Medición de deformaciones - clave en el desarrollo de vigas

Medición de deformaciones - clave en el desarrollo de vigas

medición-de-deformaciones-en-vigaslogo-hbm-medición07Para verificar los modelos teóricos en el desarrollo de una nueva viga de elevación, Bromma Conquip llevó a cabo mediciones de tensión en el acero. La compañía realizó pruebas de campo y utilizó la tecnología de las galgas extensiométricas de HBM.

Bromma Conquip es líder mundial en la fabricación de spreaders para contenedores. Los puertos de todo el mundo utilizan sus spreaders con grúas y carretillas elevadoras para las tareas pesadas y perfectamente implementadas que permiten las operaciones portuarias.

Pruebas de campo para verificación

Cuando Bromma consideró que era tiempo para desarrollar una nueva generación de vigas de elevación para aplicaciones móviles de la compañía (por ejemplo, camiones de volteo), era importante verificar los cálculos teóricos con mediciones reales. Y por primera vez, la compañía decidió realizar pruebas de campo a gran escala usando galgas extensiométricas.

Matts Idof, Ingeniero en Desarrollo de Bromma Conquip menciona:

“Queríamos garantizar que nuestros cálculos fueran correctos y que pudiéramos añadir análisis estructural de elementos finitos (FEM) basados en datos reales. Estábamos particularmente interesados en observar la deformación del acero mientras está en funcionamiento para calcular la fatiga y finalmente, predecir el tiempo de vida de las nuevas vigas”.

“Fue la primera vez que usamos mediciones de campo a esta escala”, dice Mats Idoff, Ingeniero en Desarrollo de Bromma Conquip. “Para asegurar que las galgas extensiométricas fueran montadas correctamente en nuestros equipos, decidimos traer especialistas de Ingeniería de Proyectos de HBM. El diálogo con HBM fluyó muy bien y gracias a eso, hoy en día tenemos una mejor idea de cómo podemos tomar ventaja de la tecnología de medición”.

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 El Reto

Bromma Conquip quería remplazar su vieja generación de vigas de elevación, componentes críticos usados en sus spreaders para grúas móviles para puertos y otras áreas en donde la carga y descarga es crucial.

Como parte de su desarrollo del producto, Bromma quería verificar sus modelos teóricos midiendo la tensión en el acero tanto en las viejas vigas como en las nuevas versiones.

 La Solución

Bromma Conquip empezó a trabajar con los Ingenieros de Proyectos de HBM para el correcto montaje de las galgas extensiométricas y cables sobre los spreaders en el campo, para lograr una cadena de medición fiable.

El Resultado

Ayudado por HBM, Bromma Conquip pudo verificar sus cálculos para la nueva generación de vigas, la cual está ahora en producción. Estas mediciones han sido la base de cálculos de fatiga para la predicción del tiempo de vida del producto, debido a que Bromma Conquip pudo ser capaz de seguir la manera en que funcionan las cargas y cómo la tensión varía en un funcionamiento real, la compañía ahora entiende mejor los factores dinámicos que afectan el uso de sus vigas de elevación. Como parte del proceso,

Bromma Conquip ha aprendido otras formas de usar la tecnología de medición para el futuro desarrollo de sus productos.

Colocando las galgas extensiométricas de la manera correcta

Mats y sus colegas decidieron usar galgas extensiométricas, las cuales querían montar en ubicaciones estratégicas con altos niveles de tensión -en la nueva viga y en la vieja. También querían comparar como las dos generaciones de vigas se desempeñaban en un funcionamiento real.

“Fue la primera vez que usamos mediciones de campo en esta escala. Sabíamos qué es lo que queríamos medir, pero no teníamos experiencia en la colocación de galgas extensiométricas. Esa es la razón por la cual decidimos delegar esa tarea a los ingenieros de HBM para que nos ayudaran”.

galga-extensiometrica-en-vigasLas galgas extensiométricas fueron montadas en ubicaciones estratégicas (con altos niveles de tensión) en las vigas.Bromma Conquip uso alrededor de 60 sensores y adquisidores de datos compactosQuantumX CX22B-W, en combinación con el amplificador QuantumX MX 1615 en un sistema distribuido que reduce la necesidad de cableado.

 

Expertos especializados 

Bromma Conquip ya ha usado equipos de HBM en su centro de pruebas en Malasia. Y esta vez la compañía quería implementar la misma tecnología para mediciones en campo, tanto en su fábrica en Suecia como en los puertos de sus clientes en Canadá y China.

“Con nuestro personal, podemos medir en nuestro centro de pruebas”, dice Idoff “Pero cuando se trata de mediciones de campo, necesitábamos traer a especialistas”.

La colaboración de Bromma Conquip con HBM fue buena. HBM instaló la cadena de medición y tomó las mediciones, mientras que los Ingenieros en Desarrollo de Bromma analizaron los resultados.

“La tecnología es muy susceptible”, dice Herman Lingefelt, Ingeniero de Proyecto de HBM, quien participó en los tres proyectos en Bromma. “Así que es importante que todo funcione perfectamente todo el tiempo. El proceso de pegar las galgas extensiométricas a la construcción de acero es fundamental para resultados fiables.”

Durante el proyecto se usaron adquisidores de datos compactos CX22B-W junto con el amplificador QuantumX MX1615 y alrededor de 60 sensores en un sistema distribuido, el cual reduce la necesidad de cableado.

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El cableado como un reto

El cableado sigue siendo un desafío porque las vigas se mueven hacia adentro y hacia afuera cuando están en funcionamiento para adaptarse a diferentes tamaños de contenedores, por lo que los cables deben ser capaces de moverse. Otro reto fue que la prueba tenía que operar independientemente por tres días – en campo y con un funcionamiento real – en sitios de clientes de Bromma Conquip.

“Esta tarea requería cierta flexibilidad, pero nuestros clientes estaban muy complacidos y nuestra colaboración con HBM fluyó muy bien” dice Idoff. “Cuando los problemas surgían, los solucionamos a lo largo del camino y aprendimos mucho durante el proceso. Ahora, sabemos mucho más sobre cómo podemos usar la tecnología de medición de HBM”.

Mejor control dinámico

La grabación de vídeo complementó la recopilación de datos tradicionales, una metodología que se ha vuelto más común en los últimos años, de acuerdo con datos de HBM. Gracias a eso, Bromma obtiene una imagen visual de lo que sucede cuando se producen discrepancias en los datos. Los resultados de las mediciones coincidieron con los cálculos teóricos y la nueva viga está ahora en el proceso de producción.

“Además de verificar que basamos nuestras decisiones en los cálculos correctos, adquirimos nuevos datos que están relacionados con factores dinámicos”, dice Idoff. “Ahora, tenemos una mejor idea de los cambios de tensión en la viga durante su funcionamiento y cómo se comportan las cargas en el mundo real”.

Bromma Conquip

Bromma Conquip es un líder del mercado en la fabricación de spreaders – con más de 9.000 spreaders en operación en todo el mundo. Los spreaders de Bromma están en funcionamiento en 97 de los 100 mejores puertos del mundo. Bromma actualmente fabrica todo tipo de spreaders – alrededor de 2,000 al año.

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Referencia: HBM, Aplicaciones ” Strain measurements play key role when Bromma develops new lifting beam for containers” [documento en https://www.hbm.com/en/5904/strain-measurements-play-key-role-when-bromma-develops-new-lifting-beam/ acceso: diciembre de 2016].

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