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Jul 29, 2023

Cómo seleccionar el alimentador vibratorio adecuado

31 de octubre de 2019 Los alimentadores vibratorios se han utilizado en la industria manufacturera durante varias décadas para mover de manera eficiente materiales finos y gruesos que tienden a compactarse, apelmazarse, untarse, romperse o fluidificarse.

31 de octubre de 2019

Los alimentadores vibratorios se han utilizado en la industria manufacturera durante varias décadas para mover eficientemente materiales finos y gruesos que tienden a compactarse, apelmazarse, untarse, romperse o fluidizarse. Debido a que pueden controlar el flujo de material, los alimentadores vibratorios manejan materiales a granel en todas las industrias, incluidas la farmacéutica, automotriz, electrónica, alimentaria y de embalaje. Estos alimentadores también avanzan materiales como vidrio, acero de fundición y plásticos en instalaciones de construcción y fabricación.

Los alimentadores pueden variar desde pequeños modelos neumáticos montados en una base que mueven pequeñas cantidades de material seco a granel hasta alimentadores electromecánicos mucho más grandes que transportan toneladas de material por hora. Los usuarios recurren a los alimentadores vibratorios cuando quieren mover materiales delicados o pegajosos sin dañarlos ni licuarlos.

Los alimentadores vibratorios manejan una amplia variedad de materiales que incluyen, entre otros: almendras, piedra caliza triturada, maíz sin cáscara, metal en polvo, palanquillas de metal, diversos accesorios de tubería, desechos de latón y bronce, automóviles triturados y desmenuzados, escoria caliente y mucho más. Debido a que emiten vibraciones precisas, los alimentadores vibratorios también se utilizan para procesar piezas pequeñas, como monedas, arandelas o juntas tóricas, mientras se mueven a lo largo de una cinta transportadora.

Otras aplicaciones comunes de la alimentación vibratoria incluyen:

* Flujo controlado de ingredientes a los tanques de mezcla * Rociar coberturas o recubrimientos sobre alimentos y productos lácteos * Agregar aglutinantes y carbonos a los sistemas de reprocesamiento de arena de fundición * Alimentación de aditivos químicos en los procesos de blanqueo de pulpa y papel o de manejo de astillas * Alimentación de piezas metálicas a los hornos de tratamiento térmico * Alimentación de chatarra o vidrio desecho a los hornos.

Los fabricantes han mejorado y modificado los alimentadores y transportadores vibratorios a lo largo de los años para mejorar su función en múltiples aplicaciones de procesamiento. Los equipos más recientes ofrecen mayores ahorros de energía, un control más preciso sobre el flujo de materiales, un mantenimiento más sencillo y una variedad más amplia de opciones. Los proveedores líderes ahora también brindan un mejor soporte técnico y, en algunos casos, una entrega más rápida del producto a su planta.

Prácticamente todos los equipos vibratorios, independientemente de su tipo o tamaño, están construidos con materiales que pueden resistir el duro entorno de la industria manufacturera. Las bandejas del alimentador vibratorio pueden fabricarse de acero inoxidable, que es mucho menos susceptible a los materiales corrosivos. La construcción completamente cerrada del motor interno ofrece protección contra elementos ambientales para garantizar el máximo tiempo de actividad.

Los alimentadores vibratorios también ahorran a los usuarios tiempo y dinero en mantenimiento, porque no tienen piezas móviles, aparte de la unidad de accionamiento vibratorio. Esto significa que se estropean con menos frecuencia y las piezas del alimentador vibratorio son fáciles de reemplazar. Otras ventajas de los alimentadores vibratorios incluyen: diseño ergonómico, adaptabilidad y versatilidad, efectividad y precisión.

Cómo seleccionar el diseño de alimentador vibratorio adecuado Hay dos diseños básicos disponibles a la hora de seleccionar un alimentador vibratorio: electromagnético y electromecánico. Una tercera opción, los alimentadores vibratorios neumáticos, son básicamente una alternativa a los alimentadores electromecánicos, ya que tienen el mismo concepto de diseño simple de fuerza bruta: el accionamiento vibratorio está conectado directamente a la bandeja.

Estas son las ventajas y desventajas básicas de estos tres alimentadores:

Los alimentadores electromagnéticos proporcionan intensidad variable con una frecuencia normalmente fija de 3600 vibraciones por minuto (VPM). Solo requieren energía monofásica, ofrecen una parada rápida y son ideales para climas fríos. Sin embargo, son sensibles a las fluctuaciones de voltaje de línea y los cambios de temperatura no son adecuados para áreas peligrosas. También necesitan un ajuste constante si hay cambios de velocidad o carga.

Estas unidades funcionan bien con material seco, de flujo libre, granulado o granulado. Pueden controlar el flujo de material desde unas pocas libras hasta varias toneladas por hora y pueden diseñarse a medida para adaptarse al flujo de material desde unos pocos pies (con un solo accionamiento) hasta 20 pies (con múltiples accionamientos).

Los alimentadores electromecánicos funcionan con vibradores eléctricos giratorios gemelos que proporcionan una gama más amplia de combinaciones de carrera/frecuencia. Su flexibilidad se mejora aún más con un variador de frecuencia (VFD), que proporciona un ajuste rápido y sencillo sin tener que ajustar manualmente los pesos excéntricos.

Un VFD con frenado dinámico o un motor de arranque con freno dinámico finalizará la vibración más rápido para limitar el movimiento errático y apagar. Este diseño proporciona el funcionamiento más silencioso y es menos susceptible a las cargas en la cabeza. Estos alimentadores funcionan bien en condiciones peligrosas cuando se instalan vibradores a prueba de explosiones.

Los alimentadores neumáticos funcionan mejor en condiciones peligrosas porque son impulsados ​​por un vibrador de pistón con amortiguación de aire, que produce una fuerza lineal más suave y puede funcionar de forma segura en altas temperaturas. Es el más sencillo de mantener de los tres alimentadores y los controles son los más económicos.

Si bien un alimentador neumático no requiere ajuste, existen limitaciones en cuanto al tamaño físico de la bandeja y las tasas de alimentación. Estas unidades también son menos adecuadas para funcionar en exteriores porque las líneas de aire pueden congelarse. Estos alimentadores también son susceptibles a la carga en la cabeza.

Los diseños de bandejas son ilimitados La forma, la longitud y el ancho de las bandejas de alimentación modernas son casi ilimitadas. Los clientes pueden solicitar bandejas de alimentación personalizadas que se adapten a sus aplicaciones de proceso únicas. Están disponibles todas las configuraciones de diseños planos, curvos, en V y tubulares.

Las unidades pueden equiparse con revestimientos especiales, como neopreno, UHMW, uretano, polímero antiadherente, superficies texturizadas antiadherentes o placa de acero removible resistente a la abrasión. Los revestimientos fabricados con neopreno, UHMW o uretano protegen la bandeja de alimentación mientras se procesan materiales agresivos. La artesa puede equiparse en acero o acero inoxidable pulido para satisfacer los requisitos más exigentes.

Las bandejas se pueden diseñar para una extracción y limpieza rápidas a fin de evitar la contaminación cruzada de materiales y reducir el tiempo de inactividad de la línea de producción. Las bandejas personalizadas pueden tener abrazaderas de liberación rápida para permitir la extracción de la bandeja y la cubierta sin herramientas. La bandeja simplemente se levanta y se desconecta del marco para facilitar la limpieza.

Sistemas de resortes desde acero hasta fibra de vidrio Los resortes son una parte integral del proceso del sistema de alimentación porque convierten la vibración del accionamiento a la bandeja, provocando así que el material se mueva. Al igual que las bandejas, los resortes hoy en día vienen en una variedad de materiales, tamaños y configuraciones según la aplicación.

Los resortes de fibra de vidrio son la configuración más popular para aplicaciones de servicio liviano y mediano. Los pequeños alimentadores electromagnéticos, los transportadores de servicio liviano a mediano y la mayoría de los equipos vibratorios de alta precisión utilizan fibra de vidrio o múltiples piezas de fibra de vidrio como material principal de acción de resorte.

Los resortes helicoidales de acero se usan comúnmente en aplicaciones de alta temperatura y trabajo pesado. Estas bobinas son efectivas en temperaturas ambiente de hasta 300°F.

Los resortes de caucho densos generalmente se usan en alimentadores y transportadores de servicio pesado para brindar estabilidad y control de movimiento entre el variador y la bandeja. Sin embargo, los resortes de goma están limitados a usarse en ambientes por debajo de 120°F.

Los resortes de montaje neumático están diseñados para manejar industrias difíciles como la construcción y la minería, que presentan ambientes sucios, polvorientos y húmedos. Resisten problemas comunes como el óxido y la corrosión que normalmente provocan piezas rotas. También reducen el ruido estructural y son versátiles.

Factores para determinar un alimentador vibratorio Normalmente, una aplicación de alimentación requerirá el movimiento de algún material determinado con una densidad aparente conocida a lo largo de una distancia deseada. Los parámetros que influyen en el tamaño y diseño de un alimentador vibratorio incluyen:

* Las condiciones de entrada y descarga para ese equipo* Cómo se coloca el material en la superficie de alimentación* Las dimensiones del flujo de material entrante* Descarga por lotes versus flujo continuo* Alimentar otro equipo, como una cinta transportadora, elevador de cangilones u horno* Velocidad de alimentación* Propiedades del material, incluida la densidad aparente y el tamaño de las partículas o piezas.

La distancia que debe recorrer el material determina la longitud de la unidad y puede incluir alguna longitud adicional para interactuar adecuadamente con el equipo receptor. El volumen de material movido por hora más la densidad aparente del material ayuda a determinar el ancho y la profundidad de la bandeja vibratoria. El tamaño del equipo que pasa el material al alimentador vibratorio también influye en el ancho del alimentador.

Ubicación adecuada de los vibradores en los alimentadores Existen varias opciones a la hora de decidir dónde instalar los vibradores en un modelo de alimentador en particular. Con los alimentadores vibratorios, existe una preocupación por la altura de descarga del producto, ya que el equipo a menudo alimenta material aguas abajo a otros dispositivos.

Normalmente, en los alimentadores vibratorios la ubicación predeterminada es "debajo de la cubierta", donde se colocan los vibradores en la parte inferior de la unidad. Con los vibradores debajo de la plataforma, el alimentador necesitará una altura de descarga más alta en comparación con una unidad de tamaño similar donde los vibradores están "montados lateralmente" o incluso en algunas aplicaciones donde los vibradores están conectados "por encima de la plataforma".

Funcionalmente, no hay ningún beneficio en ubicar los vibradores encima, al costado o debajo de la unidad. Siempre que la estructura esté diseñada apropiadamente para la salida de fuerza de los vibradores y que se "detecten" entre sí, cualquiera de las ubicaciones de los vibradores puede proporcionar resultados satisfactorios.

Controlar el flujo de material desde un alimentador La medición precisa del flujo de material (ya sea húmedo o seco) en bandejas u otros receptáculos es fundamental para el funcionamiento de cualquier alimentador vibratorio, particularmente aquellos equipados con una tolva. Varios factores a continuación influyen en el flujo de material, pero cuando se combinan los tres, es posible variar el caudal y proporcionar resultados muy repetibles a medida que el material cae en cascada desde el extremo del alimentador.

Profundidad del lecho de material en la bandeja. El material debe fluir libremente y estar siempre disponible en la tolva para cargar el alimentador. Una cantidad insuficiente de material "matará de hambre" al alimentador, reducirá la profundidad del lecho y provocará tasas de descarga inconsistentes.

Una compuerta deslizante de la tolva ayuda a ajustar la profundidad del material. Abrir la compuerta permite retirar un mayor volumen de material de la tolva, lo que resulta en un flujo de material más profundo y un mayor volumen fuera del extremo del alimentador. Asimismo, reducir la abertura restringe el volumen de flujo que sale de la tolva, lo que da como resultado un flujo de material más superficial y un volumen más bajo.

Frecuencia de vibración aplicada a la bandeja del alimentador. Diferentes materiales responden mejor a diferentes frecuencias de vibración, lo que influye en el tipo de vibrador instalado en el alimentador.

Por ejemplo, los vibradores eléctricos rotativos están diseñados con varias frecuencias para adaptarse a diferentes materiales:

* Los vibradores de dos polos que operan a 3600 vibraciones por minuto (VPM) tienen la frecuencia más alta y la amplitud más pequeña* Vibradores de cuatro polos que operan a 1800 VPM* Vibradores de seis polos que operan a 1200 VPM* Vibradores de ocho polos que operan a 900 VPM

Los materiales más pesados ​​tienden a requerir variadores de frecuencia más altos, mientras que los materiales más livianos se alimentan de manera más efectiva con variadores de frecuencia más bajos.

Los vibradores se instalan según la velocidad de avance seleccionada. Esta selección se basa en la frecuencia de vibración y la fuerza máxima del vibrador.

Se pueden realizar los ajustes necesarios a los pesos excéntricos de los vibradores para reducir la fuerza de salida del máximo nominal de la unidad. Para una frecuencia determinada, una mayor producción de fuerza dará como resultado una mayor amplitud o carrera del equipo terminado.

El soporte técnico es clave Comprar e instalar un alimentador vibratorio plantea hoy menos riesgos debido a una mayor asistencia técnica antes y después de la venta. Se pueden probar muestras de materiales de diversas densidades y configuraciones de antemano para determinar la pieza óptima de equipo vibratorio y transportador. Esta prueba previa prácticamente elimina el problema potencial de instalar un equipo demasiado grande o demasiado pequeño para el trabajo en cuestión.

Jack Steinbuch es ingeniero de ventas de equipos de Cleveland Vibrator Co. (Cleveland, OH). El laboratorio de pruebas interno de Cleveland Vibrator permite a los ingenieros determinar las condiciones de vibración óptimas para cualquier material y predecir las velocidades de alimentación y los resultados del proceso. Los clientes pueden visitar las instalaciones o ver las pruebas en línea en tiempo real o solicitar un video de la prueba de su producto. Para obtener más información, llame al 800-221-3298 o visite www.clevelandvibrator.com.

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