instalacion de estacion de medicion de potencia por metodo inercial

Título: 

Instalación de Estación de 

Medición de Potencia por 

Método Inercial

Integrantes: 

Solioz, Esteban Ignacio 

Vota, Manuel Francisco

Objetivo 

• Diseñar y calcular una estación de 

medición de potencia inercial 

• Diseñar y calcular el dispositivo necesario 

para su instalación, comúnmente llamado 

“grúa grúa puente” 

puente

Alcance: 

La Estación calculada en este proyecto 

esta destinada a vehículos en general, 

cuyo peso en el eje tractor no supere los 

2000 Kgf. y 200 Km/h

Introducción: 

Este proyecto consta de dos partes bien diferenciadas: 

• La primera es desarrollar el dispositivo de medición de 

potencia al que llamamos “Estación de medición de 

Potencia por Método Inercial”, cuya función es la de 

obtener la Potencia útil en las ruedas tractoras de un 

vehículo. 

• La segunda es desarrollar un dispositivo de elevación 

de carga, cuya función es la de intervenir como agente 

auxiliar en la instalación y mantenimiento de las partes 

pesadas constituyentes del equipo de medición 

anteriormente nombrado.

DESCRIPCIÓN Y DESARROLLO 

La Grúa Puente se compone: 

•2 vigas transversales (de rodadura del carro),llamadas 

vigas principales 

•2 vigas testeras 

•2 vigas longitudinales o laterales 

•Los caminos de rodadura (del carro y del puente) 

• Carro cabrestante 

motor 

tambor arrolla-cables 

freno de seguridad 

ruedas 

polipasto 

reductor 

moto reductor


Vigas testeras 

Vigas principales 

Vigas longitudinales 

Las vigas que conforman la “grúa puente” 

son perfiles de acero según DIN 1025 y su 

función es dar estabilidad y rigidez a la 

estructura


Rieles 

Los rieles tienen la función de guiar los 

movimientos del carro cabrestante y del puente.

El motor del carro, carro de 

funcionamiento eléctrico, 

es el encargado de 

proporcionar la potencia 

necesaria para el ascenso 

y descenso de la carga. 


Motor del carro

El tambor arrolla-cable 

arrolla cable 

está constituido por chapa 

de acero soldada y sobre 

su superficie tiene 

canaletas aptas para el 

alojamiento del cable 

utilizado. 


Tambor arrolla- 

cable

Freno 

El freno de seguridad 

es el encargado de 

soportar la carga en 

caso de accidente o 

corte de electricidad 

evitando la caída de la 

misma y los accidentes 

que esto podría 

provocar 

DESCRIPCIÓN Y DESARROLLO


Ruedas 

Las ruedas son de doble 

pestaña de acero 

fundido, dimensionadas 

de acuerdo a la carga a 

soportar y a través de su 

movimiento sobre los 

rieles, el cabrestante se 

desplaza a lo largo de la 

luz del puente.

•El El polipasto está 

constituido por un sistema 

de poleas y cables (4 

cables en total). Es el 

encargado de asir la 

carga para su transporte. 


Polipasto

El reductor, reductor que es un 

sistema de engranajes, 

tiene la finalidad de 

alivianar la fuerza 

ejercida por el motor 

necesaria para el 

ascenso y descenso de 

la carga. 


Reductor


Cálculo y dimensionado de las vigas principales 

Como vigas principales se utilizaran para construir el puente 2 (dos) 

perfiles IPN. 

TIPO DE CARGAS ACTUANTES 

•cargas fijas, llamadas PERMANENTES 

•cargas móviles, llamadas SOBRECARGAS 

CRITERIO DE TRABAJO 

dividiremos nuestro estudio en dos partes aplicando el 

principio de superposición 

sobrecarga + carga permanente = esfuerzo total



DATOS DE LA SOBRECARGA 

• Peso útil a elevar Pu = 9806,6 N 

• Peso de los órganos de elevación Pe = 980 N 

• Peso Motor Pm = 480,5 N 

• Peso Tambor Pt = 490,3 N 

• Peso Reductor Pr = 980,6 N 

• Peso Freno Pf = 490,3 N 

• Peso Moto-Reductor Pmr = 142,5 N 

• Peso estimado de la estructura 1961 N



DATOS DE LA SOBRECARGA 

S = Pu + Pe + Pm + Pt + Pr + Pf + Pmr + 1961 N 

S = 1,533 x 10 4 N 

Al ser las cargas sobre las ruedas distintas para el cálculo 

tomaremos la media aritmética 

P1 = 

S . 288 

2 . 1200 

P1 = 1,84 x 10 3 N 

P2 = 

S . 912 

2 . 1200 

P2 = 5,826 x 10 3 N 

S´ = 

P1 + P2 

2 

S´ = 3,833 x 10 3 N



Luz de la viga L = 600 cm 

Distancia entre ejes carro móvil m vil b = 120 cm 

REACCIONES EN LOS APOYOS 

2 . L + b 

Rad = S´ S . Rad = 4,216 x 10 2 . L 

3 N 

2 . L - b 

Rbd = S´ S . Rbd = 3,45 x 10 2 . L 

3 N


Cálculo del momento flector máximo 

•Debido a que el carro cabrestante representa una carga 

dinámica, el momento flector máximo se da debajo de 

una de las cargas cuando el centro del carrito esta 

ubicado a una distancia b/4 del centro de la viga. 

•Suponemos que tanto P1=P2=S'= 3833 N 

separadas por una distancia fija b, entonces la 

resultante es 2*S' 

Mfmaxd = 

2 . S´ S 

2 . L 

. 

Mfmaxd = 1,863 x 10 4 J 

( - L 

b 

2 

)


Estudio estático 

La viga puente (de alma llena) debe tener las siguientes 

características: 

Altura de la viga 

Flecha máxima 

E = 2,05 x 10 7 

Jnec = 

S´ 

h = 

δ = 

N 

cm 2 

48 . E . σadm 

Jnec = 3,285 x 10 -5 m 4 

1 . L 

15 

1 . L 

1200 

. ( L – b) . 

[ 

h = 0,4 m = 40 cm 

δ = 5 x 10 -3 m = 0,5 cm 

( L )2 + ( L + b ) 2 

]



Con estas características adoptamos para las vigas 

principales dos IPN 400 

Peso por metro (Pv) 

Peso riel (Priel) 

Pv = 906.13 

Priel = 217,7 

N 

m 

N 

m



REACCIONES EN LOS APOYOS 

[(Pv + Priel) . L] 

Rae = Rae = 3,371 x 10 

2 

3 N 

[(Pv + Priel) . L] 

Rbe = Rbe = 3,371 x 10 

2 

3 N 

CÁLCULO DEL MOMENTO FLECTOR MAXIMO 

El momento flector se calcula como una carga 

uniformemente repartida 

x 

Mfmaxe = Rae . x – (Pv + Priel) . x . 

2 

Mfmaxe = 5,057 x 103 J 

x = 

L 

2



Antes del cálculo el Wnec se deben multiplicar a los momentos flectores por coeficientes: 

•Coeficiente de Impacto (ψ ) = 1,6 

•Coeficiente de Compensación (Ф) = 1,1. 

Mfmax = Ф . Mfmaxe + ψ . Mfmaxd 

Mfmax = 3,537 x 10 4 J 

Estos tienen en cuenta los efectos 

producidos por: 

•la inercia de las partes en movimiento 

•las hipótesis alternativas (las tensiones 

varían su signo pero no su magnitud) 

•las hipótesis pulsatorias (las cuales 

cambian de magnitud y no de signo).


Siendo: 


σadm = 13729 

N 

cm 2 

Mfmax 

Wnec = Wnec = 2,576 10 

σadm 

-4 m3 = 257,6 cm3 ADOPCION DEL PERFIL 

El perfil adoptado posee un W = 1460 

ADOPCION DEL RIEL 

Es un riel A-45 denominación KS 22


Cálculo y dimensionado de las vigas testeras 

Sobre las vigas testeras actuaran: 

S + peso de los rieles + peso de vigas principales = esfuerzo total 

La carga máxima en las ruedas se 

tendrá cuando el carro este situado a 

una distancia d del extremo de la grúa. 

d = 1,1 m 

P = 

( 2 . Pv . L ) + 2 . Priel . L 

P = 9,632 x 10 3 N 

4 

+ 

S 

2 

. 

L – d 

L



Distancia entre ejes de las ruedas deje = 2600 mm 

Pa = 9,632 x 10 3 N 

Pb = 9,632 x 10 3 N 

Ra = 

Pa + Pb 

2 

Ra = 9,632 x 10 3 N 

Rb = 

Pa + Pb 

2 

Rb = 9,632 x 10 3 N



CÁLCULO DEL MOMENTO FLECTOR MAXIMO 

Lt = 3m 

Tramo Aa 

x = 0,5 m 

MFAa = RA . x MFAa = 4,816 x 10 3 J 

Tramo ab 

x = 2,1 m 

MFab = RA . x – P . (x – 0,5 m) 

Tramo bB 

x = 2,6 m 

MFbB = RA . x – P . (x – 0,5 m) – P . (x – 2,5 m) MFbB = 0 

Entonces: MFmax = 4903,32 Nm 

MFab = 4,816 x 10 3 J



CÁLCULO DEL Wnec 

Wnec = 

Mfmax 

σadm 

Wnec = 3,572 x 10 -5 m 3 

Wnec = 36 cm 3 

Se adopta 4 perfiles UPN 100


Cálculo y dimensionado de las vigas carrileras o 

longuitudinales 

Para el cálculo de las mismas y 

debido a que el largo de la nave es 

de 15 metros usaremos 3 vigas de 5 

metros de longitud de cada lado (Ll).




•Estos caminos de rodadura 

están sometidos a: 

•La carga móvil será: 

•El eje del carro móvil puede estar a 1100 mm de los caminos de 

rodadura 

distancia = 1100 mm 

flexión 

debido a las fuerzas verticales 

debido a las fuerzas horizontales 

peso del carro + la carga útil a elevar es S *de 1,4 = esfuerzo total 

coeficiente de mayoración dinámico




S´´ = S . 1,4 S´´ = 2,147 x 10 4 N 

RalS´= 

S´´ . ( L – distancia ) 

Peso propio de la grúa (Pgrua) es: 

Pgrua = 

( 

L 

2 . 906,13 

Pgrua = 1,349 x 10 4 N 

P´grua = Pgrua . 1,1 

m 

. 6 m 

Donde 1,1 es un coeficiente de choque 

N 

) 

RalS´= 1,753 x 10 4 N 

+ 2 . 217,7 

N 

m 

. 6 m 

P´grua = 1,483 x 10 4 N




Esta fuerza nos da reacciones iguales en A y B 

R1P´grua = 

P´grua 

2 

Sobre cada rueda actuará una carga de: 

R1P´grua = 7,417 x 10 3 N 

RalS´ + R1P´grua 

Pdecrueda = 

Pdecrueda = 1,247 x 10 

2 

4 N 

Sacando la distancia donde se produce el máximo momento 

flector 

L1 deje 

dmfmax = - 

dmfmax = 1,85 m 

2 4




Momentoflector = 

Momentoflecor = 1,708 x 10 4 J 

2 . Pdecrueda . dmfmax 2 

L1 

Estimamos para el momento flector el peso de la viga 

testera en 4903.32 N 

Momentoflector´ = 

4903,32 N . 1,1 . L1 

Momentoflector´ = 1,348 x 10 4 J 

2




La carga horizontal es el esfuerzo de frenado 

Pfrenado = 

1 

7 

. S´´ 

Pfrenado = 3,066 x 103 N 

Por cada rueda será 

Pfrenado 

Pfrenadocrueda = Pfenadocrueda = 766,622 N 

4 

El momento que produce es: 

Momentoflector´´ = 

Momentoflector´´ = 1,05 x 10 3 J 

2 . Pfrendocrueda . dmfmax 2 

L1




MomentoflectorT = Momentoflector + Momentoflector´ + Momentoflector´´ 

MomentoflectorT = 3,161 x 10 4 J 

Cálculo del Wnec 

W = 

MomentoflectorT 

σadm 

W = 2,302 x 10-4 m 3 W = 253,7 cm 3 

ADOPCION DEL PERFIL 

Se adopta 6 perfiles IPN 220 

ADOPCION DEL RIEL 

Es un riel rectangular de 75x40 (mm)

Cálculo y dimensionado de las ruedas 

b = 7,5 cm 

h = 4 cm 

ρadm = 490,33 

Dmax = 


N 

cm 2 

Pdecrueda 

b . ρadm 

Se adopta Dmax = 250 mm 

Dmax = 34 mm 

Diámetro eje Deje = 50 mm 

RESISTENCIA A LA TRASLACIÓN 

F = S´´ + P´grua F = 3,36 x 10 4 N



Coeficiente de rozamiento µ = 0,1 

Brazo de palanca del rozamiento de rodadura f = 0,05 cm 

Mr = ( 2 . F ) . 

R = 0,125 m 

wr = 

Mr 

R 

(( 

wr = 1,742 x 10 3 N 

µ . 

Deje 

2 

+ f 

)) 

Mr = 217,8 J 

Wr = 1,2 . ( 2 . F ) . 0,03 Wr = 2,614 x 10 3 N



CÁLCULO DE LA POTENCIA DEL MOTOR 

Vs = 20 

Ns = 

m 

min 

Wr . Vs 

6120 . 0,8 

Ns = 1,1 Kw 

CÁLCULO DEL NÚMERO DE VUELTAS DE LA RUEDA 

Vs 

nr = nr = 26 RPM 

π . Dmax 

CÁLCULO DE LA RELACIÓN NOMINAL 

i = 

750 

26 

i = 28,846


SELECCIÓN DEL MOTORREDUCTOR 

Se selecciona el siguiente con las características 

Numero de vueltas del motor 750 RPM 

Modelo FO 

Relación Nominal 31,5 

Tamaño del Motor 80 


Potencia Transmisible 1,28 Kw


Cálculo y dimensionado de las columnas 

•Las columnas están sometidas a: 

Flexo compresión 

•Las mismas se verifican al pandeo 

e = 150 mm 

hcol = 4500 mm 

Mfcolumna = Pfrenado . hcol – Ff . e 

Mfcolumna = 8,354 x 10 3 J 

debido a fuerzas verticales que actúan sobre el 

eje longitudinal que generan compresión 

debido a fuerzas horizontales que generan momentos. 

La fuerza que genera flexión es Pfrenado 

La fuerza que genera compresión y flexión es F



Wc = 

Mfcolumna 

σadm 

Como usaremos 2 Perfiles U, entonces: 

Wc = 63,17 cm 3 

Wc 

Wcpp = Wcpp = 31,6 cm 

2 

3 

Adoptamos 2 U 200 cuyo Wx = 191 cm 3 y ix = 7,70 cm con 

un F = 32,2 cm 2 y un G = 25,3 Kg/Mts 

Recalculamos el momento teniendo en cuenta el peso de 

las columnas



G = 247,9 . 

Ft = 64,4 cm 2 

N 

m 

Mfcolumna´ = Mfcolumna - 

Mfcolumna´= 3,334 x 10 3 J 

G . 2 . hcol 2 

Mfcolumna´ 

Wc´ = Wc´= 24,3 cm3 

σadm 

Verificando 

Mfcolumna´ Ff 

σ = + σ = 1,74 x 10 

Wc Ft 

7 Pa → VERIFICA 

2



Verificación al Pandeo 

Lk = 0,7 . hcol 

Lk = 3,15 m 

Lk 

λ = 

ix 

λ = 40,563 

σ = 0,9 . 

Mfcolumna´ 

Wc 

+ ω . 

Ff 

Ft 

σ = 1,41 x 10 7 Pa → VERIFICA


CÁLCULO Y DIMENSIONADO DE LAS REGIDIZADORES 

(cruces de San Andes) 

Para absorber las cargas 

horizontales y Las cargas laterales 

que actúan sobre las estructuras 

se usan arrostramientos laterales: 

Cruces de San Andrés Andr 

En una estructura se observa como una carga que proviene de 

una acción sobre la pared ortogonal a esta, tiende a desplazar el 

panel en forma horizontal, y a volcarlo. La colocación de una barra 

en diagonal al panel, evitan ambos efectos. 

Las dimensionaremos para la carga S´´ 

Adoptamos 6 barras de diámetro 15 mm 

A 

d 

S´´ 

:= A 1.564 10 

σadm 

4 − 

× m 2 

= 

2 

⎛ A⋅4 := ⎞ 

⎜ ⎟ d := 14mm 

π 

⎝ 

⎠ 

1

Sistema de elevación de carga “grúa puente” 

CARRO CABRESTANTE 

La carga máxima adoptada 

para el diseño de la grúa es 

de 1 Tonelada, por lo tanto: 

Carga útil a elevar: 

Qu = 9800 N 

Peso aproximado del polipasto: 

Pes = 980 N 



CÁLCULO DEL DIÁMETRO TAMBOR ARROLLA-CABLES (D) 

Para ello se adopta un cable de diámetro 6 mm. (φ), el 

cual corresponde a la denominación: 6x37+1(TEXTIL) 

con una carga de rotura de 1716/1863 Kgf/mm 2 , cuyo 

Peso es 1.27 N/m 

Ø = 6 mm 

ρ = 24 ρ: relación entre D y φ 

D = Ø . ρ 

D = 0,144 m = 144 mm 

Se adopta un diámetro de tambor arrolla-cable de: 

D = 200 mm 



CÁLCULO DE LA LONGITUD DEL TAMBOR ARROLLA-CABLES (Lt) 

Perímetro = π . D 

Perímetro = 0,628 m (Perímetro por cada vuelta del 

tambor) 

La altura desde el piso hasta el tambor es de 3 

metros y al ser 4 ramales, entonces necesitaremos 12 

metros de cable (h), por lo tanto: 

Nv = 

h = 12 m 


h 

Perimetro 

Nv = 19.099 m 

Nv: Nº de vueltas del cables sobre el tambor


El número de vueltas necesario es 19, pero adoptaremos 

25 por posibles modificaciones en la altura del puente. 

Tomando un ancho de roldana (Ar) aproximadamente de 

80 mm. 

Ar = 80 mm 

La separación entre cables (Sep) es: 

Sep = 1,5 mm 

Lt = Nv . ( Ø + Sep ) . 2 + Ar 

Lt = 0,455 m 

Adoptamos Longitud para nuestro tambor arrollacable de 

500mm 

Lt = 500 mm 




CÁLCULO DE LA VELOCIDAD DE IZAJE (Viz) 

Cálculo del numero de vueltas del tambor arrollacables (Nvt) 

Para ello se toma como velocidad tangencial del tambor (Vtt) 

m 

Vtt = 16 

min 

Nvt = 

Vtt 

π . D 

Nvt = 26 vueltas por minuto 

Viz = 

π . D . Nvt 

2 

Nvt = 25,465 

Viz = 8,168 

1 

m 

1 

m



CÁLCULO DE LA POTENCIA DEL MOTOR IZAJE (Nm) 

Nm = 

6120 . 0,8 Vtt 

Qu + Pes 

Características del motor: 

*4 Polos – 50 Hz *Largo = 393 mm. 

*Ancho = 291 mm *Altura = 280 mm. 

*Peso = 480.5 N *Nvm = 1430 

*5.5 Hp UK = 4kW 

Relación de izaje (i) 

Nm = 3,59 KW → 4,8 hpUK 

Nvt 

i = i = 0,018 

Nvm



SELECCIÓN DEL FRENO 

Se adopta un freno electromagnético del TIPO 5E cuyo 

diámetro del disco es de 550 mm de una pinza. 

Par regulable(25 a 100%) en Nm es de 488 y con los datos 

calculados anteriormente es necesario un freno con un par 

igual o mayor a 441 Nm


SELECCIÓN DEL REDUCTOR 

Reductor a Tornillo Modelo o Serie KTP 160 con las 

siguientes características: 

RPM entrada 1430 vueltas 

RPM salida 26 vueltas 

Relación Nominal 63, con una potencia trasmisible de 14,3 Hp 

Diámetro entrada 24 mm 

Diámetro de Salida 75 mm 

Largo Total 725 mm 

Altura 390 mm 

Ancho 290 mm 


Distancia entre Ejes 272 mm


SELECCIÓN DEL ACOPLAMIENTO TAMBOR-REDUCTOR 

Tamaño 75 

Momento 5883 Nm 

Carga Radial Admisible 16180 N 

Diámetro máximo 280 mm 

Diámetro 180 mm 


Acoplamiento tambor-reductor


SELECCIÓN DEL ACOPLAMIENTO MOTOR-REDUCTOR 

Tamaño 101 

Doble Compensador 


Momento máximo 81012 Nm 

Acoplamiento motor-reductor



CÁLCULO Y DIMENSIONADO DE LAS RUEDAS CARRO MÓVIL 

Pmax = 5600 N Pmax: Carga máxima soportada por la rueda 

k = 4,5 cm k: Ancho del riel 

r = 0,4 cm r: Radio de la cabeza del riel 

k1 = k – 2⋅r k1: Anchura efectiva de la cabeza del riel 

ρadm = 490 

D = 

Pmax 

N 

cm 2 

k1 . Ρadm 

ρadm: Presión admisible del acero 

fundido sobre el acero 

D = 0.031 m


Adoptamos un diámetro para la rueda de 200 mm. 

D = 200 mm 


D1 = 5 cm D1: Diámetro del eje 

Resistencia a la traslación (Wr) 

Cp = 6778 N Carga Permanente 

S= 14709 N Sobrecarga 

μ = 0,1 Coeficiente de rozamiento 

f = 0,05 cm Brazo de palanca del 

rozamiento de rodadura



Mr = (Cp + S) . 

Mr = 64,461 J 

( 

μ . 

D1 

2 

+ f) 

Mr: Momento del carro 

R = 0,10 m R: Radio de la rueda 

wr = 

Mr 

R 

wr = 644.61 N 

Wr = 1,2 . (Cp + S) . 0,03 Wr = 773.532 N 

Potencia del motor (Ns) 

Vs = 16 

m 

min 

Ns = 

Wr . Vs 

6120 . 0,8 

Ns = 0,26 KW



Número de vueltas de la rueda (nr) 

Vs 

nr = 

nr = 26 RPM 

π . Dmax 

Relación nominal (in) 

750 

in = in = 28.846 

26 

SELECCIÓN DEL MOTORREDUCTOR 

*RPM: 750 *Modelo FO 

*Relación Nominal 31,5 

*Tamaño del Motor 80 

*Potencia Trasmisible 1,28 Hp

Descripción de los elementos 

La estación de medición está compuesta por un par de 

rodillos, un sistema de freno y el dispositivo adquisidor- 

analizador de datos. 

Los rodillos son dos tubos comerciales de los cuales se 

conoce su masa y por ende su momento de inercia. 

El sistema de freno es neumático y su fin es el de frenar los 

rodillos para permitir el ingreso y salida de las ruedas motrices 

a los rodillos. 


El dispositivo adquisidor-analizador de datos está compuesto 

por un sensor láser, una internase y un procesador de datos.


RODILLOS 

Adoptamos de un ábaco comercial de tuberías IPS dos 

tubos con las siguientes características: 

* ∅ Nominal: 10” 

* Sch: 60 

* ∅ Ext.: 10,75” 


* ∅ Int.: 9,75” 

* Peso lineal: 54,8 Lbf/Pie = 0,083Kgf/mm 

Momento de inercia: 

I =π.(Øext 4 - Øint 4 )64 

I = 8.822 x 10 -5 m 4


Cálculo del peso de los rodillos 

Pr = Peso lineal . L 

Pr = 2.035 x 10 3 N 

Cálculo de las reacciones en los apoyos: 

Siendo la carga por eje 

Peje = 9800 N 




ΣF = 0 

ΣMA = 0 

Peje 

MA = 

2 

Rb = 

Peje 

2 

Rb = 5,921 x 10 3 N 

Ra = 

Peje 

2 

+ 

Ra = 5.921 x 10 3 

. 0,5 + Pr . 1,25 + 

. 0,5 + Pr . 1,25 + 

Peje 

2 

2,5 

+ Pr - Rb 

Pe 

2 

Peje 

2 

. 2 – Rb . 2,5 

. 2



Cálculo del Momento Flector 

El momento máximo se encuentra en la mitad de la longitud 

del rodillo 

d1 = 1,25 m 

d2 = 0,25 m 

Peje 

Mfmax = Ra . d1 - . d2 

2 

Mfmax = 3.723 x 103 J 

Cálculo del diámetro del muñón 

σadm = 1000 

d = 

( 

Kgf 

cm 2 

32 . Mfmax 

π . σadm 

) 

1 

3 

d = 0,073 m



Se adopta por seguridad un sobredimensionamiento del 10 % 

entonces el valor de "d" será: 

d = 80 mm 

Verificación: 

π . d 

32 

3 

w = w = 5,027 x 10-5 m3 

σ = 

Mfmax 

w 

σ = 7,408 x 10 7 Pa 

Como σ < σadm → Buenas condiciones 

Se adoptará para la conformación del muñón un hierro 

redondo macizo de un diámetro de 8 cm y un largo de 15 cm



CÁLCULO DE LA FLECHA SOBRE LOS RODILLOS 

El estudio se realizara aplicando el principio de superposición 

de efectos y luego se sumaran los resultados individuales para 

ver el efecto total 

1- Debida a la carga por eje



a = 500 mm 

L = 2500 mm 

y1 = 

Peje 

2 

6 . E . I 

. a 

y1 = 9.98 x 10 -5 m 

2- Debido al peso del Rodillo 

. 

[ 

3 . L . 

L 

2 

- 3 . 

( 

L 

2 

) 

2 

- a 2 

]



y2 = 

Pr . 

L 

2 

48 . E . I 

y2 = 3,646 x 10 -5 m 

La Flecha total será: 

y = y1 + Y2 

y = 1.363 x 10 -4 m 

. 

[ 

3 . L2 – 4 . 

( 

L 

2 

) 

2 

]



SELECCIÓN DEL RODAMIENTO 

• Seleccionamos 4 rodamientos de rodillos cilíndricos de una 

hilera cuya denominación es Tipo NUP 217EC. 

• La elección de dicho rodamiento se debe a que los mismos 

poseen una gran capacidad de carga radial y pueden 

funcionar a grandes velocidades. Además el tipo NUP nos 

permite fijar el eje en ambos sentidos. 

• El diseño EC debido a una mejor geometría interna mejora 

la lubricación de las zonas de contacto y a temperaturas 

inferiores de funcionamiento.



Las características técnicas de este rodamiento son: 

Ø = 8 mm 

D = 150 mm 

B = 28 mm 

C = 16500 N (capacidad de carga dinámica) 

C0 = 200000 N (capacidad de carga estática) 

Pu = 24500 N (carga limite de fatiga) 

Velomom = 3800 RPM Lubricado con Grasa 

La vida útil calculada en millones de revoluciones será: 

P = 5909 N 

L10 = 

( 

P ) 

C 

10 

3 

L10 = 6.604 x 10 4 millones de revoluciones

Sistema de freno 


Este sistema es necesario debido a que los rodillos no están 

vinculados a nada que les restringa el giro, por lo cual es 

necesario evitar este, en el momento en que se montan las 

ruedas motrices del vehículo. A tal fin se dispone de dos 

cilíndros neumáticos que poseen en su vástago un elemento 

con un material antideslizante (freodo) que por medio de la 

presión y la fuerza de rozamiento impiden el giro de los 

rodillos. 

Sistema de 

freno



* Unidad FRL: Constituyen unidades indispensables para el correcto 

funcionamiento de los sistemas neumáticos y para prolongarla vida 

útil de los componentes. Se instalan en la línea de alimentación de 

un circuito, suministrando aire libre de humedad e impurezas, 

lubricado y regulado a la presión requerida, es decir en las óptimas 

condiciones de utilización. 

Los conjuntos FRL poseen en suma todas las características 

funcionales y constructivas de cada uno de los elementos que los 

constituyen. 

DIMENSIONAMIENTO DE LAS VÁLVULAS 

El caudal normal requerido para el accionamiento de un cilindro 

neumático, dependerá en general del caudal requerido por el 

accionamiento, el que a su vez dependerá del tamaño del cilindro, la 

velocidad de su accionamiento y de la presión de operación, donde:



El caudal nominal normal que debe tener la válvula, queda 

determinado por la siguiente expresión: 

Qn = [40,89 x Qr / ∆p x (pe ∆p) ½ ] 

Qn: cau. nom. de la válvula (Nl/min) 

∆p: ca. de pre admitida en la vál (bar) 

pe: presión absoluta de la válvula (bar) 

Qr: caudal de acción (Nm 3 /h) 

Qn = [40,89 x 8,6 / 1 x (6,013 1) ½ ] Qn = 157,12 Nl/min 

SELECCIÓN DE LAS VÁLVULAS 

Válvula de 3/2 Serie MV - 1/8” mandos manuales, con las siguientes 

características:



* Tipo: Válvulas 3/2 de actuación manual y reacción por resorte 

* Fuerza de actuación: 1200 gr. (con mando a pulsador manual) 

* Temperatura ambiente: -5...50 °C (23...122 ºF) 

* Temperatura fluido: 10...60 ºC (14...140 ºF) 

* Fluido: Aire comprimido filtrado (se recomienda lubricación) - 

Gases inertes 

* Presión de trabajo: 0...10 bar. (0...145 psi) 

* Caudal nominal: 370 l/min. (0,375 Cv) 

* Materiales: Cuerpo de zamac, mandos de resina acetálica, chapa 

cincada o zamac



•Válvula de 4/2, rotantes 1/8”mandos neumático, con las siguientes 

características: 

* Tipo: Válvulas rotantes 4/2 de actuación neumática, con 

distribuidor sin guarniciones lo que garantiza un funcionamiento 

seguro y sin mantenimiento 

* Fluido: Aire comprimido filtrado Gases inertes 

* Conexiones: G1/8” G1/4” G3/8” 

* Diámetro nominal: 4,5 mm 5 mm 8,5 mm 

* Presión de trabajo: 0...12 bar (0...174 psi) 

* Temperaturas: -5...50 °C (23...122 °F) 

* Materiales: Cuerpo de válvula de aluminio, distribuidor lapidado de 

resina acetálica



* Unidad FRL F+R+L Serie QB1, con las siguientes características: 

* Tipo: Unidades FRL de tratamiento del aire, filtro, regulador más 

lubricador, con cuerpos y protecciones de vasos metálicos, desarme 

a bayoneta y bloqueo de regulador 

* Posición de trabajo: Vertical, con los vasos hacia abajo 

* Temperaturas: Máx. 60 °C (150 °F) 

* Poder filtrante: Standard 50m (opcional 5m) 

* Presión de trabajo: Standard: 0...10 bar (0...145 psi) 

Opcional: 0...2,5 bar (0...90 psi) 

* Drenaje condensados: Manual, opcional semiautomático o 

automático 

* Conexiones: G 1/8”, G 1/4”, G 3/8” (opcional NPT)



* Capacidad condensados: 25 cm 3 (0,75 oz.) 

* Capacidad de aceite: 38 cm 3 (1,15 oz.) - El aceite puede 

reponerse bajo presión presionando la válvula de alivio. 

* Aceites recomendados: ISO VG 32 - SAE 10 

* Manómetro: Ø 40 mm 1/8”, incluido con las unidades 

* Denominación: Unidad Filtro-Regulador y Lubricador G 1/8" 

0.101.004.031



DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE FUNCIONAMIENTO 

El circuito neumático instalado es utilizado para poder permitir el 

ingreso y salida de los vehículos a los rodillos para efectuar las 

mediciones correspondientes. Dicho circuito se compone de un 

compresor, un depósito, la unidad FRL y los componentes que 

forman el circuito de trabajo. La secuencia de funcionamiento es: 

1- A través de la válvula de accionamiento (3/2), accionando el 

pulsador manual se produce la conmutación de la válvula 

permitiendo así el pasaje del fluido operativo (al ser una válvula de 

reposición por resorte al soltar el pulsador la válvula vuelve a la 

posición inicial), el cual accionara las válvulas distribuidoras (4/2) y 

la misma permitirá el pasaje del fluido hacia la cámara de los 

cilindros sacándolos de su posición de reposo para efectuar el 

trabajo correspondiente. Se produce así el frenado de los rodillos.



2- Una vez que el vehículo entro o salio de los rodillos, se activa la 

segunda válvula de accionamiento (3/2) (funciona en igual forma a 

la anterior), a través de la misma se conmutan nuevamente las 

válvulas distribuidoras, sacándolas de su posición anterior con lo 

cual se consigue el vaciado de la cámara del cilindro retrocediendo 

los mismos liberando así el frenado de los rodillos. 

A B



Se completa así un ciclo de funcionamiento del circuito neumático. 

A B 

(A+B+)(A-B-)


Dispositivo adquisidor-analizador de datos 

Este dispositivo basa su funcionamiento en el tratamiento de datos 

recolectado por un disco vinculado al eje del rodillo y un sensor 

láser. El disco está perforado en forma perimetral a una distancia 

constante del centro y el sensor está colocado en forma normal al 

disco y a la altura de las perforaciones. 

El sensor toma y envía en forma sistemática, la velocidad de giro 

de los rodillos a través de una interfaz a la computadora. 

La computadora memoriza esta información. Luego hará el cálculo 

de las diferencias de velocidad que fue recibiendo, y con la base 

de tiempo que fueron enviadas puede calcular la aceleración 

instantánea y conociendo el momento de inercia del sistema, 

puede hacer cálculos de potencia en la rueda motriz.

instalacion de estacion de medicion de potencia por metodo inercial

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?