Elección de los elementos de fondeo y diseño del molinete de ancla de un buque.

Hériz Herrera, Pablo
Canalís Martínez, Paula María (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2021
Departamento de Ingeniería Mecánica, Área de Ingeniería Mecánica

Graduado en Ingeniería Mecánica

Resumen: Este trabajo de fin de grado consiste en el diseño de un molinete de anclas que también lleva incorporado un tambor de amarre para un buque carguero, así como todos los elementos relacionados con este último como son la cadena, el ancla, la cuerda de amarre y el motor que propulsa el sistema. Se empezará explicando que es un molinete de anclas, las diferentes configuraciones que existen. Una vez realizada la introducción, se comentarán brevemente los objetivos del trabajo fin de grado. A continuación, se explicará el funcionamiento del molinete de anclas para luego, poder entender ciertos cálculos. Dado que se quiere diseñar desde cero no se tiene ningún dato inicial, porque cada molinete de anclas tiene una configuración distinta ya sea la relación de transmisión, el número de etapas de engranajes o el número de ejes. Se empezará seleccionando una cadena que pueda soportar las tensiones a las que va a estar sometida y un ancla que pueda mantener la ubicación en su lugar. Se pueden conocer los pares que tendrá que ejercer el barbotén y es necesario conocer también la fuerza necesaria para amarrar. A continuación, se diseñará un freno capaz de detener la bajada del ancla. Finalmente, para poder empezar a diseñar el grupo reductor sólo se necesita seleccionar un motor capaz de trabajar con todos los pares que se generan. Después de haber seleccionado el motor, no se ha llegado a una conclusión sobre el número de etapas del grupo reductor se puede hacer de dos o tres etapas, con lo cual se diseñarán ambas opciones para que no fallen ni a desgaste, ni a flexión. Después de haber realizado los diseños, con los resultados obtenidos y un modelo 3D para cada opción elegirá el número de etapas que tendrá el molinete de anclas. Se da por acabado el diseño de los engranajes y se pasa a diseñar los ejes, primero se comprueba la resistencia estática, para que el prediseño sea válido el eje tiene que tener un coeficiente de seguridad superior a tres en la zona más crítica y en la situación más crítica. Luego se comprueba su vida a fatiga estos sufren variaciones de momento torsor por lo que el cálculo es bastante largo. Al final se obtiene que con los diámetros obtenidos en el primer cálculo estos ejes no son válidos, es necesario aumentar el diámetro de estos otra vez. Se acaba el diseño del grupo reductor escogiendo lo rodamientos. Teniendo en cuenta el tipo de reacciones que tiene cada apoyo se determina que los mejores rodamientos para este caso son loso rodamientos de rodillos cilíndricos. Se calcula la capacidad de carga dinámica de cada rodamiento que se va a usar. Teniendo en cuenta este último dato y el diámetro del eje sobre el cual va montado el rodamiento se escoge uno en un catálogo. Una vez acabado el diseño del molinete de anclas se hará un modelo 3D usando el programa Inventor y se mostraran tantas vistas como se crea conveniente.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado