Una ventunesima impresa di ingegneria strutturale: il sollevamento di navi attraverso gli altopiani cinesi

Chiedete a qualsiasi ingegnere delle più grandi imprese strutturali del mondo degli ultimi 20 anni, e potrebbero citare il viadotto francese di Millau (il più alto ponte stradale supportato da cavi), le Palm Islands di Dubai (la più grande isola artificiale) o lo stadio nazionale cinese “Bird’s Nest” (il più grande struttura).

Ora c’è una nuova meraviglia moderna da aggiungere alla lista: il Goupitan Hydropower Station Ship Navigation Project.

Adiacente alla diga di Goupitan e al complesso idroelettrico sul fiume Wujiang, il progetto di navigazione vanta ascensori per navi e canali che aiutano le enormi navi mercantili a viaggiare attraverso gli altopiani cinesi. Accorcia il commercio interno e internazionale collegando le città orientali e occidentali della Cina attraverso l’interno del paese. L’esperienza e le soluzioni dei cuscinetti Timken migliorano l’efficienza dei tre ascensori navali da record del sito.

“È entusiasmante”, afferma Wendy Wang, ingegnere applicativo Timken con sede a Shanghai, in Cina. “Il produttore di riduttori Chongqing Gear ha scelto Timken come unico partner tecnico di cuscinetti per i riduttori di sollevamento delle navi che aiutano ad alimentare tutti e tre gli ascensori del turno. È una delle applicazioni più esigenti che abbiamo mai supportato”.

Il progetto di navigazione è il primo a utilizzare una serie di tre ascensori navali collegati da due canali intermedi. Il primo e il terzo ascensore sono i più grandi al mondo con la maggiore potenza di sollevamento. Il secondo ascensore raggiunge i 127 m (416 piedi), rendendolo l’ascensore singolo più alto del mondo.

Ingegneria Specializzata per il Sollevamento Pesante

Il progetto di navigazione navale della centrale idroelettrica di Goupitan consente a enormi navi mercantili di viaggiare attraverso l’altopiano di Guizhou, una regione ad alta quota nel sud-ovest della Cina, circondata da montagne. Caratterizzato dagli edifici di navigazione più alti del mondo, il sistema fa passare le navi dai livelli dell’acqua all’inizio e alla fine che differiscono di 652 piedi (199 m), circa l’altezza di un edificio di 65 piani.

Gli ascensori devono essere in grado di issare navi fino a 500 tonnellate. Ogni ascensore utilizza riduttori per aiutare a trasmettere e gestire l’energia nel sistema di sollevamento della nave. L’affidabilità e l’elevata densità di potenza, ovvero la capacità di un componente di gestire grandi quantità di energia rispetto al suo volume, sono aspetti cruciali della scelta dei cuscinetti a causa dei carichi estremi dell’applicazione e del desiderio di ridurre al minimo le dimensioni dell’apparecchiatura, anche su questa scala.

Gli ingegneri Timken hanno collaborato con Chongqing Gear su diverse iterazioni di progettazione per massimizzare le prestazioni della trasmissione a ingranaggi, spesso bilanciando i requisiti della concorrenza per trovare il design perfetto.

Ad esempio, i cuscinetti a rulli cilindrici e sferici che supportano carichi estremi devono avere un gioco interno radiale (RIC) strettamente controllato, o gioco, per ottimizzare l’efficienza.

“Se RIC è troppo lento, crea molte vibrazioni e rumore”, afferma Wang. “Troppo stretto e genera calore eccessivo che è dannoso per la durata e le prestazioni dei cuscinetti. Abbiamo attinto alla nostra esperienza globale di ingegneria delle applicazioni per risolvere questo problema, utilizzando i nostri strumenti avanzati di analisi dei sistemi di cuscinetti Timken per stimare la gamma appropriata per accoppiamenti ottimali”.

Assistenza end-to-end, dalla progettazione all’installazione

A causa della complessità dell’applicazione, Timken ha progettato una combinazione diversificata di 16 gruppi di cuscinetti a rulli cilindrici, sferici e conici nei tre sistemi di sollevamento separati. Ciò includeva cuscinetti a rulli sferici a grande foro a sezione sottile personalizzati, cuscinetti a rulli cilindrici a grande foro e cuscinetti a rulli conici incrociati di precisione per soddisfare i requisiti di densità di potenza elevata di Chongqing Gears.

Wang osserva che, oltre a supportare le esigenze applicative di Chongqing Gear, gli ingegneri Timken hanno considerato ogni aspetto dell’efficienza del sistema, fino alla razionalizzazione del numero di componenti che l’operatore dovrà tenere a portata di mano per la manutenzione.

Gli stabilimenti Timken in Cina, Italia, Romania e Stati Uniti, tutti con capacità di produzione uniche, hanno prodotto e consegnato i cuscinetti nei tempi previsti. Quando è arrivato il momento dell’installazione dei cuscinetti, un responsabile tecnico Timken era in loco per supervisionare il corretto montaggio di tutte le soluzioni di cuscinetti.

Questa non è la prima volta che Timken sostiene un progetto “più grande del mondo”. L’azienda fornisce cuscinetti altamente ingegnerizzati e soluzioni di trasmissione di potenza per la turbina eolica offshore più potente del mondo, la più grande centrale solare del mondo , e consente il telescopio più potente mai costruito .

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Published: 2022/10/12