13 marzo 2013

Técnicas de control del movimiento en ambientes extremos


En los ambientes industriales tienen lugar procesos como el lavado a alta presión o con agentes químicos, temperaturas extremas, choques y vibraciones, vacío y ambientes radiactivos todos requieren diferentes tipos de soluciones de control del movimiento de alto rendimiento.

Si es necesario por limpieza o requerimientos de electrónica sensible para sobrevivir en temperaturas ultra-altas, presión y/o radiación, las aplicaciones específicas requieren soluciones del movimiento de ingeniería que trabajen bien en estas condiciones extremadamente difíciles y demandantes.

Principales desafíos de la ingeniería
  • Para equipos que se localizan remotamente, como en un vacío o cuando están sometidos a radiación, el desafío más difícil para el ingeniero diseñador es superar que la mayoría de estos equipos no se producen en masa.
  • Conforme las factorías están más automatizadas más difícil es obtener pequeñas cantidades de productos personalizados. Esto es especialmente verdad porque la personalización requiere cambios significativos en el proceso de fabricación.
  • Diseño de motores que cumplan las muchas regulaciones existentes en la industria alimentaria: FDA, BISSC, NSF.
  • Cumplir normas como la IP69K para aplicaciones de lavado: Lavado de alta presión (1160 – 1450 PSI), lavado a alta temperatura (80 ºC).
  • Uso de químicos cáusticos para lavado.
  • Prevención de la corrosión y entrada de agua.
  • Diseño higiénicos: Eliminación de rincones y grietas. Uso de tanto acero inoxidable como sea posible.
  • Disipación de calor.
  • Componentes – Crear diseños que usen componentes estandarizados.
  • Soluciones efectivas en costes – Optimizando un diseño de forma que se cumple el rendimiento y los objetivos de precios. Diseño de plataformas estándar con ambientes extremos en mente.
  • Gestión térmica – Mantenimiento de los componentes con sus rangos operacionales y todavía alcanzar el rendimiento esperado es un desafío.
  • Diseño y fabricación – Creación de un diseño que pueda ser producido fácil y fiablemente.
Impacto de la tecnología del movimiento
  • Hacer que los motores operen fiablemente en un vacío ha sido un paso fundamental en la operación de equipos en el espacio.
  • Si motores para operaciones de salas de limpieza y vacío la industria de semiconductores no existiría como la conocemos.
  • La franja de color cambiante en los billetes procede de un proceso de deposición de vapor que usa motores que operan en cámaras de vacío.
  • El progreso de la ciencia que viene de los haces de luz en lugares como CERN o LLNL no serán posibles sin motores que operan en una combinación de vacío y radiación.

Impacto de la tecnología del movimiento
  • Proporcionando servomotores higiénicos y sellados se permite a la industria alimentaria beneficiarse de la tecnología servo: Mayor precisión, productividad incrementada y eficiencia energética incrementada.
  • Máquinas más pequeñas. Aceptación global y solución distribuida.
  • Plataformas móviles – Aceptación global y solución distribuida.
  • Soluciones integradas – Colocar la transmisión en/junto al motor/carga.
  • Regulaciones y normas – Permiten ofrecer soluciones que cumplen los nuevos requerimientos.
  • Máquinas más seguras – Máquinas más eficientes y menor riesgo del personal.
Puntos fundamentales de la tecnología
  • Previene la entrada de agua con sellos de juntas tóricas.
  • Se usan tubos de plástico como conductos para cables de potencia y realimentación. Esto permite al motor igualar la presión y previene arrastrar agua al motor.
  • Se prolonga la vida del equipo en ambientes lavados. Se usarán materiales resistentes a la corrosión como acero inoxidable. Se eludirá el uso de pinturas.
  • En recientes años ha habido un punto de inflexión en componentes para ambientes agresivos, y están disponibles a precios competitivos.
  • Los motores de vacío criogénicos se usan en observatorios, ya que el aire distorsionará las mediciones, y muchos sensores están operando en condiciones criogénicas.

Bibliografía
  • Motion Conttrol in Harsh Environments. Design News

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