Diseño mecánico de una llanta dinamométrica de bajo coste para vehículos ligeros

Abstract

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[ES] El objetivo del presente proyecto ha sido la creación de una llanta instrumentada para vehículos ligeros capaz de medir experimentalmente los esfuerzos transmitidos desde la calzada al vehículo. La medida de estos esfuerzos resulta de gran interés para la evaluación de sistemas de ayuda a la conducción, la estimación de parámetros en sistemas de control y para la verificación de diferentes modelos de comportamiento de los neumáticos. El diseño se ha centrado en la búsqueda de un prototipo económico y viable. La medida de las fuerzas y momentos transmitidos al eje de una rueda no es un tema trivial, pues las fuerzas que surgen en los neumáticos de un vehículo varían de posición constantemente con su funcionamiento. Las medidas a obtener en la llanta deben ser de la máxima calidad posible, por ello es importantísimo un diseño con altas deformaciones elásticas (alta sensibilidad en la medida) y bajas vibraciones. No se debe superar en ningún caso la máxima tensión admisible. Además, las simetrías geométricas en las llantas, unidas a la transmisión de cargas con rodadura, conducen a estados tensionales con variación armónica, por lo que existen intervalos de la posición angular con sensibilidad muy baja o nula. El gran objetivo final en el diseño de una llanta dinamométrica es limitar o agrupar esas pérdidas de señal de medida para poder conseguir el máximo intervalo angular de medidas sensibles durante toda una vuelta completa. Este objetivo final es sumamente complejo y difícil de alcanzar, pues requiere en principio alto número de iteraciones de ensayos prueba-error con cambios geométricos en el diseño de la llanta. Por lo que se ha abordado en la medida de lo posible.