UTN – FRBA Manejo de Materiales y Distribución en Planta

Presentación del tema: "UTN – FRBA Manejo de Materiales y Distribución en Planta"— Transcripción de la presentación:

1 UTN – FRBA Manejo de Materiales y Distribución en Planta
TRANSPORTE POR COLCHON DE AIRE Ing. C. Gustavo Grimolizzi

2 Sistema de transporte a colchón de aire
Si bien el principio de colchón de aire es conocido desde los comienzos de siglo, es solo desde hace unos cuarenta años que comienza a aplicarse industrialmente aprovechando algunas de sus características que lo hacen apto para llevar a cabo sistemas capaces de sustituir, en muchos casos, a los sistemas tradicionales de transporte y de movimiento de cargas, con las siguientes ventajas: La distribución de la carga en grandes superficies, reduce la carga unitaria sobre el suelo y suprime el riesgo de deteriorar el pavimento. El tamaño reducido permite una mejor utilización de las áreas de transporte y de depósito. La translación de la carga requiere mínimos esfuerzos, y pueden realizarse en cualquier dirección, sin radios de giro limitados.

3 Sistema de transporte a colchón de aire
Al mismo tiempo, tienen las siguientes limitaciones: El dispositivo debe ser alimentado por una fuente independiente de aire comprimido El suelo debe ser liso, no poroso y sin grietas; Las plataformas deben concebirse con relación al transporte a efectuar.

4 El principio del colchón de aire
La introducción del aire comprimido en una campana permite realizar la sustracción de cargas eventuales a causa del llamado "efecto suelo". La fuga de aire que se produce a lo largo del perímetro de la campana provoca la formación de un colchón cuya presión es intermedia entre la de alimentación y la de descarga en la atmósfera.

5 El principio del colchón de aire
La fuerza de sustentación esta dada por: p = Presión efectiva S = superficie del colchón La altura h es decir la luz entre el borde inferior de la campana y el suelo es función del caudal de aire que alimenta el colchón. La sección de fuga esta determinada por: h = luz del entre el colchón y el piso l= longitud del perímetro del colchón.

6 El principio del colchón de aire
La estabilidad del sistema esta asegurada automáticamente, pues a cada elemento de carga corresponde una reducción de altura h, y por consiguiente de la sección de fuga, con un aumento de la presión dentro de la campana del colchón hasta restablecer el equilibrio. Ello ocurre siempre que el suelo no presente rugosidades superior a la altura h. La calidad de la superficie sobre la que tiene lugar la traslación es muy importante porque influye directamente sobre la altura de fuga. La potencia a instalar depende de la presión y el caudal. La misma es teniendo en cuenta también el rendimiento: Directamente proporcional a la carga y la altura de fuga Inversamente proporcional al perímetro del colchón de aire, porque la presión necesaria disminuye cuando la superficie del colchón aumenta.

7 Tipos de Colchón de Aire
Colchón de aire a pollera Se emplea cuando se debe superar obstáculos hasta aproximadamente un metro de altura. El mandril o la pollera en estos casos es muy flexible, con una altura de fuga del orden de algunos centímetros. Esta solución es adecuada para vehículos de transporte sobre tierra y sobre agua. Colchón de aire a campana rígida El flujo continuo de aire entre el borde de la campana y el suelo elimina cualquier roce sólido entre los dos elementos.

8 Tipos de Colchón de Aire
Colchón de aire a labios inflables Este modelo es capaz de variar ampliamente la altura de fuga, asegurando al mismo tiempo una presión elevada en el interior del colchón. Durante el funcionamiento los labios se inflan por efecto de la presión del aire. Asegura una buena translación. Este tipo de colchón es recomendado para suelos de buena calidad y pequeños esfuerzos de translación. Colchón de aire sustentado La acción se efectúa directamente sobre el producto o a través de un elemento transportador tradicional.

9 La alimentación con aire comprimido
Dado que normalmente se utilizan grandes áreas en las campana de aire, esto permite transportar cargas con muy baja presión de aire. En la mayoría de los casos entre 1.05 y 3.75 BAR. El caudal de aire depende del tipo del colchón Un colchón std de cap.=575 kg Q=0.45 Nm3/min Un colchón std de cap.=5445 kg Q=17 Nm3/min

10 La alimentación con aire comprimido
La alimentación se puede obtener: Instalación de aire comprimido del taller; se tiene una notable pérdida de energía. Pinstalación>>> Pcolchón Instalación alimentada por un compresor auxiliar que funcione en la presión deseada; en tal caso se evita la pérdida de energía, pero esta solución exige una inversión particular para el compresor y la red de distribución De un compresor de características adecuadas destinado solamente a la alimentación de un grupo de colchones de aire e instalado directamente sobre la plataforma de sustentación. Se debe usar un regulador de presión para uniformar el caudal y la presión del aire para evitar variaciones que afecten el funcionamiento de los colchones. El punto de operación del regulador depende de la superficie, el largo de las mangueras de conexión y el peso que transportará el colchón.

11 Forma y cantidades de equipos
Los colchones de aire pueden tener forma distinta, pero las circulares son los más usadas; permiten reducir al mínimo la altura de fuga y tienen la relación más elevada entre superficie y perímetro. Desde el punto de vista energético es conveniente que dichos colchones circulares tengan el máximo diámetro posible Para obtener una buena estabilidad estática de la carga se deben adoptar por lo menos 3 o 4 colchones de aire, llegando a 6 según el tamaño de la plataforma. Los diámetros: 300, 450 y 600 mm, son los más frecuentemente usados.

12 Superficies y pisos de trabajo
Es necesario que la superficie no sea porosa, para que el colchón pueda inflarse entre la carga y el suelo. Para conseguir una capa de fluido entre el colchón y el suelo con el mínimo de aire, la superficie tiene que ser lisa. Para impedir que la carga que se encuentra situada sobre esta capa de fluido casi libre de rozamiento se deslice, la superficie ha de ser plana y no presentar ninguna inclinación. Las superficies tienen que estar bien allanadas, protegidas por un sellante y, posiblemente, recubiertas con una resina epoxi.

13 Superficies y pisos de trabajo
Los suelos nuevos para el transporte mediante colchón de aire deben construirse de acuerdo a la norma DIN 18202, parte 5, línea 4. Las juntas de expansión han de estar rellenas de un compuesto elástico. Se recomienda uretano de dreza Shore de 94, aproximadamente. Se recomienda que el espesor no sea inferior a unos 10 mm. La rugosidad de la superficie tiene gran influencia en los requisitos de aire. Cuanto más rugosa sea la superficie, más aire hace falta para mantener la capa de aire.

14 Superficies y pisos de trabajo
El volumen de aire necesario para desplazar una carga determinada sobre diferentes superficies con distintos niveles de rozamiento puede establecerse utilizando la tabla de índices que figura a continuación. El índice de referencia estándar número 1 se aplica a superficies de cristal plano pulido, mientras que un índice número 3 significa, por ejemplo, que hay que multiplicar por tres el consumo de aire Descripción de la superficie Número de índice Cristal plano pulido 1 Hormigón liso, allanado y sellado 2 Revestimiento epoxídico liso Losetas/Tejas de vinilo (bien colocadas) 1,5 - 2 Lámina galvanizada Chapas laminadas en caliente 1 - 2 Madera dura barnizada Hormigón allanado a mano con marcas visibles de la llana 3 - 5 Hormigón allanado y liso (no sellado) 2,5 - 4 Hormigón/Asfalto “Fama”, liso 2 - 3 Hormigón desgastado, superficie lisa (no recomendado) 3 - 4 Hormigón con tratamiento final de cepillado (acera) (inaceptable) 7 - 10 Asfalto (inaceptable)

15 Componentes del Equipo
Campana del colchón de aire (goma) Plato soporte (aluminio) Soporte de la campana Ingreso del suministro de aire Orificio de suministro Válvula de accionamiento Banco de control y regulación de los colchones (4 o 6 módulos) Tubería de conexión Módulo de colchón de aire MANEJO DE MATERIALES Y DISTRIBUCION EN PLANTA COLCHONES DE AIRE

16 Síntesis de pasos en la puesta en funcionamiento
Antes del inflado, la carga es completamente soportada sobre las almohadillas de aterrizaje (Landing pads) Estas almohadillas protegen las bolsas esféricas del colchón de aire de ser comprimidas cuando la carga está en reposo

17 Síntesis de pasos en la puesta en funcionamiento
Cuando se aplica el aire comprimido, éste se almacena en el colchón de aire, las bolsas esféricas se inflan creando un sello contra la superficie del piso, elevando la carga

18 Síntesis de pasos en la puesta en funcionamiento
Cuando la presión existente dentro de la cámara es suficiente para compensar el peso de la carga, el aire en forma lenta y uniforme se escapa entre las bolsas esféricas, y el piso. La carga esta literalmente flotando a poca altura, casi sIn fricción sobre las almohadillas de aterrizaje entre 0,8 y 0,13 mm de separación con el piso.

19 Sistema combinado de colchón de aire y ruedas
Se utiliza en plataformas con ruedas que transportan grandes pesos, usando ruedas cuando la plataforma esta vacía. Se han deserrollado dispositivos de hasta libras El dispositivo se mantiene despegado del piso mediante un resorte Cuando se presuriza el diafragma despega del piso las ruedas Con la presurización completa a la presión de trabajo comienza a operar el colchón de aire.

20 Aplicaciones industriales
Los equipos de colchones de aire proveen una limpia, tranquila y segura alterativa para mover cargas pesadas La reducida fricción hace que solo sea necesaria una fuerza de 1 a 3 kg por tonelada movida. El movimiento multidireccional le permite al operador una alineación y posicionamiento preciso de la carga en un espacio de trabajo limitado.

21 Aplicaciones industriales
Sistemas modulares de carga Plataformas Transportadores de bobinas Sistemas de aerotablas

22 Aplicaciones industriales
Air Boat Industria Automotriz

23 Aplicaciones industriales