Más allá del par motor: El desafío de la gestión de la potencia en los equipos de trituración.

La gestión del par motor puede ser clave para las máquinas que ocasionalmente tienen que soportar sobrecargas.

Pero esa es solo una parte de la historia. Ya sea que procesen roca dura, escombros de demolición o áridos reciclados, las trituradoras operan en condiciones altamente impredecibles.

Las características del material pueden cambiar rápidamente, la consistencia de la alimentación rara vez es perfecta y las sobrecargas representan un riesgo operativo constante.

Los sistemas de transmisión tradicionales se han basado históricamente en la transmisión mecánica directa del motor a la trituradora. Si bien este método suele ser robusto, puede exponer todo el sistema a picos de torsión repentinos durante el arranque, en caso de obstrucción o si entra material no triturable en la cámara.

Las consecuencias de estos escenarios serán un desgaste acelerado, fatiga del sistema de transmisión, intervalos de mantenimiento más prolongados y, potencialmente, costosos tiempos de inactividad.

“Se espera que los equipos de trituración absorban enormes variaciones de carga manteniendo una producción continua”, afirma Gianluca Pagani, director técnico y de I+D de Transfluid, un fabricante global especializado en componentes industriales y marinos avanzados.

Gianluca Pagani, Director Técnico y de I+D de Transfluid

“El reto”, añade, “es que los sistemas mecánicos no responden bien a los golpes de forma natural, y cuanto más agresivo sea el entorno operativo, más importante se vuelve la gestión controlada del par motor”.

Desde la transmisión de energía hasta la gestión de la energía.

En el sector de la trituración móvil, cada vez se reconoce más que los sistemas de transmisión de potencia no deben considerarse como enlaces mecánicos pasivos, sino que deben desempeñar un papel activo en el control de las cargas, la estabilización del rendimiento y la protección de los componentes críticos.

Esto se puede observar en la adopción de acoplamientos hidrodinámicos de llenado variable, que transfieren el par a través de un medio fluido en lugar de mediante contacto mecánico directo.

Al controlar cómo se transmite el par motor durante el arranque y el funcionamiento, estos sistemas reducen las vibraciones mecánicas y suavizan la interacción entre el motor, el propulsor y la trituradora.

Esto permite a los operadores lograr un arranque controlado bajo carga. Además, reduce la tensión en las cajas de engranajes y los sistemas de transmisión, y contribuye a mejorar la estabilidad del sistema en condiciones de funcionamiento con niveles fluctuantes de demanda de energía.

Tanto para las máquinas diésel como para las eléctricas, tecnologías como los acoplamientos hidráulicos de llenado variable KPT de Transfluid están diseñados en torno a este principio.

“El sistema utiliza una bomba de alimentación de aceite de accionamiento externo y un conjunto de válvulas de accionamiento eléctrico para regular el flujo de aceite dentro del acoplamiento, lo que permite un acoplamiento suave y una transferencia de par controlada”, afirma Samuele Aguggiaro, director mecánico de I+D de Transfluid.

El resultado no es solo un arranque más suave, sino también la capacidad de aislar el motor principal de condiciones de carga perjudiciales.

Según Aguggiaro, “la industria ha ido más allá de simplemente preguntarse si una máquina puede arrancar bajo carga.

Maximizar el tiempo de actividad y la vida útil es increíblemente importante en las trituradoras, algunas de las cuales pueden ser enormes y tremendamente caras.

“Ahora la atención se centra en cómo gestionar esa carga de forma inteligente a lo largo del ciclo operativo, porque eso afecta directamente a la vida útil de los componentes, el consumo de combustible, la eficiencia energética y el tiempo de actividad.”

Fiabilidad bajo presión

Para los fabricantes de equipos originales (OEM), la fiabilidad del sistema de transmisión se ha vuelto cada vez más importante a medida que las máquinas se vuelven más potentes, y también aumentan las expectativas de los clientes en cuanto al tiempo de actividad.

Las trituradoras modernas suelen operar en entornos remotos o de alto coste, donde cualquier tiempo de inactividad no planificado tiene consecuencias operativas y, por lo tanto, financieras inmediatas.

Esto es especialmente cierto en las aplicaciones de reciclaje urbano, donde los contratistas a menudo se enfrentan a plazos ajustados, material de alimentación variable y presión por parte de las autoridades locales para minimizar las molestias.

En estas condiciones, una entrega de par más suave y una protección contra sobrecargas integrada pueden ofrecer ventajas operativas significativas.

Los acoplamientos hidrodinámicos pueden ayudar a absorber las vibraciones y reducir la transmisión de cargas de choque a través del sistema de transmisión. Estos factores contribuyen significativamente a prolongar la vida útil de los componentes conectados y, por consiguiente, la vida útil de la trituradora.

Además, siempre se agradece la tecnología que simplifique el mantenimiento y reduzca su complejidad en el campo. Esto incluye el montaje externo de componentes como filtros de aceite, bombas de alimentación y válvulas de control.

La posibilidad de desconectar el motor de la carga también facilita el calentamiento sin carga y la aceleración controlada, lo que ayuda a reducir el estrés durante las secuencias de arranque de la máquina.

Samuele Aguggiaro, director mecánico de I+D de Transfluid.

Sistemas más inteligentes para operaciones modernas

A medida que los equipos de trituración y cribado se conectan cada vez más digitalmente, los sistemas de transmisión también evolucionan más allá de las funciones mecánicas básicas.

Los sistemas de gestión electrónica se están integrando cada vez más en las tecnologías de acoplamiento para proporcionar monitorización, diagnóstico y control operativo remoto.

Sistemas como la plataforma de gestión MPCB de Transfluid pueden monitorizar las velocidades de entrada y salida, realizar un seguimiento de los parámetros de acoplamiento, proporcionar señales de alarma a las salas de control centrales y admitir la implementación de la lógica de enclavamiento.

En las aplicaciones con motores diésel, los sistemas de gestión también pueden medir el par y la potencia, al tiempo que ayudan a los operadores a optimizar los perfiles de acoplamiento y desacoplamiento.

Para los operadores, esto forma parte de una tendencia positiva en el sector hacia el mantenimiento predictivo y la transparencia operativa.

«En el sector del reciclaje y los áridos, los operadores se ven presionados para maximizar la disponibilidad y, al mismo tiempo, controlar los costes de mantenimiento», afirma Pagani. «Una mayor visibilidad del comportamiento del sistema de transmisión permite identificar los problemas con antelación y ayuda a evitar el tipo de fallos que provocan importantes interrupciones en la producción».

Las trituradoras operan habitualmente en entornos remotos donde un tiempo de inactividad no planificado podría suponer una interrupción prolongada de las operaciones.

Este nivel de monitorización cobra especial relevancia a medida que la electrificación se extiende a los equipos de trituración. Los sistemas de transmisión eléctrica pueden ofrecer un par motor elevado de forma instantánea, lo que genera exigencias adicionales en los sistemas de transmisión durante la aceleración y los cambios de carga.

Como resultado, la gestión controlada del par motor se considera cada vez más un factor clave para el buen rendimiento tanto de las máquinas diésel como de las eléctricas.

Un cambio de mentalidad en el triturado y el reciclaje.

El cambio generalizado que se está produciendo en los procesos de trituración, cribado y reciclaje no se limita a la simple adición de nuevos componentes. Refleja una transformación más amplia en la forma en que se evalúa el rendimiento de las máquinas.

Históricamente, los sistemas de transmisión solían considerarse secundarios en comparación con el rendimiento o la potencia instalada. Hoy en día, los fabricantes de equipos originales y los usuarios finales dan mayor importancia al costo total de propiedad, la vida útil del equipo y la resiliencia operativa.

Y eso está cambiando el papel de las tecnologías de transmisión de potencia en el diseño de máquinas.

En lugar de funcionar como conectores mecánicos, sistemas como los acoplamientos hidráulicos de llenado variable se están convirtiendo en parte de una estrategia más amplia para mejorar la fiabilidad, la eficiencia y la protección de la maquinaria.

Para una industria que opera bajo una presión cada vez mayor para mejorar la productividad y, al mismo tiempo, reducir el riesgo operativo, la capacidad de gestionar activamente el par motor, en lugar de simplemente transmitirlo, podría convertirse en una de las prioridades de ingeniería clave de la próxima generación de equipos de trituración.

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Este artículo fue producido por KHL Content Studio, en colaboración con expertos de Transfluid.

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Todas las imágenes cortesía de Transfluid.

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