Mantenere la ruota strumentata vicina alla massa della ruota di serie
In sintesi
Durante una prova di durata, l’assieme ruota dinamometrica sostituisce la ruota di serie: il trasduttore, la sua elettronica di condizionamento del segnale, l’adattatore cerchio e l’adattatore mozzo. Se l’assieme è nettamente più pesante della ruota di serie, la prova può generare carichi di picco inferiori a quelli della stessa prova eseguita con ruote più leggere. Più la massa dell’assieme è vicina a quella della ruota di serie, più i carichi misurati sono rappresentativi. Un trasduttore di campo di misura adeguato e adattatori ottimizzati in massa, dimensionati sul carico statico del veicolo, riducono questo scarto.
- SAE J328
- norma di fatica rispetto alla quale le simulazioni degli adattatori sono validate
- Forgiato in alluminio
- materiale dell’adattatore cerchio alleggerito
- Titanio
- materiale dell’adattatore mozzo alleggerito
Cosa sostituisce la ruota
Il trasduttore si avvita tra un adattatore cerchio e un adattatore mozzo realizzati per il veicolo. L’adattatore mozzo segue il cerchio di foratura e l’offset della ruota, l’adattatore cerchio segue la misura del pneumatico, e il pneumatico viene montato sull’adattatore cerchio. L’insieme viene bilanciato prima di essere montato sul veicolo. La sua massa è la somma di questi componenti e del gruppo amplificatore o telemetria: sulla LW12.8-50, con portata radiale di 50 kN, il solo anello in acciaio inox misura Ø 340,36 × 25,65 mm.
Gli adattatori rappresentano una parte importante di questa massa. Un adattatore cerchio standard è un cerchio di serie modificato e saldato; un adattatore mozzo standard è in acciaio inox ad alta resistenza, il che limita il calore dei freni condotto verso il trasduttore.
Strumentazione
| Trasduttore | Serie LW, scelta con il campo di misura appropriato per il veicolo; LW12.8-50, 50 kN radiale, per autovetture e veicoli commerciali leggeri |
|---|---|
| Adattatore cerchio standard | cerchio di serie modificato, saldato |
| Adattatore cerchio alleggerito | lavorato in un unico pezzo da un forgiato in alluminio, 6061-T6 |
| Adattatore mozzo standard | acciaio inox ad alta resistenza, 17-4 H1100 |
| Adattatore mozzo alleggerito | lavorato in titanio |
| Base di dimensionamento | carico statico massimo del veicolo, non la capacità massima del trasduttore |
| Verifica | analisi agli elementi finiti validata con prove di fatica secondo SAE J328; limite di carico statico del trasduttore non superato, 1 015 kg su una LW12.8-50 |
Dimensioni vincolate e libere
Nelle guide di progettazione di ciascun modello di trasduttore, le quote in blu sono critiche e non possono essere modificate: il diametro di centraggio, il cerchio di foratura del trasduttore, lo spessore della flangia e le filettature trattengono il trasduttore e riproducono il montaggio in cui è stato tarato. Tutto ciò che è in nero è libero, ed è lì che si recupera la massa. Il trasduttore è posizionato il più vicino possibile al piano centrale del cerchio, per limitare il momento a cui è soggetto, con almeno 3,8 mm tra gli adattatori e i componenti dei freni e delle sospensioni. Michigan Scientific verifica gratuitamente la progettazione di un adattatore realizzata da un cliente.
Procedura
- 01
Dati del veicolo
Carico statico massimo, dimensioni della ruota, interfaccia del mozzo: la checklist degli adattatori compilata, con foto, e il CAD o il disegno della ruota.
Progettazione degli adattatori di cerchio e di mozzo - 02
Progettazione
Adattatori per cerchio e mozzo alleggeriti o monoblocco, ottimizzati per il carico statico del veicolo interessato. Più il veicolo è leggero, più massa si può rimuovere. L’ottimizzazione è inclusa nell’acquisto degli adattatori a massa ridotta.
- 03
Validazione
Simulazione, validata con prove di fatica secondo SAE J328, affinché gli adattatori resistano alla prova di durata con la massa minore possibile.
- 04
Fabbricazione
Pezzo forgiato in alluminio per l’adattatore del cerchio, titanio per l’adattatore del mozzo.
Ingegneria e produzione
Risultato
Una ruota strumentata la cui massa è vicina a quella della ruota di serie, e carichi stradali i cui picchi non sono abbassati dalla strumentazione.
Domande frequenti
Il peso di una ruota dinamometrica influisce sui carichi misurati?
Sì. Se l’assieme è notevolmente più pesante della ruota di serie, la prova può generare carichi di picco inferiori a quelli della stessa prova eseguita con ruote più leggere.
Di cosa sono fatti gli adattatori alleggeriti delle ruote dinamicometriche?
L’adattatore del cerchio alleggerito è lavorato da un pezzo forgiato in alluminio, e l’adattatore del mozzo alleggerito in titanio. Un adattatore del cerchio standard è un cerchio di serie modificato e saldato, e un adattatore del mozzo standard è in acciaio inossidabile ad alta resistenza.
Come vengono validati gli adattatori a massa ridotta delle ruote dinamicometriche?
Con risultati di simulazione al calcolatore validati da prove di fatica secondo SAE J328, affinché gli adattatori resistano alle prove di durata con la massa minore possibile.
Perché un veicolo più leggero consente adattatori più leggeri?
Gli adattatori a massa ridotta sono progettati in base al carico statico massimo del veicolo, non alla capacità massima del trasduttore. Più il veicolo è leggero, più massa si può rimuovere.
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