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Soluciones para el desgaste acelerado de tambores en cargadores móviles y reducción de costos por reemplazos frecuentes

Hora de actualización:2025-04-17 16:57:14 Número de clics:

En operaciones portuarias de manejo de materiales a granel, componentes críticos de los cargadores móviles, como tambores y rodillos, enfrentan tres desafíos: altos esfuerzos dinámicos, desgaste abrasivo y corrosión por niebla salina. En terminales brasileñas de mineral de hierro, el 68% de las fallas en rodillos convencionales se deben a corrosión de rodamientos por sellos dañados, con una vida útil promedio de solo 6 meses. Pruebas ASTM muestran tensiones de contacto pico en tambores de 500 MPa, superando el límite de fatiga del acero al carbono. El desgaste abrasivo "tripartita" por partículas como arena de cuarzo alcanza 0.3 mm/1000 horas, y el riesgo de emulsificación de lubricantes en ambientes salinos incrementa los costos de mantenimiento en más del 40%.

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Fortalecimiento de materiales en componentes clave

Tecnologías de recubrimiento

  • Aleación de alto cromo: Mediante soldadura láser, se aplica una capa de Cr27 (dureza 62-65 HRC) en tambores, triplicando la resistencia al desgaste vs. acero al carbono. Ideal para minerales.
  • Recubrimientos cerámicos: WC-10Co4Cr aplicado con rociado térmico supersónico (HVOF) reduce coeficiente de fricción a 0.15. Recomendado para granos.

Materiales poliméricos

El polietileno de ultra alto peso molecular (UHMW-PE) reemplaza al acero, con 1/7 de su desgaste y reducción de ruido en 10-15 dB(A). En el puerto de Newcastle (Australia), se logró 3 años sin reemplazos.

Mejoras en sellado

Rodillos con triple sello laberíntico y gas inerte (IP67) resisten lavado a alta presión. Vida útil de rodamientos supera 20,000 horas, con 89% menos fallas por corrosión.



Optimización estructural

Simulación dinámica

Análisis de 200,000 horas de cargas en ANSYS Workbench optimizó refuerzos en tambores. En Durban (Sudáfrica), tensiones resonantes bajaron de 287 MPa a 152 MPa (-47%).

Rodillos autoalineantes

Doble ranura en V (30°) con compensación excéntrica reduce desviación de bandas en 70%. En terminales carboníferos de Indonesia, paradas no planificadas disminuyeron 62%.

Diseño modular

Tiempo de reemplazo de rodillos reducido de 4.5 h a 35 min, con 80% menos riesgo en trabajos en altura y eficiencia de mantenimiento triplicada.



Gestión inteligente de mantenimiento

Monitoreo multiparamétrico

Sensores de vibración (0-10 kHz) y termografía infrarroja detectan fallas tempranas (desprendimientos en rodamientos, roturas) con 92% de precisión.

Predicción digital de vida útil

Modelos gemelos digitales consideran humedad y volumen de carga, pronosticando vida residual con <15% de error. Rotación de inventarios mejora 40%.

Red global de servicio

Logística multinivel y equipos locales garantizan repuestos en 48 horas y diagnóstico remoto. Sistema predictivo y soporte multilingüe agilizan respuestas.

Nota: Algunas funciones y componentes requieren personalización según condiciones operativas.

Para consultas sobre desgaste acelerado en tambores:



Caso de aplicación

En un puerto hub internacional con exportaciones de mineral de hierro que superan los 100 millones de toneladas anuales, los cargadores móviles enfrentaban múltiples desafíos: los rodillos requerían reemplazo cada 6 meses debido al impacto del mineral, las superficies de los tambores presentaban grietas por tensiones dinámicas, y el ambiente salino causaba 3 reparaciones anuales por corrosión de rodamientos. Mediante la integración sistemática de tecnologías, el puerto logró una mejora revolucionaria en la vida útil de componentes clave y su modelo de mantenimiento.

El equipo técnico de Zoomry combinó difracción de rayos X (XRD) con escaneo 3D para analizar cuantitativamente los mecanismos de desgaste en tambores, identificando que el revestimiento por fusión de aleación Cr27 resolvía específicamente el desgaste tripartita del mineral de hierro. Simultáneamente, mediante simulación por elementos finitos, se validó un diseño optimizado que redujo el factor de concentración de tensiones en los tambores de 2.3 a 1.4.

Durante la implementación, se adoptó una estrategia de modernización modular que permitió el reemplazo de rodillos UHMW-PE sin interrumpir operaciones, junto con la instalación de una red de sensores de vibración. Los datos del primer mes mostraron una reducción del 62% en la amplitud de vibración lateral de la banda transportadora y una disminución de 18°C en la temperatura máxima de los rodamientos.

Tras tres años de operación, los intervalos de reemplazo de rodillos se extendieron a 38 meses, mientras que la tasa de desgaste del revestimiento de los tambores se estabilizó en 0.08mm/1000 horas. La disponibilidad de equipos mejoró del 82% al 96%, con un ahorro anual de $530,000 USD por equipo en costos de mantenimiento, lo que valió al puerto el premio "Innovación en Equipos Portuarios Sostenibles" de Lloyd's Register.

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