MANEJO DE MATERIALES Y DISTRIBUCION EN PLANTA

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1 MANEJO DE MATERIALES Y DISTRIBUCION EN PLANTA TRABAJO PRACTICO N 3 COLCHON DE AIRE Cálculo y diseño de elementos de transporte mediante el uso de colchones de aire Ayudante de TP s: Ing. Roberto M NEGRI Año 2014 / Página 1

2 Introducción El desplazamiento de cargas a través del uso de los dispositivos llamados colchones de aire resulta muy sencillo y ventajoso, especialmente para casos donde la escases de áreas y/o espacios condicionan, y muchas veces impiden, la posibilidad de uso de otro tipo de equipos. Como elemento energético para su funcionamiento estos dispositivos requieren del usoconsumo (continuo) de aire comprimido. La inyección del mismo al colchón, con caudales y presión adecuados, permite realizar la sustentación de cargas a través de la generación del llamado efecto suelo. Durante el funcionamiento del sistema, el mismo produce una particular y perimetral fuga de aire comprimido que posibilita la formación de una película gaseosa (de pocas décimas de altura) entre la campana-pollera del dispositivo y el piso, de muy baja fricción, posibilitando ésta que altos valores de peso de las cargas a movilizar pueden ser movilizadas simple y manualmente (en la mayoría de casos) por el trabajador. Estos dispositivos se construyen con campanas-polleras de diseño circular salvo para aplicaciones o necesidades particulares, donde éstas pueden tomar las más diversas geometrías. A los colchones de aire se los utiliza para movilizar cargas de 0,25 a 4000 toneladas de peso y tiene como limitaciones principales dos factores: El consumo de aire comprimido y las condiciones y o calidad del piso requeridos, ya que no admiten de éste grietas, porosidades y falta de horizontalidad. Como contraindicaciones del sistema debe indicarse que el mismo no es recomendable en casos donde se cumpla alguna de las dos particularidades siguientes: 1) Cuando el aire comprimido disponible posea importante cantidad de impurezas (agua y/o aceite) ya que éstas quedarán adheridas al piso pudiendo ello provocar accidentes laborales; 2) Cuando en el ámbito de trabajo no se tenga resuelto cuestiones referentes a mantenimiento preventivo y/o acciones de vandalismo ya que por el diseño y componentes de algunas de sus partes el sistema puede ser fácilmente boicoteado. Sin embargo, caracteriza positiva y tecnológicamente a este sistema de movimiento de materiales tanto su reducido costo como la sencillez de construcción y operación, su versatilidad y exactitud en los movimientos junto a una simple gestión de mantenimiento. Objetivo El objetivo de este trabajo práctico es que el alumno logre alcanzar un nivel de conocimientos de base que le posibiliten realizar adecuadamente las determinaciones y cálculos requeridos para la selección del tipo y cantidad de colchones de aire más convenientes técnica y económicamente. Ayudante de TP s: Ing. Roberto M NEGRI Año 2014 / Página 2

3 Metodología a utilizar en la resolución de los casos Primeramente, leer y comprender la necesidad a cubrir. Luego, decidir la configuración de colchones a utilizar y graficarla como segunda instancia de análisis y decisión. Una vez croquizado el diseño elegido, se deberá realizar los cálculos correspondientes para obtener la carga que deberá soportar cada dispositivo. Finalmente, y teniendo en cuenta los valores prefijados respecto a los coeficientes de seguridad y condiciones de estabilidad planteados en el enunciado, de deberá recalcular el valor de carga final para cada colchón para con ello terminar la tarea seleccionando el Tipo y Modelo del dispositivo a usar (del catálogo dado en bibliografía). Ayudante de TP s: Ing. Roberto M NEGRI Año 2014 / Página 3

4 Enunciados P.3.1 Se necesita instalar a una plataforma rígida y metálica de 1,5m x 1,2m, con peso propio igual a Qp, un sistema de transporte mediante colchones de aire con el objeto de utilizarla para el movimiento de cargas de peso Q. Se pide determinar el diámetro y número de colchones a utilizar para realizar un transporte estable y seguro, siendo que la presión de aire comprimido disponible en la red es pr, pero la misma sufre, a lo largo de la jornada laboral, una oscilación de acuerdo a lo indicado en la tabla adjunta. El coeficiente de seguridad a adoptar es Cs. P.3.2 Se necesita dotar a una plataforma rígida y metálica, con peso propio igual a Qp, de un sistema de transporte mediante colchones de aire con el objeto de utilizarla para el movimiento de cargas de peso Q. Se pide determinar el diámetro y número de colchones a utilizar para realizar un transporte estable y seguro, siendo que la presión de aire comprimido disponible en la red es de pr, la misma sufre, a lo largo de la jornada laboral, una oscilación de acuerdo a lo indicado en la tabla adjunta. El sistema de transporte de aire tiene un rendimiento ns y se considera que el piso tiene un rendimiento np. El coeficiente de seguridad a adoptar es Cs. Ayudante de TP s: Ing. Roberto M NEGRI Año 2014 / Página 4

5 P.3.3 La red troncal de aire comprimido en una planta tiene una presión pr, la misma sufre, a lo largo de la jornada laboral, una oscilación de acuerdo a lo indicado en la tabla adjunta. Se desea conectar a dicha red, un sistema de transporte por colchones de aire de las siguientes características: Carga a transportar: Q Peso de la plataforma de transporte: Qp Diámetro de los colchones: d Coeficiente de seguridad para el cálculo: Cs Cantidad de colchones del sistema: 4 Con los datos dados se pide: Verificar si la presión disponible en la línea, permite una operación estable y continua del sistema de transporte propuesto. En el caso en que no se verifique la posibilidad cierta de operación del sistema, estudiar, detallar y calcular distintas soluciones posibles de realizar, que aseguren la funcionalidad esperada, SIN MODIFICAR el peso de la plataforma ni la carga a transportar. P.3.4 Se pide determinar el valor máximo de Q que corresponderá colocar en la Placa de Identificación de un carro neumático para movimiento de cargas, con el que se pretenden movilizar sólo determinados bultos (sólidos de distinto tipo y peso), respetando las siguientes premisas: El carro, de estructura metálica, rígida y de 1,58 m2 de superficie y 0,15 m de altura, posee un peso propio de Qp y cuatro colchones de aire de diámetro d. La presión disponible en la red de aire comprimido a utilizar es de pr, la misma sufre, a lo largo de la jornada laboral, una oscilación de acuerdo a lo indicado en la tabla adjunta. La ubicación de los colchones en el carro referido, son las recomendadas para un adecuado diseño siendo que las cargas siempre serán colocadas de forma centrada sobre el mismo. Los caminos de traslado del carro poseen superficies semi-horizontales y con importantes imperfecciones situaciones que generan una pérdida en el rendimiento general del equipo de transporte del np. Se pide utilizar, para la determinación un coeficiente de seguridad Cs Ayudante de TP s: Ing. Roberto M NEGRI Año 2014 / Página 5

6 Conclusiones Se deberán expresar las diferentes conclusiones que surjan de la resolución de los ejercicios propuestos (casos de transporte con condiciones distintas) poniendo foco en lograr definir el tipo de colchón a utilizar, cantidad y configuración de los mismos, según la naturaleza o estado de lo transportado, la superficie del piso y el entorno restante en el que se debe realizar el transporte. Bibliografía Intralogística Ing. Antonio Fernández Editorial CEIT Manejo y almacenamiento de materiales Rodolfo Biasca (Biblioteca UTN) Material audiovisual y catálogo de colchones de aire AEROGO Espanol.pdf DTA en la web --- Tabla para la selección del tipo de colchón a utilizar en las resoluciones Ayudante de TP s: Ing. Roberto M NEGRI Año 2014 / Página 6