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martes, 2 de septiembre de 2014
transmisicion de la vibracion y modelos de suspension
.- 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].
lunes, 1 de septiembre de 2014
ANTIVIBRATORIOS
Este pequeño artículo hablara sobre los materiales usados en
la disminución de las vibraciones dentro del automóvil ya que en la actualidad
se ha presentado que tener un mínimo de vibraciones en el motor y en los
interiores del auto no solamente ayuda a una mejor conducción sino también para
incrementar aspectos de gran importancia en la conducción.
Normalmente los motores existen para dar un desplazamiento
más eficiente para los vehículos. Los soportes anti-vibración que funcionan
correctamente son esenciales para la seguridad, la eficiencia de combustible y
manejo adecuado. Con algunos años de experiencia en tecnología para evitar la
vibración en el montaje de motores, incluyendo soportes de motores marinos para
barcos se ha aprendido que hay una serie de señales importantes a tener en
cuenta que puede indicar que los soportes del motor de un vehículo con vibraciones
deben ser reemplazadas.
Los soportes de los motores de los autos están hechos
comúnmente de hierro fundido o aluminio debido a sus capacidades de disipación
de calor y vibraciones, también estos soportes tienen algunos polímeros de alta
densidad como el polietileno o el caucho y que son regularmente de un tamaño
relativamente pequeño, estos soportes no solo impiden que las vibraciones del
motor se propaguen por el auto sino que también mitigan algunos ruidos que se
originan en el motor como golpes o traqueteos, que a la larga pueden causar
algunos problemas en la conducción.
Los materiales que impiden las vibraciones o materiales
“anti vibratorios” no son otra cosa que materiales y/o elementos que están
diseñados para reducir la transmisión de las vibraciones, que comúnmente son generadas
por el motor o por impactos.
Estos a su vez los vamos a clasificar en tres tipos:
Láminas: Las láminas anti impacto son utilizadas
generalmente para aislar suelos y las podemos encontrar de diversos materiales,
desde poliuretano reticulado “de celda cerrada” en altas densidades a cauchos. Básicamente
lo que hacen es aislar los ruidos causados por los golpeteos del motor y los
demás elementos.
Muelles, aisladores o silentbloks: Este tipo de
elementos los podremos encontrar de caucho termo acelerado con un cuerpo
metálico para recibir y fijar el elemento a aislar, de muelle o una combinación
de ambos.
Placas: Este tipo de placas van desde los clásicos
tacos de caucho a las placas anti vibratorias de medidas, densidades y
espesores específicos para aminorar la transmisión al piso de las bancadas anti
vibratorias, suelos técnicos, etc.
Ahora bien, los soportes del motor ayudan a mantener el
motor de un vehículo anclado firmemente en el interior del compartimiento del
motor. Los soportes defectuosos de un motor, especialmente aquellos que están
rotos, con frecuencia permiten que el motor de un vehículo se mueva o agite
excesivamente, causando la vibración excesiva del motor, que a menudo se
transmite en el compartimiento de pasajeros del vehículo. El motor de un vehículo está soportado
y alineado por los soportes del motor, que aseguran que todos los lados del
motor de un vehículo sean iguales en altura. Cuando los soportes del motor van
mal, a menudo se rompen y permiten que un lado del motor de un vehículo se
hunda o incline, a veces en exceso, en relación con el lado opuesto.
En casos extremos, los soportes defectuosos del motor pueden
perder totalmente su integridad estructural y permitir que el motor de un
vehículo cambie excesivamente a un lado, especialmente durante la aceleración
rápida del motor o en altas tasas de velocidad, que puede permitir que diversas
partes mecánicas del motor, que incluyen bombas, poleas y diafragmas entren en
contacto con el bastidor del vehículo y se rompan.
Además de las piezas del motor rotas, unos soportes
defectuosos del motor pueden causar daño a las correas y a las mangueras de un
motor. Si el soporte defectuoso permite el movimiento excesivo del motor o la
inclinación, varias correas del ventilador del motor o las mangueras del
radiador pueden dañarse o romperse, especialmente durante la aceleración pesada
del motor cuando el movimiento del motor es más pronunciado.
Muchas veces los soportes malos o rotos harán que el ruido
del motor sea fuerte o excesivo, generalmente con ruidos de golpes o sonidos
metálicos secos. Estos tipos de ruidos de motor son generalmente el resultado
de un bloque del motor que golpea o choca contra los soportes del motor rotos o
dañados que hayan perdido su buen ajuste contra el motor.
Para concluir una de las aplicaciones en la ingeniería
automotriz específicamente en un tipo de autos en concreto, es el caso de los
autos de lujo, y el caso que más resalta de ellos es el del ROLLS ROYCE PHANTHOM, debido a que a
este auto se le incorporan este tipo de tecnologías para disminuir las
vibraciones.
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