¿Cuál es el principio de funcionamiento de una máquina vibratoria?

Fuerza Motriz Detrás de las Máquinas Vibratorias

El funcionamiento de la máquina vibratoria consiste principalmente en una fuente electromotriz. Al hacer funcionar el motor, el bloque excéntrico fijado al eje del motor gira rápidamente. Esta rotación da lugar a la formación de una fuerza centrífuga desequilibrada, y esta fuerza actúa como la potencia motriz principal de la máquina para producir vibración. La fuerza centrífuga puede modificarse cambiando el peso del bloque y la velocidad del motor. Esta ajustabilidad es relevante para los diversos materiales y requisitos de procesamiento donde se requiere una salida de vibración constante y eficaz durante el funcionamiento.

Transmisión de Vibración: Del Origen al Cuerpo Trabajador

Una vez que la fuente de vibración genera una fuerza centrífuga, debe transmitir esta fuerza al órgano de trabajo de la máquina, como el marco de cribado de una criba vibratoria. Esta transmisión utiliza una estructura de conexión especialmente diseñada, generalmente resortes de caucho de alta resistencia o resortes de acero. Además de transmitir la fuerza, los componentes elásticos vibratorios mejoran el efecto amortiguador de la transmisión. Esta interacción reduce el impacto de las vibraciones sobre las partes fijas de la máquina y elimina el desgaste, a la vez que suaviza el ruido de funcionamiento. En consecuencia, el órgano de trabajo recibe patrones de vibración consistentes y repetibles, dependiendo del diseño de la fuente de vibración y de la estructura de transmisión.

Manipulación de Materiales: Controlada por la Trayectoria de Vibración

Como hemos explicado, el manejo y procesamiento de materiales en una máquina vibratoria depende de la trayectoria de vibración del cuerpo de trabajo. Tomemos como ejemplo un tamiz vibratorio lineal. En este caso, el cuerpo de trabajo vibra linealmente. Los materiales sobre la superficie del tamiz son impulsados hacia arriba y hacia adelante siguiendo una trayectoria parabólica a medida que el cuerpo vibra. Mientras tanto, los materiales más pequeños que los orificios del tamiz caen a través de estos, completando así el proceso de clasificación. Los materiales más grandes avanzan hacia adelante y son descargados desde el extremo del tamiz. En una máquina vibratoria circular, el cuerpo de trabajo se mueve en una trayectoria circular. La vibración del cuerpo hace que los materiales giren y deslicen sobre la superficie de trabajo. Este mecanismo es ideal para mezclar materiales y para la clasificación primaria. El diseño de la máquina se adapta cuidadosamente a la aplicación prevista, teniendo en cuenta adecuadamente el tamaño de partícula, densidad y humedad del material para lograr la máxima eficiencia.

Conversión y Control de Energía: Garantizando un Funcionamiento Estable

Mientras la máquina vibratoria funciona, se produce una conversión continua de energía. Un bloque excéntrico de la máquina centrífuga vibra y trabaja. La energía se suministra a la máquina en forma de energía eléctrica. Esta se convierte primero mecánicamente mediante el funcionamiento del motor rotativo. Luego, la energía convertida mecánicamente se transforma en fuerza centrífuga y posteriormente en energía vibratoria del cuerpo de trabajo. La máquina está equipada con un sistema de control, ya que la conversión de energía debe ser estable para evitar el desperdicio de energía y un funcionamiento irregular. El sistema de control regula automáticamente el voltaje de trabajo, la velocidad del motor de la máquina y el cuerpo vibratorio de trabajo controla la máquina mientras el cuerpo se mantiene dentro de un valor definido predeterminado. Se fija un parámetro mientras que el otro se ajusta. Por ejemplo, si la amplitud vibratoria del cuerpo de trabajo está por debajo del rango de valor definido, entonces el sistema de control aumentará automáticamente el valor del rango. Este sistema alterará los parámetros establecidos del sistema mediante el control de la fuerza centrífuga sobre el bloque excéntrico. Esto estará dentro del rango necesario para restablecer la amplitud vibratoria.

Ajuste de la Configuración de Vibración según las Características del Material

Cada tipo de material tiene características únicas como tamaño, densidad, viscosidad y humedad que deben considerarse al determinar el funcionamiento de una máquina vibratoria. Los materiales viscosos, como el carbón húmedo y la arcilla, requieren una amplitud y frecuencia de vibración más elevadas para evitar adherencias y facilitar el flujo libre. Por el contrario, materiales como la harina y el polvo de cemento, que tienen partículas pequeñas y baja densidad, necesitarán una amplitud menor con una frecuencia en rango moderado para evitar proyecciones excesivas y la formación de polvo. La capacidad de trabajar con diversos materiales y adaptar sus características mediante el ajuste de los parámetros de la fuente de vibración y un diseño optimizado del cuerpo de trabajo ha hecho que las máquinas vibratorias sean muy útiles en la industria alimentaria, farmacéutica, química y metalúrgica.