.- Resortes
Los resortes amortiguan
vibraciones e impactos desde la superficie de la pista para prevenir que ellos
sean transmitidos directamente a la carrocería. Hay 3 tipo de resortes:
muelles, en forma de placas, resortes en espiral, en la forma de vértice y
barras tipo de resortes de barra de torsión.
Amortiguadores
Los
amortiguadores rápidamente suprimen los balanceos de la carrocería cuando estos
empiezan a ocurrir. Comúnmente, un amortiguador tiene un pistón interno, unos
pequeños agujeros (orificios) que ofrecen resistencia al flujo de aceite a
través de este orificio cuando el pistón se mueve, además origina que el
amortiguador absorba los movimientos de balanceo de la carrocería.
Puesto
que las suspensiones de los vehículos son los sistemas con mayor
responsabilidad en la atenuación de las vibraciones, producidas por el camino y
la forma de operación del vehículo, los análisis de simulación se encaminan con
un enfoque especial a estos componentes. Los modelos de simulación permiten
determinar no sólo la respuesta preliminar de un tipo de suspensión, sino la
combinación de varios tipos en un solo vehículo. Además, los resultados de
estos análisis pueden sugerir los puntos más adecuados para la instrumentación,
para el caso de requerirse medir vibración en un vehículo real, lo que a su
vez, arrojaría datos para la validación de los modelos.
Como
una secuencia en la investigación de la vibración en el transporte, los
resultados de la simulación pueden dar la pauta para definir las
características de la vibración, aplicables en un sistema de vibración de
laboratorio. Estas características permitirían particularizar el efecto sobre
componentes modulares de la carga, es decir, los efectos que las
irregularidades del camino producen en los pasajeros.
Por
ejemplo, en el caso de la industria de transporte de frutas y productos
perecederos, la magnitud del daño por magullamiento de una fruta se debe
principalmente al número de veces que una fuerza se aplica en la misma zona,
más que a la magnitud ésta.
Por
esta razón, se deduce que el tipo de suspensión del vehículo de transporte
puede tener mucha influencia para el caso de frutas de consistencia suave,
mientras que en otras sería menos importante la frecuencia del impacto, pero
resaltaría la magnitud de la fuerza.
En
el caso específico de México, se emplean vehículos de transporte pesado
equipados ya sea con suspensión de aire, de muelles o híbridas. En el caso de
vehículos articulados, es común encontrar que el tractor tenga suspensión de
aire y los semi-remolques de muelles, o viceversa.
3.-
Modelos de Suspensiones en Vehículos
Para
ilustrar la modelación de los tipos de suspensiones y su aplicación en diversas
configuraciones vehiculares, se presenta someramente la simulación del
comportamiento de una suspensión de aire y otra de muelles. Estas suspensiones
se modelan en un vehículo unitario tipo C3 (camión de 3 ejes, eje direccional y
tándem trasero) y en un vehículo articulado tipo T3-S2 (combinación de 5 ejes,
3 en el tractor y un tándem en el semi-remolque). Como ejemplos de resultados
de la simulación, se puede obtener el desplazamiento y la aceleración del
compartimiento de carga.
Para
estos casos, se utilizó un programa comercial de simulación de dinámica del
cuerpo rígido con representación en un plano, denominado Working Model, [18]. La suspensión de muelles
que se tomó como referencia es la llamada "walking beam" (Figura 17), mientras que la
suspensión de aire corresponde al tipo de ejes de carga (Figura 18). Para todos
los casos, la suspensión delantera aplicada a las configuraciones sobre el eje
direccional, es del tipo de muelles, como el representado en la Figura 19. Los
parámetros de estas suspensiones se tomaron de valores típicos reportados en el
documento DOT HS 807 185 [19].
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