Elija ruedas para grúa puente con doble pestaña cuando el sistema de guiado de la grúa requiera una pestaña a cada lado de la cabeza del riel y se hayan verificado conjuntamente la geometría del riel, la separación entre ruedas y las holguras laterales. Durante la evaluación de un reemplazo, el desgaste recurrente de las pestañas o los atascos durante el desplazamiento pueden indicar que se necesita más guiado. Sin embargo, añadir una segunda pestaña sin identificar la causa puede aumentar el rozamiento, la carga de accionamiento y los daños en el riel, en lugar de mejorar el desplazamiento.

La justificación más sólida es una configuración de rueda y riel diseñada para proporcionar guiado bilateral y, al mismo tiempo, mantener la holgura normal de funcionamiento. Las ruedas de una sola pestaña o los rodillos guía independientes pueden ser más adecuados cuando el guiado se proporciona por otros medios. Ninguno de los dos tipos de rueda corrige la desalineación de la vía de rodadura, las diferencias en los diámetros efectivos de rodadura ni los accionamientos desincronizados; esos problemas deben abordarse antes de aprobar un cambio de ruedas.

Empiece por el sistema de guiado, no por el número de pestañas

Una rueda de doble pestaña tiene una pestaña a cada lado de la banda de rodadura. La banda soporta la carga vertical sobre la cabeza del riel, mientras que las pestañas limitan el desplazamiento lateral cuando se agota la holgura disponible. El contacto de las pestañas genera fuerzas laterales que deben ser soportadas por la rueda, el eje, los rodamientos, el testero, el riel y la estructura de la vía de rodadura.

Esto no significa que ambas pestañas deban estar en contacto continuo con el riel. El contacto persistente, especialmente el contacto fuerte alternado durante el desplazamiento, indica que es necesario investigar las condiciones. Una rueda puede tener dos pestañas y seguir funcionando con holgura entre las caras de las pestañas y los laterales del riel.

Evalúe la disposición completa de las ruedas en ambos testeros. Determine qué ruedas proporcionan el guiado lateral, si hay rodillos guía instalados y si el diseño permite el movimiento necesario para adaptarse a las tolerancias de la vía y de la estructura. Instalar pestañas en todas las posiciones de las ruedas puede restringir en exceso un sistema concebido para utilizar otra estrategia de guiado.

Una pestaña tampoco constituye un sistema completo de prevención del descarrilamiento. La descarga de las ruedas, las discontinuidades del riel, los perfiles de pestaña inadecuados y las fuerzas laterales excesivas siguen siendo factores relevantes. Todo requisito relativo a dispositivos de retención o antidescarrilamiento debe evaluarse por separado conforme a la base de diseño aplicable a la grúa.

Situaciones que justifican considerar un diseño de doble pestaña

En una grúa nueva o en un reemplazo documentado, las siguientes condiciones justifican una evaluación, no una aprobación automática:

• El diseño aprobado utiliza pestañas para guiar las ruedas a ambos lados del riel. El perfil propuesto coincide con las posiciones previstas de las ruedas y con la sección real del riel.
• Las cargas laterales pueden actuar en ambas direcciones. La evaluación de ingeniería establece las fuerzas de guiado necesarias y confirma que los componentes de soporte pueden resistirlas.
• La geometría de la vía de rodadura está controlada. La alineación del riel, las variaciones del ancho de vía, la elevación y el estado de las juntas son compatibles con la envolvente de holgura propuesta.
• El ciclo de trabajo incluye desplazamientos frecuentes o cambios de dirección. La resistencia de las pestañas, el margen de desgaste y el comportamiento del contacto se han evaluado para el ciclo de operación, no solo para la carga estática.

Un servicio pesado, por sí solo, no es motivo para elegir dos pestañas. Una mayor carga vertical sobre las ruedas aumenta la importancia de la tensión de contacto de la banda de rodadura, el diámetro de la rueda, las propiedades del material y la capacidad del riel. No determina cómo debe proporcionarse el guiado lateral.

Del mismo modo, sustituir una rueda de doble pestaña desgastada por otra del mismo tipo nominal es razonable solo después de confirmar la causa del desgaste. El desgaste normal de servicio y los daños causados por el descuadre requieren respuestas diferentes. El plano original es un punto de partida útil, pero debe verificarse con respecto al riel instalado y a cualquier modificación posterior.

El ajuste al riel determina si el guiado adicional se convierte en fricción adicional

La dimensión de ajuste decisiva es la relación entre la cabeza del riel y la separación interior entre las pestañas de la rueda. El ancho nominal del riel no basta: la forma de la cabeza, los radios de esquina, el desgaste y las deformaciones locales afectan los puntos de contacto. El perfil de la banda de rodadura y el radio de la raíz de la pestaña deben permitir el contacto previsto con la banda sin interferencias no deseadas en las esquinas del riel.

Revise la sección transversal utilizando los planos reales de la rueda y del riel y, a continuación, examine la cadena de tolerancias en toda la vía de rodadura. Que una rueda esté correctamente ajustada en una ubicación no demuestra que todas las ruedas puedan desplazarse libremente a través de las variaciones del ancho de vía, la geometría de los testeros y la alineación de la vía.

No existe un valor universal de holgura entre pestañas adecuado para todas las grúas puente. Una holgura demasiado pequeña puede provocar rozamiento persistente o atascos; una holgura excesiva puede permitir demasiado movimiento lateral antes de que actúe el guiado. El intervalo aceptable depende del perfil de la rueda, la geometría del riel, la luz de la grúa, el movimiento estructural y los requisitos de diseño.

Investigue el descuadre antes de cambiar las especificaciones de las ruedas

Un puente que tiende a adelantarse por un lado puede empujar las pestañas de las ruedas contra los rieles. Instalar un perfil más restrictivo puede ocultar el movimiento lateral y, al mismo tiempo, aumentar la fuerza necesaria para desplazarse. La investigación debe distinguir los efectos relacionados con la vía de los fallos que acompañan a la grúa a lo largo de ella.

1. Localice y registre los síntomas. Anote dónde se producen el rozamiento, el ruido, las vibraciones o el aumento de la corriente de accionamiento, así como la dirección de desplazamiento y las condiciones de carga. Los síntomas localizados justifican una inspección minuciosa de la vía de rodadura.
2. Inspeccione la vía. Compruebe la rectitud del riel, el ancho de vía, la elevación, los desniveles en las juntas, el estado de las fijaciones y los daños locales, comparándolos con los requisitos aprobados.
3. Inspeccione la geometría de las ruedas. Mida el desgaste de la banda de rodadura, el diámetro efectivo de rodadura, el desgaste de las pestañas, la alineación de los ejes y la perpendicularidad de las ruedas. Los diámetros efectivos desiguales pueden contribuir a un desplazamiento desigual, aunque los tamaños nominales de las ruedas coincidan.
4. Compruebe el sistema de accionamiento. Revise la coordinación de los motores, la liberación de los frenos, el estado de los reductores, la alineación de los acoplamientos, las conexiones de los ejes y el arrastre de los rodamientos, cuando corresponda.

El reemplazo de componentes del accionamiento debe mantenerse separado de la selección de las pestañas. Cuando un accionamiento acoplado mecánicamente incluye un eje de transmisión, un proveedor de ejes de transmisión puede ser pertinente para una tarea de abastecimiento independiente. Aun así, deben verificarse las interfaces del eje y los requisitos de funcionamiento; cambiar un eje no resuelve la incompatibilidad entre la geometría de las ruedas y la del riel.

Las caras brillantes de las pestañas, las rebabas o el desgaste en los laterales del riel son indicios de contacto, no pruebas de que se necesite una segunda pestaña. Su ubicación y patrón ayudan a identificar la causa. Un desgaste importante en varias ruedas requiere una revisión del sistema completo, no el reemplazo aislado de una rueda.

Especifique en conjunto la capacidad de carga, el material y el mecanizado

Una vez justificado el sistema de guiado, la rueda necesita una especificación mecánica completa. Empiece por las cargas de diseño sobre las ruedas, incluidos los efectos dinámicos pertinentes y la distribución desigual de la carga. No se limite a dividir el peso total de la grúa y la carga nominal entre el número de ruedas: la posición del carro y el comportamiento estructural pueden modificar las reacciones individuales.

El diámetro de la rueda, el ancho efectivo de contacto de la banda de rodadura, la geometría de la cabeza del riel y la combinación de materiales determinan la evaluación de la tensión de contacto. También es necesario evaluar la carga lateral sobre la pestaña y su raíz, junto con la disposición del eje y los rodamientos. Una pestaña más resistente ofrece un valor limitado si otro componente se convierte en el eslabón débil.

Forja y tratamiento térmico

Un bruto forjado puede ser un punto de partida adecuado, pero «acero forjado» no es una especificación de compra suficiente. Indique el grado de acero, las propiedades mecánicas requeridas, el proceso de tratamiento térmico y los requisitos de inspección. El proceso de forja debe producir material sano con sobrematerial suficiente para el mecanizado, especialmente en el cubo, la banda de rodadura y las raíces de las pestañas.

La dureza debe especificarse junto con la ubicación de medición y el intervalo de aceptación. Cuando se requiera endurecimiento superficial, defina también la zona endurecida y la profundidad exigida. Aumentar la dureza sin tener en cuenta la tenacidad, el material del riel y las condiciones de servicio puede mejorar la resistencia al desgaste a costa de aumentar el riesgo de fisuras o acelerar el desgaste del riel.

Geometría final

El plano debe especificar el diámetro y el perfil de la banda de rodadura, las dimensiones de las pestañas, los radios de raíz, las interfaces del orificio o del cubo y el descentramiento pertinente. La concentricidad entre la superficie de rodadura y las superficies de montaje afecta a la suavidad de giro. Los requisitos de emparejamiento de las ruedas también son importantes cuando varias ruedas motrices deben mantener un comportamiento de rodadura compatible.

Los registros de inspección deben corresponder a los componentes suministrados. La trazabilidad del material, los registros del tratamiento térmico, los resultados dimensionales, las mediciones de dureza y los ensayos no destructivos especificados proporcionan una base de aceptación más sólida que una afirmación general de que la rueda es apta para el servicio en grúas.

Cuándo conviene dar prioridad a las ruedas de una sola pestaña o a los guiados independientes

Las ruedas de una sola pestaña pueden ser adecuadas cuando su orientación y ubicación proporcionan el guiado requerido por el diseño de la grúa. Una segunda pestaña es innecesaria si añade restricciones sin formar parte de una trayectoria de carga lateral definida. Por ello, la comparación debe realizarse a nivel del sistema, no entre dos fotografías de ruedas aisladas.

Los rodillos guía independientes pueden considerarse cuando el diseño separa el soporte de la carga vertical del guiado lateral. Esto puede ofrecer distintas opciones de ajuste y mantenimiento, pero introduce sus propias fuerzas de contacto, requisitos de montaje y puntos de desgaste. No es automáticamente una alternativa de menor mantenimiento.

No cambie de una configuración a otra modificando únicamente el perfil de la rueda. Puede ser necesario revisar la separación entre ruedas, la posición de los ejes, la geometría de los testeros, la ubicación de los guiados y las holguras laterales. El cambio también puede alterar las fuerzas transmitidas a la vía de rodadura.

Si no se han resuelto la deformación de la vía o el desajuste del accionamiento, deje pendiente la decisión de selección. La reparación del problema subyacente puede demostrar que el concepto de guiado existente era adecuado y que el reemplazo debe conservarlo.

Defina las pruebas necesarias antes de autorizar la fabricación

Una solicitud útil al proveedor incluye la sección y el estado medido del riel, el plano de ubicación de las ruedas, las dimensiones de montaje, las cargas verticales y laterales de diseño, la velocidad de desplazamiento, el ciclo de trabajo y las condiciones ambientales. En los reemplazos, incluya las mediciones de desgaste e indique cualquier diferencia entre el plano original y el equipo instalado.

Solicite un plano propuesto de la rueda y un plan de inspección que definan claramente los criterios de aceptación. Cualquier sustitución de material, modificación de la separación entre pestañas, cambio del tratamiento térmico o alteración de la interfaz de montaje debe contar con la aprobación de ingeniería antes de la fabricación.

La puesta en servicio debe verificar el conjunto montado, no solo las dimensiones de las ruedas. Siguiendo un procedimiento aprobado, confirme las holguras e inspeccione el desplazamiento a lo largo de la vía de rodadura, avanzando gradualmente por las condiciones de funcionamiento autorizadas. Preste atención a los patrones de contacto de las pestañas, los ruidos anormales, el comportamiento del accionamiento y los atascos localizados. Estas comprobaciones no sustituyen el cálculo de diseño, pero pueden revelar problemas de instalación.

Apruebe las ruedas de doble pestaña solo cuando el guiado bilateral tenga una finalidad definida, la cadena de tolerancias permita el desplazamiento y toda la trayectoria de carga sea adecuada. Si la aprobación depende de que la pestaña adicional obligue a una grúa desalineada a desplazarse en línea recta, el problema sigue sin resolverse.