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Ajuste de Válvulas en Lugares Remotos a través de Dispositivo Móvil y Conectividad Bluetooth

Sept. 19, 2016
La configuración o ajuste de un sistema electrohidráulico en un ambiente controlado es lo suficientemente exigente, pero el ajuste fino del desempeño del equipo en campo presenta un nivel de dificultad mayor. La logística de llevar y mantener equipo especializado y cables, la protección del técnico y el equipo de condiciones peligrosas, el acceso a componentes difíciles de alcanzar, todo hace más complicado el proceso, lo que agrega tiempo y costo a la operación.

La configuración o ajuste de un sistema electrohidráulico en un ambiente controlado es lo suficientemente exigente, pero el ajuste fino del desempeño del equipo en campo presenta un nivel de dificultad mayor. La logística de llevar y mantener equipo especializado y cables, la protección del técnico y el equipo de condiciones peligrosas, el acceso a componentes difíciles de alcanzar, todo hace más complicado el proceso, lo que agrega tiempo y costo a la operación.

Por lo general visualizamos equipo pesado – de agricultura, minería, construcción, en campo en medio de la nada o bajo la tierra en minas. Pero imagínense el reto que representa una operación de dragado offshore: flotando en un mar de fluido corrosivo, aislado y básicamente autónomo; además con el equipo hidráulico ubicado en una sala de máquinas oscura, ruidosa, caliente y de espacio reducido lejos de la sala de control.

La Aplicación

La figura muestra como desciende el brazo de la draga para remover material desde el fondo del agua

Esa es la situación que enfrenta la tripulación de la draga Hillsboro Inlet en la costa este de Florida. El capitán Woodworth “Woody” Draughon – quien inició su carrera en dragas accionadas por vapor en el Canal de Panamá, junto con su asistente Scott Evans, han estado trabajando juntos en la operación de trabajo continuo de la Hillsboro Inlet por más de 20 años. Esta operación mantiene el paso libre de arena tanto para el tráfico de botes, como para drenaje, previniendo así la inundación durante tempestades.

La empresa Ellicot Dredges de Baltimore, es el fabricante de dragas más grande de los Estados Unidos y ha estado en el negocio desde 1885. Suplió las dragas utilizadas en la construcción del  Canal de Panamá. Enfocados en la producción de dragas de succión con cortadores, su draga más grande tiene una capacidad de 2,000 yardas cúbicas por hora. El trabajo a bordo de la 1170-S Elicott, la tripulación se mantiene ocupada manejando las labores de dragado y ejecutando el mantenimiento en un ambiente caliente, húmedo y salino. La draga cuenta con dos motores diesel – un Caterpillar C-27 y un C-9 de respaldo, que accionan una bomba de 9,000 gpm que empujan  400 yardas cúbicas de arena por hora desde el fondo de la draga hacia la playa ubicada a poca distancia.

Elicott ha trabajado de la mano del distribuidor local de Sun Hydraulics, Advanced Fluid Systems por los últimos 25 años. AFS ha sido partícipe en el desarrollo de las tecnologías utilizadas en las dragas. La 1170-S en Hillsboro Inlet utiliza entre 25 y 30 válvulas de cartucho Sun y cinco controles Sun para las válvulas direccionales y proporcionales.

El Reto

Una de las válvulas electrohidráulica proporcional Sun, controla el winche de giro utilizado para ajustar la velocidad del brazo de la draga, y debe ser ajustada para lograr el desempeño deseado. Una vez a bordo de la draga uno se puede dar cuenta del reto que implica el ajustar esta válvula.

Winches hidráulicos controlan el posicionamiento del brazo de la draga y un motor hidráulico rota el cabezal de corte que remueve material desde el fondo.

Con el cabezal de corte en la proa de la embarcación, la sala de control dos pisos sobre la cubierta, y la sala de máquinas al otro lado y debajo de la misma, el proceso de ajuste fino de la válvula implica un sinnúmero de movimientos, subidas y bajadas por las escaleras para lograrlo. El capitán debe llevar un programador portátil y cables hacia la sala de máquinas, físicamente conectar el amplificador, efectuar los ajustes y salir nuevamente para operar los controles y evaluar los resultados. De principio a fin, el ajuste puede tomar horas para lograr un desempeño óptimo.

Cuando Sun Hydraulics Corp., Sarasota, FL introdujo su Amplificador con Bluetooth Incluído, configurado con la aplicación de dispositivos móviles AmpSet Blue, John Caldwell de Advanced Fluid Sistems visualizó una oportunidad. Como ingeniero de ventas de AFS por más de 25 años, Caldwell ha trabajado de la mano con Ellicott en sistemas hidráulicos y eléctricos. Conoce de primera mano los retos que implica la configuración de un nuevo amplificador en las dragas y lo vio como un ejemplo perfecto de cómo este nuevo método de configuración podría ahorrar tiempo, dinero y esfuerzo.

Sun Hydraulics es un líder en el diseño y fabricación de válvulas de cartucho de alto desempeño, bloques de mando, y paquetes integrados para mercados móviles e industriales a nivel mundial. Con una línea de soluciones electrohidráulicas en continua expansión, trabaja de la mano con High Country Tech (HCT),  una subsidiaria 100% de Sun, para desarrollar soluciones electrónicas innovadoras para aplicaciones hidráulicas.

El Producto

Winches hidráulicos controlan el posicionamiento del brazo de la draga y un motor hidráulico rota el cabezal de corte que remueve material desde el fondo.

El amplificador con Bluetooth de Sun, el primer producto de éste tipo en la industria, ofrece una combinación solenoide-conector compatible con las válvulas proporcionales de Sun en un paquete compacto. Y si, hay una aplicación disponible para usarlo. El usuario configura el amplificador sin necesidad de conectar cables (wireless), utilizando la aplicación AmpSet Blue en su dispositivo iOS o Android para una calibración fácil, rápida y confiable.

AmpSet Blue le permite a los usuarios ubicar y conectarse con el amplificador en cuestión utilizando su dispositivo móvil y ajustar los parámetros del controlador proporcional a través de varias pantallas sencillas. Esto elimina la necesidad de llevar un programador separado o un laptop costoso con cables especiales. Con la aplicación, los usuarios pueden darle nombre a cada dispositivo y guardar o compartir configuraciones para uso futuro. Por seguridad, la configuración de un dispositivo puede ser protegida con clave para evitar la modificación sin autorización.

El amplificador es certificado a la última revisión de las normas CE, incluyendo la 30-V/m automotriz (de acuerdo a la directiva 2009/09/19/EC). Debido a que es completamente encapsulado y sellado a IP69K – y ofrece protección contra vibración, golpe y condiciones ambientales – está diseñado para ser instalado en ambientes hostiles, incluyendo la casa de máquinas de dragas de agua salada.

La Instalación

Caldwell contacto a Draughon, le propuso la instalación del nuevo amplificador con Bluetooth y se fue a Hillsboro Beach. Debido a que no requiere de un programador o laptop especial con cables, todo lo que se requirió para una instalación exitosa fue el amplificador en cuestión y el teléfono móvil de Draughon.

A pesar que la válvula proporcional se encuentra ubicada en un lugar de difícil acceso en la sala de máquinas cerca de la proa de la embarcación, comunicación Bluetooth permite hacer ajustes a una distancia considerable de las válvulas.

Para instalar el nuevo amplificador, desconectaron el conector del cable, removieron la bobina o solenoide como normalmente se hace, instalaron el nuevo amplificador Bluetooth en la válvula, apretaron la tuerca y reinstalaron el conector. Tiempo de instalación: menos de cinco minutos.

Para configurar el amplificador, Draughon abrió la tienda de aplicaciones en su teléfono, escribió “Sun Hydraulics” en el buscador, seleccionó la aplicación AmpSet y la instaló  mientras esperaba en la cubierta de la draga en minutos.

Luego revisó las diferentes opciones de configuración y fue a la sala de máquinas para confirmar la conexión con el amplificador. Cada vez que abres la aplicación empieza a escanear por dispositivos de Bluetooth disponibles que estén en rango. Cuando el capitán inició la aplicación, identificó el nuevo amplificador instalado. La aplicación se conectó con el mismo y la luz se encendió en azul indicando que la conexión fue exitosa y que se podría iniciar la configuración.

Con teléfono móvil en mano, Draughon se dirigió a la cubierta y su asistente Scott Evans se dirigió a la sala de control para arrancar el motor diesel, para iniciar el proceso de calibración del brazo de la draga.. Draughon configuró el amplificador desde la cubierta de la draga observando el comportamiento del brazo controlado por Scott.

Un gran reto al realizar los ajustes yace en el punto muerto. En la sala de control, Evans necesitó rotar el potenciómetro de control de velocidad casi a la mitad antes de que el brazo comenzara a moverse. En la cubierta, con el brazo a la vista y en comunicación con Evans, Draughon pudo aumentar el output mínimo, lo que permitió una corriente más alta a un voltaje de comando más bajo, causando que el brazo se moviera justo al girar el potenciómetro. Debido a la rápida configuración y retroalimentación, la tripulación fue capaz de configurar la válvula con mayor precisión, más fácilmente y en menor tiempo.

El Resultado

Al tener un control remoto tipo wireless del amplificador, se obtiene un nivel de conveniencia y seguridad al configurar sistemas hidráulicos en lugares remotos. Nuevos usuarios pueden bajar la aplicación AmpSet Blue app con su iOS o Android que ya tienen en su bolsillo, conectar con el amplificador e iniciar la configuración en minutos.

Para la tripulación a bordo de la draga en el Hillsboro Inlet, que pasa gran parte del tiempo en labores de mantenimiento del equipo en condiciones extremas de temperatura, humedad,  y corrosión; es de gran beneficio el poder ajustar la velocidad del brazo de la draga rápidamente y con precisión sin tener que bajar a la sala de máquinas con tanta frecuencia.

Esta nueva combinación de amplificador Bluetooth y aplicación abre oportunidades en un rango amplio de aplicaciones tanto móviles como industriales donde el costo, confiabilidad, facilidad de uso y seguridad son críticas. Esto junto con la conformidad del equipo en cuanto a niveles de ruido y protección ambiental robusta y tenemos una solución para la gran mayoría de aplicaciones electrohidráulicas.

Artículo originalmente escrito por Chad Lampton, ingeniero de producto en Sun Hydraulics Corp., Sarasota, FL.

Ricardo Solórzano se desempeña como Director General de EEM Technologies Corp., un proveedor de soluciones en Hidráulica, Neumática y Automatización Industrial para los mercados de Centro, Sur América y El Caribe. Para mayor información lo puede contactar al:  +1(855)462-7633, [email protected], o visitar la página web de la empresa en: www.eemtechnologies.com.
About the Author

Ricardo Solorzano | Director / GM

Ricardo es un Ingeniero Mecánico venezolano, egresado de la Universidad Metropolitana (UNIMET) ubicada en Caracas, Venezuela y cuenta además con una Maestría en Administración de Empresas (MBA) de la Universidad de Clemson en Clemson, SC EE.UU. Empezó su carrera en hidráulica trabajando en el taller de reparación de la entonces Mannesmann Rexroth en Caracas, donde tuvo su primera experiencia con bombas, motores, válvulas, cilindros y unidades de potencia de adentro hacia afuera. Esto le abrió una oportunidad para trabajar como pasante en la central corporativa de Bosch Rexroth en Lohr, Alemania, donde continuó expandiendo sus conocimientos técnicos en áreas diversas: desde el diseño y fabricación de unidades de potencia y bloques de mando, hasta trabajos en ingeniería de aplicación y proyectos en los segmentos de la industria pesada (acero, prensas), petróleo y gas, y departamento de ingeniería civil (hidroeléctricas, esclusas, puentes levadizos, etc.) – para éste momento, ya estaba enamorado de la técnica.

En el año 2004 formalmente se une al equipo Bosch Rexroth, trabajando en lo que es hoy la instalación  más grande de unidades de pistones axiales en las Américas, ubicado en Fountain Inn, SC en EE.UU.. En Bosch Rexroth trabajó en posiciones que oscilaron entre compras técnicas, operaciones trabajando en el departamento de calidad y sistemas de calidad, para luego unirse al grupo de ventas regionales del sureste donde fue responsable de ventas e ingeniería de aplicación, trabajando directamente con distribuidores y clientes OEM en la región.

En el 2014, luego de notar las muchas oportunidades en los mercados Latino Americanos en lo que respecta a personal capacitado en técnica de fluidos o hidráulica, la disponibilidad de soluciones confiables, y un servicio al cliente de calidad, decide abrir EEM Technologies: un distribuidor integral en soluciones en hidráulica, específicamente enfocado en los mercados Latinoamericanos.

EEM Technologies es el distribuidor autorizado Aventics para Centroamérica y el Caribe. Para mayor información, contáctelos al (855)462-7633, [email protected] o visite su pagina web en www.eemtechnologies.com.

Ricardo is a Venezuelan native with a BS in Mechanical Engineering from Metropolitana University in Caracas, and an MBA from Clemson University. He began his hydraulics journey by working in the repair shop with the then Mannesmann Rexroth facility in Caracas, Venezuela, where he got a first glimpse of pumps, motors, valves, cylinders, and power units from the inside out. This opened up an opportunity to intern at Bosch Rexroth’s headquarters in Lohr, Germany, where he continued expanding his technical knowledge in areas ranging from power unit and manifold design & manufacturing, to project / application engineering in the heavy industries segment, oil & gas, and civil engineering departments. By this time, he was hooked.

In 2004 he joined what is now Bosch Rexroth’s largest manufacturing campus for axial-piston products in the Americas at their Fountain Inn, S C. facility, in positions that ranged from technical purchasing, through operations in quality and quality systems, to then join the regional sales force with responsibilities in sales and applications engineering, directly working with distributors and OEMs in the region.

In 2014, after noticing the many opportunities in the Latin American markets for fluid power know-how, reliable solutions, and top-of-the-line customer service, he founded EEM Technologies: a full-line distributor of fluid power solutions specifically targeting customers in Latin America.

EEM Technologies is the authorized Aventics distributor for Central America and the Carribean. For more information, contact (855) 462-7633, [email protected], or visit www.eemtechnologies.com.

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