Cálculo y diseño de un winche de dos tambores con motor eléctrico de 25 HP

Abstract

El winche "Derena" modelo DE - 225 corresponde a - los winches de dos tambores accionados por motor eléctrico. Su aplicación principal consiste en arrastrar- mineral en el interior de las minas o en tajos abiertos; y su característica más importante es el acciona miento del tambor de cable mediante un embrague planetario. Tensión promedio en el cable: 1945 Kg. Velocidad promedio del bable: 51 mt/min Capacidad de cada tambor: 70 mt. cable de 5/8"% Motor eléctrico de 25 HP a 1200 rpm. Velocidad de tracción igual a velocidad de retorno. Con excepción del tercer engranaje de reducción primaria, todo el sistema reductor de velocidad está sobre dimensionado. Al rediseñar el conjunto se ha disminuido el ancho de los dientes de estos elementos, manteniendo diámetros y módulos a fin de no alterar las dimensiones de las cajas soporte. También se ha aumentado la velocidad del tambor de retorno, mejorando así el rendimiento de la máquina. El eje de reducción primaria está sobredimensionado, no siendo necesario el empleo de un acero cromo-níquel. Igualmente, tres pines porta satélites resultan demasiados, por lo cual en el esquema propuesto solamente se han considerado dos. El diseño del eje central es correcto. Los rodamientos usados actualmente son de cuatro tipos diferentes, presentando gran diferencia entre ellos en la vida útil de funcionamiento (varían de 364 a 66700 horas). Al rediseñar hemos reducido los rodamientos a solamente dos tipos; uniformizando en lo posible la du ración de los mismos (de 570 a 1585 horas). Los tambores de cable presentan un diseño adecuado en el tambor de enrollamiento, mientras que las placas laterales y el tambor de freno están ampliamente dimensionados. Reduciendo adecuadamente los espesores de éstos últimos se conseguirá una disminución de 7% en el peso del tambor. Teniendo en cuenta las severas condiciones de trabajo en las minas, se ha rediseñado el sistema de embrague del winche, reforzando las zapatas, los pines roscados superiores, los pines inferiores de giro y el soporte. Otros elementos como las palancas, las horquillas y las orejas superiores, están sobredimensionadas, pudiendo reducirse sus anchos o espesores. Los demás elementos del embrague tienen un diseño correcto. El bastidor actual es inadecuado desde el punto de vista de resistencia a flexión y torsión, máxime si tenemos en cuenta que la mayoría de las veces los winches no son anclados apropiadamente. Por ello hemos re diseñado este elemento para una deflexión máxima admisible de 0.0005 cm/cm, y una máxima torsión de 0.0003 grados/cm. Este nuevo bastidor presenta, además, la ventaja de ser 22.6% más liviano que el actual.