Mónica Vásquez
Colaboradora
Medellín es una ciudad en donde parte de sus historias se han tejido al vaivén de trenes y vagones. En el pasado, según lo recuerda Félix Londoño González, director de Investigación de la Universidad EAFIT, Colombia tuvo su desarrollo ferroviario entre la segunda mitad del siglo XIX y la primera mitad del siglo XX, pero la presión del transporte motorizado vehicular lo fue desplazando.
Sin embargo, ese desarrollo ferroviario inició su recuperación en 1995 con la entrada en operación del Metro. Luego este sistema de transporte se expandió y así llegaron los cables aéreos y el tranvía, lo que ha significado la conexión de los puntos cardinales de la ciudad y del área metropolitana del Valle de Aburrá.
EAFIT no ha sido ajena a esa evolución. De hecho, desde hace más de una década ha trabajado con el Metro de Medellín, lo que para el directivo Londoño explica la patente de invención Dispositivo de suspensión para vehículos ferroviarios, que le otorgó el 28 de octubre de 2015 la Superintendencia de Industria y Comercio a la Universidad y al Metro.
“Es la segunda patente recibida este año. La primera fue para el Sistema de diagnóstico de la interfaz pinza-cable del Metrocable. Fase I. Ambas están relacionadas con el trabajo que hemos desarrollado con el Metro de Medellín y es un resultado de la relación universidad, empresa y Estado”, puntualiza el director de Investigación de EAFIT.
Mauricio Palacio López, profesional de investigación, desarrollo e innovación del Metro de Medellín, coincide en que se trata de un trabajo en donde la Universidad aporta el respaldo académico, la empresa el conocimiento del día a día y el Estado la financiación a través de Colciencias.
No obstante, para Félix Londoño el logro no selimita solo a recuperar infraestructura sino, en especial, a enriquecer el conocimiento dentro de todo el proceso, así como a formar recurso humano en temas ferroviarios.
“La Universidad y el Metro de Medellín avanzan en la recuperación y generación de nuevo conocimiento sobre el sistema ferroviario, lo que se refleja en artículos científicos relacionados con esas temáticas, en la obtención de patentes que respaldan esas ideas y en el desarrollo de infraestructura”, apunta el directivo.
El Dispositivo de suspensión para vehículos ferroviarios es la octava patente de invención de EAFIT.
Los inventores de este dispositivo que mejora la suspensión primaria del vehículo de pasajeros son los profesores del Departamento de Ingeniería Mecánica de EAFIT: Leonel Francisco Castañeda Heredia, Ronald Mauricio Martinod Restrepo, Germán René Betancur Giraldo, Jorge Luis Restrepo Ochoa y Jaime Leonardo Barbosa. También Gabriel Jaime Páramo Bermúdez, profesor del Departamento de Ingeniería de Producción. Así mismo, Nataly Andrea Deossa Pineda y Arnold Rafael Martínez Guarín, quienes fueron estudiantes de la maestría en Ingeniería de la Universidad y estuvieron apoyados por el personal del Metro de Medellín y por los profesores.
A partir de esta experiencia surgieron publicaciones en revistas indexadas, se generaron cursos de posgrados, por ejemplo, Modelación dinámica de vehículos ferroviarios, en el área de énfasis de diseño mecánico de la maestría en Ingeniería, y se creó masa crítica de personas, lo que permite que la sociedad avance en el ámbito ferroviario.
Nuevo desarrollo
Para crear el dispositivo, basados en información del Metro, los investigadores identificaron la necesidad de optimizar el buje para la suspensión de los trenes de primera generación, lo que permite aumentar la vida útil de los componentes de suspensión y disminuir el desgaste en la interfaz rueda-riel. Así surgió la propuesta para desarrollar esta solución con EAFIT, debido a su fortaleza en estudios de dinámica ferroviaria.
De esta manera, y gracias al trabajo interinstitucional, se mejoraron los bujes, es decir, los dispositivos mecánicos de la suspensión primaria del eje motriz y remolque de los trenes de primera generación del Metro de Medellín.
Las primeras pruebas con los bujes optimizados se realizaron en un ambiente virtual y, luego, en un coche de prueba. Ambas fases demostraron la mejora en el desempeño del vehículo en tramos curvos, mateniendo la estabilidad y la seguridad del sistema ferroviario. Posteriormente, con este conocimiento desarrollado, comenzaron el proceso de patente para proteger este invento.
Debido a que el sistema ferroviario de Medellín tiene un procentaje considerado de tramos curvos y los trenes frenan o traccionan de manera constante, los nuevos bujes le permiten al Metro ajustarse mejor a la vía, extender la vida útil de los componentes de suspensión y disminuir el desgaste en la interfaz rueda-riel.
“Este dispositivo mecánico va montado en la suspensión primaria del vehículo ferroviario y permite que el tren tenga mayor flexibilidad durante su desempeño en los tramos curvos. Así, la durabilidad de las ruedas del vehículo es mayor”, precisa Leonel Castañeda Heredia, director del grupo de investigación Estudios en Mantenimiento Industrial (Gemi).
Lo atractivo para el Gemi de trabajar con el Metro es que se trata de una empresa que genera un gran impacto social y es un laboratorio real en la ciudad.
Este desarrollo incide directamente en todos los costos asociados en la interfaz vía-vehículo, ya que aumenta el desempeño de este con menor desgaste, lo que disminuye la demanda de reemplazos de componentes en el tren.
Un prototipo para crear empresa
La investigación consta de tres proyectos: primero, el modelamiento dinámico y geométrico de la interfaz vía-vehículo, con el que detectaron las oportunidades de mejora en la operación del Metro. Segundo, la optimización de la interfaz rueda-riel, es decir, la construcción del dispositivo mecánico de suspensión del tren para mejorar su desempeño en tramos curvos y así lograr mayor estabilidad, seguridad y confort para los pasajeros.
“Este dispositivo llegó hasta la etapa de prototipo de investigación y se tomó la decisión de no implementarlo en el vehículo ferroviario debido a la falta de proveedores en el mercado. Por eso, tras la obtención de la patente, lo que se busca es desarrollarlo como un producto tecnológico con industria colombiana o internacional”, explica el director del Gemi.
Con base en lo anterior, Leonel Castañeda concluye que este logro hace parte del espíritu de la Universidad para desarrollar investigación aplicada, enfocada en las necesidades de la industria. Por tanto, a partir de este prototipo, el tercer proyecto consiste en que se pueda generar empresa de base tecnológica que le permita a este producto llegar a un mercado mucho más representativo.
15 patentes: 8 de invención y 7 de utilidad
La visión de la Institución en ciencia, tecnología e innovación está plasmada en su misión de contribuir al desarrollo social, económico, cultural y científico de Colombia, con actividades de docencia e investigación básica y aplicada, como el caso de esta patente de invención.
El proceso de gestión de patentes en la Universidad EAFIT inició en 2000. En 2005 obtuvo la primera y, a lo largo de la última década, ya completa 15: ocho de invención y siete de modelos de utilidad. A esto se suman 19 patentes radicadas y 28 en preparación.
“Por eso, la aspiración es consolidar unas capacidades de participación en actividades de investigación de primer nivel y con alto reconocimiento. En ese contexto juega un papel muy importante el desarrollo de un sistema de posgrados, sobre todo de maestrías de investigación y doctorados porque es con ese talento humano como se configura una masa crítica”, asevera Félix Londoño González, director de Investigación de EAFIT.
Investigadores
Leonel Francisco Castañeda Heredia
Ingeniero mecánico y doctor en Ciencias Técnicas. Profesor titular de la Universidad EAFIT desde 2012, donde trabaja hace 17 años. Investigador Senior de Colciencias. Coordinador del Grupo de investigación Estudios en Mantenimiento Industrial (Gemi). Área de interés: diagnóstico técnico de sistemas complejos de ingeniería que operan en los diferentes sectores de la economía.
Jaime Leonardo Barbosa Pérez
Ingeniero mecánico, especialista en Diseño Mecánico y magíster en Ingeniería, Universidad EAFIT. Profesor asociado del Departamento de Ingeniería Mecánica. Área de interés: desarrollo y diseño de equipos, modelación computacional, análisis y evaluación de máquinas, desarrollo y revisión de planos de fabricación y montaje, y evaluación rotodinámica de sistemas técnicos.