Diseño de una máquina enrolladora de cables de acero para diámetros de hasta 1’’ en puentes grúa de 50-70 T

Abstract

La presente investigación tuvo como propósito desarrollar un mecanismo para enrollar cables de acero de hasta 1 pulgada con una longitud aproximada de 262 metros. En la actualidad se realiza un cambio manual del cable de acero que demanda hasta 8 horas, con la participación de 2 técnicos y 3 ayudantes mecánicos, lo cual en otras empresas se reduce hasta 1hr. El objetivo principal fue diseñar una máquina que permita mejorar y hacer más eficiente el cambio de cables de acero para puentes grúa. La presente investigación utiliza el método descriptivo, ya que se realizará el diseño, cálculos y planos respectivos sin llegar a la experimentación; es prescriptivo, porque se busca solucionar un problema de tiempo prolongado para el cambio de un cable y finalmente presenta un enfoque cuantitativo, ya que hay una manipulación numérica para llevar a cabo la investigación. Se inició con el planeamiento del diseño, luego con la metodología de diseño VDI2221, asimismo se estructura la solución óptima para el cálculo y posterior modelamiento y simulación en el software Inventor. Como resultados se obtuvo que la potencia requerida era 2.95Kw, adquiriendo un motor de 4HP con una reducción de i:40 y con una velocidad de 36rpm; el sistema de transmisión es por cadena de 1 1/4”, según la simulación realizada como estructura general se genera un esfuerzo de 69.26Mpa obteniendo un factor de seguridad de 3.58 para material ASTM A36. Como contribución se consigue el tiempo de ahorro del 87.5% de horas y facilidad en el cambio de cable de acero, en consecuencia, se considera una reducción de personal para el trabajo a realizar, lo cual conlleva a la facilidad en operatividad y mantenimiento. Finalmente, se llevó a cabo una evaluación del costo de fabricación de la estructura de USD $ 14 194, concluyendo así con los objetivos planteados en esta investigación.