Una hazaña de ingeniería estructural número 21: levantar barcos a través de las tierras altas de China

Pregúntele a cualquier ingeniero acerca de las hazañas estructurales más grandes del mundo de los últimos 20 años, y puede que mencionen el viaducto de Millau de Francia (el puente de carretera sostenido por cables más alto), las Islas Palm de Dubái (la isla artificial más grande) o el Estadio Nacional “Nido de Pájaro” de China (el puente de acero más grande). estructura).

Ahora hay una nueva maravilla moderna para agregar a la lista: el Proyecto de Navegación de Barcos de la Estación Hidroeléctrica de Goupitan.

Adyacente a la represa de Goupitan y al complejo hidroeléctrico en el río Wujiang, el proyecto de navegación cuenta con ascensores para barcos y canales que ayudan a los enormes buques de carga a viajar a través de las tierras altas de China. Acorta el comercio nacional e internacional al conectar las ciudades del este y el oeste de China a través del interior del país. La experiencia y las soluciones de rodamientos de Timken mejoran la eficiencia en los tres elevadores de barcos sin precedentes del sitio.

“Es emocionante”, dice Wendy Wang, ingeniera de aplicaciones de Timken con sede en Shanghái, China. “El fabricante de transmisiones por engranajes Chongqing Gear seleccionó a Timken como su único socio técnico de rodamientos para los reductores de elevación de barcos que ayudan a accionar los tres elevadores de cambio. Es una de las aplicaciones más exigentes que jamás hayamos admitido”.

El proyecto de navegación es el primero en utilizar una serie de tres elevadores de barcos unidos por dos canales intermedios. El primer y tercer ascensores son los más grandes del mundo con la mayor potencia de elevación. El segundo ascensor alcanza los 416 pies (127 m), lo que lo convierte en el ascensor individual más alto del mundo.

Ingeniería Especializada en Levantamiento Pesado

El Proyecto de Navegación de Barcos de la Estación Hidroeléctrica de Goupitan permite que enormes buques de carga viajen a través de la meseta de Guizhou, una región de gran altura en el suroeste de China rodeada de montañas. Con los edificios de navegación más altos del mundo, el sistema hace que los barcos pasen de niveles de agua al principio y al final que difieren en 652 pies (199 m), aproximadamente la altura de un edificio de 65 pisos.

Los ascensores deben poder izar barcos de hasta 500 toneladas. Cada elevador utiliza reductores de engranajes para ayudar a transmitir y administrar la energía en el sistema de elevación de barcos. La confiabilidad y la alta densidad de potencia, la capacidad de un componente para administrar grandes cantidades de energía en relación con su volumen, son aspectos cruciales de la selección de rodamientos debido a las cargas extremas de la aplicación y al deseo de minimizar el tamaño del equipo, incluso a esta escala.

Los ingenieros de Timken colaboraron con Chongqing Gear en varias iteraciones de diseño para maximizar el rendimiento de la transmisión por engranajes, a menudo equilibrando requisitos competitivos para encontrar el diseño perfecto.

Por ejemplo, los rodamientos de rodillos cilíndricos y esféricos que soportan cargas extremas deben tener un juego radial interno (RIC) o holgura estrictamente controlado para optimizar la eficiencia.

“Si el RIC está demasiado suelto, genera mucha vibración y ruido”, dice Wang. “Demasiado apretado genera un calor excesivo que es perjudicial para la vida útil y el rendimiento del rodamiento. Nos basamos en nuestra experiencia en ingeniería de aplicaciones globales para resolver esto, usando nuestras propias herramientas avanzadas de análisis de sistemas de rodamientos de Timken para estimar el rango apropiado para los ajustes óptimos”.

Soporte de extremo a extremo, desde el diseño hasta la instalación

Debido a la complejidad de la aplicación, Timken diseñó una combinación diversa de 16 juegos de rodamientos de rodillos cilíndricos, esféricos y cónicos en los tres sistemas de polipasto separados. Esto incluyó rodamientos de rodillos esféricos de diámetro interior grande de sección delgada personalizados, rodamientos de rodillos cilíndricos de diámetro interior grande y rodamientos de rodillos cónicos cruzados de precisión para cumplir con los requisitos de alta densidad de potencia de Chongqing Gears.

Wang señala que, además de respaldar las necesidades de las aplicaciones de Chongqing Gear, los ingenieros de Timken consideraron todos los aspectos de la eficiencia del sistema, hasta optimizar la cantidad de componentes que el operador deberá tener a mano para el mantenimiento.

Las instalaciones de Timken en China, Italia, Rumania y los EE. UU., todas con capacidades de fabricación únicas, produjeron y entregaron los rodamientos a tiempo. Cuando llegó el momento de instalar los rodamientos, un gerente de ingeniería de Timken estuvo en el lugar para supervisar el montaje correcto de todas las soluciones de rodamientos.

Esta no es la primera vez que Timken apoya un proyecto «más grande del mundo». La compañía proporciona soluciones de transmisión de energía y cojinetes de alta ingeniería para la turbina eólica marina más poderosa del mundo, la planta de energía solar más grande del mundo y hace posible el telescopio más poderoso jamás construido .

El levantamiento extremo ocurre en todas partes. Descubra cómo Groeneveld-BEKA, una marca de Timken y experta en sistemas de lubricación automática, resuelve los problemas técnicos de los barcos de elevación en alta mar que instalan parques eólicos en el mar.

Published: 2022/10/12