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Monitoreo de vibraciones en chute de cintas transportadoras

1 de septiembre de 2023

El objetivo principal de este caso es utilizar la tecnología de detección inalámbrica de Dynamox, a través del monitoreo de vibraciones, para detectar fallas en los chutes de las cintas transportadoras y monitorear sus condiciones dinámicas.

Monitoreo de vibraciones en chute

A continuación, puedes consultar el estudio completo.

Equipos 

Se utilizaron dos equipos para realizar este estudio:

Cinta transportadora

Transporta el material desde las minas hasta las plantas de procesamiento o las zonas de carga.

Chute

Es una parte de la cinta transportadora que redirige la trayectoria del material.

Monitoreo de vibraciones en cintas transportadoras y chutes.

Funcionamiento

Un chute de transferencia es un componente de la cinta transportadora que permite la transición controlada de materiales entre cintas o equipos. Su función es garantizar que la transferencia se realice de manera eficiente, minimizando los derrames, reduciendo la generación de polvo y evitando el desgaste excesivo de los equipos implicados.      

Estos equipos están diseñados con un revestimiento adecuado para guiar el material de la forma más suave posible, absorbiendo el impacto de un gran volumen de material. De ese modo, es posible gestionar las fuerzas de impacto sobre las cintas, lo que contribuye al rendimiento general y a la fiabilidad del sistema de transporte.  

Monitoreo de vibraciones en funcionamiento

Monitoreo de vibraciones: problema

El impacto y la fricción del material transportado con el revestimiento del chute provocan su degradación y/o desprendimiento, lo que puede causar graves problemas.  

Una placa que se desprende de la estructura del chute puede atascar el equipo o dañar la cinta transportadora. 

Entre las diversas fallas, dos requieren especial atención: (i) desprendimiento y/o (ii) desgaste de las placas de revestimiento.

Solución: DynaPredict + DynaLoggers 

La Plataforma Dynamox Web es el entorno en la nube donde se centralizan los datos registrados por los DynaLoggers y recolectados por la aplicación móvil o el gateway para su análisis, interpretación y pronóstico de fallas

Once Dynaloggers de generación anterior (TcA) se instalaron estratégicamente en la parte inferior y superior del chute con el fin de registrar la vibración triaxial de cada punto. 

Once Dynaloggers de generación anterior (TcA) se instalaron estratégicamente en la parte inferior y superior del chute con el fin de registrar la vibración triaxial de cada punto. 

Actualmente, la familia Dynaloggers incluye nuevos modelos con diversas mejoras: el HF+, el TcAg y el TcAs. Este último es el más recomendado para el monitoreo del chute.

DynaSens 

DYNASENS es el servicio de DYNAMOX que facilita a los técnicos la inspección de activos en campo. Con este servicio, es posible establecer rutas y rellenar los checklists de monitoreo. Además de consultar los datos en la propia aplicación, puedes integrar la información con la plataforma DYNAPREDICT.

Con este servicio, los inspectores han podido registrar el estado del chute y señalar la necesidad de mantenimiento dentro de la plataforma mediante indicadores de criticidad.

Estrategia de investigación

Monitoreo de vibraciones en estrategias de investigación

Desprendimiento de placas: el defecto  

Los tornillos que sujetan las placas que cubren el chute se aflojaron deliberadamente.

Monitoreo de vibraciones: Desprendimiento de placas

Desprendimiento de placas: señal

Señal de desprendimiento de placa

La separación de las placas del revestimiento del chute provoca un cambio en la respuesta vibratoria de la estructura. Tras la separación de una o varias placas, se produce un cambio en la forma de onda de aceleración, caracterizado por una mayor presencia de picos (impactos).

Desprendimiento de placas: telemetría

Telemetría y desprendimiento de placas

Se observa que la métrica RMS (Root Mean Square) de la aceleración en los rangos de frecuencia de 500 a 1000 Hz y el valor pico a pico global de la aceleración son buenos indicadores para detectar este aumento de la impulsividad de la señal.

El gráfico muestra los niveles de vibración basados en estas métricas en diferentes zonas de la rampa de transferencia. El análisis del gráfico revela que, para ambas métricas, la presencia de una placa desprendida puede distinguirse fácilmente de una placa en condiciones normales. Además, la diferencia entre una placa sana y una placa desprendida es más prominente cuando se evalúa el valor pico a pico en comparación con el RMS de la aceleración. Sin embargo, cada región de la patada debe analizarse en función de su historial específico, ya que los niveles de vibración entre cada región pueden variar significativamente.

Desgaste de la placa: DynaSens

A partir de los datos de los informes de los inspectores de mantenimiento a lo largo del tiempo, podemos determinar cuándo debe producirse un cambio en la señal de vibración.  

Desgaste de placas

Desgaste de la placa: el cruce

Al cruzar los datos de criticidad de los informes de la inspección sensitiva con las métricas clásicas, podemos identificar una correlación.

Monitoreo de vibraciones y desgaste de placas

También podemos cruzar los datos de sensibilidad con métricas más avanzadas, como la energía o el centroide de la densidad espectral de potencia (Power Spectral Density – PSD, por su sigla en inglés). Estas métricas son menos ruidosas.

Monitoreo de vibraciones y desgaste de placas (1)

Desgaste de placas: diagnósticos

La tecnología de monitoreo de vibraciones de DYNAMOX es capaz de identificar regiones de alto desgaste o sin placa de revestimiento. 

Esto permite controlar el avance del desgaste y planificar el mantenimiento.

Diagnóstico de desgaste de placas

El uso de la tecnología de monitoreo de vibraciones de Dynamox se sobresale por captar los cambios en el comportamiento dinámico del chute de transferencia de las cintas transportadoras, captando tanto la evolución del desgaste del revestimiento como el aflojamiento de las placas. 

La adopción del monitoreo remoto del estado de activos, como el chute de transferencia, reduce el número de activos en la ruta de inspección de campo, la presencia de personas en las áreas operativas, además de permitir la planificación estratégica del mantenimiento de la planta. Estas acciones fomentan la seguridad de los empleados, aumentan la fiabilidad de la planta y reducen los costes de mantenimiento.

Puedes encontrar más casos como este en nuestro blog. Lee también sobre cómo “La solución Dynamox identifica una falla en el motor de un agitador de la célula”.

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