14.0 Módulos de pesaje: Viga al corte

14.1 Introducción Celdas de carga de viga al corte ofrecen muchas ventajas cuando utilizadas en módulos de pesaje bien diseñadas. Los módulos que utilizan celdas de carga de viga al corte tiene un perfil bajo y por lo general son auto-refrenantes. En la mayoría de los sistemas de montaje de viga al corte, se puede reemplazar las celdas de carga por solo alzar la vasija lo suficiente como para remover presión de la celda.

14.2 Principios generales de montaje • La superficie de montaje debería ser plano y nivelado. • El bloque de montaje debería ser lo suficiente grueso para proveer suficientes hebras para los tornillos de montaje. • La esquina de la superficie de montaje (donde la celda está en voladizo) tiene que ser endurecida para prevenir machacarla. • Los pernos de montaje deben ser de por lo menos grado cinco para prevenir su estiración o la posibilidad de romper. • La carga debería ser aplicada verticalmente a través de la línea central del hueco de carga (se puede aplicar la carga desde arriba, como ilustrado en la Figura 14-1, o puede ser colgado desde abajo). • La introducción de la carga tiene que proveer la flexibilidad necesaria para evitar la transmisión de fuerzas ajenas y para tolerar la deflexión inevitable de la celda de carga misma. • Los pernos de montaje deben ser torsionados a valores específicos.

Figura 14-1.

14.3 Orientación de vigas al corte La Figura 14-2 ilustra cuatro diferentes vasijas y configuraciones de montaje recomendadas para módulos de pesaje de viga al corte. Vean la Sección 14.9 en la página 27 para consideraciones especiales en cuanto a movimiento que se aplican a estos sistemas únicos de vigas al corte. Las vasijas en la fila superior, a la derecha, ilustran una vasija cilíndrica vertical. Noten que el eje longitudinal a través de cada celda de carga apuntan hacia el centro de la vasija. También se puede utilizar este principio para las vasijas de la fila inferior, si fuera conveniente montar las celdas en cada esquina con el eje longitudinal apuntando hacia el centro. Sin embargo, puede que sea más conveniente (y es aceptable) montar las celdas como ilustrado. Dado que estas celdas son relativamente inmunes a fuerzas ajenas aplicadas a lo largo de la eje longitudinal de la celda, debería apuntar en la dirección de cualquier fuerza lateral prevalente (por ejemplo en una cinta transportadora sobre rodillos, la celda de carga debería apuntar en la dirección del movimiento).

Figura 14-2.

14.4 Módulos SURVIVOR ® 1700HE Estos módulos de capacidades ligeras a medianas utilizan celdas de carga de viga al corte en capacidades entre 5kg-250kg (11-550lb) y 500-5,000kg (1,100-11,00lb). El SURVIVOR 1700HE es idealmente adecuado para batching y mezclado de capacidad ligera a mediana en una variedad de ambientes hóstiles, especialmente donde hay humedad. Este módulo provee resistencia superior a la corrosión, el ingreso de humedad, y protección mecánica. Las celdas de carga están garantizadas ser a prueba de agua y están certificadas OIML C3 (20kg-5,000kg) para ofrecer lo último en durabilidad y precisión. Movimiento permisible La Figura 14-3 ilustra la capacidad del módulo 1700HE de manejar movimiento. La carga puede ser refrenada en una de dos direcciones. Esto permite el posicionamiento en una de dos orientaciones para el refreno apropiado.

Figura 14-3. SURVIVOR 1700HE

Construcción y características 1. Su clasificación contra el ambiente IP66/68 está garantizada contra daño por humedad. 2. El mecanismo de introducción de la carga aísla la carga de sobrecargas, insuficiente carga, y cargas laterales extremas para minimizar falla mecánica. 3. Su construcción sin soldaduras mejora su rendimiento bajo lavado. 4. Los pernos de levantamiento/envío integrados ofrecen la manera de quitar la carga por encima de la celda de carga para su rápido remueve y reemplazo de la celda de carga y su transporte sin preocupación.

Una aplicación típica Aplicaciones típicas para la Survivor 1700HE incluyen batching y mezclado de capacidad ligera de micro-ingredientes como mostrado en la Figura 14-4.

Figura 14-4. SURVIVOR 1700HE en batching de micro-ingredientes

14.5 Módulos RL50210 TA Estos módulos de capacidad ligera utilizan celdas de carga de viga al corte en capacidades de 50 lb hasta 2,500 lb. La elasticidad de una almohadilla de montaje de neopreno adherido directamente a la celda y la vasija acomodan movimiento limitado y desalíneación menor. Estas unidades so ideales para aplicaciones de tanques pequeños, plataformas, y cintas transportadoras en movimiento en donde la necesidad para refreno es baja. La conexión directa entre la vasija y la almohadilla flexible de neopreno funciona para amortiguar cargas de choque. Movimiento permisible La Figura 14-5 ilustra la capacidad del módulo RL50210 TA de manejar movimiento. Las flechas indican los varios medios por los cuales la placa de introducción de carga puede moverse relativo a la celda para minimizar la transferencia de fuerzas ajenas.

Figura 14-5. RL50210 TA

Construcción y características 1. El módulo tiene una placa base grande y arandela espaciadora y la celda de carga está adherida o pernada directamente a la placa base. 2. La introducción de carga es por medio de una placa de acero adherido a una almohadilla de neopreno que acomoda movimiento de la vasija en toda dirección. 3. Dado que el módulo puede comprimir verticalmente, ello provee un grado de protección contra cargas chocantes. 4. A causa de la almohadilla de neopreno, este módulo provee muy poca protección contra levantamiento o despegue o freno lateral. También, dado que la almohadilla se comprime mientras la carga está siendo comprimida, no se debe utilizar este módulo donde la vasija tiene tubería o varas de detención conectadas. Varas de seguridad sueltamente conectadas pueden ser usadas si son necesarias. 5. Este módulo está disponible en capacidades de 50 lb hasta 2,500 lb en acero dulce, y de 500 lb hasta 2,500 lb acero inoxidable 304. 6. Las capacidades entre 500 lb y 2,500 lb incorporan un freno contra sobrecarga bajo el termino libre de la celda de carga. 7. Las capacidades entre 50 lb y 2,500 lb acomodan una celda de carga RL50210 mientras que las capacidades entre 500 lb y 2,500 lb acomodan una celda de carga RL35023l.

Aplicación típica Estos módulos deberían ser conectadas para que su eje longitudinal se alínea con la dirección del movimiento mayor esperado de la vasija o la cinta transportadora. Un una cita de rodillos, esto normalmente seria a través de la línea de viaje de la cinta. Vean la Figura 14-6.

Figura 14-6. RL50210 TA en una cinta transportadora

14.6 Módulos RL1800 Estos módulos utilizan celdas de carga de viga al corte en módulos de pivote central con capacidades de hasta 10.000 lb por módulo. Aunque estos son módulos tipo compresión, la celda actualmente está montado bajo tensión, dado que la carga es introducida a través de un perno central de carga en un muñón colgante suspendida debajo de la celda de carga. El muñón puede girar en toda dirección sobre un conjunto de arandelas esféricas, permitiendo que la placa superior (adherida a la vasija) mece sin torsionar la celda de carga. Este arreglo hace que los módulos sean auto-centrantes y capaces de acomodar movimiento en toda dirección. Este módulo es auto-refrenante y provee protección contra despegue. Los módulos RL1800 permiten al instalador fácilmente ajustar su altura total con un perno central de carga que está atornillada al muñón colgante. Esta característica de ajuste acelera el proceso de igualar la carga entre todos los módulos. Estos módulos permiten el remover y reemplazar las celdas de carga sin alzar el tanque - una consideración importante en algunas instalaciones. Vean la Figura 14-8. Movimiento permisible La Figura 14-7 ilustra el módulo RL1800 con flechas indicando el movimiento permitido. Figura 14-7. RL1800

Construcción y características 1. Una placa base y arandela espaciadora apoyan la celda de carga. 2. Un bloque de muñón está suspendido debajo del termino libre de la celda y está atornillado a la celda utilizando un perno a tensión que está atornillado a un hueco roscado de cargar. Se coloca un juego de arandela esférica entre la cabeza del perno y el bloque. 3. Se conecta un arreglo de silla al bloque de muñón a través de tornillos de pivote y se aplica la carga a la placa superior de esta silla. Esto permite que la silla se mueva en las direcciones indicadas en la Figura 14-7. 4. Dado que la carga está suspendida por debajo de la celda, el módulo es auto-centrante; es decir, si alguna perturbación temporalmente mueve la placa superior lateralmente, va a tender a volver a su posición original bajo la influencia de la gravedad. 5. El módulo les proporciona protección contra despegue y refreno lateral. 6. El módulo provee un ajuste de altura. 7. Este módulo puede acomodar un rango amplio de celdas de carga de acero aleado, acero inoxidable, y de acero inoxidable herméticamente sellada. 8. El RL1800 está disponible en capacidades de 250 lb hasta 10,000 lb tanto en acero dulce como en acero inoxidable 304.

Movimiento permisible Estos módulos utilizan celdas de carga de viga al corte en acero inoxidable con vigas soldadas en módulos de pivote central con capacidades de hasta 10.000 lb por módulo. Las celdas de carga están certificadas por NTEP, de 1:5000 divisiones, Clase III. Aunque estos son módulos estilo compresión, en actualidad la celda está montada a tensión dado que la carga es introducida a través de un perno de carga centrada en un muñón suspendido debajo de la celda de carga. El muñón puede girar en toda dirección sobre un conjunto de arandelas esféricas, permitiendo que la placa superior (conectada a la vasija) mece sin torsionar la celda de carga. Este arreglo hace que el módulo sea auto-centrante y capaz de acomodar movimiento en toda dirección. Este módulo es auto-refrenante y provee protección contra despegue. Los módulos 1855HE permiten que el instalador fácilmente ajuste la altura general por medio del perno de carga central que está atornillado al muñón colgante. Esta característica de poder ser ajustado agiliza el proceso de igualar la carga entre todos los módulos. Estos módulos permiten el remover y reemplazar celdas de carga sin alzar el tanque—una consideración importante en algunas instalaciones. Vean la Figura 14-8.

La Figura 14-9 ilustra el módulo 1855HE con las flechas

Perno de carga

Figura 14-8. Módulos RL1800 y 1855 HE en un tanque cilíndrico horizontal

14.7 Módulos SURVIVOR ® 1855HE indicando el movimiento permisible. Figura 14-9. SURVIVOR 1855HE

Su construcción y características 1. Una placa base y espaciador apoyan la celda de carga. 2. Un bloque de muñón está suspendido debajo del lado libre de la celda y esta conectada a la celda por medio de un perno a tensión, lo cual está atornillado en un hueco roscado de carga. Se coloca un juego de arandelas esféricas entre la cabeza del perno y el bloque. 3. Un arreglo de silla está conectada al bloque de muñón por medio de tornillos de pivote, y la carga es aplicada a la placa superior de la silla. Este arreglo permite que la silla se mueva en las direcciones indicadas en la Figura 14-9. 4. Dado que la carga esta suspendida desde la parte inferior de la celda, el módulo es auto-centrante; es decir, después de alguna perturbación que temporalmente mueve la placa superior lateralmente, tendera volver a su posición original bajo la influencia de la gravedad. 5. El módulo les proporciona protección contra despegue y refreno lateral. 6. El módulo les provee un ajuste de altura. 7. Celdas de carga herméticamente sellada en acero inoxidable están garantizadas contra daño por humedad. 8. El módulo 1855HE está disponible en capacidades de 1000 lb hasta 10.000 lb en acero inoxidable. 9. Un cable revestido de PTFE y un adaptador integrado de conducto aumenta su resistencia a productos químicos y humedad.

14.8 Módulos RL1900 El módulo RL1900 es similar en su diseño al RL1800 pero acomoda un poco más de movimiento lateral que el RL1800. Vean la Figura 14-10.

Instalación típica

Figura 14-10. Módulos RL1900

Su construcción y características 1. Una placa base y espaciador apoyan la celda de carga. 2. Un bloque de muñón está suspendido debajo del lado libre de la celda. Está conectada a la celda de carga por medio de un perno que pasa a través del hueco de carga y es retenida por una tuerca encima de la celda. Se utilizan dos juegos de arandelas esféricas: uno entre la cabeza del perno y el bloque de muñón, el otro entre la tuerca y la cabeza de la celda de carga (lo cual está escariado para aceptar el juego de arandelas). 3. Un arreglo de silla está conectada al bloque de muñón por medio de tornillos de pivote y la carga es aplicada a la placa superior de esta silla. Este arreglo permite que la silla se mueva en las direcciones indicadas en la Figura 14-10. 4. Este módulo permite un poquito más de movimiento lateral que el RL1800 en virtud del hecho de que el perno pasa por el hueco de carga en la celda y tiene juegos de arandelas esféricas por arriba y por abajo. 5. Dado que la carga está suspendida desde la parte inferior de la celda, el módulo es auto-centrante; es decir, después de alguna perturbación que tem poralmente mueve la placa superior lateralmente, tenderá volver a su posición original bajo la influencia de la gravedad. 6. El módulo les proporciona protección contra despegue y refreno lateral. 7. El módulo les provee un ajuste de altura. 8. El módulo RL1900 está disponible en capacidades de 1.000 lb hasta 10.000 lb en acero inoxidable. 9. Este módulo puede acomodar tanto celdas de carga protegidas contra el ambiente como las herméticamente selladas—las RLSSB, el HBM SB3 y la Vishay RTI SSB. Figura 14-11. Módulos RL1900 en una báscula de tolva

14.9 Paramounts ® HS y Paramounts ® EP El sistema versátil Paramounts de pesaje de vasijas consiste en tres módulos diferentes, los cuales juntos vienen a ser un sistema completo de módulos fijos y deslizantes con celdas de carga de viga al corte SB4, SB10 y SB5. Este sistema único permite a una vasija expandir libremente sobre módulos deslizantes mientras que el sistema todavía es auto-refrenante. Todos los modelos están disponibles en capacidades de hasta 22.500 lb.

Figura 14-12.

Movimiento permisible a b c

Figura 14-13. Los tres diseños de módulos del Sistema Paramounts incluyen (a) el módulo de pin fijo, (b) módulo de libre deslice, y (c) módulo de refrenamiento lateral

a. Módulo de pin fijo – Con el módulo de pin fijo, se transfiere la carga desde la placa superior a la celda de carga por medio de un pin de carga que entra a un agujero escariado en la placa superior y la celda de carga. El pin funciona como un punto giratorio y solo permite que la placa superior rote mientras fijando en su lugar la esquina de la vasija. b. Módulo de libre deslice – Con el módulo de libre deslice, el pin de carga tiene una superficie superior plana sobre la cual la placa superior está libre deslizarse en cualquier dirección. Para minimizar la fricción, la superficie plana del pin está revestida de PTFE y patina sobre una placa lisa de acero inoxidable. Se asegura la limpieza de estas dos superficies por un sello de succión de neopreno. c. Módulo de refreno lateral – El módulo de refreno lateral utiliza el mismo pin revestido de PTFE y la misma placa resbaladera de acero inoxidable, pero además tiene parachoques laterales. Estos parachoques refrenan el movimiento lateral de la placa superior. La placa superior queda bloqueada para moverse solo en la dirección del eje longitudinal de la celda de carga. Un sistema de tres celdas utiliza uno de cada estilo de módulo; todos los módulos adicionales son los de libre deslice.

Construcción y Características 1. Ningunos efectos torsionales: Todas las celdas de carga SB4, SB10 y SB5 incorporan un agujero ciego para la introducción de la carga. Se introduce la carga por medio de un pin convexo de cargar. La superficie convexa permite que la placa superior del módulo mece sin torsionar la celda. El pin de carga se mantiene centrado en el agujero de carga por una junta torica de polímero flexible. El fondo del agujero de carga está ubicada en el eje neutro de la sección de sensado Flintec, así casi eliminando los efectos torsionales. 2. Tornillo de levantamiento y protección contra despegue: Cada módulo consiste de una placa base a la cual se adhiere la celda de carga y una placa superior a través de la cual se introduce la carga. Un tornillo de seguridad está rígidamente fijada a la placa superior y pasa por un agujero grande en la placa de arandela adherida a la placa base. Este tornillo previene el despegue y también puede ser utilizado para alzar la vasija para el

reemplazo de la celda de carga. 3. Permite movimiento: Hay tres estilos diferentes de módulos resultando de diferencias en el diseño de la placa superior y el pin de cargar. Cada uno sirve como parte de un sistema completo que permite libre movimiento de la vasija conectada. 4. Salidas emparejadas: Las celdas de carga SB4,

SB10 y SB5 son celdas de carga en acero inoxidable con sus salidas emparejadas o hechas ser iguales. Todos los juegos de celdas de carga

Paramounts utilizan celdas de carga SB4, SB10 y

SB5 que tienen sus salidas emparejadas para estar dentro de ±.07% la una de la otra. Esto elimina la necesidad de recorte por esquina durante la instalación original o recalibración cuando se reemplaza una celda de carga. 5. Resiste ambientes hóstiles: Las Paramounts HS están disponibles en acero dulce o acero inoxidable con celdas de carga herméticamente selladas de acero inoxidable. Los modelos Paramounts EP vienen estándard con celdas de carga de acero inoxidable protegidas contra el ambiente. 6. Disponible en capacidades de hasta 22.250 lb en acero dulce o acero inoxidable.

LIBRE LIBRE LIBRE

LATERAL LIBRE FIJO

Figura 14-14. Sistema de montaje Paramounts en un tanque cilíndrico

Aplicaciones típicas Un sistema de tres módulos utilizaría uno de cada módulo. Básculas que requieren más de tres módulos pueden utilizar módulos adicionales de libre deslice. La Figura 14-15 es un ejemplo típico de un sistema de seis módulos. El módulo de pin fijo fija la vasija en su esquina, permitiendo que rote solo alrededor del pin de cargar. La vasija expandirá hacia fuera desde esta esquina. El módulo de refreno lateral colocado al otro extremo refrena la vasija pero no restringe su expansión. El uso de cuatro módulos de libre deslice asegura que la expansión/contracción de la vasija quede no restringida en cualquiera de las dos direcciones.

Figura 14-15. Paramounts en una tolva suspendida