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Medición de las tres fuerzas en una rótula sobre la pieza de serie equipada con galgas extensométricas

  • Fuerza vertical
  • Fuerza lateral
  • Fuerza longitudinal
Técnico en un banco de trabajo aplicando galgas extensométricas a una pieza pequeña, junto a un microscopio
Colocación de galgas extensométricas en el banco de Michigan Scientific.

En resumen

Una rótula de suspensión de serie se equipa con galgas extensométricas para medir las fuerzas vertical, lateral y longitudinal en la rótula, o dos de ellas. La pieza conserva su geometría y su resistencia, de modo que la capacidad de carga del transductor de fuerza es la de la rótula de serie. La rótula equipada se compensa en temperatura, se hace estanca y se calibra sobre un dispositivo diseñado para su geometría. Se vuelve a montar en el brazo de suspensión en lugar de la rótula original.

2 o 3
direcciones de fuerza medidas en la rótula
Sin cambios
resistencia y capacidad de carga de la pieza de serie
ISO/IEC 17025
calibración del transductor de fuerza terminado

Trayectoria de la carga

La carga de la rueda entra en la suspensión por el buje y se reparte entre los brazos de suspensión, la pata o el amortiguador, la bieleta de dirección y las bieletas. Una rueda dinamométrica da la fuerza y el momento totales en la rueda; la parte que soporta cada componente se mide en el propio componente.

La rótula conecta el brazo de suspensión con la mangueta. Las rótulas del brazo inferior soportan a menudo el esfuerzo más elevado y son las primeras en instrumentarse. Las rótulas superiores se transforman en transductores de fuerza del mismo modo.

Dibujo de un vehículo todoterreno con sus puntos de medida, entre ellos las fuerzas de rótula, la fuerza del amortiguador, las fuerzas axiales de las bieletas de dirección y la fuerza en la rueda
Puntos de medida de un vehículo todoterreno instrumentado, entre ellos las fuerzas en las rótulas. Dibujo de Michigan Scientific.

Transductor de fuerza

Se aplican galgas extensométricas sobre la rótula de serie, que conserva su configuración y su funcionamiento con cambios menores. Cada dirección medida es un puente de galgas extensométricas, leído en tracción y en compresión.

Piezala rótula de serie, superior o inferior
Direccionesvertical, lateral y longitudinal, o dos de ellas
Capacidad de cargala de la pieza de serie, cuya resistencia no se reduce
Proteccióncompensada en temperatura, estanca
Ejes de medidauna línea de referencia mecanizada a través del extremo del espárrago
Calibraciónsobre un utillaje realizado para la geometría de la rótula, ISO/IEC 17025:2017, trazable al NIST

Procedimiento

  1. 01

    Desmontar la rótula, o equiparla en el brazo

    Michigan Scientific desmonta la rótula del brazo de suspensión y la vuelve a montar a continuación. Cuando el diseño no permite el desmontaje, la rótula se equipa con galgas una vez instalada en el brazo.

    Transductores de galgas extensométricas a medida
  2. 02

    Equipar con galgas, compensar y estancar

    La rótula se equipa con galgas extensométricas, se compensa en temperatura y se hace estanca.

  3. 03

    Marcar los ejes

    Se mecaniza una línea de referencia a través del extremo del espárrago. Indica los ejes de medida una vez instalada la rótula.

  4. 04

    Calibrar

    Sobre un utillaje fabricado para la geometría de la rótula, según los ejes marcados.

    Servicio de calibración
  5. 05

    Montar sin que el espárrago llegue al tope

    Hacer topar el espárrago durante el montaje daña el transductor.

Intervalo de calibración

Michigan Scientific calibra transductores de galgas extensométricas de uno a seis ejes en laboratorios acreditados según ISO/IEC 17025:2017, con equipos de referencia trazables al NIST. Un transductor se devuelve para calibración tras su primer año de uso, después al menos cada dos años, y antes en caso de impacto o sobrecarga.

Con las demás medidas de suspensión

Las tirantas, los brazos de suspensión y las bieletas de la barra estabilizadora se equipan con galgas para la fuerza axial; las amortiguadores de tipo MacPherson y los amortiguadores se miden mediante transductores en sus fijaciones. Con una rueda dinamométrica en el mismo vehículo, las fuerzas en las rótulas se leen junto a la fuerza y el momento totales en la rueda. Las cargas medidas sirven para construir y verificar las simulaciones de chasis y de suspensión.

Resultado

Las fuerzas vertical, lateral y longitudinal en la rótula, medidas en la pieza de serie con su resistencia y su capacidad de carga inalteradas. El transductor se devuelve calibrado sobre un utillaje que corresponde a su geometría, estanco y compensado en temperatura para su uso en el vehículo.

Preguntas frecuentes

¿La instrumentación con galgas extensométricas de una rótula reduce su resistencia?

No. La resistencia de la pieza de serie no se reduce, de modo que la capacidad de carga del transductor es la de la pieza estándar.

¿Se puede instrumentar una rótula con galgas extensométricas sin desmontarla del brazo de suspensión?

Sí. Cuando el diseño no permite el desmontaje, la rótula se instrumenta con galgas permaneciendo montada en el brazo de suspensión.

¿Qué rótula se instrumenta primero?

La rótula del brazo de suspensión inferior, que soporta a menudo la carga más elevada. Las rótulas superiores también se transforman en transductores.

¿Cómo se identifican los ejes de medida del transductor?

Mediante una línea de referencia mecanizada a través del extremo del espárrago. Indica los ejes una vez instalada la rótula.

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