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SISTEMAS DE TRANSPORTE MEDIANTE
COLCHONES DE AIRE
Ing. Antonio Fernández
El sistema de movimiento de materiales, mediante colchón de
aire, es conocido desde los comienzos de siglo. A pesar de
ello, solo desde hace unas cuatro décadas comienza a
aplicarse industrialmente aprovechando algunas de sus
características que lo hacen apto para llevar a cabo soluciones
innovadoras capaces de sustituir, en muchos casos, a los
sistemas tradicionales de transporte y movimiento de cargas.
Principio de funcionamiento
Mediante la inyección de aire comprimido en el interior de una campana se logra realizar la sustentación de cargas a causa del llamado "efecto suelo".
La fuga de aire que se produce a lo largo del perímetro de apoyo de la campana provoca la formación de un colchón cuya presión es intermedia entre la presión de alimentación y la de descarga a la atmósfera
Ventajas de este sistema para dar
movimiento a materiales
La distribución de la carga a movilizar, sobre grandes superficies, reduce la carga unitaria sobre el suelo y ello suprime el riesgo de deterioro de pisos/pavimentos.
El tamaño reducido de sus diseños permite una mejor utilización de las áreas de transporte y de depósito/almacenaje.
La translación de la carga, requiere de mínimos esfuerzos y pueden lograrse en cualquier dirección y sin radios de giro limitados.
Limitaciones del sistema
El dispositivo debe ser alimentado, mayoritariamente, por una fuente “independiente” de aire comprimido o bien desde la red siempre que se cuente con los caudales y presión adecuados
El suelo donde se accionen debe ser horizontal, liso, libre de porosidades y sin grietas
La plataforma donde descansará la carga debe concebirse con un diseño apropiado al tipo de transporte y/o procesos a efectuar con dicho sistema de transporte
La fuerza de sustentación esta dada por la fórmula:
F = p . S
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 la fórmula:
S fuga = h . l
h = luz del entre el colchón y el piso
l = longitud del perímetro del colchón.
Formas y cantidad de dispositivos
Los colchones de aire pueden tener forma distinta, pero los de diseño circular son los más usados; 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 tres o cuatro dispositivos por cada sistema de transporte.
Los diámetros de 300, 450 y 600 mm, con carga máxima por colchón respectivamente de 500, 1200 y 2500 Kg. son los frecuentemente mas usados.
Pisos y superficies de trabajo
Para asegurar el mejor rendimiento de los colchones de aire la superficie deberá estar limpia y libre de suciedad, polvillo u otros objetos que puedan interrumpir la formación de la película de aire, causando la caída del dispositivo y/o el daño a los diafragmas o polleras.
Baches y o juntas de dilatación también permiten el escape de aire a través del piso, por lo tanto deberán sellarse con cobertores de manera de tener una superficie uniforme.
Los pequeños escalones o desniveles, entre dos superficies, deberán salvarse con láminas de pequeño espesor de manera de formar una rampa a fin de evitar con ello la discontinuidad de la superficie de movimiento; estas láminas pueden ser de metal, plásticas o de goma.
Número Índice de Consumo para las superficies
La calidad del piso (horizontalidad, resistencia, terminación superficial,
etc.) tiene radical importancia para el uso de este sistema de transporte.
En tal sentido, el caudal de aire que se necesita disponer para desplazar
una carga determinada sobre diferentes superficies (con distintos niveles
de rozamiento) ha sido estudiada definiéndose así la llamada Tabla Índice
de Consumos adjunta.
Se toma como Índice Referencial de Consumo al valor unitario,
aplicable a superficies de cristal plano y pulido, mientras que un piso, por
ejemplo, con índice número 3 nos indica que un transporte de colchón de
aire sobre el mismo requiere de un caudal de fluido tres veces mayor.
Sistemas combinados
Ruedas y Colchones de aire
Esta combinación de sistemas provee una
importante solución al problema de movimiento de
plataformas que transportan grandes pesos,
manteniendo las ventajas del movimiento mediante
ruedas en la fase cuando la plataforma esta vacía.
El dispositivo combinado, que consta de un
diafragma y una campana para el colchón de aire
es de fácil montaje. Existen dispositivos
desarrollados de hasta 20.000 libras de capacidad
portante.
Funcionamiento:
1- El dispositivo se mantiene despegado del piso mediante un
resorte de contención
2- Cuando se presuriza el diafragma, se despegan las ruedas del
piso
3- Con la presurización completa, a la presión de trabajo,
comienza a operar el sistema de colchón de aire.
