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Diseño y selección del mecanismo de elevación y los conjuntos de ruedas de las grúas puente: análisis completo de los materiales de los conjuntos de tambores, los conjuntos de poleas y las ruedas
El mecanismo de elevación de la grúa puente (Hoisting Mechanism) es el sistema ejecutivo fundamental que permite a la grúa realizar la función de elevación, y está compuesto por un conjunto de tambores, un conjunto de poleas, un reductor y un freno. Por su parte, el conjunto de ruedas constituye la base de soporte que permite a la grúa puente desplazarse. En este artículo, basándonos en la norma GB/T 3811-2024, se analizan de forma sistemática el cálculo del diámetro del tambor y la verificación del espesor de la pared, la selección de poleas y los criterios de desgaste, así como los materiales de las ruedas y los procesos de tratamiento térmico, y se proporcionan parámetros de diseño completos y…
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Selección y diseño de la estructura de las vías de grúa y las vigas principales: vías QU, vigas cajón y normas de procesos de soldadura
El sistema de carriles para grúas (Crane Rail System) es la piedra angular del funcionamiento seguro de las grúas puente; su selección y la precisión de su instalación determinan directamente la estabilidad de funcionamiento, la precisión de posicionamiento y la vida útil de la grúa. La estructura de la viga principal, como elemento central de soporte, influye igualmente en el rendimiento de toda la máquina debido a la forma de su sección transversal, su arqueamiento superior y los procesos de soldadura. En este artículo, tomando como referencia normas como la GB/T 3811-2024 y la GB/T 10183-2023, se analiza de forma sistemática la grúa…
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Técnicas de diseño especial para grúas en entornos nucleares y a prueba de explosiones: protección hermética, grados de protección contra explosiones y soluciones de enclavamiento de seguridad
Una grúa antideflagrante (Explosion-proof Crane) es un equipo de elevación especializado diseñado para entornos explosivos en los que existen vapores de gases inflamables o polvo inflamable. Su principio de diseño fundamental consiste en que, tanto durante el funcionamiento normal del equipo como en caso de que se produzcan fuentes de ignición potenciales —como arcos eléctricos, chispas o altas temperaturas—, no se produzca la ignición del entorno explosivo circundante. Las grúas de nivel nuclear añaden a esto requisitos adicionales de resistencia sísmica y protección contra la radiación. El presente artículo combina la norma GB/T 3836-2021 y las normas de seguridad nuclear…
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Técnicas de protección anticorrosiva y control del ruido en estructuras de acero para grúas puente: sistemas de recubrimiento, soluciones de reducción del ruido y selección de ruedas elásticas
摘要：天车钢结构防腐。相关安装验收细节可参考安装调试与验收流程。 （Anti-Corrosion for Crane Steel Structure）是确保设备长期安全运行的关键环节。本文系统阐述基于ISO 12944标准的腐蚀等级分类与涂装体系选择，深入分析天车主要噪音源及其频谱特性，提出弹性车轮…
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Explicación detallada de la arquitectura de cuatro capas del sistema de control de grúas: selección de PLC, protocolos de comunicación y diseño del flujo de datos
Explicación detallada de la arquitectura de cuatro capas del sistema de control de grúas: selección de PLC, protocolos de comunicación y diseño del flujo de datos. El sistema de control de grúas (Crane Control System) constituye la base tecnológica fundamental para lograr la automatización, el control remoto y la inteligencia de las grúas no tripuladas. Partiendo de esta arquitectura de cuatro capas, el presente artículo expone de forma sistemática la estrategia de selección de controladores PLC, la comparación entre los protocolos de comunicación de cada nivel, así como el método completo de diseño de los flujos de datos ascendentes y descendentes y de los flujos de datos de seguridad. I. Arquitectura de cuatro capas…
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Explicación detallada de la tecnología de control antivibración para grúas: modelado de la señal de entrada, retroalimentación en bucle cerrado y comparación de soluciones antivibración basadas en IA
Explicación detallada de la tecnología de control antioscilaciones en grúas: comparación entre el modelado de entradas, la retroalimentación en bucle cerrado y las soluciones de IA para el control antioscilaciones. El control antioscilaciones (Anti-Sway Control) en grúas es una tecnología que, mediante algoritmos de control, suprime las oscilaciones recíprocas de la carga durante el funcionamiento, lo que permite colocar la carga de forma rápida y estable. El sistema de grúa-carga es, en esencia, un modelo de péndulo simple no lineal: la aceleración de la grúa provoca un ángulo de oscilación, y este, a su vez, influye en la fuerza motriz efectiva. Una grúa a plena carga y a toda velocidad sin control antioscilación...
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Solución de monitorización remota digital y plataforma en la nube para grúas: adquisición de datos OPC UA, computación periférica y arquitectura de gemelos digitales
La plataforma de monitorización remota digital para grúas es la base digital para lograr un mantenimiento inteligente y una gestión automatizada. A través de los protocolos OPC UA/MQTT, recopila de forma unificada los datos de funcionamiento de las grúas —capacidad de carga, recorrido, velocidad, corriente, temperatura, vibraciones, códigos de error, etc.— procedentes de PLC, variadores de frecuencia, sistemas de control de seguridad y sensores de IA —capacidad de elevación, recorrido, velocidad, corriente, temperatura, vibraciones, códigos de fallo, etc.— que, tras ser agregados y depurados por la pasarela periférica, se envían a la plataforma en la nube. La plataforma en la nube permite la supervisión remota de los equipos, el envío de alertas en varios niveles y el cálculo del OEE (eficiencia global de los equipos)…
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Tecnología de control de velocidad por variador de frecuencia y sistemas eléctricos para grúas: accionamientos VVVF, unidades de frenado y soluciones de control por bus
El sistema de control de velocidad por variador de la grúa utiliza la tecnología VVVF (control vectorial con variador de tensión y frecuencia) para accionar los motores asíncronos de los tres mecanismos (elevación, carro principal y carro secundario), lo que permite un control de velocidad continuo de 0 a la velocidad nominal y una precisión de posicionamiento de ±2 mm. El sistema está compuesto por una unidad de retroalimentación de rectificación de frente activo (AFE) + un bus de CC común + variadores de frecuencia para los tres mecanismos. La unidad AFE permite la retroalimentación de la energía regenerada a la red eléctrica (con un ahorro energético del 20,1 % al 35,1 %), al tiempo que el factor de potencia…
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Técnicas de diseño de grúas para fundición metalúrgica resistentes a altas temperaturas: soluciones de aislamiento térmico, cálculos de disipación de calor y selección de materiales resistentes al calor
Las grúas para fundición metalúrgica (modelos YG/YZ) son equipos de elevación de gran tonelaje, con una categoría de trabajo de A7 a A8 y una capacidad de elevación de 50 a 400 t, que operan de forma prolongada en entornos con fuerte radiación térmica, cerca de cucharas de acero, hornos y máquinas de colada continua. La temperatura de la superficie del reborde inferior de la viga principal puede alcanzar los 300-500 °C, la de la parte inferior del bastidor del carro los 100-200 °C, y la del interior del armario de control eléctrico los 60-80 °C. El diseño resistente a altas temperaturas incluye pantallas aislantes (que bloquean el calor radiante superior a 801 TP3T), refrigeración forzada por aire o por agua...
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Solución para el diagnóstico de averías y la monitorización en tiempo real del desgaste de los carriles en grúas puente: tecnología de reconocimiento de huellas acústicas mediante IA y análisis del espectro de vibraciones
El «mordedura de carril» en las grúas aéreas se refiere al fenómeno de contacto por fricción anómala entre el pestillo de la rueda de la grúa y el flanco del carril; en casos leves, acelera el desgaste del pestillo y del carril, mientras que en casos graves puede provocar el descarrilamiento y el vuelco de toda la grúa. El «mordedura de carril» se clasifica, según la causa de la avería, en dos grandes categorías: factores relacionados con el carril (desviación de la rectitud, juntas irregulares) y factores relacionados con la rueda (desviación horizontal, desviación vertical, diferencia diagonal), lo que implica 14 parámetros de diagnóstico. Los métodos tradicionales de inspección auditiva y visual manuales son poco eficientes y difíciles de cuantificar, mientras que el reconocimiento de huellas acústicas mediante IA y la frecuencia de vibración...
