TÍTULO DE LA PONENCIA CRITERIOS DE DISEÑO Y ANÁLISIS PARA CIMENTACIONES DE MÁQUINAS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN
ÁREA DE ESTRUCTURAS
AUTOR: Robby Díaz Condori Mail:
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CRITERIOS DE DISEÑO PARA CIMENTACIONES DE MAQUINARIA In order to print this document from Scribd, you'll first need to download it. INTRODUCCIÓN El diseño de cimentaciones para máquinas es más complejo que la cimentación que Cancel Download And Print soporta solo carga estática. En cimentación de máquinas, el diseñador debe considerar adicionalmente a las fuerzas estáticas, las fuerzas dinámicas causadas por el trabajo mismo de la máquina. Estas fuerzas dinámicas son a su vez transmitidas a la cimentación. El diseñador por lo tanto debe estar familiarizado con el método de transmisión de cargas de la máquina, así como con los problemas relacionados con el comportamiento dinámico de la cimentación y el suelo debajo de ella. Al parecer el conocimiento sobre este campo ha quedado relegado a otras ramas de la ingeniería se debe en parte al hecho de que la responsabilidad de la correcta ejecución de una máquina se divide entre el diseñador de la máquina, que generalmente es un ingenieros mecánico, y los requisitos mecánicos para satisfacer las tolerancias necesarias. Es por tanto conveniente que los ingenieros mecánicos y civiles trabajen en estrecha coordinación de la fase de planificación hasta que la máquina esté instalada en la cimentación. El objetivo de esta ponencia es mostrar los criterios de diseño de tal manera que el diseñador pueda estimarlos de manera conveniente para su aplicación a problemas prácticos y al final se realizará el análisis dinámico de la cimentación siguiendo la metodología descrita en el libro Design of Structures and Foundations for Vibrating Machines de Arya, S.C; O´Neill. M W; y Pincus. G de 1979.
CONSIDERACIONES GENERALES El tipo, configuración y/o instalación de una cimentación para maquinarias puede depender de los siguientes factores:
Condiciones de sitio: características geotécnicas, topografía, sismicidad.
Tipo de equipo y sus características.
Verificar si el equipo lleva estructura de acero de soporte (Frame)
Cargas Estáticas y Dinámicas
Pases y Forma del Encofrado proporcionado por Fabricante
Restricciones de Montaje y construcción.
Estructuras Existentes.
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RequerimientosIn order parato print el mantenimiento, puntosyou'll de apoyo para gatas this document from Scribd, hidráulicas.
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Requerimientos de protección adicional al concreto, pozas de contención de Cancel Download And Print derrames.
OBJETIVO DEL DISEÑO DINÁMICO DE CIMENTACIONES Limitar la amplitud de respuesta de la cimentación y de sus modos de Vibrar (DOF) a una tolerancia específica, que puede ser:
Tolerancia del fabricante
Tolerancia de la bibliografía especializada
Tolerancia humana
Tolerancia especificada del cliente
TIPOS DE EQUIPOS CON VIBRACIÓN Máquinas Rotatorias Las fuerzas desbalanceadoras son creadas cuando el centroide de la masa de la parte que rota no coincide con el centro de rotación. Ejemplos:
Turbinas
Generadores,
a
Gas
bombas,
o
Vapor,
compresores,
ventiladores, sopladores, motores.
Máquinas Reciprocantes Son equipos cuyas fuerzas inerciales provienen del movimiento de un pistón en un cilindro. Ejemplos: chancadores, compresores y máquinas a diesel. Máquinas con más de un pistón requieren arreglos del
cigüeñal
para
minimizar
las
fuerzas
desbalanceadoras.
Maquinas a Impulsión Son equipos que operan mediante impactos o golpes entre diferentes partes del equipo y que es trasmitida a la cimentación. Los golpes pueden ser mediante martillos o manejados mecánica o hidráulicamente. Ejemplos: Martillos, prensas. Presiones a baja velocidad generan grandes fuerzas,
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el empuje mecánico Ingenera horizontales que deben order to fuerzas print this document from Scribd, you'll ser tomados por la cimentación.
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FORMULACIÓN DEL MODELO MATEMÁTICO Cancel Download And Print Dependiendo del tipo de equipo se elegirá un tipo de cimentación adecuada. Para
este caso se mostrará una cimentación tipo Bloque para un Compresor (Máquina reciprocante). También se mostrará el modelo matemático utilizado para representar el sistema físico y una breve descripción del modelo, así como las ecuaciones de movimiento aplicables. En máquinas reciprocantes se pueden presentar hasta 6 modos de vibrar, 3 de traslación y 3 rotacionales:
Traslación:
Rotacional:
Vertical, lateral y longitudinal Torsional
(twisting
o
yawing),
Oscilante
o
balanceo
(rocking),Cabeceo (pitching) Los modos de vibrar vertical y torsional son generalmente independientes. Sin embargo si el modo oscilante (rocking) es causado por la excentricidad de las fuerzas horizontales y verticales es posible que los modos vertical y torsional (twisting) estén acoplados con el oscilante (rocking). En la mayoría de los casos el vertical, lateral y oscilante (rocking) muestran la mayor influencia y son considerados independientes de los otros. Si el CG del sistema a lo largo del eje vertical está más alto que el CG resistente ofrecido por el suelo a las fuerzas horizontales los modos acoplados del lateral y oscilante (rocking) deben ser estudiados.
CHEQUEOS DE ACEPTACIÓN DEL DISEÑO Una vez realizado el análisis dinámico se procederá al chequeo de los criterios de diseño: Condiciones estáticas (Capacidad de apoyo en el terreno, asentamiento) . Condiciones dinámicas (Amplitud en la frecuencia de operación, velocidad, aceleración, resonancia, factor de transmisibilidad) Condiciones ambientales (Efecto sobre las personas, equipos sensitivos y daños a estructuras.
