Misurare la forza in un montante MacPherson senza modificare la geometria della sospensione
In sintesi
Il carico totale in un montante MacPherson viene misurato al suo attacco inferiore, non sul suo tubo. Un trasduttore a quattro travi parzialmente su misura sostituisce la staffa inferiore e si fissa sul tubo del montante, oppure due perni di taglio sostituiscono i bulloni tra il montante e la fusella. In entrambi i casi, l’altezza e la geometria della sospensione restano invariate. In alto, una cella di carico triassiale TR3D al supporto del montante fornisce le tre forze reattive della scocca.
- 4 lama
- nel trasduttore a fascetta
- 2 bulloni
- sostituiti da perni di taglio al portamozzo
- M12
- bullone più piccolo sostituito da un perno di taglio
Percorso del carico
In uno pneumatico MacPherson, la molla elicoidale e l’ammortizzatore lavorano in parallelo e l’assieme è montato direttamente sulla scocca. L’effort ricercato è il carico totale entrante nello pneumatico, e nessuna parte dello pneumatico lo regge da sola.
Gli estensimetri sul tubo dello pneumatico non danno risultati accurati: il pistone si muove all’interno dell’ammortizzatore e la pressione del fluido agisce all’interno del tubo. L’effort è quindi misurato all’attacco inferiore, dove tutto il carico passa nel portamozzo, o al supporto superiore, dove la scocca lo reagisce.
Trasduttori all’attacco inferiore
Il trasduttore segue il modo in cui lo pneumatico è fissato in basso e ciò che può essere modificato attorno. Ciascuno è compensato in temperatura e ricoperto da un rivestimento stagno. I pezzi complessi passano per un’analisi agli elementi finiti per determinare il tipo e la posizione degli estensimetri, il che aumenta il segnale di uscita e riduce la diafonia.
| Staffa bullonata al portamozzo, trasduttore a fascetta | Sostituisce la staffa inferiore e si applica a fascetta sul tubo dello pneumatico. Quattro lame, in acciaio inossidabile ad alta resistenza. Nessuna modifica al portamozzo. |
|---|---|
| Staffa bullonata al portamozzo, perni di taglio | Sostituiscono i due bulloni tra lo pneumatico e il portamozzo e misurano il carico trasmesso dal giunto. Modifiche leggere al portamozzo e alla staffa dello pneumatico. |
| Boccola inferiore a foro passante | Un perno di taglio a uno o due assi sostituisce il giunto bullonato in basso all’ammortizzatore. Alcune modifiche alla boccola dell’ammortizzatore e al braccio inferiore. |
| Traversa bullonata inferiore | La traversa viene estratta a pressa o per lavorazione, quindi sostituita da un trasduttore su misura a uno o due assi. Nessuna modifica al braccio inferiore. |
| Forchetta o forcella inferiore | La forchetta o la forcella di origine è equipaggiata con estensimetri, senza pezzo di ricambio. |
| Perno di taglio | Acciaio inossidabile di qualità da trasduttore, rivestimento stagno; bulloni sostituiti da M12 in su, carichi ammissibili superiori a 7 700 kg (17 000 lb) su alcuni modelli. |
Procedura
- 01
Descriva l’attacco inferiore
Una staffa bullonata al portamozzo, una boccola a foro passante, una traversa bullonata, oppure una forchetta o una forcella.
Trasduttori con estensimetri su misura - 02
Scelga ciò che può essere modificato
Il trasduttore a fascetta lascia il portamozzo intatto. I perni di taglio richiedono modifiche leggere al portamozzo e alla staffa dello pneumatico.
- 03
Posizionare gli estensimetri
Con FEA su componenti complessi, per il segnale di uscita e la diafonia.
- 04
Compensare, sigillare e tarare
Compensazione della temperatura, rivestimento stagno, taratura del trasduttore finito.
Servizio di taratura
Fissaggio del montante
In alto, una cella di carico triassiale al fissaggio del montante misura le tre forze perpendicolari in un unico corpo e fornisce la forza vettoriale assorbita dalla carrozzeria del veicolo. La serie TR3D copre da 1,1 a 444 kN per asse; il corpo si inserisce in un componente esistente dopo modifica, oppure tra flange realizzate appositamente.
Risultato
Il carico totale nel montante, misurato al suo attacco inferiore con altezza e geometria della sospensione invariate, e le tre forze assorbite dalla carrozzeria al fissaggio del montante. Letti con i carichi delle ruote, questi dati mostrano come il carico si propaghi nella sospensione fino al telaio.
Domande frequenti
Perché non applicare direttamente degli estensimetri sul tubo del montante?
Non fornisce risultati precisi, perché il pistone si muove all’interno dell’ammortizzatore e la pressione del fluido agisce all’interno del tubo. La forza viene quindi misurata all’attacco inferiore.
Quale trasduttore di forza del montante non richiede alcuna modifica al portamozzo?
Il trasduttore a fascetta. Sostituisce la staffa inferiore del montante e si fissa a fascetta sul suo tubo.
La misura della forza nel montante modifica l’altezza da terra?
No. Il trasduttore a fascetta e i perni di taglio al portamozzo misurano il carico totale nel montante senza modificare l’altezza né la geometria della sospensione.
Come si misura la forza al fissaggio superiore del montante?
Con una cella di carico triassiale al fissaggio. Misura tre forze perpendicolari e fornisce la forza vettoriale assorbita dalla carrozzeria del veicolo.
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