Un rompecabezas… de fuerzas
Esta es la historia de una falla mecánica, de esas que te rompen la cabeza. No importa cuántas veces repares, se repite una y otra vez. Pero más importante, te cuento cómo se resolvió y cómo te podría servir.
Se trataba de una fisura en una tubería de descarga.
Lo malo, era que paraba la producción eléctrica, lo malo era que se perdía el fluido de trabajo… Lo peor es que el fluido de trabajo era isopentano, sí, isopentano, altamente inflamable.
Siempre se reparaba. ¿Viste alguna vez un neumático con muchos parches? Bueno, algo así.
Tiempo después de la reparación la falla volvía a presentarse, así, una y otra vez.
Un verdadero dolor de cabeza para el personal de mantenimiento mecánico y producción. Hablamos de pérdidas económicas. Pérdidas por la no generación eléctrica. Gastos en horas extra, en repuestos y reparaciones; Y ni hablar del peligro a la seguridad del personal y los equipos.
Son de esas fallas que no te dejan dormir y de hecho ya imaginas la llamada por la madrugada diciendo que ha pasado de nuevo.
Se encargó a un amigo averiguar qué pasaba, y después de unos días de recabar datos, modelar y hacer análisis, tenía una propuesta.
Se fabricó un prototipo y se instaló.
Todo mundo expectante de qué pasaría, ¿fallaría de nuevo?, ¿cuando fallaría? Pasó un mes, dos, seis, un año…
Creo que lleva unos 8 años sin fallar.
¿Cómo se solucionó?
Con el FEA se tomó el cuerpo generado en 3D, se dividió en millones de partes y se resolvieron numericamente. En este caso, dió como resultado fuerzas, esfuerzos, deformaciones y desplazamientos.
El resultado fue que habían partes de la pieza que estaban sometidas a esfuerzos superiores a los que soportaba el material.
El proceso no es complejo (a menos que intente resolverse “manualmente“). La solución por FEA está optimizada para usarse por computadora (CAE)
El proceso general se puede resumir así:
1- Modelar la pieza en 3D.
2- Simular el ambiente al que está sometida la pieza, añadir cargas y material. Esto en un software de simulación, como Solidworks, Solid Edge, Inventor, Ansys, etc.
3- Configurar los parámetros para desarrollar el análisis de elementos finitos.
4- Analizar los resultados. Si son satisfactorios, acá finaliza el análisis.
5- En caso de tener resultados No satisfactorios, aplicar las modificaciones al modelo original.
6- Repetir del paso 2 al 5.
Este proceso simple, es lo que ahorró muchos recursos, tiempo y dinero, además de prevenir accidentes.
Es tan simple que puede pasarse por alto.
Así que, no subestimes el poder del Análisis de Elementos Finitos.
Bien aplicado, es realmente poderoso para solucionar muchos problemas mecánicos y térmicos.
Dicho esto, espero que tengas un excelente día… Sin llamados inesperados.
Muchos diseños mecánicos fallan antes de comenzar a funcionar,
Aprende cómo evitarlo.
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