Introducció L'esquerdament de la matriu circular és un dels modes de fallada més costosos en el funcionament d'un molí de pellets. A diferència del desgast progressiu, que degrada gradualment la qualitat dels pellets i proporciona un avís a través de la disminució del rendiment i l'augment de les fines, l'esquerdament sovint es produeix de sobte, causant temps d'inactivitat no planificats, pèrdues de producció i, en casos greus, danys als rodets, coixinets i al conjunt de l'eix principal. Una sola fallada catastròfica de la matriu circular pot costar a un molí d'alimentació de mida mitjana desenes de milers de dòlars en pèrdua de producció, peces de recanvi i mà d'obra de manteniment d'emergència. Comprendre les causes fonamentals de l'esquerdament de la matriu circular i implementar mesures preventives és essencial per a la fiabilitat de la producció i el control de costos. 1. Les dues categories d'esquerdament de la matriu circular Les esquerdes de la matriu circular es divideixen en dues grans categories: Esquerdes mecàniques Les esquerdes resulten d'una instal·lació incorrecta, components d'acoblament desgastats o una tensió mecànica excessiva. Aquestes esquerdes normalment s'originen en punts de concentració d'estrès: superfícies de muntatge, ranures de xaveta, forats de cargol o interfícies de subjecció i es propaguen al llarg de camins de màxima tensió. Esquerdes operatives Les esquerdes resulten d'un ús inadequat, inclosa la sobrecàrrega, danys per objectes estranys, procediments d'arrencada/aturada incorrectes o neteja inadequada de la matriu. Aquestes esquerdes sovint s'originen a la superfície de treball i poden presentar patrons característics relacionats amb la posició del rodet. Ambdues categories es poden prevenir mitjançant procediments adequats i disciplina de manteniment. 2. Les 15 causes i les seves solucions La següent anàlisi està organitzada per mecanisme de fallada, del més comú al menys comú, basat en l'experiència de camp en operacions de fàbriques de pinsos. Cada causa s'aparella amb la seva signatura diagnòstica i acció correctora. Categoria A: Desgast dels components i ajust mecànic 1. Desgast del bloc de subjecció (punts brillants de la superfície de subjecció) Causa: El bloc de subjecció dins del cèrcol de subjecció està desgastat o deformat, creant una distribució desigual de la pressió al cos de la matriu de l'anell. L'alta pressió localitzada a la interfície de subjecció inicia esquerdes. Signatura diagnòstica: Punts brillants o zones polides a la superfície de subjecció, marques de desgast desiguals a la superfície de la roda motriu. Solució: Substituïu el cèrcol de subjecció immediatament. No intenteu compensar les brides desgastades estrenyent-les massa [1]. 2. Desgast de la superfície d'ajust de la roda motriu Causa: La superfície d'ajust de la roda motriu està desgastada, provocant una folgança notable entre la matriu i el conjunt de rodets. Aquesta folgança permet que la matriu es desplaci sota càrrega, creant forces d'impacte que inicien esquerdes. Signatura de diagnòstic: Desgast visible a la superfície de muntatge de la roda motriu, joc mesurable entre la matriu i la roda motriu, patró de desgast desigual a la superfície interna de la matriu. Solució: Substituïu o repareu la roda motriu immediatament. Alternativament, augmenteu la tolerància d'ajust de la superfície del conjunt de la matriu de l'anell dins de les especificacions del fabricant [1]. 3. Desgast o deformació de l'anell de compressió Causa: L'anell de compressió que fixa la matriu de l'anell es desgasta o es deforma axialment amb el temps, reduint la força de subjecció i permetent el moviment de la matriu sota càrrega. Signatura de diagnòstic: Deformació o desgast visible a la superfície de l'anell de compressió, joc axial al conjunt de la matriu. Solució: Inspeccioneu i substituïu l'anell de compressió immediatament. Aquest és un component consumible que hauria de formar part del manteniment preventiu programat [1]. 4. Desgast de la clau d'accionament Causa: El desgast de la clau d'accionament que transmet el parell de la roda motriu a la matriu de l'anell crea un joc que permet la càrrega d'impacte durant l'arrencada i els canvis de càrrega. L'efecte de martelleig repetit inicia esquerdes de fatiga a la chaveta. Signatura de diagnòstic: Desgast visible a la clau d'accionament, espai mesurable entre la clau i la chaveta, restes metàl·liques a la zona de la chaveta. Solució: Mesureu regularment el espai entre la clau i la chaveta. Substituïu la clau d'accionament quan el joc superi les especificacions del fabricant [1]. 5. Danys al coixinet de l'eix principal Causa: Els coixinets de l'eix principal danyats permeten que l'eix trontolli, introduint forces laterals cícliques a la matriu de l'anell. Aquestes forces creen una tensió de fatiga que es concentra als punts de muntatge. Signatura de diagnòstic: Soroll audible del coixinet, desviació visible de l'eix, vibració que augmenta amb la velocitat de funcionament, patró de desgast desigual de la matriu. Solució: Substituïu el coixinet de l'eix principal immediatament. La substitució del coixinet ha de seguir l'interval programat pel fabricant, no només quan la fallada és evident [1]. 6. Fatiga de la molla Belleville Causa: Les volanderes de molla Belleville del conjunt de subjecció de la matriu perden elasticitat amb el temps a causa de la càrrega cíclica. Una força de molla insuficient permet el moviment de la matriu i la càrrega d'impacte. Signatura de diagnòstic: Força de subjecció reduïda (mesurable amb una clau dinamomètrica durant el muntatge), moviment de la matriu detectat durant el funcionament. Solució: Afegiu o substituïu les molles Belleville. Considereu la possibilitat d'actualitzar a un material de molla de més qualitat si la fatiga es produeix prematurament [1]. 7. Desgast i deformació de la coberta de la matriu de la premsa Causa: La coberta de la matriu de la premsa es desgasta i es deforma amb el temps. Els cargols solts o pelats als punts de fixació de la coberta creen una concentració d'estrès als forats dels cargols a la cara final de la matriu de l'anell. Signatura de diagnòstic: Esquerdes originades als forats dels cargols a la cara final, cargols de la coberta solts o absents, deformació visible de la coberta. Solució: Substituïu la coberta de la matriu de la premsa. Inspeccioneu els forats dels cargols durant cada canvi de matriu i substituïu qualsevol element de fixació que mostri danys a la rosca [1]. Categoria B: Procediments i configuracions operatives 8. Espai incorrecte entre el rodet i la matriu Causa: Quan l'espai entre el rodet de premsa i la matriu de l'anell és massa petit (inferior a 0,1 mm), es produeix un contacte dur entre el rodet i la superfície de la matriu. Aquest contacte metall amb metall genera una tensió localitzada elevada i pot iniciar esquerdes superficials que es propaguen cap a l'interior. Signatura de diagnòstic: Pistes ratllades o polides a la superfície interior de la matriu corresponents a les posicions dels rodets, desgast ràpid tant del rodet com de la matriu, esquerdes al llarg de les pistes dels rodets. Solució: Mantingueu una separació de 0,1 a 0,3 mm. Utilitzeu un corró de premsa nou amb una matriu nova per garantir una separació uniforme. Verifiqueu la separació en diversos punts al voltant de la circumferència després de la instal·lació [1], [2]. 9. Instal·lació incorrecta del corró (desalineació axial) Causa: El corró de premsa no està instal·lat correctament, cosa que provoca una desalineació axial entre el corró i l'àrea de treball de la matriu de l'anell. Això crea una pressió desigual al llarg de l'amplada de la matriu, amb una vora experimentant una càrrega més elevada. Signatura de diagnòstic: Banda de desgast desigual a la superfície de la matriu (més ampla en un costat), esquerdes que s'originen a la vora de la superfície de treball. Solució: Instal·leu el conjunt del corró de premsa correctament seguint els procediments d'alineació del fabricant. Verifiqueu el paral·lelisme del corró a la superfície de la matriu després de la instal·lació [1]. 10. Eliminació ineficaç del ferro Causa: El separador magnètic o el dispositiu d'eliminació de ferro aigües amunt del molí de pellets deteriora el seu rendiment. Els objectes metàl·lics (cargols, femelles, fragments de filferro, restes de desgast d'equips de processament anteriors) entren a la cambra de pelletització i creen indentacions a la superfície de treball que es converteixen en punts de concentració d'estrès per a la iniciació d'esquerdes. Signatura de diagnòstic: Indentacions visibles o marques d'impacte a la superfície de treball de la matriu superfície, esquerdes que irradien des dels punts d'impacte. Solució: Inspeccioneu i netegeu regularment l'equip d'eliminació de ferro. Comproveu la força de l'imant periòdicament. Instal·leu diverses etapes de protecció magnètica (imant primari a l'entrada, imant secundari abans del molí de pellets) [1]. 11. Passador de seguretat inadequat o protecció contra sobrecàrrega Causa: L'ús d'un passador de seguretat inadequat o d'un seient de passador de seguretat amb una classificació de cisallament massa alta permet que una càrrega excessiva arribi a la matriu de l'anell abans que s'activi el dispositiu de seguretat. Signatura de diagnòstic: Esquerdament sense previ avís, passador de seguretat intacte després de la fallada de la matriu, evidència de sobrecàrrega (registres de pics de corrent del motor). Solució: Utilitzeu passadors de seguretat proporcionats pel fabricant del molí de pellets amb la classificació de cisallament correcta per a la matriu i l'aplicació. No substituïu mai per passadors de classificació superior per "resoldre" fallades freqüents dels passadors de cisallament. La cisallament freqüent indica un problema del procés que s'ha d'investigar [1]. 12. Matriu no netejada quan està inactiva (bloqueig de material endurit) Causa: Quan el molí de pellets atura la producció amb el material d'alimentació encara dins dels forats de la matriu, la calor residual s'asseca i endureix el material. En reiniciar, aquests taps endurits resisteixen l'extrusió amb una força molt més alta que el puré fresc, creant una pressió localitzada excessiva que pot esquerdar la matriu. Signatura diagnòstica: Esquerdes després de reiniciar després d'una aturada de producció, evidència de material endurit als forats de la matriu adjacents a l'esquerda. Solució: Abans de l'aturada, purgueu la matriu amb un material oliós no corrosiu (com ara farina de llavors oleaginoses o compost específic per a la neteja de matrius) que ompli els forats i eviti l'enduriment. Aquest procediment hauria de ser obligatori per a qualsevol aturada superior a 30 minuts [1], [2]. 13. Ús d'eines d'acer dur per a la instal·lació/extracció de matrius Causa: El martelleig directe de la matriu d'anell amb eines d'acer dur (martell de ferro, deriva d'acer) durant la instal·lació o l'extracció introdueix microesquerdes per danys per impacte i concentracions d'estrès que es poden propagar a esquerdes completes durant l'operació posterior. Signatura diagnòstica: Marques d'impacte al cos de la matriu o a la cara final, esquerdes que s'originen en o prop de punts d'impacte visibles. Solució: Utilitzeu només martells de fusta o de cara tova per a la instal·lació de la matriu. Si sembla que cal una força excessiva, investigueu la causa (desalineació, rebaves a les superfícies d'acoblament, dimensions incorrectes de la matriu) en lloc d'aplicar més força [1], [2]. 14. Alimentació excessiva o alimentador no ajustat després del canvi de matriu Causa: Quan es canvia a una matriu de diàmetre més petit o una matriu amb una configuració de forats diferent, l'alimentador s'ha d'ajustar per adaptar-se a la capacitat de producció de la nova matriu. Una alimentació excessiva provoca una acumulació de material entre els rodets, cosa que augmenta la càrrega més enllà del límit estructural de la matriu. Signatura de diagnòstic: Esquerdes poc després del canvi de la matriu, evidència de sobrecàrrega de la matriu (corrent del motor igual o superior al màxim nominal), pont o acumulació de material entre els rodets. Solució: Ajusteu la velocitat del motor de l'alimentador després del canvi de la matriu. Utilitzeu un variador de freqüència variable (VFD) o un controlador electromagnètic per adaptar la velocitat d'alimentació a la capacitat de la matriu. Comenceu amb una velocitat d'alimentació reduïda i augmenteu gradualment mentre superviseu el corrent del motor [1]. 15. Sense rascador d'alimentació amb materials amb alt contingut de fibra Causa: Quan es processen materials amb alt contingut de fibra sense un rascador d'alimentació instal·lat correctament, el material s'acumula de manera desigual a l'amplada de la matriu, creant una distribució desigual de la pressió i una sobrecàrrega localitzada. Signatura de diagnòstic: Esquerdes a un costat de la superfície de treball de la matriu, distribució desigual del material visible durant el funcionament. Solució: Instal·leu un nou rascador d'alimentació i verifiqueu la distribució uniforme del material a tota l'amplada de la matriu. Per a molins que processen formulacions variades, considereu dissenys de rascadors ajustables [1]. 3. Programa de manteniment preventiu | Interval | Inspecció/Activitat | |—|—| | Diàriament | Comproveu l'equip d'eliminació de ferro, inspeccioneu la superfície de la matriu per si hi ha marques d'impacte, verifiqueu la separació dels rodets | | Setmanalment | Mesureu la folgança de la clau d'accionament, inspeccioneu l'estat de l'anell de compressió, comproveu el parell de la molla Belleville | | Mensualment | Verifiqueu l'estat del coixinet de l'eix principal (anàlisi de vibracions si està disponible), inspeccioneu la coberta i els elements de fixació de la matriu de la premsa | | Cada canvi de matriu | Inspeccioneu els blocs de subjecció, la superfície d'ajust de la roda d'accionament, utilitzeu rodets nous amb una matriu nova | | Cada aturada >30 min | Purgueu la matriu amb material oliós | 4. Diagrama de flux de diagnòstic de la causa arrel Quan una matriu d'anell s'esquerda, seguiu aquesta seqüència de diagnòstic: 1. Examineu la ubicació de l'esquerda: esquerdes a les superfícies de muntatge Categoria A (desgast dels components); esquerdes a la superfície de treball Categoria B (operacional) 2. Comproveu els registres de manteniment: es va canviar la matriu recentment? Es va ajustar l'alimentador? S'han instal·lat rodets nous? 3. Inspeccioneu els components d'acoblament: mesureu la folgança de la clau d'accionament, l'estat de l'anell de compressió, el desgast del bloc de subjecció 4. Reviseu els registres d'operació: comproveu el corrent del motor en el moment de la fallada (sobrecàrrega?), la velocitat de producció (alimentació excessiva?), els canvis recents de formulació (augment del contingut de fibra?) 5. Documenteu la fallada: fotografiar ubicació i patró de l'esquerda, conserveu el motlle fallat per a l'anàlisi metal·lúrgica si el mode de fallada no està clar 5. Exemple de cas: Esquerdament del motlle després d'un canvi de formulació Una fàbrica de pinsos per a aviram va experimentar dues esquerdes en un motlle circular en tres mesos després de reformular-lo per incloure subproductes amb un alt contingut de fibra. La investigació va revelar: – El contingut de fibra havia augmentat del 5% al 9%, però el raspador d'alimentació no s'havia actualitzat – El motlle estava classificat per a la formulació original amb un baix contingut de fibra – El material s'acumulava de manera desigual, creant una pressió un 40% més alta en una vora del motlle Accions correctores: Es va instal·lar un raspador d'alimentació actualitzat, es va ajustar la relació de compressió per adaptar-se a la formulació amb un alt contingut de fibra i es va implementar la notificació de canvi de formulació a l'equip de manteniment abans que les noves racions entressin en producció. No es van produir més esquerdes en els 12 mesos següents. Conclusió Les 15 causes d'esquerdament del motlle circular es poden prevenir. El fil conductor comú que les connecta és el manteniment disciplinat i l'adhesió als procediments operatius del fabricant. Les fàbriques de pinsos que implementen el programa de manteniment preventiu descrit anteriorment, mantenen la separació correcta entre el corró i el motlle, utilitzen les eines adequades per a la instal·lació del motlle, purguen els motlles abans de l'aturada i coincideixen amb les formulacions poden esperar eliminar la gran majoria de les esquerdes dels motlles circulars incidents. Quan es produeixen esquerdes, el diagnòstic sistemàtic de la causa arrel evita que es tornin a produir. Aquest article forma part de la sèrie de recursos tècnics de Ring Dies.
Data de publicació: 20 de juny de 2026
