¿Cómo serán las excavadoras en 20 años?


08.07.08
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Volvo dejó que sus diseñadores le dieran rienda suelta a la imaginación. La excavadora del futuro podría ser mucho más ecológica si se cumplen las predicciones.

¿Cómo cree que serán las máquinas de construcción de Volvo en el 2020? Un equipo de diseñadores ha regresado del futuro para mostrarnos lo que viene.

A los diseñadores de Volvo Construction Equipment, en colaboración con Perspectives Design, se les ha encomendado la tarea de adelantarse 15 años al futuro y elaborar una hipótesis sobre cómo se verán los equipos de Volvo en 2020. Dirigido por Robert Bourghardt y supervisado por el jefe de diseño, Hans Zachau, el equipo ha observado de cerca las excavadoras y ha ideado algunas soluciones innovadoras. Algunas de estas innovaciones quizás no salgan de la mesa de diseño, pero otras podrían concretarse en un futuro cercano.

El equipo habló con los operadores para averiguar qué les gustaría ver en las máquinas futuras, con los ingenieros de las divisiones de productos de Volvo y también con la unidad de Ingeniería Avanzada de la empresa. Ésta última resultó muy importante ya que los diseñadores deseaban saber cómo sería la posible realidad de la ingeniería para poder diseñar una excavadora que fuera realmente factible. “Es muy importante que lo relacionemos con Volvo”, opina Hans. “Es importante que demostremos que es una máquina Volvo, que refleja los valores centrales de Volvo. De otro modo, no se vincula con la línea actual de productos y eso es clave en los vehículos de concepto: la gente debe ser capaz de hacer la conexión”.

La intención es incorporar dicho estudio a Design Lab, un foro virtual de discusión sobre diseño dentro de Volvo CE. ¿Pero cuál es la principal enseñanza de este estudio? “Aprendimos a no temer a las nuevas tecnologías ni a los conceptos innovadores”, afirma Hans. “El negocio de los equipos para la construcción es bastante conservador, pero existen muchas posibilidades. No podemos prometer que todas nuestras ideas se concretarán en un lapso de 15 años. A veces tuvimos que adivinar, de eso se trata: de imaginar posibles resultados. Pero si tan sólo el 10% de lo que pensamos se concreta en máquinas futuras, ¡entonces realmente habremos logrado algo importante!”

Apariencia: El diseño final de la excavadora es una mezcla entre la era espacial y la primitiva, como un carro lunar prehistórico. “El aspecto animal es intencional”, comenta el jefe de diseño Hans Zachau. “Debe ser eficaz, estilizada y voraz para cavar. Resuelta y con cierto aspecto malicioso. Pero hay que recordar que es una máquina Volvo y por eso también debe reflejar sus valores centrales de calidad, seguridad y cuidado del medioambiente”. La máquina aún se reconoce como una excavadora y el diseño actualiza los conceptos actuales de pluma, cabina, orugas y superestructura, pero de manera innovadora. El conocido logotipo de Volvo y la gama de colores vincula el diseño con las máquinas actuales. La omisión del sistema hidráulico contribuye al desarrollo de una máquina de aspecto más prolijo que se toma en serio.

Motor: Las máquinas futuras quizá ya no utilicen motores diesel. Los diseñadores barajaban la idea de usar motores de turbina a gas, pero se decidieron por las celdas de combustible. Las celdas de combustible convierten la energía del hidrógeno en electricidad y calor utilizable sin combustión. Debido a que el hidrógeno reacciona frente al oxígeno para producir electricidad, es el combustible óptimo para utilizar, ya que sólo genera emisiones de vapor de agua y calor. Son como pilas que no se agotan mientras se las alimenta de manera continua con hidrógeno. Actualmente se encuentran en la etapa de desarrollo, pero se calculó que para proporcionar potencia a una excavadora se necesitaría una celda de combustible del tamaño de dos maletas normales. Esto libera un amplio espacio en la superestructura donde normalmente se ubicaría el motor diesel; de ahí la capacidad de la máquina para incluir una sección recortada tan grande. El motor actúa como contrapeso de la máquina, el cual se mueve constantemente para compensar las fuerzas de la pluma. Al desplazarlo hacia el centro de la excavadora se podría reducir su tamaño para el transporte y al desplazarlo hacia la derecha se lograría la máxima estabilidad.

La máquina del futuro podría ser una mezcla entre la era espacial y la primitiva, como un carro lunar prehistórico.

Sistema hidráulico: La incorporación de electricidad también podría contribuir a eliminar parte del sistema hidráulico. Algunos sistemas que actualmente funcionan de manera hidráulica podrían convertirse en motores eléctricos. Esto ahorraría la necesidad de hacer circular aceite por toda la máquina.

Pluma: El concepto central fue fabricar una pluma ligera, porque todo peso colocado sobre la pluma implica pérdida de capacidad para levantar o cavar. La celosía permite visibilidad completa a través de la pluma, lo que aumenta la seguridad al reducir el punto ciego del operador ocasionado por plumas de metal sólido. Si bien los aceros actuales podrían lidiar con las grandes fuerzas impuestas a la pluma, los diseñadores esperan que una nueva generación de aceros de alta resistencia se encuentre disponible para poder hacer de ésta una posibilidad real de diseño. El sistema hidráulico se ha quitado de la pluma en la medida de lo posible para reducir la obstrucción y mantener el aspecto de la máquina lo más prolijo posible. El cilindro principal se ocultó dentro de la pluma. ¡No quedó pues mucho lugar en la pluma para las pegatinas con el nombre de los contratistas!

Pluma: El concepto central fue fabricar una pluma ligera, porque todo peso colocado sobre la pluma implica pérdida de capacidad para levantar o cavar. La celosía permite visibilidad completa a través de la pluma, lo que aumenta la seguridad al reducir el punto ciego del operador ocasionado por plumas de metal sólido. Si bien los aceros actuales podrían lidiar con las grandes fuerzas impuestas a la pluma, los diseñadores esperan que una nueva generación de aceros de alta resistencia se encuentre disponible para poder hacer de ésta una posibilidad real de diseño. El sistema hidráulico se ha quitado de la pluma en la medida de lo posible para reducir la obstrucción y mantener el aspecto de la máquina lo más prolijo posible. El cilindro principal se ocultó dentro de la pluma. ¡No quedó pues mucho lugar en la pluma para las pegatinas con el nombre de los contratistas!

Cojinete principal: la unión entre el carro y la superestructura evitaría la disposición actual de un cojinete de rodillos grande. En su lugar, la excavadora de concepto se suspende en el aire sobre un campo electromagnético. Las ventajas de esto son la fricción nula y la capacidad de la superestructura para girar a alta velocidad. (Las fuerzas de la pluma podrían compensarse al variar el campo magnético). Si bien es una idea brillante, un aspecto problemático es que al contar con tantos motores eléctricos en un área reducida se crearía un campo electromagnético demasiado grande.

Cabina: La cabina de la excavadora de concepto se encuentra en voladizo para mejorar la visibilidad del entorno. Pero también puede inclinar la cabina, alejarla de la máquina para mejorar la visibilidad (como ya lo hacen algunas máquinas que manipulan desechos) o apoyarla completamente sobre el terreno. Este último atributo se utiliza para operar la excavadora de manera remota, como en los lugares con un alto nivel de radioactividad, o en los casos en que la máquina trabaja bajo el agua.

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