El sistema de compresión elegido deberá ser eficiente, eficaz y flexible.
Hoy la tendencia es proponer, para las cizallas de hasta 1200 toneladas, cajas de precompresión con tapas oscilantes. Se podría decir que en los últimos años no hay fabricante que no las produzca, incluso los que antes intentaban desacreditarlas.
Cajas que se pueden cargar por los dos lados, con una altura de carga que permite alimentarlas con las máquinas autopropulsadas habituales, controlando visualmente la correcta distribución del material.
Las estructuras de la base y de las tapas oscilantes de las cajas de precompresión y alimentación deben ser de nido de abeja.
En particular la estructura de nido de abeja de las tapas debe estar cerrada exteriormente con una chapa. La estructura cerrada garantiza elasticidad e impide las deformaciones permanentes debidas a las cargas excéntricas de compresión y a las solicitaciones de torsión, mejor si es de acero de alto límite elástico para favorecer la recuperación elástica y evitar las deformaciones por impacto.
El espesor del material antidesgaste interior de la caja de precompresión en contacto con la chatarra no debe ser inferior a 30 mm.
Al menos el plano de deslizamiento de la base debe ser intercambiable y estar compuesto por una chapa antidesgasteque conviene que sea grecada longitudinalmente para evitar que, durante la fase de retorno del empujador, chapas finas puedan acumularse en la parte posterior rayando el vástago del cilindro de alimentación.
Hay que analizar la uniformidad de las soldaduras longitudinales: si se realizan por arco sumergido, garantizan constancia y uniformidad a los cordones de soldadura y alta resistencia a las solicitaciones de fatiga.
Los asientos de las bisagras y de los pernos de rotación de las tapas deben mecanizarse con la estructura terminada y no soldarse sobre la estructura en bruto, quizá con los cilindros montados: la precisión del acoplamiento es fundamental para una larga vida útil de bisagras, pernos y vástagos de los cilindros.
Ambas tapas de la caja deberían estar dotadas de sobrecarrera de compresión para llevar el material a dimensiones inferiores a la sección transversal de la caja, para facilitar el empuje de la chatarra bajo la cizalla y para reducir sensiblemente los desgastes; en particular, se evitan las vibraciones del cilindro de alimentación inducidas por el roce de la chatarra comprimida contra las paredes de la caja.
La falta de sobrecarrera provoca desgaste en las chapas interiores en contacto con la chatarra, tanto durante la compresión como durante el deslizamiento del material comprimido con la caja cerrada.
Una sola tapa con sobrecarrera es solo la mitad del trabajo…
Además, hay que controlar la posición de las bisagras de rotación de las tapas, que deben estar situadas de modo que el polvo, los líquidos y los materiales eventualmente corrosivos no se depositen sobre los vástagos durante la fase de compresión de la chatarra, dañando el rascador y el cromado.
En la práctica, encima del vástago de los cilindros de las tapas debe situarse una de las bisagras soldadas a la base.
La posición de las tapas debe controlarse preferiblemente mediante encoders rotativos o lineales; es interesante el uso del control de rodillera con encoder exterior a los cilindros.
El encoder protegido y exterior a los cilindros evita el uso de finales de carrera mecánicos, de sensores de proximidad y de sensores lineales interiores a los cilindros, fácilmente dañables y de difícil sustitución y mantenimiento.
El dispositivo permite el mando de la sobrecarrera y controla la posición correcta de las tapas con la caja cerrada.
El movimiento suave y sin golpes de las tapas, tanto en la apertura como en el cierre, puede obtenerse con encoders rotativos o lineales que dialogan, mediante un programa de trabajo correcto, con dispositivos en las válvulas direccionales y frenos mecánicos obtenidos en el fondo de los cilindros… ¡todo rigurosamente junto!
Los cilindros que gobiernan el movimiento de las tapas deben estar dispuestos debajo de la caja y no en el exterior, para protegerlos durante las fases de carga de la caída accidental de chatarra.
Hay que controlar que los cilindros de las tapas estén posicionados de manera que optimicen la transmisión de la fuerza de compresión y desarrollen el par máximo cuando se necesita el máximo esfuerzo.
Asegúrense de que con la máquina se suministren las protecciones de los cilindros de las tapas y de sus tubos flexibles.
La sección de la caja, la capacidad de carga y la fuerza de compresión de las tapas deben ser adecuadas a la fuerza de corte.
Es inútil tener una cizalla de 1000 toneladas si luego la caja de precompresión no consigue aplastar la chatarra para la que está prevista esa fuerza de corte. La experiencia aconseja, para las dimensiones de las secciones de corte: 600x800 mm hasta 600 toneladas de fuerza de corte; 600x900 mm de 600 a 800 toneladas de fuerza de corte; 700x1000 mm de 1000 a 1200 toneladas de fuerza de corte; 800x1100 mm de 1200 a 1500 toneladas de fuerza de corte.
Entre los factores que condicionan y limitan la productividad de las prensas cizalla, hay que prestar gran atención al tiempo que el operador emplea en preparar la chatarra antes de pulsar el «start» del ciclo automático de cizallado.
Por tanto, no basta con valorar las prensas cizalla por su solidez y robustez: también hay que valorarlas por su productividad que, además de otros parámetros, depende de la capacidad del sistema de precompresión de adaptarse a los distintos tipos de chatarra con movimientos alternos, independientes y sucesivos de las tapas.
La caja de alimentación abierta debe disponer de una gran capacidad que permita preparar en su interior mayores cantidades de chatarra para precomprimir en cada carga.
Hay que considerar el suministro de un sistema de precarga lateral para reducir sensiblemente los tiempos muertos de alimentación y aumentar la productividad. La tolva de precarga debe ser rigurosamente de acero antidesgaste de alta resistencia para evitar deformaciones debidas a los inevitables golpes durante la fase de carga.
Los cilindros de doble efecto que mandan la carrera de vuelco deben estar frenados al final de carrera y prever encoders rotativos o lineales para el control de la posición, para suavizar los movimientos y evitar golpes, tanto en la apertura como en el cierre.
ING. CLAUDIO COLOMBO
