Determinación experimental de las cargas existentes sobre la estructura

Xabier Carrera Akutain Estado: Finalizado

El objetivo de este proyecto es el de proporcionar al Laboratorio una continua muestra de las cargas exteriores que sufre el vehículo en todo tipo de condiciones, conocer las fuerzas tanto estáticas como dinámicas que soporta el chasis, transferidas del terreno a la estructura a través de los amarres de suspensión. La lectura de los datos obtenidos es doble: por una parte saber cuánto sufre el chasis tubular y por otra conocer la carga que transfieren instantáneamente los conjuntos muelle-amortiguador, un dato interesante para ayudar a conocer y comprender el comportamiento dinámico del coche y del propio conjunto del amortiguador. Dichos datos permitirán futuros proyectos y estudios en torno a la estructura del chasis, relacionados con temas de fatiga, elementos finitos, etc. y también relacionados con la dinámica del vehículo, así como una herramienta excelente para comprobar inmediatamente el efecto de las variaciones en los reglajes del vehículo.

La solución al proyecto resulta en el diseño y construcción de un sensor de fuerza de galgas extensométricas como método de determinación empírica de las cargas, así como su implantación en el vehículo Kart-Cross disponible en el laboratorio. Los transductores de fuerza son dos diseños distintos, uno para cada suspensión. Éstos crean una señal eléctrica proporcional a la fuerza que los empuja. Siguiendo el esquema clásico, dicha señal es amplificada por unos amplificadores y recogida por un sistema de adquisición de datos (data-logger) instalado en el coche. Los datos pueden observarse en la pantalla del sistema o en un ordenador mediante la extracción de una tarjeta PCCard. Las fases del proyecto han sido las siguientes:

• Diseño y construcción de las piezas, aspecto fundamental de los sensores
• Montaje de galgas. Realización de las conexiones eléctricas
• Calibración con un amplificador potente
• Estudio de la distorsión de la suspensión inducida por la nueva pieza. Correcciones
• Montaje de los sensores en el coche
• Construcción de amplificadores individuales para cada sensor y del convertidor de tensión
• Ajuste de la alimentación. Calibración
• Obtención y ajuste de los datos de salida
• Realización de pruebas en circuito

Galgas extensométricas

Galgas de 120W en puente completo, conectados a un cable apantallado de cuatro vías. Criterio de conexiones establecido:

Amplificadores

Uno por sensor. Son tarjetas PCB de circuito impreso de la casa RS, referencia 435-692, con un chip RS de 24 pines DIL, referencia 846-171. Los componentes necesarios pueden consultarse en los anejos a la memoria.
Los amplificadores constan de dos terminales, llamadas "bridge" (cable que proviene del puente) y "out" (cable con la señal de salida y con la alimentación).

Material público:

	Memoria de proyecto (6.339 Kb, formato PDF)
	Sensor delantero (13 Kb, imagen JPG)
	Sensor trasero (76 Kb, imagen JPG)
	Video del sistema (8.144 Kb, video DivX)
	Video del sistema (3.614 Kb, video DivX)
	Video de la suspensión con cámara de a bordo (1.368 Kb, video DivX)
	Configuración del sistema (99 Kb, formato PDF)
	Esquema de conexiones en el convertidor (98 Kb, formato PDF)
	Plano del sensor delantero (37 Kb, formato PDF)
	Plano del sensor delantero (39 Kb, formato PDF)
	Plano del sensor trasero (25 Kb, formato PDF)