Date: 9/29/2022
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¿Qué es el ciclo de trabajo y por qué es importante?
En este artículo presentamos los conceptos básicos de las clasificaciones para trabajo pesado FEM y ASME, las certificaciones CSA y cómo identificar la clasificación correcta para el uso que usted busca en su polipasto y grúa.
Imagine esto: dos personas están buscando comprar una nueva cortadora de césped. La primera persona es propietaria de una empresa de paisajismo. La segunda persona tiene una pequeña parcela de césped que cortará una vez a la semana.
Estas cortadoras de césped tienen ciclos de trabajo, o cargas de trabajo promedio y tiempos de operación diarios muy diferentes. La primera persona necesitará una cortadora de césped para trabajo pesado que pueda afrontar un ciclo de trabajo alto y así realizar de manera segura grandes cargas de trabajo repetitivas sin sobrecalentarse o necesitar mantenimiento excesivo. La segunda persona debería elegir una cortadora de empuje de baja potencia, porque invertir en un equipo de trabajo pesado no es rentable para una pequeña parcela de césped.
Hay mucho más en juego cuando se invierte en una grúa o en un polipasto. Por eso las grúas y los polipastos están diseñados para cumplir con clasificaciones de servicio específicas y estandarizadas. Cuanto mayor sea la carga de trabajo de una grúa, mayor será su ciclo de trabajo y su probabilidad de experimentar un desgaste anormal y que requiera un mantenimiento inesperado, si no es del tamaño adecuado.
Las condiciones de servicio tienen una influencia importante en el rendimiento de las piezas de un polipasto que sufren desgaste, como los rodamientos, cables, poleas, equipos eléctricos, forros de freno y ruedas. Evaluar cuidadosamente las clasificaciones de servicio de grúas le permitirá al usuario analizar el uso y obtener un polipasto y una grúa diseñados para un rendimiento óptimo y un mantenimiento mínimo al mejor valor.
Tipos de clasificación de servicio
Cuando un constructor de grúas calcula el ciclo de trabajo para el uso que usted busca, lo hace utilizando los sistemas de clasificación FEM, ASME y CMAA. Las clasificaciones FEM se emplean principalmente en Europa y son la norma para el control de movimiento de polipastos, carretillas y puentes. En Norteamérica, los constructores de grúas utilizan clasificaciones ASME para establecer normas de ciclos de trabajo para los polipastos y CMAA para los ciclos de trabajo de carretillas y puentes. Cada una de las siguientes normas busca ser una guía para los fabricantes, compradores o usuarios al definir los ciclos de trabajo.
Normas FEM
Las normas FEM son creadas por la Sociedad Europea de Manejo de Materiales y se aplican a la función mecánica de polipastos, carretillas y puentes con capacidades métricas estándar. De acuerdo con la norma FEM 9.511, la aplicación de servicios de los polipastos se determina por 1) el espectro de carga y 2) el tiempo de operación diario.
La clasificación FEM que mejor se adapta al uso que usted necesita se determina identificando primero el espectro de carga apropiado. Las grúas se dividen en cuatro categorías por espectro de carga: ligeras, medianas, pesadas y muy pesadas.
Ya determinado el espectro de carga, el tiempo de funcionamiento diario esperado del equipo se calcula utilizando la siguiente ecuación:
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H = altura media de elevación (m)
-
N = ciclos de elevación por hora
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T = tiempo de trabajo diario (hr)
-
V = velocidad de elevación (m/min)
Una vez identificados tanto el espectro de carga como el tiempo de funcionamiento diario, el cuadro a continuación identifica la clasificación adecuada. Por ejemplo, cuando los equipos de R&M se usan exactamente en el ciclo de trabajo apropiado, consume el 10 por ciento de su Período de trabajo seguro anualmente, lo que se traduce en un ciclo de vida de 10 años. Esta ecuación también sirve como punto de partida para calcular el Período de trabajo seguro de su equipo.
Normas ASME
Las normas ASME son desarrolladas por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos y aprobadas por el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI, por sus siglas en inglés). Mientras que las FEM cubren las normas mecánicas del movimiento del polipasto, la carretilla y el puente, las ASME cubren solo la mecánica del polipasto. Las clasificaciones de servicio de polipastos ASME (H3, H4, etc.) se aplican a polipastos marcados con capacidades típicas de EE. UU. (por ejemplo, 1 tonelada = 2000 libras = 907 kg) y no se aplican a los polipastos marcados con capacidades métricas típicas (por ejemplo, 1 tonelada métrica = 1000 kg = 2200 libras) para equipos de R&M.
La clasificación de servicio de elevación de ASME está determinada por tres factores principales:
1. Número máximo de arranques por hora, definido como el número máximo de arranques del motor por hora distribuidos uniformemente durante un período de trabajo determinado.
2. Número máximo de minutos de funcionamiento por hora, que equivale al número máximo de minutos por hora en el tiempo de ejecución.
3. Carga efectiva media, un valor teórico de una sola carga que tiene el mismo efecto en el equipo que varias cargas aplicadas a este durante un período de tiempo.
Usos comunes dentro de las normas ASME son:
H1 = Inactivo de uno a seis meses, utilizado para instalación y/o mantenimiento
H2 = Mantenimiento ligero, fabricación; cargas de capacidad manejadas con poca frecuencia; cargas distribuidas aleatoriamente; poco tiempo de funcionamiento
H3 = Mecanizado general, cargas distribuidas aleatoriamente, tiempo total de funcionamiento de ≤ 25 por ciento en el período de trabajo
H4 = Manejo de gran volumen de cargas pesadas cerca de la capacidad nominal; almacenamiento de acero, mecanizado, fundiciones; tiempo total de funcionamiento de ≤ 50 por ciento en el período de trabajo
H5 = Manipulación de materiales a granel con accesorios; acercamiento a la operación continua
Para definir la norma ASME correcta para un uso específico es necesario consultar la última edición del catálogo de publicaciones ASME HST-4 para polipastos de cable eléctricos y B30.16 para polipastos aéreos, suspendidos y estacionarios.
Comparación de las clasificaciones de servicio de polipastos FEM y ASME
Hay tres diferencias importantes a tener en cuenta entre las clasificaciones de trabajo FEM y ASME. En primer lugar, FEM es uno de los sistemas de clasificación más estrictos, lo que quiere decir que si su grúa está cubierta por FEM, se rige bajo una de las normas más altas. En segundo lugar, FEM y ASME cubren diferentes partes de una grúa. FEM cubre las normas mecánicas del movimiento de polipastos, carretillas y puentes, mientras que ASME cubre solamente el polipasto y depende de las especificaciones CMAA para los movimientos de puentes y carretillas. Por último, ASME tiene en cuenta el número de arranques y paradas por hora.
Es posible hacer una conversión entre FEM y ASME por medio de las siguientes tablas de conversión:
Certificación CSA C/US para grúas y polipastos electrónicos
CSA International es un Laboratorio de pruebas reconocido a nivel nacional (NRTL), acreditado por la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA, por sus siglas en inglés) del Departamento de Trabajo de EE. UU., para probar y certificar productos. Todos los requisitos de CSA para puentes grúa, grúas de pórtico, monocarriles, polipastos y grúas giratorias se encuentran en CSA B167-16.
La certificación de CSA International indica que una carretilla o puente se ajusta a una variedad de medidas de seguridad eléctrica y están sujetos a inspecciones de seguimiento periódicas para verificar su cumplimiento. La certificación CSA es un factor importante porque garantiza la protección contra descargas eléctricas y riesgos de incendios. En Canadá es obligatoria la certificación CSA.
Determinar la categoría de servicio del polipasto
La longevidad y la clasificación de servicio de su equipo es una de las cinco preguntas principales que debe hacerle al fabricante de la grúa antes de continuar con una compra. Las clasificaciones de servicio de polipasto son muy técnicas y específicas. Si está buscando una grúa o polipasto nuevos, vale la pena consultar con profesionales experimentados sobre las clasificaciones de servicio.
En R&M Materials Handling, nuestros clientes confían en nosotros frecuentemente para encontrar la grúa que mejor se adapte al uso que necesitan. Nuestra herramienta Crane Designer en línea puede incluso proporcionar recomendaciones instantáneas e información útil, según sus necesidades de elevación específicas. Contacte en línea a uno de nuestros expertos en uso de grúas antes de tomar cualquier decisión sobre el ciclo de trabajo o llámenos al 937-328-5100.