¿Es posible? Con determinación, ¡SI!
Los instrumentos de equilibrado ocupan por derecho propio un lugar especial entre la amplia gama de equipos utilizados para mediciones vibroacústicas. Esto se debe en gran medida al hecho de que esta clase de instrumentos, además de desempeñar funciones metrológicas, también cumple un papel tecnológico. Esencialmente, se trata de equipos tecnológicos utilizados para reducir el desequilibrio de los mecanismos rotativos.
Como resultado, ofrece una alta eficiencia económica, permitiendo una mejora significativa de la calidad de los productos con inversiones de capital relativamente pequeñas a la hora de implantar equipos de equilibrado. Esto es especialmente cierto para las industrias en las que se opera o fabrica una cantidad significativa de equipos rotativos (por ejemplo, empresas de molinería, fábricas que producen ventiladores, etc.).
En estas empresas, el periodo de amortización de un equipo de equilibrado de precio moderado, que oscila entre 2500 y 10000 euros, no suele superar los 6-7 meses.
Sin embargo, hay muchas pequeñas y medianas empresas interesadas en equilibrar sus propios productos, para las que incluso estos gastos relativamente pequeños resultan onerosos. Estas empresas pueden ser talleres de reparación de automóviles, instalaciones de reparación y servicio de motores eléctricos, talleres de reparación de bombas y ventiladores, etc. Para ellas, la compra de equipos de equilibrado a los precios actuales del mercado suele ser difícil, si no imposible.
Como referencia, la Tabla 1 ofrece información sobre algunos de los instrumentos de equilibrado para equipos rotativos más conocidos actualmente en el mercado. Como se muestra en la tabla, los precios de estos instrumentos pueden variar entre 2500 y 25000 euros dependiendo del fabricante y de su funcionalidad.
| Instrumento | Precio |
|---|---|
| Equilibradora VT-900 | $2,465.00 |
| Equilibrador dinámico FMB-100 de FECON | $2,750 |
| Equilibradora dinámica portátil para análisis de vibraciones in situ Beacon LC-830A | $2,800.00 |
| Analizador de vibraciones Adash A4300 VA3 Pro Ex | $4,270.00 |
| Equilibrador dinámico FMB-200 de FECON | $4,950 |
| ACEPOM322 Analizador de vibraciones y equilibrador dinámico de campo | $4,500.00 |
| Analizador de vibraciones Adash A4500 VA5 Pro - Termografía - Ultrasonidos | $6,200.00 |
| Analizador de vibraciones AX-F CMXA 80-F-K-SL de Acepom | $6,500.00 |
| HG904 Venta Caliente Analizador de Vibración Portátil de Doble Canal Máquina de Prueba de Equilibrador Dinámico | $7,150.00 |
| Máquina equilibradora de campo | $8.500,00 - $12.000,00 por unidad |
| Instrumento de equilibrado de campo dinámico cero y análisis de vibraciones | $8.500,00 - $12.000,00 por unidad |
| Equilibrador dinámico y vibrómetro de doble canal N330 | €8,970.00 |
| Equilibrador dinámico y vibrómetro N600 | €12,480.00 |
| Comprobador de vibraciones Fluke 810 | $13,625.99 |
| Analizador de vibraciones Microlog CMXA80-F-K-SL-ND de SKF | $14.178,00 - $15.000,00 |
| SKF Microlog Analyzer CMXA 75-A-K-SL Configuración estándar | $10.000,00 - $25.000,00 |
| Analizador de vibraciones SKF Microlog CMXA 75 GX-F Colector de datos FFT | $34,788.00 |
| VIBXPERT II de Prüftechnik | $21,645 - $52,230 |
tabla 1. Los precios proceden de fuentes públicas: sitios web de fabricantes, ebay, alibaba.com, etc.
A primera vista, en la era del rápido desarrollo de la electrónica moderna, estos precios pueden parecer excesivamente elevados. Sin embargo, varios factores objetivos limitan la posibilidad de minimizar el coste de los instrumentos de equilibrado y los vibrómetros.
En primer lugar, los equipos de equilibrado no se demandan en volúmenes comparables a la producción de ordenadores, teléfonos móviles o televisores. Suele fabricarse en lotes pequeños y medianos, lo que naturalmente repercute en su coste.
En segundo lugar, el precio de este equipo se ve influido significativamente por el coste de al menos dos sensores de vibración incluidos en su composición, que son bastante caros. Por ejemplo, el coste de los sensores conocidos oscila de media entre 300 y 900 euros cada uno.
En tercer lugar, se destinan importantes gastos al desarrollo de software especializado para instrumentos de equilibrado, lo que, dados los volúmenes de producción relativamente pequeños, también contribuye al aumento de su coste.
Sin embargo, existen reservas para reducir el coste de los equipos de equilibrado, y hemos intentado utilizarlas en el desarrollo de nuestro nuevo instrumento, denominado "Balanset-1A".
Seguimos estas directrices:
- Intentar implantar un esquema estructural del instrumento que aproveche al máximo los componentes producidos en serie de otros fabricantes.
- Explorar la opción de utilizar sensores de vibración más baratos para reducir el coste de nuestros equipos.
- Utilizar al máximo los algoritmos de gestión de instrumentos de equilibrado desarrollados por nuestros especialistas en los últimos 20 años y aplicados con éxito en diseños anteriores.
Como resultado de la aplicación de los principios expuestos, se desarrolló el conjunto de equilibrado "Balanset-1A", que consta de las siguientes unidades principales:
- Unidad de medición por microprocesador con salida USB para conexión a un ordenador.
- Un ordenador portátil equipado con software especializado para resolver tareas de equilibrado.
- Dos sensores de vibración relativamente baratos.
- Un sensor láser de ángulo de fase.
La unidad de medición del instrumento se ha desarrollado basándose en la CPU ARM Cortex-M3 SAM3X8E de Atmel fabricada en serie. La unidad de medición se conecta a un ordenador (normalmente un netbook o un portátil) a través de un canal USB, mediante el cual se gestiona el proceso de equilibrado y se muestran los resultados de medición y cálculo.
La implementación de esta estructura del instrumento de equilibrado, basada en el uso de componentes fabricados en serie, nos permitió reducir considerablemente los costes de desarrollo y fabricación de su parte hardware.
Un elemento igualmente importante para reducir el coste de nuestro producto fue el uso de acelerómetros capacitivos como sensores de vibración, que actualmente producen en serie varios fabricantes y tienen un bajo coste.
Además, como ya se ha mencionado, el desarrollo de software para el nuevo instrumento de equilibrado utilizó ampliamente algoritmos desarrollados por nuestros especialistas en los últimos 20 años. Esto redujo significativamente la intensidad de trabajo de desarrollo y depuración del software, lo que repercutió positivamente en el coste del equipo.
El resultado global de nuestro trabajo es que el coste de nuestro conjunto de equilibrado propuesto (sin ordenador) con todos los accesorios necesarios (incluidos los imanes para montar los sensores de vibración, un soporte magnético para el sensor de ángulo de fase, una unidad flash con el software y un maletín de transporte) no supera actualmente los 2000 euros (1500 para el conjunto Balanset-oem).
En conclusión, podemos afirmar que nuestro conjunto de equilibrado "Balanset" propuesto suele ser significativamente más barato que los equipos disponibles de propósito similar (véase la Tabla 1). En la práctica, su precio suele ser comparable al de los vibrómetros normales disponibles actualmente en el mercado.
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