años |
Preguntas frecuentes sobre amortiguadores
P: ¿Por qué el amortiguador de resorte genera fuerza de rebote?
R: La fuerza de rebote se produce cuando el resorte comprimido libera la energía de impacto almacenada. Para grúas con Velocidad de Traslación superior a 50 m/min, se recomienda utilizar un amortiguador hidráulico en lugar del amortiguador de resorte. El amortiguador hidráulico absorbe la energía mediante el estrangulamiento del Aceite hidráulico, sin fuerza de rebote, con una absorción de energía elevada y uniforme.
P: ¿Qué precauciones deben tomarse con el amortiguador hidráulico en entornos de baja temperatura?
R: Por debajo de -20 °C debe utilizarse Aceite hidráulico de baja temperatura (L-HV32), y se recomienda un funcionamiento previo para elevar la temperatura del aceite. El nivel y la calidad del aceite deben inspeccionarse cada seis meses. Kelude Industrias Pesadas dispone de amortiguadores hidráulicos Tipo baja temperatura que garantizan un funcionamiento correcto a -30 °C.
P: ¿Cuál es la desviación admisible en la alineación de instalación del amortiguador?
R: La desviación entre la línea central del amortiguador y la línea central de la placa de impacto debe ser ≤10 mm, y la diferencia de carrera entre dos amortiguadores del mismo lado no debe superar los 5 mm. Se recomienda una inspección trimestral. Aplicando minio en polvo sobre la placa de impacto y realizando un impacto a baja velocidad, puede observarse la huella de contacto para evaluar la alineación de ejes.
P: ¿Cada cuánto tiempo debe sustituirse el amortiguador de poliuretano?
R: Debe sustituirse cuando aparezcan grietas, Deformación permanente o una pérdida evidente de Elasticidad; la vida útil habitual es de 2 a 3 años. Todos los amortiguadores deben someterse a una prueba funcional mensual: un impacto a baja velocidad para verificar la compresión y el retorno correctos.
