EVALUACION DE LA ACELERACION DE UN MONTACARGA MONT ACARGA MOTORIZADO PARA EL TRANSPORTE DE MATERIALES DE CONSTRUCCION
EVALUATION OF ACCELERATION OF A MOMTACARGA MOTORIZED TRANSPORT OF BUILDING MATERIALS AUTORES: *SALVADOR MIRANDA EVELYN *VILLANUEVA AZAÑA WILDER *GONZALES CASANA LUIS
UNIVERSIDAD CATOLICA LOS ANGELES DE CHIMBOTE
[email protected] [email protected] [email protected]
DECLARACION DE FINANCIAMIENTO Y DE CONFLICTOS DE INTERES El financiamiento para la elaboración de la presente monografía fue con recursos propios de los autores.
RESUMEN Isaac Newton, padre de la física y la mecánica en su obra nos indica que la aceleración está dispuesta por la fuerza que el objeto lleva consigo en el recorrido que describe, la aceleración se aprecia cuando la partícula experimenta un aumento de la velocidad en la misma dirección en la que va pues en otras palabras es la variación de la velocidad con respecto al tiempo y su unidades es m/s2 , cm/s2 también podemos decir que la aceleración es una magnitud vectorial, siempre tendrá asociada una dirección. La dirección del vector aceleración depende de dos cosas: de que la rapidez este aumentando o disminuyendo y que el cuerpo se mueva en la dirección positiva o negativa El montacargas motorizado compuesto es empleado para transportar material de construcc ión para áreas elevadas ejemplo: techos, con la ventaja de que tiene alta capacidad de mover gran número de objetos, llevando el material sin daño y rápido, para así poder avanzar el trabajo. También evitando accidentes de personal (operarios), porque si el material se transportaría con ayuda de sogas o escaleras el operario en un descuido podría accidentarse o causar un accidente, malogrando el material como también causándose lesiones.
Palabras claves: física, mecánica, aceleración, magnitud vectorial, montacargas motorizado.
SUMMARY Isaac Newton, the father of physics and mechanics in his work indicates that the acceleration is provided by the force that the object carries in the path describing the acceleration is seen when the particle undergoes an increase in speed in the same direction in which it goes in other words is the variation of velocity with respect to time and its units is m / s2, cm / s2 can also say that the acceleration is a vector quantity, you will always have an associated address. The direction of the acceleration vector depends on two things: • That this increasing or decreasing speed • The body to move in the positive or negative direction The motorized lifts compound is used to transport construction material for raised areas eg ceiling, with the advantage of having high ability to move large numbers of objects, taking the material without damage and fast, in order to advance the work. Also avoiding accidents personnel (operators), because if the material is transported using ropes or ladders the operator in an accident or carelessness could cause an accident, ruining the material as causing injury.
Keywords: physics, mechanics, acceleration, vector magnitude, hoist motor.
1. INTRODUCCIÓN En el presente trabajo de investigación analizaremos la aceleración de un montacargas motorizado compuesto, en ámbito de la construcción podemos emplear como herramienta de trabajo muy útil ya que podremos transportar material con rapidez y seguridad, para esto hemos tomaremos el ejercicio 12.22 del libro de mecánica vectorial para ingenieros DINAMICA décima edición autor Beer / Johnston / Cornwell. Para transportar una serie de bultos de teja A hasta el techo, un contratista utiliza un montacargas motorizado compuesto por una plataforma horizontal BC que se monta sobre los rieles unidos a los lados de una escalera. El montacargas empieza su movimiento desde el reposo; al principio se mueve con una aceleración constante a1 como se muestra. Después se desacelera a una tasa constante a2 y se detiene en D, cerca de la parte superior de la escalera. Si se sabe el coeficiente de fricción estática entre el bulto de tejas y la plataforma horizontal en de 0.30 determine la aceleración máxima permisible a1 y la desaceleración máxima permisible a2, si el bulto no desliza sobre la plataforma como se demuestra en la Fig. N° 1 Podemos observar que el Equipo a evaluar es monta carga motorizado compuesto la Variable seria la aceleración.
Fig. N° 1
2. Documentación y bases de datos Hibbeler, C. Mecánica para Ingeniero. 12 ed. México: Editorial CESCA; 2 010. Este tipo de sistema dinámico fue empleado por la empresa Mire Real Estate SAC. , especialistas en inversión de edificios corporativos, realizando un proyecto en la ciudad de lima, al tener que realizar sótanos en la construcción y teniendo poco espacio optaron por emplear este sistema para sacar material de más de 30 metros de profundidad. Para nuestro caso nos interesa evaluar la aceleración máxima de la faja transportadora cuando inicia desde reposo y la desaceleración antes de llegar a la parte superior (punto D) donde se descargara el material de construcción como se muestra en la figura. Según información del Industrias y tecnologías electromecánicas del Perú S.A.C. introduce al mercado las fajas transportadoras INDUTECPERÚ, diseños únicos que ahorran espacios, increíble tiempo de entrega, listo para Automatización, Calidad, Garantía los cual se pueden adaptar a las necesidades particulares de cada cliente. El producto desarrollado se caracteriza directamente por las ventajas que ofrecemos, gran flexibilidad para movimiento de productos que van desde los tamaños más pequeños, hasta los más grandes y de las formas más variadas. En la mayoría de constructoras del Perú para trabajos donde se debe transportar material para partes altas suelen contratar más personal lo cual demanda más dinero y pérdida de tiempo al momento que el operario regresa por el siguiente material, así retrasando el trabajo. Este tipo de sistemas se encuentran analizados en las siguientes bibliografías: Hibbeler, C. Mecánica para Ingeniero. 12 ed. México: Editorial CESCA; 2 010. Beer, F, Russell J & Clausen W. Mecánica Vectorial para Ingenieros. 7 ed. México: McGraw-Hill; 2005. 3.
Formulación del problema
¿Conocer la aceleración máxima permisible ɑ 1 y la desaceleración máxima permisible ɑ 2 cuando tiene un coeficiente de fricción estática de 0.30?
Objetivos generales y específicos Determinar la aceleración y desaceleración del montacargas motorizado para subir material teniendo un coeficiente de fricción estática
4.
Recolección de datos
Angulo : 65° Peso (W) : m.g ɑ1 :? ɑ2 : ? μs :0.30 N :?
5. Organización e interpretación de datos Coeficiente de fricción estática: 0.30 Punto inicial: A Punto final: D Angulo de la aceleración: 65° Aceleración resultante, por determinar Se determinará el siguiente cuadro N° 1 y N°2
DESARROLLO DEL EJERCICIO
Aceleración 1
D.C.L ɑ1
F1 = μs N1 ……………………(I) F1 = 0.30N1 Fy= mA ɑy N1 – WA = mAɑ1 sin 65º
N1= WA + mAɑ1 sin 65º N1= mA g + mAɑ1 sin 65º N1= mA(g + ɑ1 sin 65º)…………………….… (I) → Fx= mA ɑx F1 = mAɑ1 cos 65º…………(II) Reemplazamos (II) y (III) en (I) F1 = μsN1
mAɑ1 cos 65º = 0.30 mA(g + ɑ1 sin 65º) 0.30 g . ɑ1 = cos 65º- 0.30 sin 65º
ɑ1 = (1.990)(9.81) ɑ1 = 19.53 m/s2
Desaceleración 2
D.C.L ɑ2
Desaceleración ɑ2
F2 = μ sN2 ……………………(I) F2 = 0.30 N2 ∑ Fy= m ɑy
N2 – WA = - mAɑ2 sin 65º
N2= WA - m Aɑ1 sin 65º N2= mA g - mAɑ2 sin 65º N2= mA(g - ɑ2 sin 65º)…………..…… (II) ← ∑ Fx= mA ɑx
F2 = mAɑ2 cos 65º……(III)
Reemplazamos (II) y (III) en (I) F2 = μsN2 mAɑ2 cos 65º = 0.30 mA (g - ɑ2 sin 65º) 0.30 g . . ɑ2 =
cos 65º+ 0.30 sin 65º ɑ2 = (0.432)(9.81) ɑ2 = 4.24m/s2
Si se disminuye la fuerza de fricción estática (μs)
que sucede con la aceleración
CuadroN°1
Si se aumenta la fuerza de fricción estática (μs)
que sucede con la aceleración
Cuadro Nº 2
FUERZA DE FRICCION ESTATICA
ACELERA
FUERZA DE FRICCION ESTATICA
μs
ɑ1
μs
ɑ1
0.30
19.53 m/s²
0.30
19.53 m/s²
0.25
12.51 m/s²
0.35
32.57 m/s²
0.20 0.15
8.13 m/s²
0.40
65.29 m/s²
5.13 m/s²
0.45
298.68 m/s²
2.95 m/s²
0.50
-160.63 m/s²
0.10
ACELERA
CONCLUSIÓN Los operarios deben completar un curso de capacitación antes de operar cualquiera de los vehículos industriales motorizados. Siempre use el cinturón de seguridad cuando opera un vehículo industrial motorizado. Al conducir un montacarga, es responsable de la seguridad. Los accesorios pueden cambiar el centro de gravedad y pueden causar que el montacarga se vuelque fácilmente.
REFERENCIAS 1. Beer FRJ&CW. Mecánica Vectorial para Ingenieros. 7th ed. México; 2005. 2. Mire Real Estate corporation. Mire Real Estate. [Online].; 2015 [cited 2016 11 09. Available from: www.MireRealEstate.com. 3. corporacion indutecperu. indutecperu. [Online].; 2015 [cited 2016 11 09. Available from: http://www.indutecperu.com/.
