Mediciones de deformación: esenciales para el desarrollo de una nueva vigueta de izada para contenedores en Bromma

Bromma Conquip es el líder mundial en fabricación de spreaders. Sus enormes spreaders se utilizan en las grúas y carretillas elevadoras de puertos de todo el mundo. Tienen un rendimiento irreprochable en aplicaciones pesadas y facilitan enormemente la actividad portuaria.

Pruebas de campo con fines de verificación

Cuando llegó el momento de desarrollar una nueva generación de viguetas de izada de pesos para aplicaciones móviles (por ejemplo, spreaders montados sobre camión), Bromma Conquip consideró esencial verificar sus cálculos teóricos con medidas experimentales. Así que, por vez primera, la empresa decidió realizar pruebas de campo a gran escala con galgas extensométricas.

Según Mats Idoff, ingeniero de desarrollo de Bromma Conquip:

"Queríamos asegurarnos de que nuestros cálculos eran correctos y que podíamos aplicar análisis de elementos finitos basados en datos reales. En especial, nos interesaba conocer las deformaciones del acero durante el funcionamiento del equipo, con el fin de calcular la fatiga y, en último término, predecir la vida útil de las nuevas viguetas".

"Era la primera vez que nos embarcábamos en mediciones de campo a esta escala", reconoce Mats Idoff, ingeniero de desarrollo de Bromma Conquip. "Decidimos recurrir a los especialistas de HBM Nordic Project Engineering, para garantizar un montaje correcto de las galgas extensométricas en nuestros equipos. El diálogo con HBM fue muy fluido. De cara al futuro, ahora tenemos mucho más claro cómo podemos aprovechar la tecnología de medición".

Desafío

Bromma Conquip quería renovar su antigua generación de viguetas de izada de pesos. Estas viguetas son componentes críticos que se emplean en los spreaders móviles de puertos y otras instalaciones en las que las operaciones de carga y descarga son cruciales. Dentro de su programa de desarrollo de productos, Bromma quería verificar sus modelos teóricos midiendo tensiones en el acero; tanto en las viguetas antiguas como en las nuevas versiones.

Solución

Bromma Conquip recurrió a HBM Nordic Project Engineering para montar correctamente galgas extensométricas y cables en sus spreaders —en instalaciones reales— y obtener una cadena de medición fiable.

Resultado

Con la ayuda de HBM, Bromma Conquip ha verificado los cálculos de su vigueta de nueva generación, que ya se encuentra en producción. Estas medidas ha servido de base a una serie cálculos de fatiga dirigidos a predecir la vida útil del nuevo producto. Bromma Conquip ha conseguido caracterizar el comportamiento de las cargas y las variaciones en las tensiones durante el funcionamiento real. Ahora, conocen más a fondo los factores dinámicos que afectan al uso de sus viguetas de izada. Como añadido al proceso, Bromma Conquip ha encontrado otras formas de capitalizar la tecnología de medición de cara a su futuro desarrollo de productos.

Montaje correcto

Mats and his colleagues chose to use strain gauges, which they wanted mounted at strategic locations with high stress levels – in the new beam and in the old beam. They also wanted to compare how the two generations of beams performed in operation.

"Era la primera vez que nos embarcábamos en mediciones de campo a esta escala. Teníamos claro lo que queríamos medir, pero no teníamos experiencia en cómo montar correctamente galgas extensométricas en nuestros equipos. Por eso pedimos asistencia a HBM Nordic Project Engineering".

Durante el desarrollo de una nueva vigueta de izada de pesos, Bromma Conquip midió tensiones sobre el acero con el fin de verificar sus modelos teóricos. Para ello, realizó pruebas de campo con tecnología de galgas extensométricas de HBM. HBM también aportó asesoramiento experto.

Cosa de expertos

Bromma Conquip ya había utilizado productos de HBM en su centro de pruebas de Malasia. Pero, en esta ocasión, quería utilizar la misma tecnología en condiciones de campo; en concreto, en su fábrica de Suecia y en instalaciones de sus clientes en puertos de Canadá y China.

"Con nuestro personal podemos medir en nuestro centro de pruebas —explica Idoff—, pero para hacer pruebas de campo necesitábamos la ayuda de expertos".

Tecnología sensible

La asociación entre Bromma Conquip y HBM funcionó a la perfección. HBM se encargó de configurar la cadena de medición y de hacer las mediciones. Los ingenieros de Bromma analizaron los resultados.

"Esta tecnología es muy sensible", dice Herman Lingefelt, un ingeniero de proyecto de HBM que ha participado en los tres proyectos con Bromma. "Por eso es tan importante que todo funcione a la perfección en todo momento. El proceso de pegar con adhesivo las galgas extensométricas a la estructura de acero es crítico para obtener resultados fiables".

En los proyectos se emplearon registradores de datos CX22s—pequeños y compactos— en combinación con el amplificador QuantumX MX1615 y unos 60 sensores. Se utilizó un sistema distribuido que reduce las necesidades de cableado.

El reto del cableado

Con todo, el cableado fue todo un reto, porque durante el funcionamiento las viguetas se mueven hacia el interior y hacia el exterior, para acomodar distintos tamaños de contenedores, y los cables debían ser capaces de acompañarlas durante esos movimientos. Otro reto era la duración: las pruebas debían durar tres días, en exteriores y en entornos reales de producción, en las instalaciones de varios clientes de Bromma Conquip.

"Hizo falta una buena dosis de flexibilidad, pero nuestros clientes nos dieron todas las facilidades y el diálogo con HBM fue muy fluido", afirma Idoff. "Cuando surgieron dificultades, las resolvimos sobre el terreno y aprendimos mucho en el proceso. De cara al futuro, ahora tenemos mucho más claro cómo podemos aprovechar la tecnología de medición".

Mejor control dinámico

La adquisición de datos tradicional se complementó con grabaciones en vídeo, una metodología que, según HBM, está ganando popularidad en los últimos años. De este modo, cuando se detecta alguna anomalía en los datos, Bromma dispone de una imagen visual de lo que está ocurriendo. Los resultados de medición tuvieron una buena correlación con los cálculos teóricos y la nueva vigueta de izada ya está en producción en Bromma Conquip.

"Además de verificar que nuestras decisiones se apoyan en cálculos correctos, adquirimos nuevos datos sobre factores dinámicos", comenta Idoff. "Ahora tenemos una idea más clara de cómo varían las tensiones en la vigueta durante el funcionamiento y de cómo se comportan las cargas en condiciones reales".

Las galgas extensométricas se instalan en puntos estratégicos de las viguetas (con altos niveles de tensión). Bromma Conquip utilizó alrededor de 60 sensores y pequeños registradores compactos CX22s, en combinación con el amplificador Quantum MX1615, en un sistema distribuido que redujo las necesidades de cableado.
"Con nuestro personal podemos medir en nuestro centro de pruebas —explica Idoff—, pero para hacer pruebas de campo necesitábamos la ayuda de expertos"

Bromma Conquip

Bromma Conquip is a market leader in spreader manufacturing – with more than 9,000 spreaders in operation worldwide – wherever containers are transported. Bromma’s spreaders are in operation in 97 out of the world’s top 100 ports. Bromma currently manufactures all types of spreaders – about 2,000 annually.

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