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En la industria agroalimentaria, de distribución o venta de alimentos, se emplean grandes cámaras frigoríficas que preservan los productos hasta que lleguen al consumidor. Un trabajo de investigación de la Universidad de León busca desarrollar un patrón de mantenimiento predictivo que se anticipe a las averías, para minimizar los daños que estas producen en el sistema industrial.
Una de los deseos de cualquier industrial es anticiparse a las averías de las herramientas mecánicas que utiliza para, de este modo, minimizar los daños en su producción o sus existencias. Como en el caso de los frigoríficos que tenemos en casa, las vibraciones a las que se ven sometidas las piezas mecánicas acortan su vida, pero en este caso, la reparación suele resultar muy costosa y se pone en riesgo de que se estropee lo allí almacenado.
A través de su tesis doctoral, el ingeniero agrónomo Gabriel Búrdalo estudia "las vibraciones mecánicas que se producen en compresores reciprocantes semiherméticos", como se denominan técnicamente estas cámaras frigoríficas de tamaño medio o grande, explica a DiCYT. Estas herramientas son empleadas en mataderos con salas de despiece, en salas hortifrutícolas o en supermercados y grandes superficies cuyo género sea perecedero, para conservar los alimentos el mayor tiempo posible antes de su puesta a la venta.
Mediante estudios de vibraciones en los tres ejes, esto es, tridimensionales, con un acelerómetro, el investigador pretende crear un patrón con el que anticiparse a las averías, un programa de mantenimiento predictivo. Se tendrán en cuenta los registros tomados con el acelerómetro y una serie de variables de la máquina, como su edad o el refrigerante que utiliza. "El programa que se quiere establecer pretende saber cuándo se va a averiar la máquina, para adelantarnos y evitar este daño, especialmente en el caso del cambio de rodamientos".
Vibraciones que desgastan las piezas
Las vibraciones acortan la vida útil de las herramientas mecánicas, porque, según explica el investigador del Laboratorio de Acústica Aplicada de la ULE, "en ellas puede haber holguras y entre estas se produce una fricción en los elementos técnicos. La vibración desgasta las piezas y comienza otra vez el proceso, como la pescadilla que se muerde la cola".
En los frigoríficos que se encuentran en casa también se producen estas averías, como cuando el aparato rechina y hace ruidos extraños, pero su compresor es hermético, "lo que se traduce en que cambiar la pieza supone un coste entre 60 y 200 euros", comenta Búrdalo.
En los compresores industriales, semiherméticos, el coste es mayor ("como mínimo de 3.000 euros) y los alimentos que almacenan mucho más numerosos, por lo que si se estropean el perjuicio es mayor. Por este motivo, la mejor solución es anticiparse al daño. "Es el único elemento mecánico que se emplea en la industria agroalimentaria", relata el experto.
Fases de la investigación
La investigación de Gabriel Búrdalo se encaminó primero a conocer cómo funcionan estos compresores desde el punto de vista termodinámico (como se comprime el gas y pasa a un estado líquido) y mecánico (cómo funcionan los pistones, los cilindros y los aceites que evitan la fricción). El trabajo trata de resolver un problema para el que aún no hay solución. "Existen modelos predictivos en compresores rotativos de tornillo, pero no en compresores semiherméticos de pistón", como estas cámaras frigoríficas.
En un segundo término, el científico del Laboratorio de Acústica Aplicada midió los puntos donde se pueden producir fricciones en 120 compresores de la red de supermercados que la cadena El Árbol tiene en León. Esta medición tuvo en cuenta las disposiciones distintas que los fabricantes de estas cámaras realizan, por motivos de diferenciarse comercialmente o por cuestiones de patente.
La cadena de supermercados tenía compresores de dos fabricantes, ambos alemanes, Bitzer y Copeland. Las medidas "se realizaron en los dos puntos más próximos donde se encuentran los rodamientos, en los puntos de apoyo del eje", explica Búrdalo. Para este estudio se empleó un acelerómetro triaxial (que contempla las coordenadas X, Y y Z).
En la actualidad, el investigador está analizando los datos obtenidos para, próximamente, elaborar el programa de mantenimiento predictivo. Este programa se desarrollará a partir de la aplicación Matlab, que permite establecer relaciones entre diferentes valores. Los primeros resultados han sido publicados en congresos internacionales y nacionales, como el ICA (Madrid, 2007), el Internoise (Río de Janeiro y Lisboa) y Tecniacústica (Cádiz, 2009 y León, 2010).
La defensa de la tesis que recogerá el conjunto del trabajo está prevista para finales de 2011 o principios de 2012. A partir de entonces, se pretende patentar una programa informático que desarrolle este mantenimiento predictivo, "lo que supondrá un ahorro importante en el mantenimiento de estas máquinas".
Cualquier papel en dos dimensiones puede transformarse en una forma tridimensional estable por medio de pliegues. Con esa premisa, investigadores de la Universidad de Harvard (EE UU) han conseguido crear grandes estructuras inflables, como arcos o refugios, que se mantienen rígidos al cesar el suministro de aire. Los responsables del hallazgo creen que tiene un gran potencial para su uso en catástrofes naturales.
En un momento tan necesario como el actual, investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia han desarrollado un sistema que, utilizando aire como refrigerante y alimentación eléctrica, mantiene la cadena del frío de las vacunas a temperaturas de hasta -200 ºC. Se puede aplicar en todo tipo de cámaras, desde las pequeñas enchufadas al mechero de una furgoneta hasta los grandes contenedores de barcos y camiones.
