La importancia del seguimiento periódico con sensores de los valores de vibración de las máquinas vibratorias
En la industria minera y de los áridos se utilizan diversas máquinas vibratorias para diferentes procesos [1,2]. Estas máquinas conforman grupos de productos independientes, como los alimentadores vibratorios y las cribas vibratorias. El grupo de accionamiento excéntrico presente en estas máquinas genera la fuerza y la frecuencia de excitación necesarias para que se produzca el movimiento vibratorio. Los equipos presentes en las máquinas, como los resortes helicoidales, los tacos antivibratorios de caucho y las rejillas, se utilizan para determinar la frecuencia natural del sistema en vibración y para ajustar la amplitud de vibración del conjunto del sistema. Según la aplicación, pueden generarse diferentes movimientos vibratorios (lineal, circular, elíptico) en función del tipo de máquina para obtener la capacidad y el rendimiento deseados [3,4,5,6].
Las máquinas utilizadas están, en su mayoría, directamente expuestas a las condiciones ambientales externas y, además, se operan bajo carga continua [7]. Por estas razones, con el tiempo pueden producirse en las máquinas averías causadas por fatiga mecánica, condiciones ambientales, errores del usuario y/o uso incorrecto [7]. El diagnóstico temprano de estas averías, o su detección antes de que se produzca la avería, es importante para garantizar la continuidad de la instalación y/o de la máquina en funcionamiento.
En función del tiempo de funcionamiento de la máquina y de las condiciones ambientales, el valor de vibración debe medirse a intervalos determinados. Se han desarrollado sensores para poder medir con mayor facilidad los valores de vibración. Estos sensores permiten acceder a la información de aceleración, velocidad y posición de determinados puntos de la máquina, permitiendo así obtener información sobre las características cinemáticas del movimiento. Dado que el movimiento vibratorio es uno de los factores importantes que influyen en la capacidad de las máquinas vibratorias, detectar y medir con precisión el carácter del movimiento es importante para el rendimiento de la máquina. La medición de la vibración también puede realizarse mediante la lectura de la tarjeta de vibración presente en la máquina vibratoria. Sin embargo, esta lectura, aunque no constituye un resultado preciso, proporciona información aproximada sobre el movimiento vibratorio. Por este motivo, el seguimiento de los movimientos vibratorios de las máquinas mediante sensores, a intervalos determinados, nos permite conocer con claridad en qué medida la máquina funciona correctamente. En las mediciones de vibración realizadas con sensores podemos obtener la información de stroke de la máquina, la forma de la órbita y, por lo tanto, la forma del movimiento. A partir de la forma de la órbita de la máquina podemos comprender si se produce el movimiento esperado y si existen desviaciones respecto del movimiento esperado. Si en el gráfico de órbita el movimiento deseado no se obtiene durante un tiempo prolongado y/o se producen desviaciones en el movimiento, con el fin de evitar la aparición de una avería mayor y de obtener un mayor rendimiento de la máquina, esta debe mantenerse en operación tras realizar los controles necesarios. De igual manera, si como resultado de las mediciones se determina que la máquina no funciona con el valor de stroke deseado, debe identificarse la causa raíz y adoptarse las medidas necesarias. Estos controles realizados con sensores, cuando se acompañan de intervenciones y medidas adecuadas a intervalos determinados, contribuirán a reducir las caídas de rendimiento de las instalaciones y/o de las máquinas.
Las mediciones de vibración realizadas con sensores desempeñan un papel importante en cuanto al mantenimiento predictivo. Mediante el seguimiento de las mediciones de vibración por parte del personal de mantenimiento y/o de las personas responsables, es posible detectar posibles anomalías en la máquina. De este modo se pueden evitar las necesidades de mantenimiento no planificadas y prevenir las paradas imprevistas en la instalación. El uso de sensores para la medición de la vibración se recomienda en instalaciones y máquinas para la detección temprana de averías y para comprender en qué medida las máquinas funcionan correctamente.
REFERENCIAS
[1] He, X. M., & Liu, C. S. (2009). Dynamics and screening characteristics of a vibrating screen with variable elliptical trace. Mining Science and Technology (China), 19(4), 508-513.
[2] Masutage, V. S., & Kavade, M. V. (2018). A Review Vibrating Screen and Vibrating Box: Modal and Harmonic Analysis. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), 5(01), 401-403.
[3] Du, C., Gao, K., Li, J., & Jiang, H. (2014). Dynamics behavior research on variable linear vibration screen with flexible screen face. Advances in Mechanical Engineering, 6, 957140.
[4] Chen, B., Yan, J., Mo, W., Xu, C., Zhang, L., & Tamma, K. K. (2019). DEM simulation and experimental study on the screening process of elliptical vibration mechanical systems. Journal of Vibroengineering, 21(8), 2025-2038.
[5] Yin, Z., Zhang, H., & Han, T. (2016). Simulation of particle flow on an elliptical vibrating screen using the discrete element method. Powder Technology, 302, 443-454.
[6] Zhao, L., Zhao, Y., Liu, C., Li, J., & Dong, H. (2011). Simulation of the screening process on a circularly vibrating screen using 3D-DEM. Mining Science and Technology (China), 21(5), 677-680.
[7] Rodriguez, C. G., Moncada, M. A., Dufeu, E. E., & Razeto, M. I. (2016). Nonlinear model of vibrating screen to determine permissible spring deterioration for proper separation. Shock and Vibration, 2016.
