Rediseño del sistema de transmisión de una barrena

Abstract

Grain Systems, Inc., la empresa manufacturera de sistemas de almacenamientos de grano más grande del mundo, planea lanzar al mercado en el 2017 una nueva línea de producto de sistemas de descarga de material a granel, los cuales poseen mejoras para que no falle mecánicamente como los modelos antiguos. Estos últimos no han sido cambiados por casi 20 años y se han determinado inadecuados para satisfacer los requerimientos de los clientes. Entonces, la tarea de rediseño del sistema de transmisión de potencia a la barrena, realizado en cooperación entre el departamento de ingeniería mecánica de la Universidad Del Norte (UN) y la University of Illinois Agricultural and Biological Engineering Department (UIUC) incluye tanto la revisión del estado del arte y la técnica, como todas las etapas de diseño conceptual, básico y de detalle, las cuales fueron desarrollados por UN. También, fueron realizadas tareas de desarrollo y prototipado por UIUC.

GSI identifica el mercado de los clientes que poseen el sistema antiguo actualmente, y por ello pretende proponer hacer una transición más sutil y económica entre las dos opciones, esto vía la adaptación de las novedades de la nueva línea al sistema antiguo, específicamente un par de cajas de engranajes, que poseen un embrague en su interior.

Se determinó que no era viable hacer la adaptación señalada sin hacer cambios mayores y costosos al bastidor, los cuales son restricciones principales del proyecto. Entonces, se acuerda con el cliente de que se adquirirá una versión de este componente con las mismas funcionalidades pero de menor tamaño. La alternativa propuesta utiliza un sistema compuesto principalmente por una guaya de doble acción y una palanca ubicada como accionamiento del embrague que está dentro de la caja de engranaje inferior, mientras que los otros componentes de la transmisión de potencia mecánica, tales como la cadena y los rodamientos, fueron verificados y re-seleccionados de ser necesario.

Grain Systems, Inc., the world’s largest grain storage manufacturer, plans to launch a new grain unloading system product line in 2017 with improvements in order to fix several mechanical failures of the power transmission system in old models, which have remained unchanged for almost 20 years and have been found inadequate to fulfill the costumer’s needs. The Powersweep system redesign task conducted by the cooperation between the University of Illinois Agricultural and Biological Engineering Department (UIUC) and the Universidad Del Norte Mechanical Engineering Department (UN) includes the review of the literature and commercial offering of the grain bin unloading systems and all the engineering stages of conceptual, basic and detailed design delivered by UN, as well as the development and prototyping, presented by UIUC.

GSI aims to maintain the customers that are currently using the old product; therefore, the company wanted to make the transition between the two options smoother and more economical, Via Retrofit of the old system with a key feature of the brand new system: a pair new gearboxes, within a clutch was included. It was determined that it is not feasible to use the exact same new product line gearboxes without making major and expensive changes to the centerwell, main constraints of the project. It was agreed with the client then to acquire new gearboxes with the same features but reduced size ones. A new concept was then developed, using only mechanical components as technical restriction given by the final users. This option includes mainly a push-pull bowden cable and a lever outside of the grain bin as the activation method of the new gearbox’s clutch system, while the remaining components of the transmission system as the chain drive and bearings were verified and re-selected if necessary.