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PROYECTO DE REFORMA
DE UN CAMIÓN
Joaquín Jiménez De La Torre
Alida Ruiz Orte
Eduardo Sarnago Álvarez
Reforma de un camión
ÍNDICE
MEMORIA.......................................................................................................................3
1. DESCRIPCIÓN DE LA REFORMA.....................................................................................4
2. CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS...........................................................................................5
2.1. DISTANCIA TÉCNICA ENTRE EJES.........................................................................5
2.2. REPARTO DE CARGA (CDG CHASIS-CABINA).....................................................5
2.3. REPARTO DE CARGA EN LOS EJES........................................................................6
2.4. REPARTO DE CARGA CON GRÚA...........................................................................7
2.5. REPARTO DE CARGAS VOLQUETE.......................................................................8
2.6. ESQUEMA REPRESENTADO CAMIÓN....................................................................9
2.7. CÁLCULO DEL CILINDRO.......................................................................................10
2.8. CÁLCULO DE LA ESTABILIDAD DE LA GRÚA...................................................11
2.9. CÁLCULO DEL BASTIDOR......................................................................................12
2.9.1. Diferentes casos y sus diagramas............................................................................12
2.10. COMPROBACIÓN ROTURA DEL BASTIDOR.......................................................15
PLIEGO DE CONDICIONES................................................................................18
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Reforma de un camión
MEMORIA
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Reforma de un camión
1. DESCRIPCIÓN DE LA REFORMA
La reforma consiste en la modificación de un camión Mercedes-Benz 2535 L. La distancia final entre ejes que se obtendrá en dicha reforma será de 5100 mm partiendo de una distancia inicial de 4500 mm. Al camión se le añadirá una grúa HIAB 225 E-7, una caja basculante (volquete) accionada por un cilindro hidráulico y un refuerzo en el bastidor para obtener una unión rígida de éste.
A continuación se detallan los pasos a seguir en la reforma.
Aumentar la distancia entre los ejes, 1° y 2º, de 4500 mm a 5100 mm.
Esto conlleva el corte de las vigas longitudinales del bastidor. Para asegurar una posterior unión rígida habrá que colocar unos refuerzos en las uniones.
Al realizar este cambio habrá que tener en cuenta las nuevas dimensiones, las masas y todas las partes del camión vinculadas a estas dos, para poder homologarlo después.
Colocación de un sub-bastidor para reforzar el bastidor de serie.
Éste soportará al volquete con su cilindro hidráulico y a la grúa, los cuales se colocarán posteriormente.
Añadir el volquete junto con el cilindro hidráulico sobre el bastidor.
El cilindro será obtenido en las condiciones más desfavorables en su carrera de elevación.
Instalación de la grúa HIAB 225 E-7 en la parte posterior de la cabina.
Para calcular la estabilidad del camión se tendrá en cuenta la situación del centro de gravedad en cada posición de la grúa.
CARACTERÍSTICAS DEL CAMIÓN Mercedes-Benz 2531 L
Peso máximo admisible (PMA) 26000 KgPeso máximo admisible eje delantero 7500 KgPeso máximo admisible primer eje trasero 11500 KgPeso máximo admisible segundo eje trasero 7500 Kg
Antes de la reforma Después de la reforma
Distancia ejes 1º y 2º 4500 mm 5100 mmDistancia ejes 2º y 3º 1350 mm 1350 mmAnchura total 2500 mm 2500 mmVoladizo trasero 2250 mm 2250 mmLongitud total 9540 mm 10140 mmCabina por delante eje 1º 1440 mm 1440 mm
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Reforma de un camión
Las dimensiones del camión tras realizar la reforma serán las siguientes.
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Reforma de un camión
2. CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS
2.1. DISTANCIA TÉCNICA ENTRE EJES
Distancia entre ejes: 5100 mm
∑M z (1)=0
d tc=(11500 ∙5100 )+(7500 ∙6450)
26000d tc=5632,89mm
2.2. REPARTO DE CARGA (CDG CHASIS-CABINA)
∑M z (1 )=0
3225 ∙5632,89=7945 ∙ XCG XCG=2286,478mm
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2.3. REPARTO DE CARGA EN LOS EJES
Carga máxima admisible = 26000 – 7435 - 6993 = 11572 kg
Tomamos 11000 kg.
∑M Z (1)=0
4595 ∙2126+7945 ∙2286,5+12900 ∙6035=RB∙5632,89
RB=18780kg
RA=6660kg
Reparto de cargas en grupo trasero:
∑M Z (1)=0
18780 ∙532,89=R2 ∙1350
R2=11366,77 kgf
R3=7413,23 kgf
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2.4. REPARTO DE CARGA CON GRÚA
∑M z (1 )=0
RB∙5632,89=4595 ∙2126
RB=1734,27kgf
RA=2860,73kgf
2.5. REPARTO DE CARGAS VOLQUETE
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q=300kgfm
∑M z (1 )=0
300 ∙6330∙6035=RB ∙5632,89
RB=2034 kgf
RA=−135kgf
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2.6. ESQUEMA REPRESENTATIVO DEL CAMIÓN
Centro de gravedad camión:
Camión completo volquete vacío:
XCG=1900 ∙6035+4595 ∙2126+7945 ∙2286
14440=2728,65mm
Y CG=1900∙1250+4595∙1080+7945 ∙1250
14440=1195,9mm(1189,54)
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Camión completo volquete lleno:
XCG=12900 ∙6035+4595 ∙2126+7945 ∙2286
26440=4158,12mm
Y CG=12900∙1250+4595∙1080+7945 ∙1250
26440=1215,68mm
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2.7. CÁLCULO DEL CILINDRO
Calcularemos el cilindro para el comienzo de su carrera, pues es el momento en el que tiene que realizar un mayor esfuerzo
∑MO=0
FCY ∙3500=PV ∙2665
FCY=96260N→FCil=371920N
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Siendo : P=250 bar
ACil=FCilP
=14876,3mm2→∅Cil=137,63≈140mm
Añadir imagen del cilimdro en posición horizontal
Cilindro completamente extendido
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2.8. CÁLCULO DE LA ESTABILIDAD DE LA GRÚA
Encontraremos los planos representativos de los casos que a continuación se exponen en las páginas posteriores
CASO 1 : Grúa por delante
M I=(550 ∙17300 )+(3730 ∙2800 )=19959 kpm
ME=(7945 ∙1960 )+ (1900∙5167 )=25389kpm
i=∑ ME
∑M I
=2538950019959000
=1,272
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CASO 2 : Grúa por lateral
M I=(550 ∙16200 )+(3730 ∙1700 )=15251kpm
ME=(7945 ∙2775 )+ (1900∙600 )=23189,75kpm
i=∑ ME
∑M I
=2318975815251000
=1,520
CASO 3 : Grúa por detrás (volquete cargado)
M I=(550 ∙15693 )+(12900 ∙402 )=13816,95kpm
ME=(7945 ∙3347 )+(3730 ∙1193 )=31041,805kpm
i=∑ ME
∑M I
=3104180513816950
=2,246
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2.9. CÁLCULO DEL BASTIDOR
2.9.1. Diferentes casos y sus diagramas
CASO 1 CARGAS SOBRE BASTIDOR EN ORDEN DE MARCHA
DIAGRAMA DE MOMENGOTS FLECTORES
Mmáx = 11902 kp.m
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CASO 2 CARGA SOBRE BASTIDOR CON GRUA TRABAJANDO
Ra= 1236.587 Kp
R1= 17244.41 Kp
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Mfmax= 19800 kpm
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CASO 3 INICIO DE ELEVACIÓN DE CARGA
Añadir ángulo de cilindro =15º
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2.10. COMPROBACIÓN ROTURA DEL BASTIDOR
Perfil UPN:
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AUPN=283×8+62×8×2=3256mm
IUPN=70×2833
12−62×2673
12=33870412 ,33mm4
Material de los perfiles bastidor y refuerzo:
Bastidor: σe = 3400 kg/cm2 ST-52 Refuerzo: σe = 2500 kg/cm2 ST-42
Cálculo a fatiga con coeficiente de seguridad 3 (en orden de marcha):
σmax=C s×M f× ymax
IUPN=3×11. 902×106×141 .5
33870415 .33=149 ,16 kp/mm2
Cálculo a fatiga con coeficiente de seguridad 2 (basculante):
σmax=C s×M f× ymax
IUPN=2×13 .57×106×141 .5
33870415 .33=113 ,38kp/mm2
Cálculo a fatiga con coeficiente de seguridad 2 (con grúa trabajando):
σmax=C s×M f× ymax
IUPN=2×10 .683×106×141 .5
33870415 .33=89 ,26 kp/mm2
El bastidor rompe por fatiga, por lo tanto necesitamos calcular el refuerzo del bastidor.
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2.11. CÁLCULO DEL SOBREBASTIDOR
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σ adm=C s×M f× ymax
IUPN=2500
kgcm2
y s=283+h− y g
A continuación se comprueba la resistencia del conjunto bastidor-sobrebastidor. Para ello se realiza el cálculo con un sobrebastidor de perfil UPN-200.
I T=1
12∗70∗4833− 1
12∗62∗2673− 1
12∗62∗1843
IT = 526762811,3 mm4
Comprobamos que el bastidor reforzado no romperá a fatiga ni en su peor circunstancia:
σmax=C s×M f× ymax
IUPN=2×13 ,57×106×241,5
526762811,3=12 ,44 kg/mm2=1244kg /cm2<σadm
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