15.0 Módulos de pesaje: Doble viga al corte

15.1 Introducción Doble vigas al corte son sus trabajadores infatigables de capacidad mediana y alta que son robustas, estables, y capaces de manejar bien cargas laterales. Los módulos vienen en dos variedades —celdas apoyadas en sus terminos y cargados en su centro, y celdas apoyadas en su centro y cargadas a sus terminos. La celda cargada en sus terminos se utilizan en el módulo Translink de báscula camionera con eslabón colgante. La versión más común de carga al centro se utiliza en los sistemas de montaje RL1600, EZ Mount 1, y MVS. La Figura 15-1 muestra algunas pautas importantes para aplicar una carga a un doble viga al corte con carga al centro y para orientar un módulo que utiliza esta clase de celda de carga. Figura 15-1. Principios generales de montaje • La celda de carga debería terminar horizontal en ambas direcciones. • Se debería aplicar la carga verticalmente a través del centro de la celda. • La carga debe ser introducida sin producir un efecto torsional alrededor del centro. • La carga no debería moverse a lo largo de la celda. Orientación de las doble vigas En la Figura 15-2, ilustramos algunos métodos recomendados para el montaje de las doble vigas al corte utilizadas en el RL1600 y el EZ Mount 1. Figura 15-2.

15.2 Módulos RL1600 Estas asambleas son idóneas para aplicaciones de capacidades medianas hasta altas a causa de la fuerza y estabilidad inherente de la celda de doble viga cargada en su centro, la cual está apoyada en ambos de sus terminos sobre pines. Los módulos son auto-refrenantes en toda dirección mientras permitiendo alguna libertad para que la vasija expanda/contrae en una sola dirección por deslizar sobre los pines de montaje. Los módulos también les proporcionan protección contra despegue para prevenir inclinación accidental del tanque. El módulo RL1600 es un módulo robusto y económico para uso donde se espera un mínimo de movimiento por expansión/contracción. Su alíneación precisa es crítica con estos módulos, dado que hay muy poco espacio para una desalíneación con el yugo abrazadero que fija la placa de carga a la celda de carga. El reemplazo de la celda de carga solo requiere el alzar la vasija una pulgada para remover la celda. Los módulos de la serie 1600 están disponibles en acero dulce o acero fundido, y en acero inoxidable donde se requiere más protección contra la corrosion.

Movimiento permisible Figura 15-3.

Este módulo permite algún movimiento limitado en una dirección perpendicular al eje longitudinal de la celda de carga. Su construcción y características 1. Una placa base rígida con cuatro piezas verticales perforadas para apoyar los pines que sujetan la celda de carga. 2. Una silla es sujetada con abrazaderas al centro de la celda de carga. Este arreglo permite a la celda cierta libertad de deslizar lateralmente una corta distancia sobre los pines. 3. Este módulo es auto-refrenante en toda dirección. 4. Está disponible en acero dulce y acero inoxidable en capacidades de 1.000 lb hasta 75.000 lb, y en acero fundido entre 1.000 lb y 25.000 lb. También puede ser utilizado en celdas de carga RL75016 en acero

aleado o acero inoxidable.

Una aplicación típica

Figura 15-4. Módulos RL1600 en un tanque de bajo perfil

15.3 Módulos SURVIVOR ® 2100HE Estos módulos en capacidades medianas y altas están disponibles en dos tamaños de capacidades abarcando de 20.000-100.000 lb. La SURVIVOR 2100HE utiliza una celda de carga de doble viga al corte y es idealmente adaptado para tanques, tolvas, y reactores que están sujetas a ambientes hóstiles y rudos. Este módulo les brinda protección superior contra corrosión, el ingreso de húmeda, y problemas mecánicos. En la mayoría de las aplicaciones, las asambleas son auto-refrenantes y quedan cautivas sin el uso de varas de detención. Cada una de las celdas de carga está garantizada ser a prueba de agua y está certificada por NTEP por utilizar la celda de carga de acero inoxidable RL75060S Movimiento permisible La Figura 15-5 muestra la capacidad del módulo 2100HE de manejar movimiento. Figura 15-5. SURVIVOR 2100HE

Su construcción y características 1. Clasificación de protección contra el ambiente IP67 para proteger contra daño por humedad. 2. Su diseño transmite la carga con un pin deslizador sobre la ranura que lleva la carga en la celda para permitir que haya expansión/contracción térmica con un mínimo de fricción. 3. Tolera cargas excéntricas y cargas laterales de hasta 100% de su capacidad. 4. Cable revestido de PTFE es estándard para máxima resistencia contra productos químicos. 5. Todos los módulos vienen estándard en acero inoxidable. 6. Protección interna contra despegue y refrenamiento eliminan la necesidad por dispositivos ajenos.

Una aplicación típica Las aplicaciones típicas para los SURVIVOR 2100HE incluyen tanques, mezcladores, y reactores de alta capacidad y administración de inventario en bulto.

Figura 15-6. SURVIVOR 2100HE en una aplicación de alta capacidad

15.4 EZ Mount 1 En aplicaciones en donde se espera sustanciosa expansión/contracción térmica o donde no hay espacio para alzar significativamente la vasija para reemplazar celdas de carga, el EZ Mount 1, también utilizando un módulo de dos terminos con la carga aplicada al centro es una excelente opción para manejar movimiento de una vasija y los requisitos de espacio limitado. El EZ Mount 1 utiliza una celda redonda que permite que la placa superior gire y corrige problemas menores de alíneación. El módulo también puede acomodar bastante movimiento en la dirección perpendicular al eje longitudinal de la celda de carga. La celda de carga en el EZ Mount 1 está apoyada sobre espaciadores circulares endurecidos. Tornillos lo fijan a la placa base. La silla superior está mantenida cautiva por clavijas removibles en el lado superior e inferior de la celda de carga. Esto permite el reemplazo de la celda de carga sin tener que alzar la vasija, sino por sencillamente remover la carga del módulo. Módulos EZ Mount 1 y sus celdas de carga están disponibles en acero aleado o acero inoxidable en capacidades de 5.000 lb hasta 250.000 lb.

Movimiento permisible Figura 15-7. Su construcción y características 1. Cada termino de la celda de carga está atornillado a la placa base a través de un espaciador circular endurecido, el cual está perforado para permitir que el tornillo pase a través de ello. 2. La asamblea de silla tiene un hueco de holgura por la cual pasa la celda de carga. Se inserta horizontalmente un pin endurecido de carga en la parte superior del hueco de holgura, el cual transmite la carga a la celda. Este pin está asentado en un surco anular al centro de la celda. 3. Este arreglo permite que la silla se mueva en casi cualquier dirección, como ilustrado en la Figura 15-7, mientras a la misma vez proporcionando refrenamiento en toda direccion. 4. La celda de carga puede ser removida fácilmente por alzar la vasija solo lo suficiente para aliviar la carga encima de la celda.

5. El módulo está disponible en capacidades de 5.000 lb hasta 250.000 lb, tanto en acero dulce como en acero inoxidable. Puede ser utilizado con las celdas

RL70000, RL70000SS, RL71000HE o Vishay RTI 5103 de acero aleado y la Vishay RTI 9103 de acero

Una aplicación típica

inoxidable. Figura 15-8. Arreglo del módulo de pesaje EZ Mount 1

15.5 Módulos de básculas camioneras Translink– Asambleas de montaje auto-centrantes como el Translink están clasificadas como montajes de tipo compresión pero en verdad aplican la carga a sus celdas por tensión a través de un mecanismo de péndulo colgante debajo de la celda de carga. La acción pendulante les da su habilidad única de centrarse automaticamente. Estos módulos comúnmente se utilizan para apoyar una plataforma independiente como la de una báscula camionera. El deslice horizontal de la plataforma está limitada por parachoques en todos los lados. La plataforma siempre regresara a su posición central después de un movimiento lateral y no mantendrá en contacto con los parachoques. A diferencia de las otras doble viga al corte descritas hasta ahora, la asamblea de montaje Translink utiliza una viga al corte cargada en sus extremos que está apoyada por una inserción cóncava o convexa en su centro que permite que la celda gire. Movimiento permisible Figura 15-9. Su construcción y características 1. Un puente es soldado a una placa base. El puente puede acomodar una inserción convexa o cóncava sobre la cual se monta la celda de carga. Dos clavijas o pivotes de cilindro previenen que la celda se deslice lateralmente. 2. Un eslabón fundido cuelga de cada termino de la celda de carga y ellos soportan una barra de carga termotratada que pasa por debajo del puente. La barra de carga tiene surcos circulares (los cuales corresponden a los surcos circulares en la celda de carga) dentro de las cuales se sientan los eslabones y la silla superior se sienta sobre cada termino de la barra de carga. 3. Este arreglo permite movimiento en toda dirección horizontal, como mostrado en la Figura 15-9. 4. Este módulo tiene una acción oscilante, la cual tiende devolver la plataforma a su posición original después de haya sido perturbada longitudinalmente o lateralmente.

5. Este módulo es idealmente adaptado a básculas de vehículos y básculas de vasija de alta capacidad. 6. Este módulo requiere que la báscula sea refrenada en el plano horizontal. Se pueden utilizar varas de detención o, debido a su acción de centrado automático, pernos parachoques también son suficientes. No provee protección contra despegue, el cual tiene que ser proporcionado externamente si se requiere en una báscula de vasija. 7. El módulo Translink está disponible en acero dulce con los RL75040 o Sensortronics 65040 en capacidades de 23.000 lb hasta 75.000 lb, y con los

RL75223 y RTI 5223 en capacidades de 50.000 lb

Una aplicación típica

hasta 100.000 lb. Figura 15-10.

15.6 Módulos de básculas camioneras MVS El módulo MVS de celda de carga se utiliza primariamente para básculas camioneras y en ciertas aplicaciones para el pesaje de vasijas. Los módulos están construidos de acero fundido y están disponibles con celdas de carga de capacidades entre 10.000 lb y 75.000 lb. Su diseño de enlace al centro proporciona una libertad de movimiento en la dirección longitudinal mientas también siendo automáticamente centrante, haciendo que este módulo sea ideal para básculas vehiculares. A diferencia de las doble vigas al corte utilizadas para los RL1600 o EZ Mount 1, el módulo MVS debería ser montado con su máximo movimiento esperado en alíneación con el eje longitudinal de la celda de carga. En una báscula camionera, esto normalmente seria en la dirección de viaje de los camiones.

Su construcción y características 1. Los terminos de las celdas de carga están atornilladas a una placa base rígida en forma de U. 2. Un enlace o eslabón reposa sobre el centro de la celda, la cual tiene un surco redondeado a su centro. El fondo de este eslabón tiene dos bloques de soporte tipo cuna que proyectan hacia afuera. La asamblea superior de silla se asienta sobre estas “orejuelas”. 3. Este módulo tiene libertad de movimiento. 4. Dado que la carga está suspendida por un eslabón, la báscula tiene libertad para mecer de atrás a adelante a través del eje longitudinal de la celda de carga. A causa de la acción oscilante del eslabón, la báscula regresará a su posición original después de haber sido desplazado a través del eje longitudinal de la celda. 5. Cuando se sujetan un número de módulos a una plataforma, los módulos están restringidos de mecer lateralmente. 6. Una báscula utilizando este módulo tiene que ser refrenado a través del eje longitudinal de la celda de carga para prevenir su sobrecarrera. Se pueden utilizar varas de detención o pernos parachoques. 7. El módulo no proporciona protección contra despegue, lo cual hay que proveer externamente si se requiere en una aplicación de pesaje de vasija. 8. Los módulos MVS en acero dulce utiliza la celda de carga doble viga al corte RL75058 que está hecha de un acero de alta aleación.

16.0 Módulos de pesaje: Botellas de compresión

16.1 Introducción Cuando se necesitan montajes en capacidades de más de 100.000 lb, montajes de celdas de carga de botella son una de las opciones disponibles. Estas celdas son buenas en condiciones severas y han proveído rendimiento comprobado por décadas en aplicaciones de camiones, ferrocarriles, y tanques de alta capacidad. Disponibles en capacidades de hasta 500.000 lb por asamblea de montaje, la mayoría de las asambleas de montaje de botellas requieren más componentes que montajes utilizando celdas de carga de viga al corte, especialmente si los montajes están diseñados para acomodar expansion.

16.2 Principios generales de montaje • Una botella de compresión debería montarse sobre una placa plana de suficiente grosor para prevenir su deflexión. El fundamento tiene que ser rígido. • La carga debe ser introducida a través del botón de carga esféricamente redondeada y endurecida. • La carga tiene que ser introducida verticalmente a través de la línea central de la celda. • La placa superior que llega a tener contacto con el botón de carga tiene que ser endurecida para prevenir granallado del punto de contacto. • Puede que se requiera algún método externo de refreno tanto horizontal como vertical.

Figura 16-1.

16.3 Módulos de pesaje RLC El montaje en silo RLC, de auto-alíneación, junto con la familia RLC de celdas de carga, es una solución ideal para control de procesos de capacidad mediana, pesaje de lotes o batches, y aplicaciones de básculas de silo/tolva y cinta transportadora. El montaje RLC incorpora un diseño pin mecedor removible que utiliza componentes endurecidas de acero inoxidable en todas sus superficies de soporte de carga. La construcción toda de acero inoxidable garantiza fiabilidad al largo plazo, aun en los ambientes más rudos.

Movimiento permisible El montaje RLC mostrado en la Figura 16-2 tolera algún movimiento controlado en toda dirección. El silo o tolva se mantiene cautiva, eliminando la necesidad por varas adicionales de detención, a no ser que esperan movimiento mayor de las cargas. Su diseño único permite que la celda de carga sea fácilmente removida para su reemplazo. Figura 16-2.

Su construcción y características 1. La celda de carga RLC consta de tres anillos concéntricos labradas a máquina de una sola pieza de acero inoxidable. El anillo externo descansa sobre la placa base. El anillo en el medio contiene cuatro galgas extensiométricas redondas. El anillo interior acepta la carga y lo deflexión verticalmente, activando las galgas extensiométricas en el anillo en el medio. 2. In pin separado de cargar cabe dentro del anillo interior de la celda de carga y dentro de un somberete endurecido en la placa superior de montaje. El movimiento vertical del anillo interior está limitado por la placa base, así proporcionando una protección positiva contra sobrecarga a 150% de capacidad. 3. La celda de carga de anillo RLC es mantenida cautiva dentro del montaje por tres pines o clavijas en la circunferencia externa de la celda. Para instalar o reemplazar la celda de carga, la placa superior del montaje solo tiene que ser alzado una fracción más allá de la altura de los pines con los tornillos integrados de levantamiento. 4. Los tornillos de levantamiento proporcionan protección contra despegue, ademas de capacidades de auto-refreno lateral para eliminar la necesidad por varas de detencion.

Figura 16-3.

17.0 Módulos de pesaje: Montaje a tensión (Viga-S)

17.1 Introducción Montaje en suspensión a tensión con celdas de carga de viga-S se utiliza frecuentemente para vasijas de capacidades ligeras a medianas en donde se puede utilizar una estructura existente por encima para suspender la vasija.

17.2 Principios generales de montaje La Figura 17-1 ilustra la manera correcta de aplicar la carga a una celda de carga de viga-S. 1. La superficie de la cual se suspende la celda debería ser rígida y proveer deflexión mínima bajo carga. 2. La suspensión entera debería ser lo más largo posible, con la celda de carga colocada aproximadamente a su centro. 3. La línea central de las barras superiores e inferiores debería pasar por los agujeros de carga de las celdas de carga. La línea central a través de la asamblea debe ser vertical. 4. El cable de la celda de carga debería emerger del lado fijo de la celda para que ello no afecte su precision. 5. Las extremidades de la suspensión debería ser fijada a la estructura y vasija de tal manera que están libres para mover. Al mínimo, utilicen un juego de arandelas esféricas como ilustrado en la Figura 17-1. 6. Utilicen una asamblea adecuada de hardware como cáncamos o el sistema ITCM a la celda de carga que minimiza la transmisión contra fuerzas ajenas.

Figura 17-1.

Montajes ITCM La asamblea ITCM es un método particularmente conveniente de suspender una vasija de pesaje. La combinación de clavijas de horquilla (“clevis”) y rótulas esféricas a los terminos de las varas asegura que fuerzas perjudiciales a un rendimiento preciso de sistema queden aisladas de la celda de carga. Ademas, el aislamiento eléctrico única proveída a la celda de carga por esta asamblea ayuda prevenir daño de corrientes vagabundas. Movimiento permisible La Figura 17-2 ilustra el uso del módulo de peso ITCM. Este arreglo de montaje previene la mayoría de los problemas potenciales causados por fuerzas ajenas actuando sobre las celdas de carga de viga-S.

Figura 17-2.

Su construcción y características 1. El ITCM consta de una junta esférica que está atornillada a cada termino de la viga-S. La junta esférica tiene una “bola” que está libre para rotar en un cojinete TFE; vean la Figura 17-2(c). Una clavija de horquilla está conectada a la junta esférica utilizando un tornillo de hombro. 2. Este arreglo proporciona una alíneación excelente entre las líneas centrales de las varas y la línea central a través de los agujeros de carga de la celda. 3. Este arreglo permite movimiento en las direcciones indicadas por las flechas y también permite rotación, así asegurando que fuerzas ajenas no sean transmitidas a la celda de carga. 4. El ITCM también incorpora un sistema aislador que no permitirá al flujo de corrientes vagabundas a través de la celda de carga. La tira paralela de puesta a tierra provee protección adicional con un camino alterno a tierra. 5. Los ITCM están disponibles en acero dulce en capacidades de 100 lb hasta 20.000 lb utilizando la celda de carga RL20000. Las versiones en acero inoxidable están disponibles en capacidades de 100 lb hasta 5.000 lb. 6. Asambleas ITCM de 20.000 lb no tienen las juntas esféricas revestidas de TFE.

NOTA: Muchas veces una sola ITCM es utilizada para convertir una báscula mecánica de camiones y tolvas a ser básculas electrónicas. Esto les permite aprovechar de opciones para control de procesos o recolección de datos que están disponibles con pesaje electrónico. Esta conversión puede ser llevada a cabo por insertar una asamblea ITCM en la barra de balanza sin afectar la operación de la viga mecánica o marcador que se puede retener como un respaldo.

Sus aplicaciones típicas La Figura 17-3 ilustra lo que es quizás la vasija de pesaje más sencilla. Esto funciona bien bajo las siguientes condiciones: Pesando solo materiales que se nivelan a sí mismos. La vasija es simétrica alrededor del punto de suspensión para que el centro de gravedad sube cada vez a lo largo de la misma línea vertical. Estas restricciones asegura que el centro de gravedad del contenido siempre cae verticalmente debajo de la celda de carga, removiendo la tendencia de la vasija de trabarse contra los parachoques. Los parachoques están proveídas para limitar la cantidad de bambolear producido si se pega accidentalmente a la vasija o si es sujeta a otras fuerzas externas. Solo se pueden utilizar los parachoques con un arreglo de montaje auto-centrante, dado que la vasija no puede quedar en contacto con los parachoques sin causar errores en las lecturas de peso. La vasija también tiene que ser restringida de poder rotar para prevenir que la quincalla de suspensión destornille. Figura 17-3. Una vasija de pesaje suspendida de una sola celda de carga puede ser utilizada para pesar sólidos si se utilizan varas horizontales de detención para eliminar el movimiento lateral causado por cambios en el centro de gravedad de los contenidos. El sistema de suspensión por tres celdas de carga mostrada en la Figura 17-4 utiliza tres celdas de carga viga-S colocadas 120° aparte en una vasija cilíndrica. Esto evita los problemas de tener que ajustar el peso llevado por cada celda, puesto que le estabilidad inherente de un sistema colgante de 3 puntos asegurara carga uniforme sobre cada punto. Para asegurar su estabilidad, varas de detención deberían ser conectadas a la vasija a o arriba del centro de la vasija llena. Aunque esta configuración es inherentemente estable, se requiere atención especial cuando vibraciones significantes, agitación, viento o actividad sísmica son posibles. En estos casos se deberían emplear parachoques o varas horizontales de detencion. Cada punto de apoyo debería ser igualmente rígido y deflexionar por la misma cantidad cuando cargado. Si no, puede que la carga sea transferida de una forma desigual, lo cual podría sobrecargar una o más de las celdas.

Figura 17-4.

El sistema de suspensión por cuatro celdas mostrado en la Figura 17-5 es el más común para tolvas rectangulares. Como se había mencionado anteriormente, un ajuste será necesario para igualar la carga llevada por cada celda de carga para estar

dentro de 10% el uno del otro. Figura 17-5.

Noten el uso de varas de detencion de seguridad en las ilustraciones de montaje de suspension. Cada vara pasa por un hueco grande al termino bajo y las tuercas están sueltas para que no haya interferencia con la precision del pesaje. Todos los sistemas suspendidos de pesaje tiene que ser protegido por varas de detencion de seguridad o cadenas para prevenir daño o herida en caso de una falla.