La consultora de ingeniería especializada fue nuevamente requerida por una empresa estadounidense, proveedora de la minería e industria, que necesitaba validar una de sus soluciones.
Syntec realizó exitosamente una validación que involucró el desarrollo de cálculos estructurales, modales y armónicos, incluyendo además verificaciones sísmicas, de impacto y fatiga.
“Se nos solicitó hacer una serie de estudios que permitieran validar el diseño de una estructura soportante de un harnero vibratorio. Sobre este equipo se descarga mineral a través de una tolva, el cual debe ser separado, según lo que se necesita en la línea”, explica Juan Rojas, Jefe de Proyectos de Syntec.
“Nuestro cliente es una proveedora de revestimientos y otros componentes, con presencia en varios países. Habitualmente le hemos realizado estudios de elementos discretos (DEM). El lugar de estudio ha sido en Estados Unidos”, precisa el experto.
Dinámica del proceso
El estudio comenzó con un modelo DEM de la descarga de mineral, pudiendo obtenerse las cargas en el tiempo que se aplican sobre la estructura. Además, según Rojas, se logró entender la dinámica de partículas, su velocidad y puntos de contacto.
“Las mineras son cada vez más exigentes con sus proveedores. Es común que soliciten que otros especialistas, consultores o expertos validen que la solución que se probará, a modo de tercero o juez imparcial tenga validez técnica. En ese contexto, este es un producto de nuestro cliente que ya ha instalado en otras operaciones, pero la estructura soportante y aledaña es particular en esta planta”, detalla.
Una vez que el mineral se descarga al interior del equipo, se separa en fracción fina y gruesa, es decir, cada una sigue un camino diferente en la línea. “En este caso nuestro cliente también estaba interesado en el desgaste que se genera, por lo que reproducir el proceso de clasificación de forma correcta también es importante para caracterizar la tasa de desgaste”, dice Rojas.
Verificación estructural
La verificación comienza con una prueba de resistencia estructural para determinar si hay zonas de mejora, o que necesiten refuerzo para cumplir las solicitaciones de los distintos escenarios carga.
“El cliente nos suministra toda la información, pero nosotros debemos preparar la geometría para ser utilizada en análisis de elementos finitos (FEA), y establecer los criterios de análisis según normativa relevante, entre otros”, sostiene Rojas.
Luego, el modelo realizado en ANSYS, software de simulación computacional de alto renombre, permite extraer las frecuencias naturales de la estructura en función de la geometría, fuerzas presentes y otros efectos del modelo. “Esto ya facilita hacer una primera verificación para descartar resonancias en operación”, resalta el especialista.
Finalmente, se realizan análisis de tipo armónico que permiten establecer una magnitud de vibración que se ciña a normativa ISO y se caracterice el grado de severidad de la vibración. “Esto luego puede ser monitoreado en terreno con sensores propios del cliente, monitoreo constante o con el servicio que entrega Syntec de medición de vibración in situ”, asevera.
Cliente satisfecho
Rojas indica que, tras los análisis de validación del diseño, que resultaron altamente complejos, se comprobó que el producto funciona mejor que otras alternativas que se estaban considerando. “Mandamos a nuestro cliente el informe, lo revisó y quedó conforme”, afirma.
El especialista resalta que este nuevo caso exitoso contribuye a que los proveedores de la minería e industria vean al Laboratorio Experimental de Syntec como una alternativa especializada y eficaz para validar o probar sus productos.
Agrega que “es importante destacar que este servicio de verificación estructural-modal se puede complementar con nuestros servicios de medición de vibraciones, permitiendo suministrar más información al modelo y mejorar la precisión de éste”.
El gráfico muestra la participación en masa de las frecuencias naturales de la estructura en comparación a la banda de operación. Se destaca que no existe una resonancia en operación asegurando un bajo nivel de vibración.
Acerca de Syntec
Syntec es una empresa única en Chile especializada en modelamiento y simulación, desde hace más de una década. Resuelve desafíos complejos y facilita soluciones de ingeniería innovadoras, mediante estudios técnicos avanzados, metodologías para evidenciar la física de los problemas, y tecnologías que evitan las pruebas ensayo/error en terreno.
