Profesores de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) diseñaron una junta aislante de señalización mejorada que contribuye a la reducción en el mantenimiento de las vías del Sistema de Transporte Colectivo (STC) Metro e incrementa la seguridad en la operación y el servicio.
Con el apoyo de herramientas computacionales, Homero Jiménez Rabiela, Benjamín Vázquez González, José Luis Ramírez Cruz, Adrián Gustavo Bravo Acosta y el maestro Pedro García Segura –adscritos al Departamento de Energía, Área de Investigación Mecánica, de la Unidad Azcapotzalco– aplicaron una modificación a las juntas aislantes de señalización (JAS) existentes a nivel comercial para dotarlas de cierta flexibilidad y aumentar su vida útil.
“Es común que se rompan al dilatarse, al igual que los tornillos, por causa de fenómenos mecánicos y térmicos que los alteran y desgastan, así que era importante que tuvieran características” de elasticidad y resistencia, especificó Vázquez González.
La historia de las JAS está ligada al transporte ferroviario, ya que con el crecimiento y el auge de emplear varias vías era necesario identificarlas, además de que al ser “muy largas hay que segmentar los trozos de guía y para sostener la comunicación hay que darle continuidad con una junta de señalización que permita la transición en la información eléctrica, de tal manera que esté aislada, es decir, que no se fracture ni deforme ni interrumpa” entre todos los trenes, explicó el académico de esta casa de estudios.
La propuesta está diseñada para cualquier STC Metro, nacional o internacional, con el único requisito de que sea una rodadura con neumáticos. Los elementos adicionados a la JAS actual ocupan espacio sólo por abajo de la rasante de vía y evitan el movimiento relativo entre los durmientes, así como entre estos y los perfiles de pistas de rodamiento metálicas y rieles de seguridad, lo cual inhibe los efectos nocivos por cambios drásticos de temperatura.
Debido a esto, la patente obtuvo el título de registro de modelo de utilidad que, de acuerdo con la Ley de Propiedad Industrial, se refiere a objetos, utensilios, aparatos o herramientas que, derivado de una modificación en la disposición, la configuración, la estructura o la forma, presenten una función diferente respecto de las partes que lo integran o ventajas en cuanto a su uso.
Ramírez Cruz indicó que con el empleo de la tecnología se realizó un prototipo virtual, que implicó trabajar en el diseño para tener valores distintivos de la información y prever las eventuales fallas por dilatación o contracción del material.
La patente está integrada por dos tramos de barra de guiado y de paso de corriente sobre durmientes unidos a cuatro de estos, dos a cada lado de las juntas aislantes. Esto se logra con tornillos de candeleros HM24 y arandelas, ocho partes de barra de guiado y de paso de corriente bajo rieles de seguridad rígidamente adheridos a estos y apoyados sobre la cara vertical de los durmientes.
Para realizar las pruebas sobre su confiabilidad, garantía y durabilidad se llevaron a cabo simulaciones a partir de un software encargado de practicar métodos numéricos para resolver con rapidez y precisión el tipo de deformaciones que podía presentar la JAS.
De acuerdo con Jiménez Rabiela, estos equipos permiten saber qué tan confiable puede ser el sistema, sin tener que aplicar un prototipo real, ni llamar al laboratorio eléctrico-electrónico, al mecánico-metalúrgico o al físico-químico para corroborarlo, ya que todo eso puede resolverse bien de manera virtual.
También posibilita reducir tiempos; “si nosotros hubiéramos querido hacer esto como se hacía en 1970, nos hubiera llevado hasta diez años conseguir la patente”.
García Segura explicó que el próximo paso será generar la impresión en 3D de los componentes, así como del sistema de la JAS mejorado, con la finalidad de contar con un modelo a escala.
Sobre los costos, detalló que la reutilización de materiales del Metro convierte la elaboración en una ventaja, al ocuparse la tornillería, el candelero y las barras guía, de ahí que la configuración sea sólo el valor agregado a la nueva junta.
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Vázquez González estima el precio como relativamente bajo y si, por ejemplo, se tratara de una ruta de 20 kilómetros dividida en cien tramos, habría que multiplicar cada junta para calcular el valor monetario, aun cuando “la cuestión no es abaratar costos, sino mantener la comunicación y garantizar la eficiencia”, pues lo principal y relevante de esta patente está en el diseño y la memoria de cálculo.
Jiménez Rabiela recomendó a todo profesional que se olvide un poco de los costos y se ubique más en las ventajas y las desventajas, así como en la relación costo-beneficio si se toma en cuenta que, a diario, el Metro moviliza a cerca de 4.6 millones de pasajeros, por lo que al suspenderse el servicio se pierde un millón de pesos por minuto, lo que significa que evitar afectaciones con la mejora en el diseño de las JAS, conllevaría grandes ganancias.
La inquietud por impulsar este proyecto surgió luego del registro en 2006 de un modelo de utilidad denominado Mejoras en protección de neumático portador, cuya experiencia planteó como beneficiosa la búsqueda de una segunda patente, sobre todo motivados por el apoyo de la UAM, lo que resulta bastante efectivo, eficiente, oportuno y responsable.
La patente se logró más rápido, en un año ocho meses, lo cual habla de una mayor dedicación por parte de la Institución para dar agilidad a la serie de trámites que son relevantes “para la imagen de la UAM y para nosotros como profesores investigadores”, dijo Jiménez Rabiela.
Bravo Acosta mencionó que el registro de modelo de utilidad resulta un proceso laborioso que requiere del conocimiento de la documentación y los lineamientos.
Este prototipo en específico fue apoyado por la ingeniera Georgina Valdespino Aguilera, adscrita al Área de Propiedad Industrial de la Dirección de Innovación de la Coordinación General para el Fortalecimiento Académico y Vinculación de la UAM. Las gestiones pertinentes fueron llevadas a cabo ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI) y la protección de este modelo de utilidad quedó establecida hasta el 17 de julio de 2030, es decir, por ocho años”, precisó.
Los investigadores de la División de Ciencias Básicas e Ingeniería de la Unidad Azcapotzalco coincidieron en que después del registro y, de acuerdo con la ley, la intención es buscar que se explote el desarrollo, permitir hacerlo a un tercero y que el propietario patrimonial, en este caso la UAM, reciba regalías.
LP