Matrices: problemas recurrentes con tornillos de fijación
Saludos, foristas. Me gustaría conocer vuestra opinión y experiencia sobre una situación que estamos teniendo en planta.
Trabajamos con 5 prensas Mabrik de 270 HP en una fábrica multiespecie, por lo que los cambios de matriz para obtener diferentes granulometrías son bastante frecuentes, normalmente uno o incluso dos cambios diarios.
Últimamente estamos teniendo problemas recurrentes con los 12 tornillos de fijación que mantienen sujeta la matriz. En periodos de aproximadamente 24 horas hemos llegado a encontrar tornillos completamente flojos, fatigados e incluso rotos. La situación ha llegado al punto de tener que realizar paradas de emergencia por matrices que han perdido prácticamente su sujeción.
En mis años de experiencia en fábricas de piensos es la primera vez que observo este problema con tanta frecuencia y severidad. Por ello, me gustaría conocer, según vuestra experiencia, qué posibles causas consideraríais: procedimiento o par de apriete, fatiga o calidad de los tornillos, estado de las roscas y superficies de apoyo, vibraciones, desalineación, montaje de la matriz, esfuerzos mecánicos durante la operación u otros factores que consideréis relevantes.
Agradecería mucho cualquier experiencia similar o recomendación sobre qué puntos revisar para poder identificar la causa raíz.
Gracias de antemano.
Buen dia estimado Alejandro, interesante situacion que tiene con los pernos de sujecion de la matriz de sus prensas Mabrik.
Si esto es algo que antes no ocurria y ahora esta sucediendo, tengo los siguientes comentarios:
Los pernos se aflojan y rompen debido a la fatiga mecánica por vibración extrema, desgaste o deformación del anillo de soporte/brida, aplicación de un torque incorrecto, o el uso de tornillos genéricos (home made) de dureza inadecuada o con el patron de las roscas que no corresponden a las de las matrices y que se fabricaron localmente y no cumplen las especificaciones del fabricante; o de pronto si son de Mabrik, puedan haber tenido un defecto en su fabricacion.
El asiento o anillo que sostiene la matriz sufre deformaciones o desgaste por el trabajo continuo o incluso por los cambios constantes segun lo mencionado, generando juego mecánico.
Puede tambien ser debido a una vibracion generada por el paso continuo de los rodillos sobre la superficie del dado. Aunque esto no deberia suceder en las 5 peletizadoras.
Tambien tener en cuenta que aplicar un apriete excesivo con herramientas neumáticas o no alcanzar el par de apriete exacto recomendado por el fabricante debilita la estructura del perno y puede hacer que este se afloje o rompa.
Para ayudarle a resolver este problema es importante tener unas fotografias o mas informacion detallada. sobre lo que esta sucediendo.
- Los pernos se rompen al ras de la rosca o se estiran primero?
- Ha revisado el nivel de desgaste o excentricidad del anillo de soporte de la matriz?
- Que otras cosas diferentes ha notado en las peletizadoras?
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Muchas gracias, Giuseppe, por su aporte. Me parece muy acertado lo que comenta y precisamente vamos a comenzar a valorar varios de esos puntos.
De las cinco peletizadoras, hay dos en particular donde el problema se presenta con mucha mayor frecuencia. Ambas tienen antecedentes mecánicos importantes: históricamente han sufrido cambios del eje motriz asociados a fatiga o fallo de rodamientos, aparentemente relacionados con problemas de lubricación (incendió). De hecho, cada una de estas granuladoras ya ha tenido al menos un cambio de eje motriz durante su vida operativa.
Lo que más nos llama la atención es que en una de ellas el eje motriz fue sustituido recientemente y, aun así, el problema de aflojamiento de los pernos de la matriz continúa presentándose. Por eso también estoy considerando la posibilidad de que exista algún otro origen de vibración, desalineación, juego o excentricidad dentro del conjunto que esté transmitiendo esfuerzos anormales hacia la matriz y sus elementos de fijación.
Respecto a su pregunta sobre las roturas, los pernos que hemos encontrado fracturados tienden a romperse en la zona de arranque de la rosca, prácticamente en el punto donde comienza la sujeción o el trabajo efectivo del perno. Además, sí hemos observado signos evidentes de fatiga en varios de ellos, lo cual refuerza la sospecha de que puedan estar sometidos a esfuerzos cíclicos, vibraciones o pérdidas repetidas de precarga durante el funcionamiento.
Coincido especialmente con su comentario sobre el aro o anillo de sujeción de la matriz. Visualmente observo desgaste en estos componentes, por lo que quiero revisar con mayor detalle su condición y, sobre todo, determinar si existe excentricidad o deformación. Voy a consultar directamente con Mabrik cuál es el procedimiento correcto para medirlo y qué tolerancias consideran admisibles.
Otro punto importante es que actualmente los pernos utilizados no son originales de Mabrik. Esto también lo voy a contrastar con el fabricante para verificar grado del material, dimensiones, paso de rosca y especificaciones mecánicas correctas.
Igualmente vamos a revisar el par de apriete. Actualmente los pernos se aprietan utilizando pistolas neumáticas, sin un control preciso del torque final. Y realmente resulta sorprendente que, en menos de 24 horas de funcionamiento, podamos abrir nuevamente la prensa y encontrar aproximadamente la mitad de los tornillos completamente sueltos e incluso algunos directamente en el piso.
Por todo ello, creo que debemos analizar el problema como un conjunto: condición del aro de sujeción y asiento de la matriz, excentricidad, posibles vibraciones o juegos provenientes del eje motriz, especificación de los pernos y procedimiento/par de apriete.
Muchas gracias nuevamente por sus observaciones. Vamos a ir valorando cada uno de estos puntos y documentando las condiciones para intentar determinar la causa raíz del problema.
Ing. Alejandro Romero.
Adisseo – a Bluestar Company
Saludo,
Giuseppe Bigliani
Buenas noches, coincido con lo pronunciado con Giuseppe, deberías adquirir un torquímetro y ajustar todos los pernos con el valor de presión recomendado en el manual del fabricante.
Por otro lado recomiendo que contrates algún tornero para que te centre la matriz con un indicador de caratulas, para descartar desalineamientos. Posteriormente adquieras uno para cada que cambien de matrices hagan lo mismo, es muy sensillo
Saludos
Victor Mancheno
Coincido en que uno de los primeros puntos que debemos corregir es el sistema de apriete. Actualmente los pernos se ajustan con pistola neumática, por lo que realmente no estamos garantizando un par de apriete uniforme ni el valor específico recomendado por el fabricante. Voy a consultar directamente con Mabrik tanto el torque de apriete como la calidad y especificación de los pernos, ya que los que estamos utilizando actualmente no son los originales.
También me parece muy interesante lo que comentas sobre comprobar el centrado y la excentricidad de la matriz mediante reloj comparador. De hecho, hemos observado desgaste en el aro de sujeción, por lo que quiero valorar si existe algún descentramiento radial o axial que pueda estar generando esfuerzos cíclicos sobre los pernos.
Como dato adicional, de las cinco granuladoras que tenemos, son dos las que presentan este problema con mayor frecuencia. Ambas tienen antecedentes de sustitución del eje motriz por problemas asociados a rodamientos, y en una de ellas el eje fue sustituido recientemente y, aun así, el problema de aflojamiento y rotura de pernos continúa.
Las roturas suelen aparecer en la zona próxima al inicio de sujeción del perno y en algunos casos se aprecia claramente fatiga, por lo que cada vez considero más importante descartar problemas de asentamiento, concentricidad o movimientos relativos entre matriz, aro y portamatriz.
Voy a revisar estos puntos con el fabricante y realizar las mediciones que recomiendas. Muchas gracias nuevamente por compartir tu experiencia.
Ing. Alejandro Romero.
Institut de Recerca I Tecnologia Agroalimentàries (IRTA)
