Details

1. Introducción y Objetivo
La Plataforma de Pruebas de Carga Inercial es un sistema completamente integrado diseñado para someter actuadores hidráulicos, colectores y unidades de potencia a cargas inerciales controladas con precisión que emulan las condiciones dinámicas reales. En lugar de depender únicamente de presiones estáticas, esta instalación utiliza bloques de masa intercambiables y un control hidráulico de alta respuesta para reproducir perfiles de aceleración, velocidad y fuerza representativos de entornos de servicio reales. Esta capacidad garantiza que sus componentes se validen no solo para la resistencia a la presión, sino también para la vida útil por fatiga y la fidelidad de control bajo carga dinámica real.

2. Aplicaciones
Este versátil banco de pruebas atiende a una amplia variedad de industrias:
• Aeroespacial y Defensa: Calificar actuadores de control de vuelo mediante cargas cíclicas repetidas que replican maniobras, asegurando fiabilidad en condiciones extremas.  
• Maquinaria Pesada: Validar cilindros hidráulicos y actuadores rotativos utilizados en grúas, excavadoras y prensas para una durabilidad a largo plazo bajo fuerzas inerciales cambiantes.  
• Automotriz: Probar conjuntos hidráulicos de freno y dirección bajo ciclos rápidos de aceleración/desaceleración para verificar el tiempo de respuesta y la integridad estructural.  
• Energía y Generación de Electricidad: Ensayar por fatiga unidades hidráulicas en turbinas y plataformas offshore, simulando inversiones de carga comunes en escenarios de arranque-parada y reducción de carga.

3. Componentes y Características Principales
3.1 Soportes de Reacción
El corazón de la estructura comprende soportes de reacción dobles —uno horizontal y otro vertical— fabricados en acero dulce IS-2062 y anclados al piso resistente y a la pared de corte de su instalación. Cada soporte está reforzado con costillas próximas para soportar cargas dinámicas de ±160 kN en la línea central del actuador, minimizando la deflexión del bastidor y eliminando resonancias espurias durante pruebas de alta velocidad.

3.2 Guía Antifricción y Bloques de Masa Modulares
Una guía antifricción de precisión permite que el carro de masa se desplace ±150 mm horizontalmente y ±100 mm verticalmente. Los rieles endurecidos y los rodamientos recirculantes garantizan una precisión posicional de hasta 2 μm por cada 1.000 mm de recorrido, incluso a aceleraciones de hasta 2 g y velocidades cercanas a 2 m/s. La carga inercial se aplica mediante bloques de masa modulares en incrementos de 500 kg, hasta un total de 2.000 kg, manteniendo el centro de gravedad exactamente en el eje del actuador para una carga repetible y equilibrada.

3.3 Sistema de Actuación Hidráulica
Dos válvulas servo de tres etapas, cada una con capacidad de 60 L/min a 210 bar, trabajan en conjunto con cuatro transmisores de presión con galgas extensométricas (rangos 0–400 bar y 0–700 bar, precisión ±0,1 % de escala completa) para crear un entorno de control en lazo cerrado. Todas las tuberías hidráulicas están soldadas a tope y radiografiadas según ASME Sección IX, y las mangueras cumplen con las normas SAE 100R11 y 100R8. Esta interfaz hidráulica robusta proporciona un control rápido y preciso de posición, velocidad y aceleración, incluso bajo carga inercial completa.

3.4 Control y Adquisición de Datos
Un PLC industrial opera a una frecuencia de bucle de control de 1 kHz mediante EtherCAT, asegurando una respuesta a nivel de milisegundos. Una HMI táctil capacitiva de 12″ proporciona una configuración de prueba intuitiva, gráficos de tendencia en tiempo real y manejo de alarmas. La adquisición de datos se realiza mediante un sistema DAQ de 16 canales y 24 bits, muestreando hasta 5 kS/s por canal, capturando la posición del codificador (resolución 1 μm), señales de presión (4–20 mA o ±10 V) y entradas opcionales de acelerómetro para análisis avanzado.

4. Especificaciones Técnicas

  

    
Parámetro
    
Especificación
  
  

    
Capacidad de Fuerza de Reacción
    
±160 kN dinámicos en los ejes horizontal y vertical
  
  

    
Frecuencia Natural Estructural
    
≥ 100 Hz
  
  

    
Bloques de Masa Inercial
    
Incrementos de 500 kg hasta 2.000 kg; CG en el eje del actuador
  
  

    
Recorrido
    
Horizontal ±150 mm; Vertical ±100 mm
  
  

    
Rendimiento de la Guía
    
≤ 2 g aceleración; ≤ 2 m/s velocidad; 2 µm/1.000 mm de precisión; –20 °C a +80 °C; capacidad dinámica 80 kN
  
  

    
Suministro Hidráulico
    
0–350 bar; flujo hasta 200 L/min
  
  

    
Puertos y Mangueras del Actuador
    
SAE 100R11 (1¼″ horizontal, 1″ vertical); SAE 100R8 (⅜″ piloto/drenaje)
  
  

    
Válvulas Servo
    
2 × control de flujo de tres etapas; 60 L/min @ 210 bar
  
  

    
Transmisores de Presión
    
4 × rangos (0–400 bar, 0–700 bar); ±0,1% F.S.
  
  

    
Control y Adquisición de Datos
    
PLC 1 kHz; EtherCAT; HMI 12″; DAQ de 16 canales, 24 bits @ 5 kS/s
  
  

    
Material y Estándares de Soldadura
    
Acero dulce IS-2062; soldaduras radiografiadas según ASME Sec IX
  
  

    
Alimentación y Servicios
    
400 VAC ±10%, 50 Hz, 3 fases + N + PE, 10 kVA; aire seco 6 bar
  
  

    
Dimensiones y Peso
    
4 m × 2 m × 2,5 m; aprox. 3.500 kg
  
  

    
Entorno
    
–20 °C a +60 °C en operación; 5%–95% HR sin condensación
  


5. Alcance del Suministro y Trabajo
Nuestra entrega llave en mano abarca servicios de extremo a extremo. Comenzamos con planos detallados en 3D y de fabricación, completos con procedimientos de QA/QC y calendarios de inspección para su aprobación. Tras la aprobación de los planos, adquirimos todas las materias primas, válvulas servo, transductores y componentes especiales, seguidos de mecanizado CNC de precisión e inspección radiográfica de soldaduras. El ensamblaje y las pruebas de aceptación en fábrica (FAT) incluyen verificación de la frecuencia natural estructural, deflexión bajo cargas dinámicas y pruebas completas de rendimiento con masa inercial.

Finalmente, nuestro equipo de campo se encarga de la instalación in situ: anclaje de los soportes de reacción, conexión de interfaces hidráulicas y eléctricas, purga del sistema y realización de pruebas de aceptación en sitio (SAT) con actuadores y colectores prototipo.

6. Pruebas y Evaluación del Rendimiento
La evaluación del rendimiento va más allá de las mediciones estáticas. Ejecutamos pruebas de seguimiento en lazo cerrado de posición, velocidad y aceleración, asegurando que las desviaciones se mantengan dentro del 5 % de los perfiles requeridos bajo carga inercial completa. Una prueba de barrido senoidal de 0,1 Hz a 50 Hz con una amplitud de 0,2 mm verifica el cumplimiento del ancho de banda –3 dB. Las pruebas de amortiguación al final del recorrido y de carga lateral confirman que los aumentos de presión y las fuerzas laterales permanecen dentro de los límites de diseño. Las pruebas de fugas en rodamientos hidroestáticos y de reciprocación a alta presión validan la estanqueidad y el rendimiento de las guías a largo plazo.

7. Entregables y Garantía
Al finalizar, recibirá la Plataforma de Pruebas de Carga Inercial completamente ensamblada, un kit completo de repuestos (filtros, sellos, conectores), planos “as-built”, certificados de calibración, informes FAT/SAT y manuales detallados de operación y mantenimiento. Respaldamos nuestra mano de obra y todos los componentes adquiridos con una garantía de 12 meses desde el despacho, incluyendo soporte en sitio y diagnóstico remoto.

8. Beneficios y Diferenciadores
• Validación Dinámica Real: Prueba simultáneamente el control de presión y la carga inercial para detectar problemas de fatiga y control de manera temprana.  
• Modular y Adaptable: Reconfiguración rápida de la masa inercial, el recorrido y los perfiles de prueba para diferentes tamaños de actuadores y casos de uso.  
• Alta Precisión: Precisión submicrónica y bastidor rígido (≥ 100 Hz de frecuencia natural) que elimina artefactos de prueba.  
• Integración Perfecta: Armario de control pre-cableado, paquetes de software probados y comunicaciones fieldbus para una rápida puesta en marcha.  
• Cumplimiento Global: Diseñado y probado según normas ASME, ISO, CE y ANSI con componentes certificados.