máquina de extracción

Un winder es una potente máquina rotatoria instalada en la superficie de una mina que controla el descenso y ascenso de jaulas que transportan personal y mineral a través del pozo. Consiste en un gran tambor (o un par de tambores) sobre el cual una cuerda de acero se enrolla y desenrolla, conectada a un motor que puede ser accionado por vapor, electricidad o diésel. La jaula misma cuelga de esta cuerda; a medida que el tambor gira, la cuerda se alarga o acorta, moviendo la jaula verticalmente a través del pozo.

El diseño mecánico varía según la profundidad del pozo y los requisitos de carga. Las minas poco profundas con cargas ligeras utilizan winders de un solo tambor con frenos de fricción; las minas más profundas emplean sistemas de doble tambor donde un tambor se enrolla mientras el otro se desenrolla, equilibrando la carga en el motor y reduciendo el estrés del freno. Los tambores suelen ser de hierro fundido o acero, con diámetros que van de 2 a 5 metros, dependiendo del grosor de la cuerda y la profundidad. Los diámetros de cuerda comúnmente oscilan entre 16 y 28 milímetros para cables de acero trefilado, con cargas de trabajo seguras calculadas de forma conservadora para garantizar múltiples factores de seguridad.

Un operador de winder experimentado controla la velocidad y la dirección desde una cabina en la superficie, monitoreando los indicadores de profundidad (posiciones de contrapeso o medidores electrónicos de profundidad) para evitar el enrollamiento excesivo, lo que causaría que la jaula golpeara el castillete o que la cuerda se aflojara peligrosamente. La mayoría de los winders incorporan múltiples sistemas de frenado independientes: un freno mecánico accionado por pedal para paradas de emergencia y un freno automático que se activa si la tensión de la cuerda cae repentinamente. La velocidad suele limitarse a 10 a 15 metros por segundo en operación de producción, aunque el descenso controlado puede proceder más lentamente.

Los modos de falla incluyen el desgaste o la falla del freno (que puede causar un descenso incontrolado), la degradación de la cuerda por corrosión o fatiga (que requiere inspección regular y reemplazo periódico), y el error del operador por fatiga. El mantenimiento regular implica verificar el estado de la cuerda, la función del freno, la alineación del tambor y el enrollado de la cuerda; cualquier signo de deshilachado, retorcimiento o desgaste irregular exige el reemplazo inmediato de la cuerda. Las regulaciones en la mayoría de las jurisdicciones exigen pruebas de freno semanales e inspecciones anuales de la cuerda por personal certificado.

El término winder deriva simplemente de la acción de enrollamiento del tambor; se utiliza en todas las regiones mineras de habla inglesa y sigue siendo actual a pesar de cierto declive en la minería subterránea de carbón y metales. El motor de enrollamiento representa uno de los sistemas mecánicos continuos más antiguos en uso industrial, con diseños básicos establecidos en el siglo XIX y refinados constantemente a lo largo del siglo XX. Las instalaciones modernas utilizan cada vez más motores eléctricos con variadores de frecuencia para mejorar la eficiencia y la precisión del control.