La seguridad ante todo: cómo funcionan las placas rompeolas en los camiones cisterna

¿Has visto alguna vez un gran camión que transporta líquido? Estos camiones necesitan placas interior para evitar que el líquido se mueva demasiado. Veamos cómo placas rompeolas ¡A trabajar!

Índice

¿Qué son las placas rompeolas?

Placas rompeolas son fuertes paredes metálicas en el interior de los camiones cisterna. Dividen la cisterna en partes más pequeñas. Esto ayuda a mantener el líquido de moverse demasiado cuando el camión se detiene rápido.
¿Por qué necesitamos estas placas? Cuando un camión cisterna se detiene rápidamente:

El líquido interior sigue avanzando
Esto puede empujar el camión y hacer que sea difícil de controlar
Puede dañar el depósito
¡El camión podría volcar!

Cómo estudiamos estas placas

Para comprobar lo bien que funcionan estas placas, los científicos utilizaron ordenadores para probarlas. Observaron tanques llenos hasta tres niveles diferentes: 30%, 60%y 90% completo.
Hicieron una prueba así:

Tamaño del depósito: 8.580 mm de largo y 873 mm de ancho
Velocidad del camión: 50 km/h (¡luego parada rápida!)
Potencia de parada: 5,08 m/s² (¡eso es una parada rápida!)

Lo que encontramos

Movimiento líquido

Cuando el camión se detiene rápidamente, el líquido golpea con fuerza la placa. Pero la placa ayuda a impedir que todo el líquido se desplace hacia delante.
Esto es lo que ocurre con distintos niveles de llenado:

Nivel de llenado	Cómo se mueve el líquido	Donde la presión es más fuerte
30%	¡Muy salpicado!	Primero los agujeros de arriba, luego los de abajo
60%	Menos salpicaduras	Agujeros inferiores después de 0,3 segundos
90%	Pequeñas olas	Presión uniforme en la parte inferior

Seguridad de los camiones cisterna: Tensión de la placa ondulada a diferentes niveles de llenado

Comprender el impacto del chapoteo del líquido durante el frenado

Principales resultados

Hora de máxima tensión: Las placas experimentan una fuerza máxima 0,1 segundos una vez iniciada la frenada de emergencia.

Mayor riesgo: Las placas soportan ~2-3 veces más tensión a Relleno 30% en comparación con niveles superiores.

Recomendación: Mantener ~10% espacio vacío (relleno 90%) para un equilibrio óptimo entre seguridad y eficacia.

Esfuerzo máximo en las placas onduladas en función de la tasa de llenado

Datos basados en el análisis por elementos finitos de placas rompeolas de camiones cisterna.
artjs]: Gráfico generado usando la librería Chart.js.

Tensión en las placas

Las placas se empujan con más fuerza en 0,1 segundos después de empezar a frenar. Es entonces cuando los conductores deben tener más cuidado.

Nivel de llenado	Cómo se empujan las placas duras	Cómo se doblan las placas
30%	228,64 MPa	Mucho: 2 veces más que en el relleno 60%
60%	~114,32 MPa	La menor flexión
90%	~76,21 MPa	Doblado pequeño y uniforme
Buenas noticias. Incluso en el empuje más fuerte (228,64 MPa), las placas no se rompen. Están hechas de acero Q235 que puede soportar hasta 235 MPa de fuerza.

Cómo mantener la seguridad de los camiones cisterna

Basándonos en lo que hemos aprendido, he aquí algunos consejos:

No conduzca con los depósitos llenos a menos de 40% si es posible
Deje aproximadamente 10% espacio vacío arriba
Tenga mucho cuidado al frenar de altas velocidades
Asegúrese de que las placas rompeolas son fuertes suficiente
Utilizar placas curvas en lugar de planos

Por qué es importante para

Si trabaja con camiones de transporte de líquidosconocer el funcionamiento de las placas rompeolas contribuye a la seguridad de todos. Estas placas son partes importantes de camiones cisterna para materias peligrosas también.

Equipo especial utilizado

Los científicos utilizaron algunas herramientas geniales para estudiar estas placas:

Modelo VOF: Un programa informático que muestra cómo se mueven juntos el líquido y el aire
Software ANSYS: Realiza dibujos detallados de cómo el líquido empuja las placas
Acoplamiento flujo-estructura: Muestra cómo el líquido y las placas se afectan mutuamente

Lo que hemos aprendido

El momento más peligroso es 0,1 segundos después de frenar
Los depósitos 30% llenos son los que más salpican y los que más doblan la chapa
Los depósitos llenos 60% presentan el mejor equilibrio entre seguridad y capacidad de carga
Los depósitos 90% llenos tienen una presión más uniforme pero menos espacio para que se mueva el líquido

Qué significa esto para la seguridad de los camiones

Los conductores de camiones cisterna deben:

Saber que sus camiones tienen estas placas especiales
Recuerda que parar demasiado rápido puede ser peligroso
Sepa que llevar menos líquido (como 30% lleno) no siempre es más seguro.

Análisis por elementos finitos de placas rompeolas en camiones cisterna a diferentes velocidades de llenado

Próximos pasos

Los científicos quieren estudiar:

Cómo funcionan las placas múltiples
Qué ocurre al girar en las curvas
Cómo afectan los distintos líquidos (más espesos o más finos) a las placas
Cómo hacer mejores diseños de platos
Con mejores placas rompeolas, los camiones cisterna pueden transportar líquidos con más seguridad por nuestras carreteras.