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Estudio de la causalidad para la oscilaci贸n lateral de veh铆culos pesados
Romero Navarrete Jos茅 Antonio, G贸mez Sol铆s Juan Carlos, Ram铆rez Cano Oswualdo, Fortanell Romero Jes煤s Mateo, Hildebrand Robert,
Publicaci贸n t茅cnica No.220


Resumen


El comportamiento din谩mico de los veh铆culos pesados se caracteriza por los distintos modos en que las masas de estos equipos pueden vibrar, y que incluyen tanto desplazamientos lineales como angulares. Las angulares comprenden la oscilaci贸n de las distintas masas de los veh铆culos alrededor de sus ejes longitudinales, transversales y verticales. Mientras que las oscilaciones alrededor de los ejes vertical y transversal se asocian, respectivamente, con la estabilidad direccional y la transferencia longitudinal de carga durante el frenado; la oscilaci贸n alrededor del eje longitudinal, denominada en este trabajo oscilaci贸n lateral, se asocia con la tendencia a la volcadura de los veh铆culos pesados. De esta forma, la magnitud de la oscilaci贸n lateral representa la variable m谩s importante para establecer la estabilidad lateral o tendencia a la volcadura de los veh铆culos pesados. La causalidad para la oscilaci贸n lateral de los veh铆culos se deriva de perturbaciones tanto externas como internas. Las externas provienen ya sea de las maniobras direccionales que los veh铆culos efect煤an (durante su operaci贸n normal o en situaciones de emergencia), o por parte de las irregularidades presentes en los pavimentos. Otras perturbaciones externas son las r谩fagas, que se presentan bajo determinadas circunstancias. Las internas provienen de la vibraci贸n de los componentes del veh铆culo, incluyendo el tren motriz, las llantas y la carga misma. En este trabajo se presenta un estudio de la causalidad para las oscilaciones laterales de los transportes, incluyendo a las perturbaciones internas y externas a trav茅s de an谩lisis te贸ricos y experimentales. Los an谩lisis te贸ricos abarcan el estudio del efecto de la rugosidad de los pavimentos sobre los contenidos espectrales de la oscilaci贸n lateral del veh铆culo, mediante un modelo de simulaci贸n por computadora, yaw-roll. Asimismo, se realiza un an谩lisis de las perturbaciones de aceleraci贸n lateral, asociadas al trazo de un camino determinado, para lo cual se aplic贸 una metodolog铆a que evaluara el efecto del trazo carretero sobre la estabilidad lateral de los veh铆culos. El an谩lisis experimental se realiza a escala completa, en campo, con un veh铆culo tipo autotanque, empleando como condiciones de prueba maniobras en eslalom en patio, y una conducci贸n normal en carretera. Los resultados de los an谩lisis te贸ricos revelan una importante disparidad entre las perturbaciones derivadas de las maniobras direccionales y las provenientes de los pavimentos. Mientras que las frecuencias de excitaci贸n por maniobras son del orden de 0.1 Hz, las perturbaciones de parte de los caminos se distribuyen en un rango de entre 2 y 30 Hz. Los resultados para el an谩lisis de los trazos carreteros revelan que los trazos pueden consistir en tramos circulares, implicando aceleraciones laterales de hasta 0.8 g para una velocidad de circulaci贸n de 70 km/h. Los resultados de campo demuestran, adicionalmente, la importancia que sobre la oscilaci贸n lateral del veh铆culo tiene el movimiento de la carga l铆quida transportada, aun para niveles altos de llenado (98 %).


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