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DISEÑO DEL MALACATE DE UNA GRÚA PARA LA EXTRACCIÓN DE
PETROLEO

Alexander Zambrano1, Manuel Helguero2
1

Egresado de Ingeniería Mecánica especialización Diseño y Producción

2

Director de Tesis, Ingeniero Mecánico, Escuela Superior Politécnica del

Litoral, 1975, Profesor de la ESPOL desde 1982.

RESUMEN
En la presente tesis se expone el diseño de los componentes del sistema de
elevación de unagrúa para la extracción de los pozos de la zona de Ancon.
El método que se utilizará será el diseño tanto estático como dinámico de los
principales componentes del sistema considerando los factores de seguridad
recomendados por los fabricantes e información de textos especializados.
Se empezará por una descripción del método de extracción de petróleo en la
zona de Ancon de la cual se obtendrán losrequerimientos del sistema de
elevación. Dado esto se expondrá el diseño tentativo del sistema y su
funcionamiento esperado.
Los componentes que serán seleccionados , analizados y diseñados serán el
cable de elevación, el tambor donde se enrolla el cable, el eje que transmite la
potencia al tambor, los rodamientos en los que se apoya el eje, los pernos y
soldaduras que unen a los componentes delmalacate y la estructura donde se
apoyan los estos. Además se analizarán los pares de torsión a las que está
sujeta la carga para así seleccionar el motor y la transmisión por cadena de
rodillos. El sistema requerirá de un freno para sostener la carga cuando se
necesite por lo que se diseñará el freno y su sistema hidráulico de
accionamiento. El malacate requerirá además de un embrague paradesconectar la potencia cuando se necesite, por esto se seleccionará el
embrague y se diseñará su sistema de accionamiento.

El malacate se lo diseñó considerando su funcionamiento continuo y eficiente,
la resistencia adecuada de sus componentes y la optimización en cuanto a los
costos de construcción. Se comprobó además la factibilidad de la construcción
de la maquina en el país lugar de suimportación.

Abstract
This thesis exposes the design of the hoisting machine components of a crane
for petroleum extraction on the Ancon wells zone.
The method to use will be the static and dynamic design of the main
components of the system considering the recommended safe factors of
manufacturers and specialized books.
It will start with a description of the extraction method utilized on the Ancon
zonewhich will determine the request of the hoist system. Once obtain this will
show the tentative design of the winch and the working expect.
The components which will be select, analyzed an design are the elevation
rope, the drum where the rope is roll up, the shaft that transmit the power to the
drum, the bearings in which rest the shaft, the bolts and the welding that join the
components of thehoist machine and the structure where rest them. Also I will
analyze the torsion moments that will require the motor and the roller chain
transmission. The system will need a brake to hold the load when it requires, so
that I will design the brake and its act hydraulic system. The winch also needs a
clutch to disconnect the power when it needs, so that will select the clutch and
design its actsystem.
The hoist system was design considering its continue and efficient working, the
resistance of their components and optimization of the constructions cost. I
checked the feasibility of the construction of the machine in the country than its
importation.

INTRODUCCIÓN
1

El problema surge porque el sistema de bombeo mecánico existente

particularmente en la zona de Ancón se volvió obsoleto con elpasar de los
años debido a la terminación del ciclo de vida útil de la maquinaria utilizada.

La empresa destinada a la extracción de petróleo decidió que seria más
rentable construir la maquinaria en el país que su importación; ésta es una
grúa que procede a extraer el petróleo mediante un embolo ubicado en elpozo.

CONTENIDO
Descripción del bombeo mecánico: El sistema se basa en un émbolo el...