Misura dei carichi su ruote portanti, rullo tendicingolo e corona di trazione su un veicolo cingolato in condizioni reali
In sintesi
I principali sforzi applicati a un veicolo cingolato passano dal suolo allo scafo attraverso il cingolo e le ruote. Ruote dinamometriche si montano sulle ruote portanti e sul rullo tendicingolo, su adattatori realizzati per ogni veicolo, e misurano tre forze e tre momenti su ciascuna di esse durante la marcia del veicolo. La corona di trazione è strumentata in coppia con un trasduttore su misura, ed estensimetri misurano la tensione nelle barre di torsione. I dati validano il modello a elementi finiti del treno di rotolamento e mostrano la ripartizione del carico tra le ruote.
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- componenti di forza a ogni ruota strumentata
- da 15,5 a 700 kN
- capacità di forza radiale, serie LW
Percorso del carico
I modelli a elementi finiti dell’intero sistema cingolato prevedono la forza su ogni componente durante la progettazione e il prototipaggio. Queste previsioni vengono confrontate con i carichi misurati, sui singoli componenti e sull’intero sistema. Le vibrazioni del cingolo determinano la durata dei componenti del cingolo e l’energia vibrazionale trasmessa al veicolo; il peso del veicolo determina il consumo di carburante, l’usura della trasmissione e del treno di rotolamento, nonché il trasporto su strada o per via aerea.
Una ruota dinamometrica misura la forza verticale, longitudinale e laterale su una ruota, oltre ai tre momenti. Su un veicolo cingolato viene installata sulle ruote portanti e sul rullo tendicingolo. Le forze sul rullo tendicingolo forniscono anche indicazioni sulla tensione del cingolo. Gli strumenti subiscono terreni accidentati, forti vibrazioni, temperature estreme e carichi che variano da una missione all’altra.
Strumentazione
| Ruote portanti | Ruota dinamometrica serie LW: tre forze e tre momenti, accelerazioni X e Z, velocità e angolo di rotazione della ruota |
|---|---|
| Ruota tenditore | ruota dinamometrica o trasduttore di forza su misura; le forze forniscono indicazioni sulla tensione del cingolo |
| Corona dentata motrice | trasduttore di coppia su misura, la tecnologia della ruota dinamometrica adattata alle dimensioni e alla resistenza della corona dentata |
| Denti della corona dentata | estensimetri, per la forza di contatto tra un dente e ogni maglia del cingolo |
| Barre di torsione | estensimetri, per la tensione meccanica nelle barre |
| Portata | da 15,5 a 700 kN radiale · 222 kN sulla LW-2T-50K e 445 kN sulla LW-2T-100K, utilizzate sui grossi macchinari agricoli |
| Ambiente | stagno, compensato in temperatura, da −40 a 125 °C |
Procedura
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Adattatori realizzati per il veicolo
Michigan Scientific progetta e fabbrica gli adattatori per ogni veicolo cingolato. Gli adattatori progettati dal cliente possono essere esaminati.
Trasduttori e adattatori su misura - 02
Trasduttori sulle ruote portanti e sul tenditore
Ogni ruota strumentata fornisce tre forze e tre momenti, con la velocità di rotazione della ruota.
Ruote dinamometriche della serie LW - 03
Corona dentata, barre di torsione e denti
Il trasduttore di coppia della corona dentata, gli estensimetri sulle barre di torsione e sui denti della corona dentata sono aggiunti dove la prova lo richiede.
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Registrare in tempo reale
I trasduttori si collegano a sistemi di acquisizione dati disponibili in commercio. Le forze e le velocità di rotazione delle ruote sono monitorate e analizzate in tempo reale.
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Leggere la distribuzione dei carichi
I veicoli cingolati circolano spesso con carichi variabili, come attrezzature o merci. Le forze misurate mostrano come il carico si ripartisce tra le ruote.
Utilizzo dei dati
Il primo utilizzo è la validazione del modello, componente per componente e per l’intero sistema. Il secondo è la durabilità: i carichi misurati sul campo mettono in evidenza i componenti deboli e i punti in cui la progettazione deve cambiare. I dati registrano anche la risposta del veicolo alla sterzata, all’accelerazione e alla frenata, per regolare la sospensione, lo sterzo e il comportamento sul terreno per cui il veicolo è concepito, e per individuare dove è possibile ridurre il peso.
Risultato
Forze e momenti misurati alle ruote portanti e al tenditore, con la coppia alla corona dentata e la tensione meccanica nelle barre di torsione dove necessario, registrati sul veicolo sul campo. Costituiscono il riferimento con cui viene confrontata la simulazione del treno di rotolamento.
Domande frequenti
Una ruota dinamometrica può essere montata su un veicolo cingolato?
Sì. Viene installata sulle ruote portanti e sulla ruota tendicingolo. Michigan Scientific progetta e realizza gli adattatori per ogni veicolo cingolato.
Come si misura la coppia della corona di trazione su un veicolo cingolato?
Con un trasduttore su misura. La tecnologia della ruota dinamometrica è adattata alle dimensioni e alla resistenza della corona di trazione per misurare la coppia trasmessa al cingolo.
Come valutare la tensione del cingolo durante una prova sul terreno?
Le forze misurate sulla ruota tendicingolo forniscono indicazioni sulla tensione del cingolo. Vengono misurate con una ruota dinamometrica o con un trasduttore di forza su misura sulla ruota tendicingolo.
Come si misura la tensione nelle barre di torsione di un veicolo cingolato?
Con estensimetri applicati alle barre di torsione. Gli estensimetri possono essere applicati anche ai denti della corona di trazione per misurare la forza di contatto tra un dente e ogni maglia del cingolo.
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