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Registrar las cargas en la rueda en carretera, y después reproducirlas y verificarlas en un simulador

  • Tres fuerzas Fx Fy Fz
  • Tres momentos Mx My Mz
  • Aceleraciones X y Z
  • Velocidad y ángulo de rueda
Coche en un simulador de carretera acoplado por buje, con sus posiciones de rueda equipadas con ruedas dinamométricas y conectadas a los actuadores amarillos
Un coche en un simulador de carretera con acoplamiento por buje, con ruedas dinamométricas en las posiciones de rueda. Foto Michigan Scientific.

En resumen

Un simulador de carretera reproduce condiciones reales de conducción en laboratorio, para la dinámica vehicular y los ensayos de durabilidad. Reproduce las solicitaciones de la carretera, pero no mide directamente las cargas en la rueda. Una rueda dinamométrica las proporciona: registra las seis componentes de carga en carretera, y después las mide de nuevo en el banco de ensayo, donde se monta mediante bridas o bujes, giratoria o no. La caja de interfaz CT2 devuelve las cargas a los mandos del simulador en tiempo real, y el registro del banco se compara con el registro en carretera.

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componentes de carga en el centro de rueda: tres fuerzas, tres momentos
15,5 a 700 kN
capacidad radial de la serie LW, desde motocicletas hasta vehículos pesados

Bucle entre carretera y banco

El entorno, la velocidad y la masa del vehículo intervienen todos en el diseño y la calibración de un simulador de carretera. El simulador reproduce las condiciones de carretera, pero no mide directamente la respuesta en la rueda. Sin esa medición, las cargas que el vehículo soporta realmente en la rueda durante la simulación son desconocidas.

El mismo transductor cierra el lazo. Circulando por la carretera, registra las tres fuerzas y los tres momentos en el centro de rueda. Montado en el buje del banco de ensayo, mide lo que los actuadores introducen en el vehículo, proporciona la retroalimentación a los mandos del simulador y verifica que las cargas en el banco coinciden con el registro de carretera.

La rueda dinamométrica en la carretera, después en el simulador de carretera A la izquierda: una rueda en la carretera, con el transductor en su centro registrando las cargas. En el centro: un simulador de carretera acoplado al buje; el actuador empuja el mismo transductor, montado en el buje bajo el vehículo, con la fuerza vertical Fz. A la derecha: la caja de interfaz CT2 recibe el registro del banco y devuelve la retroalimentación a los mandos del simulador. Fz registro en carretera registro en banco retroalimentación a los mandos Carretera: cargas Simulador al buje mismo transductor en el buje Caja de interfaz CT2
El transductor registra las cargas en la carretera y después las mide de nuevo en el buje del simulador. La caja CT2 las devuelve a los mandos del banco.

Instrumentación

Transductor de fuerzaSerie LW, tres fuerzas y tres momentos en el centro de rueda, puentes completos de galgas extensométricas de cuatro brazos
Capacidad, radial15,5 kN (LW-MC-3.5K) a 700 kN (LW700) · 50 kN en la LW12.8-50 para turismos · 445 kN en la LW-2T-100K para camiones de clase 8 y maquinaria pesada
También medidasAceleraciones X y Z, velocidad y ángulo de rueda
En el banco de ensayomontados mediante bridas o bujes, giratorios o no; también utilizados para supervisar y controlar los ensayos de laboratorio
Transmisión de señalanillo colector con su amplificador rotativo, o telemetría; intercambiables en el mismo transductor
Caja de interfazCT2: transformación de coordenadas y compensación de la diafonía en tiempo real, salidas analógica, CAN y Ethernet

Acoplado al buje o al neumático

Los simuladores cargan el vehículo de dos maneras. Los simuladores acoplados al buje se fijan directamente al buje o al eje y aplican las fuerzas y momentos que pasan a la suspensión. Los simuladores acoplados al neumático cargan el vehículo a través de los neumáticos, para ensayar la interacción de las ruedas con la carretera; los baches y los terrenos accidentados son entradas típicas. Las fuerzas medidas se utilizan para mejorar la seguridad y la durabilidad de la suspensión.

Procedimiento

  1. 01

    Registrar las cargas en la carretera

    El vehículo circula con los transductores en lugar de los centros de rueda. Las fuerzas y momentos se registran en conducción real.

    Ruedas dinamométricas de la serie LW
  2. 02

    Reproducir la carretera en el banco de ensayo

    Las cargas de rueda registradas se utilizan para reproducir las mismas condiciones de carretera en el simulador.

  3. 03

    Cerrar el bucle en la rueda

    Los transductores sirven de retroalimentación para el mando del simulador. La caja de interfaz CT2 realiza la transformación de coordenadas y la compensación de la diafonía en tiempo real, con salidas analógica, CAN y Ethernet.

  4. 04

    Verificar la simulación

    Las cargas de rueda medidas en el banco de ensayo se comparan con el registro en carretera.

Resultado

Las mismas seis componentes de carga en la rueda, en carretera y en el simulador. El registro en carretera es la referencia del ensayo de laboratorio, y la simulación se verifica con los mismos sensores.

Preguntas frecuentes

¿Un simulador de carretera mide las cargas en la rueda?

No. Un simulador reproduce las condiciones de carretera, pero no dispone de ninguna medición directa de la respuesta en la rueda. Las ruedas dinamométricas la proporcionan: tres fuerzas y tres momentos en el centro de rueda.

¿Se puede utilizar la misma rueda dinamométrica en carretera y en un banco de ensayo?

Sí. Un transductor LW se monta en un banco de ensayo mediante bridas o bujes, giratorios o no, y también sirve para supervisar y pilotar los ensayos de laboratorio.

¿Cómo llegan en tiempo real las señales de las ruedas dinamométricas al mando del simulador?

A través de la caja de interfaz CT2. Realiza la transformación de coordenadas y la compensación de la diafonía en tiempo real y dispone de salidas analógica, CAN y Ethernet.

¿Qué vehículos pueden equiparse con ruedas dinamométricas para trabajos en simulador?

La serie LW cubre de 15,5 a 700 kN en radial, desde motocicletas y quads hasta camiones de clase 8 y maquinaria pesada, sobre adaptadores diseñados para la rueda de serie.

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