Tecnología para el diagnóstico de máquinas

Cargar un vehículo de 350 toneladas en sólo tres movimientos es tarea de una máquina tan gigantesca como el camión que recibe la carga. Así como gigantescas serán las pérdidas de la empresa que tiene que detener su producción por una falla no detectada a tiempo.

En esta industria de grandes dimensiones, el doctor Pedro Saavedra González, del departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad, ha entendido la importancia del mantenimiento predictivo. Y la ciencia lo ha acompañado en la búsqueda de soluciones mediante el análisis de vibraciones.

Sí. Gracias a sus años de investigación y recientemente con el proyecto Fondecyt Nuevas técnicas de mantenimiento predictivo mediante análisis de vibraciones aplicadas a máquinas críticas de la minería, dio en el clavo para atender a una necesidad que la industria del sector pedía a gritos.

Como resultado de este trabajo, su equipo creó un software capaz de auscultar, como si fuera un médico, a grandes máquinas –como una pala mecánica que carga más de 100 toneladas de una vez- sin que ésta deje de funcionar.

La instalación de sensores y su monitoreo desde un lap top o desde un computador instalado en una cómoda oficina son la base de una tecnología única que ahorra millones. [subir]

Síntomas

Saavedra explica que el uso de vibraciones para detectar problemas se aplica a todo tipo de máquinas, desde un refrigerador hasta aquellas que cumplen una función crítica en las grandes industrias.

Las vibraciones son los síntomas que detectados a tiempo permiten tomar decisiones antes de que una máquina colapse. La metodología se ha difundido ampliamente por su eficiencia, sin embargo, hasta ahora no existía un producto capaz de atender los problemas de equipos tan complejos como los que operan en el área minera.

Y es en este campo que la investigación contribuyó a obtener una metodología de procesamiento de señales y a mejorar la confiabilidad en el diagnóstico de fallas.

La idea respondió a que las empresas debían detener sus faenas para hacer los diagnósticos necesarios, una tarea muy costosa cuando la competitividad exige aprovechar los recursos al máximo.

“El conocimiento mundial actual en el tema ha sido obtenido mayoritariamente en forma empírica a través de correlaciones entre diferentes parámetros vibratorios medidos en máquinas bajo diferentes tipos de fallas. Pero es incompleto. Son pocos los trabajos publicados respecto al comportamiento dinámico de máquinas sometido a las diversas fallas que se presentan en ellas, y aún son menos los trabajos que han convalidado el estudio teórico con mediciones experimentales”. Con elproyecto de investigación que se está desarrollando, se espera crear conocimiento que permita explicar con bases teóricas lo que hoy día se hace sólo empíricamente.

Saavedra recuerda que en Chile y en el mundo las compañías mineras, desde hace unos 20 años, comenzaron a implementar una estrategia de mantenimiento predictivo para las máquinas de sus plantas de proceso. Hoy día existe el interés de aplicarlo a las máquinas críticas de la mina: Camiones que transportan el mineral, las palas usadas para cargarlos y las perforadoras con el objeto de poder aumentar la disponibilidad de ellas. [subir]

En la empresa

SiAMFlex, Sistema Avanzado de Monitoreo Flexible,es el nombre del sistema de monitoreo, vigilancia y diagnóstico creado por Saavedra y su equipo de trabajo. La gran novedad es que se personaliza para la máquina específica en la que se va a instalar. Es el caso de SiAMFlex-Palas, un sistema específico para las palas de la minería, a diferencia de otros sistemas de monitoreo que son para máquinas rotatorias en general.

Este es un sistema multicanal que puede monitorear simultáneamente las vibraciones de las transmisiones de levante, empuje-recogida y giro, las temperaturas en los rodamientos de la máquina, las deformaciones - mediante strain-gauges- de puntos críticos de la estructura, las aceleraciones angulares de los motores principales y variables de operación.

El software ofrece capacidades de análisis sin precedente, al monitorear las vibraciones, aceleraciones angulares y esfuerzos mientras la pala está trabajando. Esto evita la pérdida de producción del procedimiento tradicional de efectuar las mediciones con el balde vacío. Además, la transmisión de datos inalámbrica del sistema evita los riesgos que le pudiera ocurrir a la persona que realiza las mediciones con la máquina moviéndose.

Desde hace seis meses el sistema está instalado y funciona con éxito en una gigantesca pala de la Compañía Minera del Pacífico, en Huasco, empresa productora de fierro. [subir]