Diseño de una grúa Derrick flotante giratoria de alcance de 5 TM de capacidad para un embarcadero fluvial flotante, en la ciudad de Iquitos

Abstract

El presente trabajo trata del proyecto, diseño y cálculo de una grúa Derrick giratoria para ser montada en un embarcadero fluvial típico de los ríos navegables de la Selva Peruana; de manera particular este trabajo se ubica dentro de las necesidades de manipulación transporte y elevación de materiales y mercancías, etc., propias del Puerto de Iquitos. Las particulares condiciones de estos ríos, como son su cauce variable e inestable, con cambios frecuentes del nivel de sus aguas, hacen que los muelles o embarcaderos se proyecten de tal forma que se adecúen con flexibilidad a estos cambios. La solución que se da es usar pontones o barcazas adecuadamente fijadas con sistemas de cables, que puedan configurar un embarcadero flotante. La estabilidad de estas estructuras debe de asegurarse y los aparatos de elevación deben de adecuarse a este propósito. Las grúas Derrick, por su simplicidad y poco peso en relación con la carga que normalmente elevan, se adecúa perfectamente a estos requerimientos. Para el desarrollo de este trabajo fue necesario revisar diversa literatura referida al tema en cuestión y que estuvo disponible, de manera particular los trabajos clásicos de Hellmut Ernst “Aparatos de Elevación y Transporte“ manuales de Ingeniería Mecánica y temas afines relacionados a las grúas y aparatos de elevación en general, standares y normas específicas al tema como las normas DIN y la ANSI B30.2 “Safety Code for Cranes Derricks and Hoists“, también las normas sobre construcciones en acero de la AISC y demás standares referidos o que se relacionan al tema, así mismo se usaron catálogos comerciales de componentes y accesorios para grúas como son: winches, grilletes, conectores, cables, pastecas, poleas, ganchos, etc. El desarrollo del trabajo se ha estructurado en (06) seis capítulos, en el primero de ellos se establecen la justificación del proyecto, los alcances y limitaciones de este, así como también los objetivos que se persiguen. Debe quedar claro que un estudio de esta naturaleza nunca termina por agotar el tema y siempre es posible hacer mejoras, cambios y variantes que puedan permitir soluciones óptimas y talvez más sofisticadas; sin embargo, para propósitos de Ingeniería, la solución que se plantea puede ser suficiente, sin descartar otras soluciones. En el segundo capítulo se aborda las generalidades sobre equipos e instalaciones portuarias fluviales, sus particularidades, los tipos de grúas que normalmente pueden usarse y se describen diversas soluciones de grúas flotantes que han tenido lugar en otras latitudes, particularmente Alemania y Holanda (países con una gran experiencia en el desarrollo y construcción de grúas flotantes sobre pontones). En el tercer capítulo se tratan las particularidades constructivas de las grúas Derrick, su configuración básica, y su disposición mecánica. En el cuarto capítulo se aborda el diseño propiamente dicho de la grúa Derrick giratoria, se analizan los criterios que deben de tomarse en cuenta para la determinación de la capacidad de carga, se estudian las características de operación de la grúa, se establecen los parámetros, criterios de diseño e hipótesis de cálculo, y estándares aplicables al proyecto en cuestión; seguidamente se efectúa el análisis estructural a fin de determinar las cargas internas actuantes, se fijan los materiales, los esfuerzos de trabajo y las hipótesis de cálculo adecuados y se dimensionan los diferentes componentes estructurales como son: e1 másti1, los tirantes, el pescante, la plataforma giratoria, los cojinetes, etc., se seleccionan y se calculan los equipos y dispositivos de elevación como son: winches, poleas, cables, pastecas, grilletes, etc., así como también los elementos de sujeción y anclaje del aparato al embarcadero flotante. El quinto capítulo trata de las especificaciones de las instalaciones eléctricas. El sexto capítulo trata del análisis de costos, y se establecen los diferentes componentes de costos del proyecto; finalmente se establecen las conclusiones del presente trabajo, la bibliografía utilizada planos y copias de los catálogos, estándares y documentos varios que van en el apéndice.