¿Cómo abordar la compra de un equipo de elevación?(I)

¿Cómo abordar la compra de un equipo de elevación?. Los problemas a los que se enfrenta el comprador son los mismos que encuentra quien desea adquirir un coche (o una lavadora, que para el caso es lo mismo). El comprador debe elegir el producto que en términos de sus expectativas de calidad, prestaciones, etc mejor se adecue a sus gustos. Dejando a un lado las cuestiones del marketing, profusamente estudiadas y abordadas en abundante bibliografía, nos centraremos en la parte técnica, siempre más árida (y, no lo vamos a obviar, infinitamente más aburrida).

Son varios los criterios que se deben tomar en cuenta a la hora de predefinir con corrección las características principales que definen a un equipo de elevación (sea grúa, gancho, equipo bajo gancho o auxiliar). Cabe destacar principalmente dos, a saber, la capacidad de elevación y la clasificación o grupo. El primero parece evidente, el segundo, comúnmente utilizado por los fabricantes de este tipo de maquinaria, no tanto…

Las grúas y aparatos de elevación se emplean, dentro del ámbito de la industria en general para levantar y manipular cargas cuya masa se halla dentro de su capacidad nominal. Se entenderá con facilidad que, para máquinas de igual capacidad, en función de la clase de utilización o servicio que se le vaya a dar, su dimensionamiento diferirá notablemente, por ejemplo, una grúa de 120 tn que va a trabajar ocasionalmente con esa carga; u otra, de la misma capacidad, pero destinada a la carga de una colada, con un trabajo intensivo. El diseño y conceptualización de este tipo de aparatos, en general como el de cualquier otro tipo de maquinaria, debe tener en cuenta estas condiciones de trabajo en aras a ofrecer un nivel de seguridad adecuado y una vida prevista que satisfaga las exigencias del cliente o comprador en términos técnicos y no menos importante, económicos.

En general, gran parte de normas existentes en el mundo y relativas a este tipo de maquinaria, realizan algún tipo de clasificación, llamados Grupos de trabajo, siendo en la práctica muy similares unas de otras, por lo que no suele ser complicado realizar la conversión, y que ayudan notablemente al proyectista a tener una noción clara y una referencia que permite adecuar a un aparato dado a las condiciones para las cuales es requerido.

Son varias las normas de referencia: DIN, FEM, EN, CMAA,  ГОСТ, etc. Las dos primeras han sido utilizadas a lo largo de los años con notable éxito por los fabricantes europeos, habiéndose demostrado como herramientas muy eficaces en el diseño y fabricación de puentes grúa.

Es fundamental definir estas variables antes de conceptualizar la grúa, en tanto en cuanto, nos permitirá ofrecer al cliente el mejor producto desde el punto de vista técnico‐económico. En la práctica, esta clasificación tiene dos aplicaciones, que aunque estén íntimamente relacionadas, se deben considerar como objetos diferentes:

1. La clasificación es utilizada en primer lugar por el comprador y el fabricante del aparato, a los cuales interesa llegar a un acuerdo en cuanto a las condiciones de servicio del aparato.  La clasificación así convenida, constituye la clasificación general del aparato completo, sirve de referencia contractual y técnica pero no concierne al diseño.
2. En segundo lugar, la clasificación permite al fabricante disponer de una base para realizar su estudio de diseño y verificar que el aparato tendrá la vida deseada, en las condiciones de servicio requeridas para la aplicación en cuestión, así como los elementos de la misma considerados individualmente, ya sea desde el punto de vista estructural o mecánico

La clasificación tiene como objeto, tal y como se ha mencionado anteriormente, determinar y acordar las condiciones de servicio de las grúas y/o accesorios diseñados y fabricados individualmente, y permite la selección de dichas máquinas según su previsión de uso. Las condiciones de servicio se conciben desde un punto de vista general, con independencia del tipo de equipo y de su funcionamiento.

Este tipo de clasificaciones han demostrado ser muy útiles desde todas las perspectivas: técnica, económica y de seguridad.

Las condiciones de servicio vienen determinadas por los siguientes parámetros (principalmente, entre otros):

1. El número total de ciclos de trabajo durante la vida útil de la máquina;
2. Las frecuencias relativas de la carga a manejar (espectro de carga);

El usuario espera que el aparato cumpla un cierto número de ciclos de maniobra durante su vida útil y este número de ciclos constituye uno de los parámetros fundamentales de la clasificación. En ocasiones, por la propia naturaleza del trabajo a realizar, es sencillo determinar el número de ciclos, por ejemplo, en el caso de grúas automatizadas y tareas repetitivas; sin embargo, en otros, será necesario realizar estimaciones; en la mayoría, la clasificación se hará en base a la experiencia.

Espectro de carga es uno de los parámetros fundamentales de la clasificación de una grúa. Se trata básicamente del número de veces que es elevada una carga, de un orden de magnitud determinado correspondiente a la capacidad del aparato; describe asimismo la carga variable del mecanismo de elevación durante los movimientos de trabajo y debe tomarse en cuenta en la verificación por cálculo.

Una vez definidas las clases de ciclos y espectros de carga se seleccionan el grupo en función de las tablas correspondientes, diferentes en cada norma. El cálculo exacto del grupo de trabajo deviene, en bastantes ocasiones, sin embargo, en un cálculo bastante complejo, para solaz y disfrute de los ingenieros vocacionales (e informáticos programadores, que suelen disfrutar de este tipo de ecuaciones complicadas – y sus correspondientes algoritmos para solucionarlas-). Los siempre avispados y eficientes gestores de compras no suelen estar para este tipo de menesteres, por lo que generalmente se suele echar mano de lo que ha funcionado siempre, el sentido común y en gran medida, la experiencia del fabricante, que aconsejará con criterio que tipo de clasificación es la adecuada para su aplicación.

(No se han entrecomillado, pero algunos de los párrafos se han copiado literalmente de las normas que a continuación se detallan. Conviene aclarar este punto, de rabiosa actualidad, por otra parte…)

BIBLIOGRAFÍA

 FEM‐1001‐101998.  Regles pour le calcul des appareils de levage, cahier 2.

FEM‐9511‐061986. Classement des mecanismes.

CMMA Specification #70, Revised 1988. Specifications for Electric Overhead Traveling Cranes

DIN EN 13001-1▹Cranes – General design – Part 1: General principles and requirements;

CONCEPTOS

Grupo de trabajo    Clasificación o clase en la que se encuadra una parte o toda la grúa a efectos de diseño y verificación frente a las comprobaciones de ingeniería. Sirve además, entre otras cosas para determinar el PFS (Período de funcionamiento seguro) como (a lo mejor) se verá más adelante.

Ciclo de trabajo    Secuencia de movimientos que comienza cuando la grúa está lista para elevar la carga útil y termina en el momento que la grúa está preparada para elevar la siguiente carga útil dentro de la misma tarea.

Espectro de carga    Se trata básicamente del número de veces que es elevada una carga, de un orden de magnitud determinado correspondiente a la capacidad del aparato.