Desarrollo y avances en los sistemas de ensayo para motores hidráulicos de velocidad variable

El banco de ensayos se diseñó para el cliente Hydro Leduc, que deseaba hacer pruebas de unos nuevos motores con ajuste hidráulico de la cilindrada, para uso en grandes equipos agrícolas y de construcción. El banco de ensayos mide 6 m de largo, 3,1 m de ancho y 3,5 m de alto, pesa 17 toneladas y ha sido diseñado para funcionar durante 24 horas, 6 días a la semana.

Pero los requisitos no terminaban ahí. A diferencia de los motores hidráulicos de velocidad constante clásicos, los motores de velocidad variable trabajan en condiciones de potencia y velocidad muy dinámicas. Esto significa que las pruebas deben realizarse en un número mayor de puntos de funcionamiento. En consecuencia, este nuevo banco de ensayos cumple unos requisitos mucho más exigentes que el banco para motores de velocidad constante que InTest suministró a Hydro Leduc hace diez años.

Este nuevo banco permite medir los caballos desarrollados por los motores, y determinar el par y la velocidad. A continuación, la potencia se determina multiplicando el par por la velocidad. El banco que InTest ha suministrado a Hydro Leduc tiene una flexibilidad y adaptabilidad tal que es posible utilizarlo con todos los motores que fabrica la empresa.
Las rigurosas exigencias que planteaba la producción de este nuevo equipo hicieron que InTest recurriera de nuevo a los conocimientos y transductores de par de HBM.

Para adaptarse a los requisitos de solidez y prestaciones de medida, InTest equipó su banco de ensayos con transductores de par T40B de HBM, altamente precisos y con una excelente relación calidad-precio. El T40B ofrece una precisión de linealidad del 0,03% —incluida histéresis—, así como una elevada estabilidad frente a la temperatura.

Dispone de un sistema integrado de medición de la velocidad de rotación y puede utilizarse para hacer mediciones de potencia en cadenas cinemáticas. Además, la transmisión de señales digitales y de potencia se lleva a cabo sin contacto, cosa que contribuye a un funcionamiento a prueba de fallos y exento de mantenimiento. No existe contacto entre el transductor y la electrónica de medición, lo cual simplifica la implantación. Hydro Leduc necesitaba medir velocidades de hasta 2000 rpm. Sin embargo, el transductor T40B puede trabajar con velocidades de hasta 24.000 rpm, en otras aplicaciones más pesadas.

Además, los requisitos de medición de par de Hydro Leduc eran de tan solo 1300 Nm, un valor que el T40B alcanza holgadamente, ya que puede realizar mediciones directas hasta 2000 Nm (sin un transductor o multiplicador, que pueden afectar a la precisión).
Alexis Sanchis nos explicó que una de las dificultades del proyecto era la transmisión de las lecturas de par a la electrónica de detección, utilizando la salida de frecuencia del transductor:

"Elegimos una salida de frecuencia y no de tensión por las interferencias electromagnéticas que se producen en las proximidades del transductor, en el caso de algunos grandes motores eléctricos alrededor".

InTest lleva a cabo un proceso de mejora continua del software InNova, escrito en el lenguaje .NET (de Microsoft), que se encarga de controlar el banco de ensayos y del procesamiento de los datos. El usuario puede personalizar completamente este software de fuente abierta para desarrollar el banco de ensayos en función de sus requisitos.
Como ejemplo, el banco de ensayo de Hydro Leduc, diseñado en un principio para probar motores de cilindrada variable, ahora se puede utilizar con todos los motores de Hydro Leduc, que suman en total unos 350 modelos distintos. Hydro Leduc puede recopilar datos para llevar a cabo evaluaciones estadísticas, dirigidas a identificar tendencias divergentes en la producción de forma precoz. Además, le ayudan a garantizar la trazabilidad de sus productos.

La flexibilidad, fiabilidad y precisión demostradas por el transductor de par T40B en el nuevo banco de ensayos han hecho que Hydro Leduc lo haya adoptado en todas sus instalaciones de pruebas. El T40B no solo ha disparado la productividad de la empresa, sino que ha permitido al departamento de mantenimiento de Hydro Leduc reducir el número de artículos en su inventario y simplificar la gestión de componentes. De manera resumida, el transductor de par T40B ofrece las siguientes ventajas:

• Alta precisión: 1024 pulsos/revolución.
• Precisión angular de hasta 212 pasos.
• Sensor integrado, optimizado para campos magnéticos.
• Alta calidad de señal y de relación señal-ruido.
• No requiere ajustes adicionales entre la rueda de impulsos y el sensor.
• Entrehierro de hasta 2,5 mm entre la rueda de impulsos y el sensor.
• Protección frente a influencias ambientales.