Proyecto puente grúa

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PROYECTO
PUENTE GRÚA

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INDICE
INDICE.............................................................................................................................................2
INTRODUCCIÓN.............................................................................................................................3
OBJETIVO .......................................................................................................................................4
FUNCIONAMIENTO ........................................................................................................................5
CÁLCULOS......................................................................................................................................6
SELECCIÓN DE ALIMENTADOR...................................................................................................7
VOLTAJE DE PÉRDIDA ALIMENTADOR ......................................................................................7
PROTECCIONES ELÉCTRICAS ....................................................................................................7
RELÉ TERMICO MOTORES 1 Y 2.................................................................................................9
RELÉ TERMICO MOTORES 3 Y 4.................................................................................................9
CONTACTOR MOTORES 1 Y 2...................................................................................................10
CONTACTOR MOTORES 3 Y 4...................................................................................................10
CONVERTIDOR DE FRECUENCIA ............................................................................................. 11
CIRCUÍTO DE CONTROL Y SEÑALIZACIÓN ............................................................................. 12
CIRCUÍTO DE FUERZA................................................................................................................ 13
DIAGRAMA UNILINEAL................................................................................................................ 14
CUBICACIÓN DE MATERIALES ..................................................................................................16
CONCLUSIONES.......................................................................................................................... 17
BIBLIOGAFíA.................................................................................................................................17

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INTRODUCCIÓN
En el transporte de materiales, materias primas, minerales y diversos productos se han ido
creando amplias formas, siendo uno de los mas eficientes el transporte vía puente grúa.
Los Puentes-Grúa son máquinas para elevación y transporte de materiales, tanto en interior
como en exterior, de uso muy común tanto en industrias, como talleres. Básicamente se trata
de una estructura elevada formada por una o varias vigas metálicas, con un sistema de
desplazamiento de 4 ruedas sobre rieles laterales, movidos por uno o más motores eléctricos,
con un sistema elevador central mediante polipasto y gancho.
En el presente informe se establecerán los parámetros y componentes necesarios para llevar a
cabo la implementación de este sistema de transporte, aplicándose a los puente grúa.
Con ello se realizó una investigación para así discriminar los componentes que cumplieran con
los requisitos técnicos y satisficieran las necesidades del circuito. Esta vez se incluyen circuítos
Unilineales, Diagramas de Fuerza, señalización y Control, entre otros.

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OBJETIVO
Aplicar procedimientos en la selección de componentes de comando industrial, partiendo de
un tablero general hasta los motores eléctricos correspondientes esta vez a puente grúa.
Las Condiciones para este proyecto son las siguientes:
 Masa :600 [kg]
 Mov. Horizontal :7 metros
 Mov. Longitudinal :10 metros
 Mov. Vertical :4 metros
 Vel. Desplazamiento :0,5m / seg
Para el funcionamiento del puente grúa se requiere la operación de los disyuntores, ya sea el
de control como los de fuerza (F9F) al ocurrir esto, se accionarán dos alarmas: una de tipo
visual y una alarma sonora.

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FUNCIONAMIENTO
Se utilizarán finales de carrera para desactivar la secuencia en caso de que sobrepase la
distancia máxima, de esta forma cada secuencia finalizará el recorrido de su elemento móvil,
enviando señales que puedan modificar el estado de un circuíto.
Cada secuencia de movimiento está limitada por finales de carrera para desactivar la secuencia
en caso de que sobrepase la distancia máxima.
En movimiento de elevación (S10 Y S11)
En movimiento horizontal (S12 Y S13)
En movimiento longitudinal (S14 Y S15)
Como extremos A y B respectivamente.
La limitación de seguridad está también está hecha para que cuando un motor en cualquier
sentido de giro esté funcionando ningún otro se podrá activar mediante contactor auxiliares de
los contactores También cuenta con una celda de carga para censar el peso de la carga y
enviar una señal en caso de que esta sea sobrepasada (5000 máx.) denominada como (S01).

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CÁLCULOS
MOVIMIENTO LONGITUDINAL MOTORES 1 Y 2
 Masa :600 [kg]
 Mov. Longitudinal :10 metros
 Vel. Desplazamiento :0,5m / seg
𝑻𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐 =
𝑀𝑜𝑣. 𝐿𝑜𝑛𝑔
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐.
=
10𝑚
0,5 𝑚/𝑠𝑒𝑔
= 𝑻𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐: 𝟐𝟎 𝒔𝒆𝒈.
En el movimiento longitudinal, el peso que soporta la masa se dividirá en 2, siendo:
 Masa :600 [kg]
𝑴𝒂𝒔𝒂 =
600
2
= 𝑴𝒂𝒔𝒂 300 𝐾𝑔 (𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟)
𝑷 =
𝑚 ∗ 𝑔 ∗ 𝑑
𝑡
=
300 ∗ 9.8 ∗ 10
20
= 𝑷 = 𝟏𝟒𝟕𝟎 𝑾𝒂𝒕𝒕𝒔 ó 𝟐 𝑯𝑷
𝑰 =
𝑃
√3 ∗ 𝑉 ∗ 𝐶𝑜𝑠𝜌
=
1470
√3 ∗ 380 ∗ 0.87
= 𝑰 = 𝟐, 𝟓𝟔 (𝑨)
MOVIMIENTO HORIZONTAL MOTOR 3
 Masa :600 [kg]
 Mov. Longitudinal :7 metros
 Vel. Desplazamiento :0,5m / seg
𝑻𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐 =
𝑀𝑜𝑣. 𝐿𝑜𝑛𝑔
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐.
=
7𝑚
0,5 𝑚/𝑠𝑒𝑔
= 𝑻𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐: 𝟏𝟒 𝒔𝒆𝒈.
𝑷 =
𝑚 ∗ 𝑔 ∗ 𝑑
𝑡
=
600 ∗ 9.8 ∗ 7
14
= 𝑷 = 𝟐𝟗𝟒𝟎 𝑾𝒂𝒕𝒕𝒔 ó 𝟐 𝑯𝑷
𝑰 =
𝑃
√3 ∗ 𝑉 ∗ 𝐶𝑜𝑠𝜌
=
2940
√3 ∗ 380 ∗ 0.87
= 𝑰 = 𝟓, 𝟏𝟑 (𝑨)
MOVIMIENTO VERTICAL MOTOR 4
 Masa :600 [kg]

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 Mov. Longitudinal :4 metros
 Vel. Desplazamiento :0,5m / seg
𝑻𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐 =
𝑀𝑜𝑣. 𝐿𝑜𝑛𝑔
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐.
=
4𝑚
0,5 𝑚/𝑠𝑒𝑔
= 𝑻𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐: 𝟖 𝒔𝒆𝒈.
𝑷 =
𝑚 ∗ 𝑔 ∗ 𝑑
𝑡
=
600 ∗ 9.8 ∗ 4
8
= 𝑷 = 𝟐𝟗𝟒𝟎 𝑾𝒂𝒕𝒕𝒔 ó 𝟐 𝑯𝑷
𝑰 =
𝑃
√3 ∗ 𝑉 ∗ 𝐶𝑜𝑠𝜌
=
2940
√3 ∗ 380 ∗ 0.87
= 𝑰 = 𝟓, 𝟏𝟑 (𝑨)
SELECCIÓN DE ALIMENTADOR
Alimentador Común: (1,25 * In) + ∑ In Motores =(1,25 * 5,13) + 5,13 + 2,56 + 2,56 = 16,66[A]
Según tabla 8.7A, para una protección de 20(A) seleccionamos conductor:
Tipo AWG Sección
[mm²]
Corriente (A) Grupo
THWN 10 5,26 20 A
VOLTAJE DE PÉRDIDA ALIMENTADOR
 Estimando una distancia de 10m desde el Empalme hasta el Tablero General.
𝑉𝑝 𝐴𝑙𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟 =
√3 ∗ l ∗ I ∗ ρ
Scc
= 𝑉𝑝 =
√3 ∗ 10 ∗ 20 ∗ 0,018
5,26
= Vp = 1,18 (V)
PROTECCIONES ELÉCTRICAS
Considerando que la Protección General será: 3x20 (A)
Interruptor Caja Moldeada DPX 125 380/415 V
Curva Int. Nominal Cap. Ruptura N° Modulos
C 3x20 A 25 kA 3

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La elección de Curva C, se debe a que soportan peack de corrientes desde 5 hasta 10 veces la
IN. Estos peack son los que se alcanzan con el motor seleccionado.
 El conductor utilizado será un THWN de 10 AWG para el circuito de Fuerza y de 12
AWG para los circuitos de Control y Señalización.
PROTECCIÓN MOTORES 1 Y 2
Protección Interruptor Termomagnético:
𝑰𝒏 ∗ 𝟏, 𝟓 = 2,56 ∗ 1,5 = 𝑰 = 𝟑, 𝟖𝟒(A)
Siendo la Corriente : 3,84 (A), se determina para ello un Interruptor Magnetotérmico LEGRAND,
3x10 A Curva C – 400V , 25KA.
Según tabla 8.7A, seleccionamos conductor:
Tipo AWG Sección
[mm²]
Corriente (A) Grupo
THWN 12 3,31 3x10 A
𝑉𝑝 𝐴𝑙𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟 =
√3 ∗ l ∗ I ∗ ρ
Scc
= 𝑉𝑝 =
√3 ∗ 10 ∗ 10 ∗ 0,018
3,31
= Vp = 0,94 (V)
PROTECCIÓN MOTOR 3 Y 4
Protección Interruptor Termomagnético:
𝑰𝒏 ∗ 𝟏, 𝟓 = 5,13 ∗ 1,5 = 𝑰 = 𝟕, 𝟔𝟗(A)

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Siendo la Corriente : 7,69 (A), se determina para ello un Interruptor Magnetotérmico LEGRAND,
3x10 A Curva C – 400V , 25KA.
Según tabla 8.7A, seleccionamos conductor:
Tipo AWG Sección
[mm²]
Corriente (A) Grupo
THWN 12 3,31 3x10 A
𝑉𝑝 𝐶𝑜𝑛𝑑. 𝑀𝑜𝑡𝑜𝑟 3 =
√3 ∗ l ∗ I ∗ ρ
Scc
= 𝑉𝑝 =
√3 ∗ 10 ∗ 7 ∗ 0,018
3,31
= 𝐕𝐩 = 𝟎, 𝟔𝟓 (𝐕)
𝑉𝑝 𝐶𝑜𝑛𝑑. 𝑀𝑜𝑡𝑜𝑟 4 =
√3 ∗ l ∗ I ∗ ρ
Scc
= 𝑉𝑝 =
√3 ∗ 10 ∗ 4 ∗ 0,018
3,31
= 𝐕𝐩 = 𝟎, 𝟑𝟕 (𝐕)
VARIADOR DE FRECUENCIA
Modelo VAC HP I (A)
FC-102 380 1.5/2.0 4,1
Según tabla 8.7A, seleccionamos conductor:
Tipo XTU, 3,31 mm²] ó 12AWG
RELÉ TERMICO MOTORES 1 Y 2
El Relé Térmico se determinará mediante:
𝐿í𝑚𝑖𝑡𝑒 𝐼𝑛𝑓𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 = 0,8 ∗ In = 0,8 ∗ 2,56 = 𝑰 𝒎í𝒏 = 𝟐, 𝟎𝟓 (𝐀)
𝐿í𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 = 1,2 ∗ In = 1,2 ∗ 2,56 = 𝑰 𝒎á𝒙 = 𝟑, 𝟎𝟕 (𝐀)
RELÉ TERMICO MOTORES 3 Y 4
El Relé Térmico se determinará mediante:

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𝐿í𝑚𝑖𝑡𝑒 𝐼𝑛𝑓𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 = 0,8 ∗ In = 0,8 ∗ 5,13 = 𝑰 𝒎í𝒏 = 𝟒, 𝟏𝟎 (𝐀)
𝐿í𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 = 1,2 ∗ In = 1,2 ∗ 5,13 = 𝑰 𝒎á𝒙 = 𝟔, 𝟏𝟓 (𝐀)
Según el mercado existe un rango de ajuste que se detalla a continuación:
Relés Térmicos para contactores CTX-1 de 9 a 40A
Rango de ajuste
I mín (A)
Rango de ajuste
I máx (A)
Talla Contactos auxiliares
integrados
10 A 16 A 1 1 NA + 1 NC
CONTACTOR MOTORES 1 Y 2
El Contactor se determinará mediante:
𝐼 𝐶𝑜𝑛𝑡. = 1,25 ∗ In = 1,25 ∗ 2,56 = 𝑰 𝑪𝒐𝒏𝒕.= 𝟑, 𝟐 (𝐀)
CONTACTOR MOTORES 3 Y 4
El Contactor se determinará mediante:
𝐼 𝐶𝑜𝑛𝑡. = 1,25 ∗ In = 1,25 ∗ 5,13 = 𝑰 𝑪𝒐𝒏𝒕.= 𝟔, 𝟒𝟏 (𝐀)
 Protección térmica contra las
sobrecargas habituales
 Protección diferencial contra las
sobrecargas no balanceadas
 Protección contra los tiempos de
partida largos
 Compensación de T° ambiente
entre -25°C y +60°C
 Botón de prueba frontal
 Indicación de desenclavamiento
 Contactos auxiliares
independientes de doble corte
(1NA+1NC)
 Conmutador de función: reset
manual / reset manual y parada /
 reset automático con parada /
reset automático sin parada

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Considerando el valor mas cercano superior a los calculados, para todos los motores este
sería:
Contactores CTX-1
Int. Max.
de Utilización
Tensión
Comando
Talla Contactos auxiliares
integrados
9 A 400 V 1 1 NA
CONVERTIDOR DE FRECUENCIA
Convertidor de Frecuencia AC S550-01 0.75 a 75 KW (0.8 a 100 cv)
3 Fases, 380 a 480 V + 10% / -15%
 Contactores tripolares equipados con
bobina de comando
 Protección de Terminales contra los
contactos accidentales

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CIRCUÍTO DE CONTROL Y SEÑALIZACIÓN

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CIRCUÍTO DE FUERZA

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DIAGRAMA UNILINEAL

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DISEÑO PUENTE GRÚA

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CUBICACIÓN DE MATERIALES
A continuación se entrega el presupuesto en detalle de los componentes utilizados
Presupuesto Precio
Ítem Descripción Material Cant. Unid. Unitario Total
1 Motor trifásico Siemens modelo 1LA7 de 2 Polos - 2 HP 4 Unidad 297.208 1.188.832
2 Contactor Trifasico CTX-1 Legrand de 18 A 8 Unidad 29.270 263.430
3 Relé Térmico Legrand para contactor CTX-1 9 a 40 (A) 4 Unidad 30.620 122.480
4 Interruptor Final de Carrera AZ 8104 3 Unidad 19.630 58890
5
Convertidor de Frecuencia AC S550-01 0.75 a 75 KW (0.8 a 100
cv) 3 Fases, 380 a 480 V + 10% / -15%
4 Unidad 69.334 277.336
6 Interruptor Térmomagnetico Tripolar Legrand 3x20(A) Curva C 1 Unidad 20.875 20.875
7 Interruptor Térmomagnetico Tripolar Legrand 3x10(A) Curva D 4 Unidad 15.930 63.720
8 Interruptor Térmomagnetico Monopolar Legrand 1x6 (A) Curva C 1 Unidad 2.610 2.610
9 Tablero Metálico con Placa 600 400 200 mm Ip-55 1 Unidad 68.602 68.602
10 Luz Piloto rojo 220 Vac. 12 mm Npl12 1 Unidad 702 702
11 Luz Piloto verde 220 Vac 12 mm Npl12 6 Unidad 702 4.212
12 Luz Piloto Amarillo 220 Vac 12 mm Npl12 1 Unidad 702 702
13 Pulsador Partir Parar 1na+1nc 22 mm Ndp2 01 1 Unidad 9.176 9.176
14 Pulsador rojo Parar 1na+1nc 22 mm Abw111 1 Unidad 1.197 1.197
15 Pulsador verde Partir 1na 1nc 22 mm Abw111 4 Unidad 1.197 4.788
16 Tubería Conduit de Pvc 32 mm Mts. Clase Espesor 1,5 mm 60 Metro 1562 93.720
17 Cable Thhn 10 Awg 90°c 600 Volts rojo 70 Metro 1.040 72.800
18 Cable Thhn 10 Awg 90°c 600 Volts azul 70 Metro 1.040 72.800
19 Cable Thhn 10 Awg 90°c 600 Volts negro 70 Metro 1.040 72.800
20 Cable Thhn 10 Awg 90°c 600 Volts blanco 70 Metro 1.040 72.800
21 Cable Thhn 10 Awg 90°c 600 Volts verde 70 Metro 527 72.800
22 Cable Thhn 12 Awg 90°c 600 Volts blanco 20 Metro 250 5000
23 Cable Thhn 12 Awg 90°c 600 Volts rojo 20 Metro 250 5000
24 Cable Thhn 12 Awg 90°c 600 Volts verde 20 Metro 250 5000
SUBTOTAL 2.467.893
IVA 19%
TOTAL 2.936.792

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CONCLUSIONES
Con la inclusión del puente grúa en procesos secuenciales, se logra eliminar el problema de
transporte de carga dentro del mismo, puesto que la capacidad de carga se incrementa
aproximadamente en veinte veces, aumentando la productividad.
El montaje de un puente grúa se divide en dos operaciones diferentes:
 Montaje de las vías de rodadura, su soporte y sus cimentaciones
 Montaje de la propia máquina
El puente grúa en cuestión será utilizado para tareas de almacenamiento y estibaje de
mercadería en industrias de gran porte, siendo esta tarea de máxima exigencia dadas las
características del trabajo a realizar.
BIBLIOGAFíA
Tras los requerimientos Solicitados para el Desarrollo en la Proyección del Sistema Secuencial
de Puente Grúa, se han utilizado las siguientes fuentes:

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 Productos Y Sistemas Para Instalaciones Eléctricas Y Redes Informáticas,
Legrand. Catálogo 2010
 www.metalia.es/guiadeempresas/AbusGruas/pdf
 Apuntes: Tecnicatura Superior en Mantenimiento Industrial, Mantenimiento
Industrial
 Cotizaciones: www.Gobantes.cl
 http://www.abb.cl/product