Details

1. Introducción
El Banco de Pruebas de Durabilidad de Momento a 45° Izquierdo y Derecho es un sistema de ensayo especializado, basado en servo-hidráulica, diseñado para simular cargas de momento de flexión a largo plazo sobre componentes mecánicos mediante la aplicación de fuerzas alternas a un ángulo fijo de 45 grados respecto al plano horizontal. Este banco está específicamente diseñado para pruebas de fatiga en conjuntos de dirección automotriz, enlaces de control aeroespacial, uniones de maquinaria pesada y otros componentes críticos que soportan cargas continuas y momentos angulares oscilatorios en aplicaciones reales.

2. Resumen del Sistema y Alcance de Funcionalidad
La funcionalidad central del banco se centra en simular momentos de flexión alternos izquierda-derecha sobre la Unidad Bajo Prueba (UUT) mediante un actuador hidráulico dinámico posicionado a 45 grados. El sistema comprende dos actuadores clave:
▹ Actuador Vertical Estático: Proporciona capacidad de alineación vertical, asegurando que el punto de aplicación de la carga esté perfectamente alineado con el eje del componente. Este actuador permite un desplazamiento de ±150 mm, ofreciendo total flexibilidad en la configuración.
▹ Actuador Lateral Dinámico: Aplica una fuerza controlada de 300–350 N en la orientación de 45° para inducir momentos alternos. El actuador puede simular patrones de carga del mundo real, como pulsos de choque, ciclos de amplitud constante o cargas de amplitud variable.
El sistema de prueba está diseñado para operación continua 24/7, asegurando validación de alto rendimiento de componentes bajo pruebas de resistencia que pueden durar semanas o meses.

El conjunto completo de prueba incluye:
▹ Estructura mecánica rígida con guías de alineación de precisión
▹ Sistema de actuadores con cilindros hidráulicos de alta presión dobles
▹ Control servo en lazo cerrado con sintonización PID
▹ Carcasas de seguridad y enclavamientos
▹ Celdas de carga de alta resolución y transductores de presión
▹ Interfaz de usuario basada en PLC Siemens/Allen Bradley y HMI

3. Características Clave
• Ciclo de Carga Bidireccional a 45°: La configuración única simula la fatiga de momento tanto en sentido horario como antihorario usando un solo actuador. Las fuerzas se aplican de manera precisa y simétrica, imitando con alta exactitud el comportamiento en campo.
• Perfiles de Prueba Configurables: La interfaz PLC-HMI permite a los operadores configurar múltiples ciclos de prueba, incluyendo ciclos de amplitud fija, rampas de subida/bajada, tiempos de retención de carga y ciclos de estrés de retención máxima.
• Retroalimentación de Carga de Precisión: Celdas de carga de alta sensibilidad (5 kN, precisión ±0,1%) aseguran medición en tiempo real de las fuerzas aplicadas. Los datos del sensor se integran directamente al sistema PLC para monitoreo y registro continuo.
• Respuesta Dinámica del Sistema: El sistema hidráulico, alimentado por una válvula servo Parker y un conjunto motor-bomba, logra entrega de presión casi instantánea con respuesta rápida en frecuencia, permitiendo tasas de aplicación de carga de hasta 20 CPM o más.
• Secuencia Totalmente Automatizada: El inicio automático de la prueba, el seguimiento del progreso y la terminación basada en criterios predefinidos (tiempo, ciclos, detección de fallas) son soportados por el sistema de control.
• Registro de Datos y Generación de Informes: El sistema captura el conteo de ciclos, datos de carga, desplazamiento, presión del sistema y anomalías. Los informes se generan en formatos Excel, PDF o XML para archivo y cumplimiento normativo.

4. Aplicaciones
El banco encuentra amplia aplicación en industrias donde los componentes están sujetos a cargas cíclicas repetidas:

Sector Automotriz:
▹ Uniones de columna de dirección
▹ Ejes intermedios
▹ Juntas universales
▹ Brazos de suspensión

Industria Aeroespacial:
▹ Enlaces de actuador de timón
▹ Controles de elevador
▹ Montajes de superficies de control de vuelo

Equipos y Maquinaria Fuera de Carretera:
▹ Enlaces de pluma de construcción
▹ Acopladores de brazo de grúa
▹ Uniones de robots industriales

Laboratorios de I+D y Certificación de Productos:
▹ Pruebas de materiales
▹ Evaluación de diseño de uniones
▹ Calificación de proveedores OEM

5. Especificaciones Técnicas

  

    

      
Componente
      
Detalles y Justificación
    
  
  

    

      
Válvulas de Bola
      
Puertos de tubo de ½″ OD; Clase ANSI 2500; Clase de Fugas IV que garantiza aislamiento hermético, crítico durante el mantenimiento al purgar componentes aguas abajo.
    
    

      
Filtros
      
Primario (2 µm) para eliminación de partículas a granel; Secundario (0.1 µm) para pureza submicrónica, evitando obstrucciones de boquillas y daños en ópticas de láseres de alta potencia.
    
    

      
Transmisores de Presión
      
Partes húmedas de acero inoxidable 316L; Precisión ≤0.5 % BFSL; Aprobaciones UL/CSA/GOST; calibrados de fábrica con certificado, asegurando mediciones trazables durante la vida útil del sistema.
    
    

      
Válvulas de Alivio
      
Resorte cargado, SS316, ajustadas en dos etapas (8 bar y 15 bar) para proteger tanto los circuitos aguas abajo de baja presión como los aguas arriba de media presión, activando alarmas y ventilación segura automáticamente.
    
  


6. Construcción y Calidad
El banco cuenta con un marco robusto completamente de acero, con alta rigidez para minimizar vibraciones estructurales y garantizar estabilidad geométrica a largo plazo. El montaje de la UUT se realiza mediante un accesorio modular de cambio rápido, permitiendo reemplazo y alineación rápidos. Todos los accesorios hidráulicos son de marcas reconocidas mundialmente como Parker, Gates y Swagelok. El sistema utiliza tuberías de acero inoxidable a prueba de fugas, mangueras flexibles de alta presión y montajes amortiguados para la HPU y los conjuntos de actuadores. La disposición del gabinete, la posición de las válvulas y la ruta de tuberías están optimizadas para acceso de mantenimiento y dinámica de fluidos. Todo el banco está recubierto con pintura en polvo y protegido contra corrosión, asegurando durabilidad operacional durante años de uso intenso.

7. Seguridad y Cumplimiento
La seguridad es un principio fundamental de diseño de este sistema:
▹ Paradas de emergencia de doble canal ubicadas en la estación del operador y en el marco principal
▹ Válvulas de alivio por sobrepresión para circuitos hidráulicos y mecánicos
▹ Lógica de control conforme a ISO 13849-1 Categoría 3 PL d
▹ Todos los componentes vivos y de alta presión están dentro de carcasas protegidas
▹ Cumplimiento eléctrico con IEC 60204-1 y marcado CE

8. Operación e Interfaz de Control
El sistema se alimenta y controla mediante un PLC integrado con:
▹ HMI táctil de 10"
▹ Programación de perfiles de prueba personalizados
▹ Gráficos de carga y desplazamiento en tiempo real
▹ Historial de alarmas, recordatorios de mantenimiento y asistentes de calibración
▹ Exportación de datos vía USB, LAN o sincronización en la nube (opcional)
Los operadores pueden iniciar, pausar, editar o abortar secuencias de prueba y acceder instantáneamente a gráficos de desempeño. La protección con contraseña para diferentes roles (Operador / Supervisor / Administrador) asegura control de auditoría y seguridad.

9. Mantenimiento, Servicio y Soporte
El banco está diseñado con mantenimiento predictivo y preventivo en mente:
▹ Sensor de calidad de aceite integrado e indicadores de obstrucción
▹ Fácil acceso al filtro hidráulico y unidad de bomba
▹ Alertas automáticas por caída de presión, aumento de temperatura o vibración anormal

Neometrix ofrece:
▹ Instalación y puesta en marcha en sitio
▹ Capacitación de operadores y manuales de mantenimiento
▹ Contratos de calibración anual
▹ Contratos de servicio extendido (1 a 5 años)
▹ Diagnóstico remoto y soporte técnico 24/7

10. Conclusión
El Banco de Pruebas de Durabilidad de Momento a 45° Izquierdo y Derecho representa una fusión de precisión en ingeniería mecánica, exactitud de control hidráulico e inteligencia de software. Proporciona a los ingenieros de prueba una plataforma potente para simular condiciones reales, acelerar el desarrollo de productos, validar márgenes de seguridad y asegurar cumplimiento con normas globales. Con su completa suite de características —desde perfiles de carga programables hasta adquisición avanzada de datos—, el banco sirve como una herramienta confiable e indispensable para aseguramiento de calidad, I+D de fatiga y validación de producción. Es ideal para fabricantes y laboratorios de prueba que buscan reducir tasas de fallos de producto, mejorar la durabilidad y acortar los tiempos de desarrollo en los competitivos mercados globales actuales.