La mesa de fricción Polywater®: Perspectivas personales
Polywater® inventó un dispositivo de medición que llamamos “mesa de fricción” para probar la eficacia del lubricante y ayudar a los clientes a optimizar el tirado de cables. Sheri Dahlke, directora técnica, y Ron Raedeke, ingeniero de aplicaciones, tienen una amplia experiencia en el funcionamiento de la mesa. En la siguiente entrevista, comparten ideas sobre cómo ha ayudado a los clientes a alcanzar los objetivos de sus proyectos.
“Contamos con una gran cantidad de datos que contienen miles de mediciones de fricción, lo que ha hecho posible predecir de manera confiable el desempeño del lubricante en el campo”. -Sheri Dahlke, Polywater, directora técnica
¿Por qué se desarrolló la mesa de fricción?
Sheri: La mesa surgió de la necesidad de simular tiradas de cables en el laboratorio, donde se pueden ajustar varios factores que afectan la fricción y medir los resultados. Fue desarrollada como una forma precisa y eficiente de medir los coeficientes de fricción en cables y conductos lubricados durante las tiradas. Una fricción más baja es esencial para tirar con éxito sin dañar el cable o el conducto. La mesa nos permite aplicar el método científico a las pruebas y el desarrollo de lubricantes.
La mesa de fricción se creó al mismo tiempo que nuestros lubricantes y, en la actualidad, es fundamental para probar los lubricantes de Polywater en chaquetas de cables y conductos nuevos y en evolución, lo que a veces da como resultado productos nuevos y especializados. Proporciona una forma confiable de predecir el rendimiento del lubricante en el campo.
Ron: Esta capacidad de prueba permite una buena comparación de diferentes lubricantes en varias combinaciones de materiales de cable y conducto. Un alto coeficiente de fricción ejerce más presión sobre los cables y aumenta la presión de la pared lateral, lo que puede provocar daños costosos. La combinación perfecta de lubricantes y materiales de cables/conductos disminuye la tensión, lo que reduce los daños y aumenta la esperanza de vida del cable.
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¿Cuáles fueron algunos de los problemas al desarrollar la mesa de fricción?
Sheri: Volviendo a la clase de física, la fricción se mide en un plano inclinado. Cuando un objeto comienza a deslizarse por el plano, se determina el coeficiente de fricción. Este tipo de medición de fricción no refleja las condiciones reales del campo. Para reflejar el mundo real, medimos la fricción cinética a medida que se mueve el cable. Además, los materiales poliméricos de la cubierta del cable tienen suavidad y flexibilidad, y actúan de manera diferente bajo la presión de la pared lateral. La mesa de fricción proporciona un modelo más realista de cómo funciona realmente la fricción en entornos de tracción.
Ron: Con el tiempo, usamos otros dispositivos de medición de fricción y comparamos estos números con los de nuestra mesa de fricción. Determinamos que las medidas eran muy similares entre los dispositivos, aunque requerían más cable y conducto, y más tiempo de configuración. También descubrimos que era difícil cambiar de un lubricante a otro en estos dispositivos. Nuestra mesa de fricción minimiza el tiempo de prueba, lo que permite más muestras y datos acumulados para ayudar a refinar los resultados.
Sheri: Nos gusta que nuestra mesa de fricción sea rápida. Proporciona mucha flexibilidad, especialmente para materiales rígidos como conductos metálicos. Realizamos pruebas de fricción con muchos tipos diferentes de cables, conductos y lubricantes. También contamos con otros equipos para probar y medir problemas como atascos de cables y conductos llenos de agua.
Nuestra mesa de fricción ha mejorado con el tiempo. Había poca automatización en la primera versión. Por ejemplo, usamos un mazo de goma para iniciar la fricción estática. No medimos la carga de la fuerza hacia abajo. Más tarde, comenzamos a medir la fricción con presión neumática y descubrimos que la celda de carga era más precisa. Hoy en día, podemos medir la carga cada décima de segundo durante una tirada completa. Realmente hemos perfeccionado nuestras técnicas de medición.
¿Cuáles son los pasos clave para realizar con éxito una prueba de mesa de fricción?
Ron: Usamos cables, conductos y lubricantes reales, y siempre comenzamos con materiales limpios para garantizar resultados uniformes. Limpiamos muestras de cables y conductos con un proceso de dos pasos: primero un limpiador de hidrocarburos, seguido de alcohol. Esto contribuye a minimizar los contaminantes. Ocasionalmente, no podemos limpiar las muestras adecuadamente, pero siempre informamos cualquier condición adversa encontrada.
Sheri: Contamos con una gran cantidad de datos que contienen miles de mediciones de fricción. Cada prueba es el producto de cuatro o cinco tiradas con veinte puntos de datos cada una. Examinamos la desviación estándar y si los datos no coinciden, los volvemos a ejecutar. Por lo general, buscamos valores atípicos en función de la desviación estándar y basamos nuestros informes en múltiples pruebas.
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Comente algunos de los desafíos que ha encontrado en las pruebas de fricción de laboratorio
Ron: Tenemos que adaptarnos ante algunas muestras. Por ejemplo, hemos tenido que acomodar algunos cables y conductos realmente grandes. Los grandes trabajos de servicios públicos pueden usar cables de hasta siete pulgadas (175 mm) de diámetro, pasando por conductos que van de cuatro a doce pulgadas (100 a 300 mm).
Además, si bien los números en el laboratorio pueden variar, lo hacen aún más en el campo. En el laboratorio generamos números en condiciones consistentes e ideales. Pero muchas cosas en el campo pueden cambiar el número del coeficiente de fricción generado en el laboratorio. Por ejemplo, los conductos pueden estar sucios. Puede ser un día muy cálido, lo que hace que las chaquetas del cable se vuelvan pegajosas. O bien, puede hacer mucho frío, lo que hace que las chaquetas se vuelvan rígidas y más difíciles de doblar en las esquinas.
Sheri: Antes de la prueba, realmente no sabes qué esperar; algo puede sentirse resbaladizo, pero los resultados de la prueba muestran algo diferente. A veces vemos materiales interesantes, algunos con costuras, agujeros, ondulaciones o nervaduras. A medida que ingresamos a más mercados internacionales, encontramos nuevos materiales y procesos de fabricación por primera vez. De hecho, damos la bienvenida a materiales nuevos y diferentes y la oportunidad de ampliar nuestra base de conocimientos. Nos ayudan a desarrollar soluciones para cualquier situación que pueda surgir.
¿Qué casos inusuales ha visto al usar la mesa de fricción?
Ron: Los casos más inusuales pueden ser aquellos en los que los clientes desean coeficientes de fricción óptimos en conductos existentes que han estado enterrados durante mucho tiempo. Los conductos existentes, a menudo hechos de hormigón o baldosas, pueden agrietarse o romperse. Algunos conductos tienen más de cien años.
Sheri: Reemplazar un conducto puede ser muy costoso, por lo que es una buena idea usar un conducto existente, si es posible. Además, el paisaje subterráneo urbano de hoy está abarrotado. Puede ser difícil encontrar espacio para conductos nuevos y difícil quitar los viejos.
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Ron: A menudo trabajamos con grandes empresas de servicios públicos cuyos proyectos pueden ser interesantes. Puede haber tiradas de cable difíciles; por ejemplo, tiradas largas o con cables muy grandes. Saber qué esperar es importante y a nuestros clientes les gusta evitar sorpresas. Probamos los cables y conductos para trabajos grandes como parte del proceso de planificación. Además, un buen diseño de instalación que especifique la elección óptima del lubricante puede reducir los empalmes.
El compromiso de Polywater con las asociaciones colaborativas ha dado como resultado la reputación de la empresa por su excelente servicio al cliente. ¿Cómo se desarrolló este enfoque en el cliente?
Sheri: Queríamos colocar a Polywater como líder técnico. Nuestro enfoque inicial fue acercarnos a los fabricantes de cables, y tuvimos muchas conversaciones individuales con los ingenieros de aplicaciones de cables y los usuarios finales. Los cables son el elemento más costoso de un sistema y los fabricantes desean evitar dañarlos durante la instalación. Dado que nuestro objetivo es ayudar a los clientes a tener éxito, nos gusta ayudar a planificar proyectos y también brindar asistencia para la instalación.
A medida que crecía la conciencia de la industria sobre nuestra mesa de fricción y nuestra base de conocimientos, los fabricantes de cables y los usuarios finales comenzaron a acercarse a nosotros con preguntas y nuevas muestras para probar. Esto contribuyó a aumentar aún más nuestra base de datos, lo que permitió una comprensión sólida de cómo nuestros lubricantes pueden minimizar la fricción y maximizar el rendimiento en la tracción de cables.
Ron: Los fabricantes a menudo preguntan qué lubricante usar para la fricción más baja. También quieren información sobre la compatibilidad con sus cables. Nuestra capacidad para responder estas preguntas de manera confiable a lo largo del tiempo ha ayudado a construir la reputación.
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¿Cuáles son algunas de las tendencias que desafiarán la mesa de fricción en el futuro cercano?
Sheri: Siempre se están explorando nuevas tecnologías y materiales. Hay mucho interés ahora en las chaquetas de cable retardantes del fuego. Hemos visto nuevas mezclas de chaquetas CPE y LSZH. También vemos diferentes tipos de conductos. Los fabricantes continúan buscando mezclas especiales, como PVC fusible o mezclas especiales de fibra de vidrio. Aceptamos muestras de cables y conductos para realizar pruebas. Preferimos recibir cables de al menos 2 pulgadas (50,8 mm) de diámetro y conductos de 4 pulgadas (101,6 mm) o más grandes.
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Polywater es conocida por el desarrollo de productos innovadores en las industrias de electricidad, servicios públicos y telecomunicaciones, donde los desafíos de construcción y mantenimiento exigen soluciones rápidas y efectivas. A través de años de investigación y pruebas, la empresa ha adquirido una amplia experiencia, ha recopilado datos sólidos de laboratorio y de campo y ha desarrollado herramientas para los clientes que ayudan a garantizar una ejecución de proyectos fiable y rentable.
