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Medición de fuerzas en la rueda y de la velocidad de rueda sobre nieve y hielo para detectar el deslizamiento de un neumático

  • Fuerzas Fx Fy Fz
  • Momentos Mx My Mz
  • Velocidad de rueda
  • Ángulo de deriva
Vista aérea de una carretera nevada a través de un bosque de pinos, con dos coches en ella
Una carretera invernal en el bosque, el entorno del ensayo. Foto de Michigan Scientific.

En resumen

La validación invernal comprueba el comportamiento de un vehículo en carreteras deslizantes. Una rueda dinamométrica montada en lugar del centro de rueda mide las tres fuerzas y los tres momentos sobre la rueda, así como la velocidad de rueda, en el vehículo y en la nieve. Cuando un neumático empieza a deslizar sobre una superficie con un coeficiente de rozamiento bajo, los datos muestran el aumento de la velocidad de rueda mientras la fuerza sobre la rueda disminuye. La versión de telemetría para turismos y vehículos comerciales ligeros, la LW12.8-50-TEL, envía las señales de la rueda sin cable a través del buje.

6
componentes de carga medidos en la rueda
−40 a 125 °C
temperatura de funcionamiento, LW12.8-50-TEL
IP67
protección del sensor de ángulo de deriva TrueSlip

El deslizamiento en los datos

El transductor registra conjuntamente las fuerzas sobre la rueda y la velocidad de rueda. Cuando el neumático empieza a deslizar porque el coeficiente de rozamiento es bajo, los datos muestran un aumento de la velocidad de rueda acompañado de una disminución de la fuerza sobre la rueda. La misma firma aparece sobre hielo, nieve y arena; marca el instante en que el neumático desliza excesivamente, información necesaria para juzgar el comportamiento del vehículo sobre esa superficie. Los mismos datos sirven para los ensayos y el desarrollo de neumáticos.

Monovolumen sobre la nieve con una rueda dinamométrica en su rueda delantera, bajo un gráfico de las fuerzas de rueda registradas
Una minivan sobre nieve con ruedas dinamométricas, y las seis componentes de carga registradas en la rueda. Foto y gráfico Michigan Scientific.

Instrumentación

Transductor de fuerzaLW12.8-50-TEL, turismos y vehículos comerciales ligeros, electrónica de telemetría y de alimentación por inducción integrada en el transductor
Capacidad50 kN en Fx y Fz, 25 kN en Fy, 6,5 kN·m en los tres momentos
No linealidad≤ 0,2 % FE en Fx, Fz y My
Enlace de datos2 200 Hz, resolución de 16 bits; resolución del ángulo de rueda de 0,25°
Tamaño de llanta y peso14 in y más; 6,0 kg con la electrónica de telemetría
Entornoestanco, compensado en temperatura, −40 a 125 °C
Sensor de ángulo de derivaTrueSlip, óptico, sobre carreteras secas, mojadas y heladas secas, IP67, CAN 2,0

Cadena de medida

El estator de telemetría, que contiene el receptor, la bobina de inducción y los captadores del encoder, se monta en el lado interior sobre un soporte regulable, colocado con una herramienta de alineación. La caja CT2-TEL, alimentada con 10 a 36 V CC, suministra la potencia de inducción, pone el transductor a cero y transforma las cargas a los ejes del vehículo, con salidas analógicas, CAN y Ethernet. Ningún cable atraviesa el buje, y la rueda se desmonta sin retirar la electrónica.

Procedimiento

  1. 01

    Montar el transductor en la rueda

    Entre un adaptador de llanta y un adaptador de buje diseñados para el vehículo, con tornillos M10 apretados a 81 N·m.

    LW12.8-50-TEL
  2. 02

    Posicionar el estátor de telemetría

    Sobre su soporte lado interior, alineado con la pista giratoria mediante la herramienta de alineación.

  3. 03

    Calcular las cargas en la caja de interfaz

    La caja CT2-TEL pone a cero el transductor y da las seis componentes en los ejes del vehículo.

  4. 04

    Añadir el ángulo de deriva si es necesario

    El sensor óptico TrueSlip, montado en una rueda o en la carrocería, da el ángulo de deriva en carretera seca, mojada y helada seca. No funciona en presencia de agua estancada o de nieve sobre la superficie.

    Sensor de deriva TrueSlip

Resultado

Las tres fuerzas y tres momentos en la rueda, con la velocidad de rueda, medidos en el vehículo sobre nieve y hielo. El momento en que un neumático empieza a deslizarse es visible en las dos señales, para la validación de vehículos y el desarrollo de neumáticos.

Preguntas frecuentes

¿Cómo detectar que un neumático se desliza sobre el hielo durante un ensayo?

Una rueda dinamométrica registra las fuerzas de rueda y la velocidad de rueda juntas. Cuando el neumático empieza a deslizarse, los datos muestran un aumento de la velocidad de rueda acompañado de una disminución de la fuerza sobre la rueda.

¿Se puede utilizar una rueda dinamométrica en la nieve y el agua?

Sí. Los transductores son estancos y compensados en temperatura. La LW12.8-50-TEL funciona de −40 a 125 °C.

¿Qué rueda dinamométrica se utiliza para los ensayos de vehículos en condiciones invernales?

La versión con telemetría, la LW12.8-50-TEL para automóviles y vehículos utilitarios ligeros. Transmite las señales de la rueda sin cable que atraviese el buje, y la rueda se desmonta sin retirar la electrónica.

¿Se puede medir el ángulo de deriva en una carretera helada?

En una carretera helada seca, sí. El sensor óptico TrueSlip, montado en una rueda o en la carrocería, funciona en carretera seca, mojada y helada seca, no en presencia de agua estancada o de nieve sobre la superficie.

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