Norma Iso 2631

Norma ISO-2631 Vibraciones de cuerpo completo.

Vibraciones y choques mecánicos: Evaluación de la exposición humana a las vibraciones de cuerpo entero.[1]

El propósito principal de parte de la norma ISO 2631 es definir métodos de cuantificación de vibraciones de cuerpo entero en relación con[1]: -La salud humana y el bienestar. -La probabilidad de percepción de las vibraciones. -La incidencia del mal del movimiento (mareos).

ISO 2631-1 OBJETO Y CAMPO DE APLIACION •Se definen los métodos para la medición de vibraciones de cuerpo entero periódicas, aleatorias y transitorias. •El rango de frecuencias considerado en nuestro caso para la salud, confort, percepción; es de 0.5 Hz a 80 Hz. •Se aplica a movimientos transmitidos al cuerpo humano en su conjunto. •No se aplica en la evaluación de choques de magnitud extrema tal como ocurre en los accidentes de vehículos [1]

Medición de vibraciones

• Se requiere diferentes ponderaciones en frecuencia para los diferentes ejes de vibración. Las diferentes curvas de ponderación reflejan la importancia asumida de las diferentes frecuencias que pueden causar daños a la salud.

MEDICIÓN DE VIBRACIONES Las vibraciones deben medirse en relación a un sistema de coordenadas que parta desde un punto desde el que se considera que las vibraciones entran en el cuerpo humano. La vibración que se transmite al cuerpo debe medirse sobre la superficie entre el cuerpo y dicha superficie.[1]

Suspensión delantera Grand vitara

La suspensión delantera es una suspensión independiente tipo McPherson con brazo inferior de guía y barra estabilizadora. El extremo superior del puntal está anclado a la carrocería del vehículo mediante un soporte de puntal. El puntal y el soporte del puntal están aislados mediante una montura de caucho. El extremo inferior del puntal está conectado al extremo superior del muñón de la dirección y el extremo inferior del muñón está unido al esparrago de una junta esférica que está incorporado en un conjunto con el brazo de control de la suspensión. Y conectado en ese muñón de la dirección está el extremo de la barra de acoplamiento. Por lo tanto el movimiento del volante de la dirección se trasmite al extremo de la barra de acoplamiento y al muñón, trasmitiendo finalmente e movimiento a la rueda y neumático [8]

Centro de balanceo(Suspensión McPherson)

Centro de balanceo(Suspensión McPherson) Suspensión McPherson Esta suspensión es la más utilizada hoy en día y tiene mucho éxito en vehículos modestos por su sencillez de fabricación y mantenimiento, su bajo costo y el poco espacio que ocupa. La mangueta de la rueda va unida al cubo permitiendo el giro de éste mediante un rodamiento. A su vez la mangueta va unida al bastidor a través de dos elementos[4]

A su vez la mangueta va unida al bastidor a través de dos elementos característicos de toda suspensión McPherson, el brazo inferior que va unido a la mangueta mediante una rótula y al bastidor mediante dos casquillos. Y el amortiguador que va anclado de forma fija a la parte superior de la mangueta. El resorte es concéntrico al amortiguador y está sujeto al bastidor por su parte superior mediante un cojinete de agujas y una placa de fijación. En las ruedas delanteras se hace necesaria la existencia de este cojinete axial ya que el amortiguador al ser solidario a la mangueta gira con ésta al actuar la dirección.[4]

En cuanto al centro de balanceo o “roll center” este se define como el punto, en el plano vertical transversal al vehículo y que contiene los centros geométricos de cualquier par de ruedas, en el que se pueden aplicar fuerzas laterales a la masa suspendida sin que se produzca el balanceo de la suspensión. Representa el centro instantáneo de rotación (CIR) de la masa suspendida, respecto a la masa semisuspendida. Esta idea es muy importante ya que el centro de balanceo resume el efecto de la geometría de la suspensión y caracteriza el comportamiento del vehículo ante acciones tan importantes como el paso por curva.

Ventajas: • Ocupa poco espacio lateral, lo que deja más para los componentes de motor. • Las reacciones de la suspensión sobre el chasis en los puntos E y D (Figura) debidas a las fuerzas laterales son bajas. • Mayor carrera del muelle. • Coste bajo debido al uso de un número de componentes relativamente bajo. Desventajas: • Características cinemáticas menos favorables que en la suspensión de doble brazo oscilante. • Como por ejemplo mayor variación del ancho de vía. • Fuerzas de rozamiento elevadas en los elementos de unión. • En ocasiones el espacio entre la rueda y el amortiguador es muy reducido. • Aparecen vibraciones en el interior del guardabarros.

Trabajo en clase

1.¿Que produce las reacciones oscilantes y como se transmiten a la carrocería? • Las irregularidades de la calzada • La acción de las masas giratorias • Acciones aerodinámicas

2.Cual es la frecuencia optima para el buen funcionamiento de una suspensión • El rango de oscilaciones esta entre 1 hz y 2 hz

3. Porque conviene tener menor peso suspendido en la suspensión? • Por que a mayor peso las oscilaciones tienden a desaparecer en mayor tiempo.

4. Calcular la frecuencia que produce un resorte cargado con 500hg? • m=500kg • 𝑇 = 2𝜋

• 𝑇 = 2𝜋

𝑘= 𝑚 𝑘 5𝑘𝑔 𝑁 800 𝑚

• f= 2,01 HZ

= 0,49 seg

𝑁 8 𝑐𝑚

Cavitación.

• La cavitación es un efecto hidrodinámico que se produce cuando se crean cavidades de vapor dentro del agua o cualquier otro fluido en estado líquido en el que actúan fuerzas que responden a diferencias de presión, como puede suceder cuando el fluido pasa a gran velocidad por una arista afilada, produciendo una descompresión del fluido debido a la conservación de la constante de Bernoulli. Puede ocurrir que se alcance la presión de vapor del líquido de tal forma que las moléculas que lo componen cambian inmediatamente a estado de vapor, formándose burbujas o, más correctamente, cavidades.

Diagramas característicos de un amortiguador • Los diagramas característicos, pueden describirse a traves de ocho líneas{a, ...,h} y por ocho puntos{A, ...,H} FD, FV y Fuerza-Aceleración (FA) después de cada línea x sigue el punto X. Estos puntos representan fenómenos debidos a la cinemática y/o variable exógena y son comunes en los tres diagramas, los llamaremos puntos característicos. El sentido de las curvas en los diagramas FD y FV es en el sentido de las manecillas del reloj, en el diagrama FA es en sentido contrario

Deber • Spring rate (índice de resorte). El indice de resorte se refiere a las cantidad de peso que toma comprimir el resorte una cierta distancia. Mientras mas alto el índice del resorte mas rigido será. Para encontrar el indice del resorte se empieza comprimiendo el resorte alrededor de un 20% de la distancia admisible del resorte y se mide la altura (carga longitud 1) la carga 1 debe estar en (lbs/inch) or (N/mm). Luego se comprime el resorte alrededor del 80 % y se mide la altura (carga longitud 2). 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎2 − 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎1 𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 − 𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟𝑡𝑒 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑1 − 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑2

• La mayoría de los resortes son completamente lineales, lo que quiere decir que se obtendra el mismo indice de resororte sin importar las distancias que se use, 20 % y 80 % asi como 40 % y 90% o 10% y 30%. • Algunos resortes no son lineales, lo que generalmente significa que el resosrte se vuelve más rígido cuanto más se comprime. Una forma de hacerlo es cambiando el espacio entre las bobinas, de modo que las bobinas comiencen a tocarse a medida que las comprime. Otra forma común en las carreras es que el resorte se comprima y luego se encuentre con un resorte adicional. Esto aumenta el índice de resorte porque ahora tienes 2 resortes que actúan sobre la fuerza. Muchas veces este resorte adicional es una "parada de tope" de goma.

Wheel rate (índice de neumático) Wheel Rate es básicamente el indice de resorte, pero se mide en la rueda en lugar de donde el resorte se une a la articulacion. La figura a la derecha muestra cómo se determina el índice de rueda. Básicamente, es el índice de resorte multiplicada por la relación de movimiento (motion ratio) al cuadrado. La relación de movimiento es la relación entre cuanto se comprime el resorte y cuanto se mueve la llanta. Por ejemplo si el resorte se comprime 0,6 pulgadas cuando la llanta se mueve 1 pulgada la relación de movimiento es .6

• Esta relación de movimiento se puede estimar conociendo la distancia de la rueda al punto de pivote del brazo de suspensión y la distancia al resorte desde el punto de pivote.

ANTI SQUAT • las suspensiones con anti squat se usan para reducir el asentamiento del cuerpo del vehiculo al alterar la suspensión trasera de modo que las fuerzas resultantes de la aceleración pasen a través de los brazos de control y la articulación de suspensión en lugar de a través de los resortes o puntales. Esto se hace típicamente con vehículos con altas relaciones de potencia a peso. Al reducir el asentamiento del cuerpo, la geometría de la rueda trasera se mantendrá más consistente, y el vehículo puede mantener una altura de manejo específica que puede ser beneficiosa para propósitos aerodinámicos, así como para el control del conductor.

Anti dive • Las suspensiones (anti dive) anti-picada se utilizan para reducir la picada del cuerpo del vehiculo al alterar la suspensión delantera de modo que las fuerzas resultantes del frenado pasen a través de los brazos de control y la articulación de la suspensión en lugar de a través de los resortes o puntales. Al reducir la inmersión del cuerpo, la geometría de la rueda delantera se mantendrá más uniforme, y el vehículo puede mantener una altura de manejo específica que puede ser beneficiosa para fines aerodinámicos, así como para el control del conductor.

Deber • ¿ Que es el centro de balanceo de un vehículo ? Según la SAE el centro de balanceo de un vehículo es: El punto en el plano vertical transversal que cruza el centro de cualquiera de los dos ejes de ruedas en el que las fuerzas laterales se puede aplicar a la masa suspendida sin producir desequilibrio en la suspensión.

¿Sobre que ejes pivota un vehículo? Explique como inciden estos ejes en la transferencia de pesos • Debido a las fuerzas transversales originadas al recorrer una curva el vehículo tiende a pivotar sobre un eje longitudinal que pasa sobre el centro de balanceo produciéndose el rolido. • Debido a las fuerzas longitudinales producidas en la marcha del vehículo se producen cargas a lo largo del eje transversal del vehiculo produciendose el fenómeno conocido como cabeceo.

¿ En que consiste el periodo de una oscilación? • Es el tiempo que tarda en cumplirse el ciclo de una oscilación

¿ En que consiste la frecuencia? • La frecuencia es la cantidad de oscilaciones que se producen durante un segundo

¿ Cual es la misión de la barra PANHARD? Donde y cómo se monta? Este tipo de barras normalmente se coloca en los puentes traseros con eje rígido. Se trata de una barra de acero situada transversalmente entre el eje y la carrocería. Sirve para limitar las fuerzas laterales y mejorar la adherencia.

¿Cuál es la diferencia entre una barra de torsión y una barra estabilizadora? • En los sistemas de suspensión por barras de torsion y brazos tirados las barras hace las funciones de muelle, mientras que la barra estabilizadora es un componente de la suspensión anexo que permite solidarizar el movimiento vertical de las ruedas opuestas, minimizando con ello la inclinación lateral que sufre la carrocería de un vehículo cuando es sometido a la fuerza centrípeta, típicamente en curvas, y que podría ocasionar peligro de vuelco y molestia para los ocupantes.

¿Cuáles son las características principales de un muelle helicoidal? Posee excelentes cualidades elásticas, pero poca capacidad para almacenar energía, no son capaces de soportar mucha carga, ni de contrarrestar los esfuerzos laterales. La flexibilidad (rigidez) del muelle depende de: Numero de espiras. Diámetro del resorte. El paso entre espiras. Diámetro del hilo. Las características del material. Trabajan a torsión, retorciéndose proporcionalmente al esfuerzo que tienen que soportar, acortando su longitud y volviendo a su posición de reposo cuando cesa el efecto que produce la deformación.

¿Enumere las principales funciones de un amortiguador? • Controlan los movimientos de las masas suspendidas y no suspendidas. • Evita la superposición de oscilaciones, impidiendo que se produzca la resonancia que puede comprometer la integridad estructural. • Regulan las oscilaciones de los elementos elásticos contribuyendo a la estabilidad de marcha del vehículo así como al confort.

¿Cuál es la diferencia entre suspensión de eje rígido y suspensión independiente? • La suspensión de eje rígido tiene ambas ruedas unidas por un eje rígido , su construcción es sencilla, tiene bajo costo de fabricación e invariabilidad de la caída de las ruedas cuando se circula por terrenos irregulares, suele usarse para las llantas posteriores presenta la desventaja de que al estar unidas las ruedas los movimientos y vibraciones de una de ellas se transmiten en parte a la otra. • La suspensión independiente se aplica tanto para las ruedas anteriores y posteriores, en este tipo de suspensión los movimientos de una de las ruedas no afectan en lo absoluto a la otra por lo que ambas permanecen en todo momento en contacto con el suelo, también se suprime el eje lo que representa menor peso.

¿En que consiste la suspensión de tipo Mc Pherson? • Consiste en un brazo inferior que se articula a la mangueta con interposición de una rotula, la parte superior de la mangueta se une con el tubo del amortiguador telescópico el cual dispone de un plato de soporte para el muelle, que por su parte superior se acopla a su vez a un platillo, sujeto al chasis por medio de la fijación superior del amortiguador con interposición de una masa elástica

Bibliografia. • [1] https://www.iso.org/standard/7200.html • [2]T. Gonzalez, G. del Rio, J. Tena, B. Torres. "Circuitos de Fluidos Suspensión y Dirección" • [3] J.I. RODRIGUEZ GARCIA, VILLAR PAUL JOSE. "Sistemas de Transmisión y Frenado/MACMILLAN Profesional", España, 2012, ISBN: • [4] J. Font Mezquita; J.F. Dols Ruiz, "Tratado sobre automóviles"Alfaomega Grupo Editor. México. 2001. ISBN: 9788477215011 • [5] V.M. Castro, "La Dirección", Ediciones CEAC, Barcelona, 2000. ISBN: 9788432911545 • [6] M. Arias Paz, "Manual de automóviles ", Dossat Madrid: 2000, 2006. ISBN: 9788496437388 • [7] P. Duque; D. Alvarez; C. Vera, "Ingeniería del automóvil: sistemas y comportamiento dinámico", Thomson, Madrid 2008. • [8] PÉREZ BELLÓ Miguel Ángel. "Circuitos de fluidos, suspensión y dirección: electromecánica de vehículos", Paraninfo Cegage Learning,Australia, 2004pr020301_