Esquema de instrumentación para determinar el ángulo de balanceo y la aceleración lateral en el movimiento oscilatorio de un péndulo
Hernández Pérez Javier, Fabela Gallegos Manuel de Jesús,
Publicación técnica No.248
Resumen
En este escrito se describen las dificultades técnicas de instrumentación durante el proceso de medición práctica de la aceleración lateral en vehículos de autotransporte y se identifica la dependencia del ángulo de balanceo. Como una alternativa para solucionar esas dificultades, se propone un esquema básico de instrumentación para medición experimental con instrumentos convencionales medidores de aceleración. El esquema es aplicado para determinar el ángulo de balanceo sobre un mecanismo de tipo pendular. Con ese fin, se analiza el movimiento oscilatorio del péndulo en un plano vertical, identificando las aceleraciones debidas al movimiento y el efecto de la dirección y magnitud de la aceleración de la gravedad. El análisis utiliza la dirección de la gravedad como parámetro de referencia para determinar el ángulo de inclinación del péndulo durante su movimiento oscilatorio. De esta manera, se identifican los tipos de acelerómetros de acuerdo a sus principios de operación, con factibilidad de aplicarse en la instrumentación. El esquema de instrumentación resultante incluye dos tipos de acelerómetros; uno piezoeléctrico clásico inmune al efecto de aceleraciones constantes y otro capacitivo con capacidad de registrar estas aceleraciones. El proceso experimental incluyó tanto pruebas estáticas como dinámicas; las primeras para verificar el efecto de la gravedad en ambos tipos de acelerómetros y las segundas para comprobar el funcionamiento del esquema. Los resultados mostraron un buen comportamiento estático y dinámico para determinar el ángulo de balanceo, pero baja precisión en la determinación de la aceleración tangencial debido a las especificaciones de aplicación de los acelerómetros empleados, sensibles tanto a la amplitud como al intervalo de frecuencia del movimiento del péndulo utilizado.