Dimensionamiento de la almohadilla: Cálculo de la presión de los pies y el área de la almohadilla

Cuando se coloca una grúa o un camión en suelo blando, en realidad no se aparca una máquina.
Aparcas toneladas de fuerza en el suelo.

Si la almohadilla del balancín es demasiado pequeña, la pata “golpea” el suelo, se producen hundimientos, inclinaciones, grietas en el hormigón y, a veces, muy malas historias en la obra. Si la almohadilla tiene el tamaño adecuado, todo el mundo trabaja y se va a casa.

En este artículo lo explicamos en lenguaje sencillo:

• cómo pensar carga del balancín,
• cómo tratar capacidad de carga del suelo,
• cómo utilizar un simple fórmula de la presión del pie para obtener el área de la almohadilla,
• y por qué láminas de nailon y almohadillas de UHMWPE de Dongxing Rubber tienen sentido como última capa entre el acero y el suelo.

Cálculo de la carga en voladizo

Lo primero: no hay que dividir el peso total de la grúa entre cuatro y darlo por terminado.
La vida real es más desordenada.

• Un lado puede cargar más cuando se hace boom sobre ese lado.
• Las piquetas de radio largo empujan más reacción hacia el balancín “más pesado”.
• El viento, el giro y los efectos dinámicos añaden picos de carga adicionales.

En un proyecto real, el supervisor de aparejos debería:

• leer el diagrama de carga y tabla de reacción del balancín del fabricante de grúas,
• elige el configuración en el peor de los casos (radio máximo, pico pesado, un lado cargado),
• tomar el reacción máxima de un estabilizador como valor de diseño.

Si no tienes mesas bonitas, recurres a la ingeniería conservadora o llamas a alguien que se dedique a esto todos los días. Adivinando “ah, es más o menos igual en cada pata” es como la gente acaba renivelando pilas de cunas a las 2 de la mañana.

Capacidad portante y condiciones del suelo

Siguiente pregunta: cómo de fuerte es el suelo debajo de tu pila de almohadillas?

No se puede ver la capacidad portante con los ojos. La arcilla puede parecer “buena” y sin embargo ser muy débil. Lo mejor es un informe geotécnico, pero muchas obras no lo tienen preparado. Así que la gente usa el típico capacidad de carga del suelo con margen de seguridad.

He aquí una sencilla tabla de referencia que puede utilizar en la planificación inicial (los números son indicativos, no son códigos de diseño):

El problema se ve rápidamente:
la misma carga en el balancín, pero una superficie de apoyo totalmente diferente cuando se pasa de grava densa a relleno blando.

En muchas obras los supervisores se limitan a decir “ah, es suficientemente firme”. Eso no es un informe sobre el suelo. En caso de duda, se trata el suelo como más débil y se aumenta el tamaño de la plataforma. Un seguro barato.

Fórmula de la presión del pie y cálculo del área de la almohadilla

Mantengamos las matemáticas lo más humanas posible.

La idea básica es sencilla:

Presión sobre el suelo = Carga sobre el balancín ÷ superficie de la zapata

Queremos presión sobre el suelo ≤ capacidad portante admisible.
Así que damos la vuelta a la fórmula para calcular la superficie de acolchado necesaria:

Superficie requerida = Carga sobre el estabilizador ÷ Presión admisible sobre el suelo

Ya está. No es ciencia de cohetes.
Pero debe alimentar la fórmula con cifras realistas, no son ilusiones.

• Utilice la reacción máxima del balancín de los datos de la grúa.
• Utilice un capacidad portante conservadora según el tipo de suelo o el informe.
• Añade un factor de seguridad interno en tu cabeza: si las matemáticas dan 1,0 m², no pidas una almohadilla de 1,0 m² y te sientas listo, ve un poco más grande.

Del área de la almohadilla al tamaño de la almohadilla

La zona no es lo que se compra. Usted compra longitud x anchura.

Si el cálculo dice que necesita 1.2 m², y quieres un almohadilla cuadrada, Sí:

• Longitud lateral ≈ √1,2 ≈ 1,1 m

Así que un 1,1 m × 1,1 m dará más o menos en el blanco (o elige 1,2 × 1,2 m y duerme mejor).

Para las almohadillas rectangulares, el mismo concepto:

• Usted elige cualquier L × W que da área ≥ área requerida.
• Tal vez 1,0 m × 1,3 m, si eso se ajusta mejor a su camión.

Otro detalle que la gente olvida: el superficie de contacto real a veces es menor que el área de la almohadilla, porque la zapata del balancín puede no repartir la carga perfectamente. Así que por seguridad no se diseña al límite.

Resistencia y flexión del material de la almohadilla

Hasta ahora sólo hemos examinado suelo. Pero la propia almohadilla puede fallar:

• demasiado tensión de compresión y la almohadilla puede agrietarse o deslizarse,
• demasiado desviación y la grúa se desnivela.

Por eso las almohadillas de alta resistencia suelen utilizar plásticos técnicos como:

• UHMWPE (PE de peso molecular ultra alto)
• Láminas de nailon (PA6, PA66) en algunos proyectos
• a veces apiladas con enrejados de madera debajo

Estos materiales dan:

• alta resistencia a la compresión,
• buena tolerancia al impacto,
• sin óxido, baja absorción de agua (especialmente UHMWPE / HDPE),
• menos peso que el acero para el mismo tamaño.

En Dongxing Rubber nos fijamos en ambos lados del problema:

1. ¿Qué hace el suelo ¿Necesita? (área de la almohadilla)
2. ¿Qué hace el material de la almohadilla ¿Necesita? (grosor, grado, margen de seguridad)

Si empujas el nailon o el UHMWPE muy por encima de su límite de compresión, puede que no explote, pero se arrastrará lentamente, y tu bonita burbuja nivelada empezará a alejarse del centro.

Ejemplo práctico de dimensionamiento de estabilizadores de grúa

Veamos un ejemplo sencillo. Los números son sólo para entender, no para que los copies directamente en un plan de ascensores.

Imagínate:

• Un camión grúa sobre suelo arcilloso firme.
• Reacción máxima del balancín según el diagrama de cargas: “número grande” kN.
• Capacidad portante del suelo del ingeniero: “moderada” kPa.

A ti:

1. Enchufe el carga del balancín y capacidad de carga en la fórmula.
2. Obtener un área requerida, digamos que sale alrededor de 1.5 m² por balancín.
3. Elija un tamaño de almohadilla, tal vez 1,3 m × 1,3 m almohadillas de balancín Almohadilla de UHMWPE, apilada sobre madera si es necesario.
4. Compruebe la clasificación del material: Dongxing Rubber le sugerirá el material adecuado. espesor y grado para que la tensión de la almohadilla se mantenga por debajo del límite.

En la práctica también se mira:

• Altura de la pila de almohadillas (demasiado alta = cuna inestable),
• cómo encajan las almohadillas en el camión,
• la frecuencia con que mueves la grúa (el peso es importante para la tripulación),
• y cualquier norma del cliente, como “nada de plástico directamente sobre la losa antigua, utilice una capa inferior de madera”.

El punto clave: tú tomas las decisiones basado en números y suelo, no sólo “siempre usamos este tamaño”. Ese hábito falla en el momento en que aterrizas en un terreno más blando o en una piqueta más pesada.

Por qué las planchas de nailon y las almohadillas de UHMWPE son adecuadas para proyectos de maquinaria pesada

Ahora, ¿dónde láminas de nylon ¿además de ser otra palabra de moda de plástico?

Nylon tiene:

• alta resistencia a la compresión,
• buena rigidez,
• Buena resistencia al desgaste.

El UHMWPE tiene:

• muy baja fricción,
• gran resistencia a los impactos,
• muy buen rendimiento en climas fríos,
• excelente tenacidad incluso con cargas repetidas.

Para muchos clientes, la combinación inteligente es:

• utilizar almohadillas de UHMWPE o HDPE como principal almohadillas para balancines de grúa,
• utilizar mecanizado láminas de nylon donde necesite insertos más rígidos, espaciadores o interfaces personalizadas entre la zapata de acero y la almohadilla de plástico,
• diseñe toda la pila de modo que la carga se distribuya gradualmente desde el pie del balancín → almohadilla de nailon/UHMWPE → cuna de madera → suelo.

Si está especificando piezas para su flota o revendiendo a contratistas, puede adquirir láminas de nailon en bruto de Dongxing Rubber and machine:

• separadores de almohadilla personalizados,
• placas de desgaste,
• bloques atornillados que fijan la zapata del balancín para que no se deslice.

Esto le proporciona un sistema completo, no sólo “una tabla plana debajo de la pierna y a rezar”.

Colaboración con Dongxing Rubber para la fabricación de estabilizadores a medida

La mayoría de los clientes finales no tienen tiempo de ejecutar todas las fórmulas para cada proyecto. Sólo lo saben:

• “Mi grúa es más o menos así de grande”.”
• “El suelo es algo blando, algo feo”.”
• “El cliente no quiere pavimentos rotos ni reclamaciones”.”

Ahí es donde entramos nosotros.

Caucho Dongxing se centra en productos plásticos técnicos de alto rendimiento y OEM/ODM trabajo:

• Almohadillas de UHMWPE / HDPE y alfombras de tierra,
• mecanizado de láminas de nailon,
• pedidos por lotes para flotas de alquiler y distribuidores,
• tamaños personalizados para diferentes zapatas y bastidores de soporte.

Comparte:

• modelos de grúa,
• escenarios típicos de aparejo,
• condiciones del terreno y política de seguridad.

Le ayudamos a convertirlo en paquete de almohadillas que se adapte a su línea: área correcta, grosor, material y un ojo en la logística (cómo las tripulaciones transportan y almacenan las almohadillas para que realmente las usen).

No se trata de magia ni de eslóganes extravagantes.
Se trata de conseguir la presión del pie bajo control, para que su grúa, su suelo y el pavimento de su cliente sobrevivan al trabajo.