PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA LA DETERMINACION DE LA AMORTIGUACION DE LA SUSPENSION DE UN VEHICULO.

- Dispositivo de ensayo para la determinación de la amortiguación axial de vehículos,

con una base (8), una placa de contacto (7) para una rueda de vehículo (2), en el que la placa de contacto (7) está conectada a través de un balancín doble (9) y un primer elemento elástico (3) con un accionamiento (4) y a través de un segundo elemento elástico (6) con la base 8), y con un dispositivo de medición /5), que detecta un movimiento de la placa de contacto (7), en el que el accionamiento (4) desplaza la placa de contacto (7) a través del balancín doble (9) en una oscilación paralela a la vertical, caracterizado porque está previsto un elemento de masas (30), que actúa sobre la placa de contacto (7) e influye sobre una frecuencia de resonancia fR de la oscilación de la placa de contacto

La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la determinación de la amortiguación axial de vehículos, en los que al menos una rueda de vehículo descansa sobre una placa de contacto y es excitada a vibraciones por ésta.

Para determinar la acción de amortiguadores axiales montados en automóviles, como se conoce, se colocan las ruedas del vehículo sobre placas de vibración

o de contacto de un banco de pruebas. Las placas de vibración son excitadas con frecuencias desde por encima hasta por debajo de la frecuencia de resonancia del sistema de suspensión del eje del vehículo o bien de las ruedas del vehículo. La mayoría de las veces, a tal fin se acelera un volante de impulsión por un motor eléctrico a una velocidad de revoluciones correspondiente. Un mecanismo de manivela, que está conectado con el volante de impulsión, excita a través de un elemento elástico la placa de contacto. Después de la desconexión del accionamiento, la placa de contacto se mueve con un movimiento oscilante vertical con frecuencia descendente. Un banco de pruebas de este tipo se conoce a partir de la publicación alemana DE 101 43 492 A1.

En el caso de vibraciones de automóviles, están presentes dos estados de vibración dominantes. Estos estados de vibración se determinan, por una parte, a partir de la masa de constitución con el muelle del vehículo y, por otra parte, a partir de las masas no suspendidas (rueda y eje) frente al muelle de constitución. Cada uno de estos dos estados de vibración presenta una frecuencia de resonancia propia. Si se prevé en el banco de pruebas un muelle de punto de descarga adicional, como en el documento DE 101 43 492 A1, aparece un tercer estado de vibración dominante con una tercera frecuencia de resonancia, la llamada resonancia del banco de pruebas. Esta resonancia del banco de pruebas debe estar muy alejada de las otras dos frecuencias de resonancia, para posibilitar una medición exacta de la amortiguación de la suspensión de la rueda. Típicamente, la resonancia de la estructura (primera frecuencia de resonancia está entre 1 y 2 Hz y la resonancia del eje (segunda frecuencia de resonancia) está entre 12 y 20 Hz. Puesto que, como se ha descrito, la frecuencia de resonancia del eje del vehículo amortiguado en las vibraciones está habitualmente en un intervalo de frecuencias entre 12 y 20 Hz, un volante de impulsión es acelerado por el accionamiento aproximadamente a 1000 rpm. La excitación de la placa de contacto a través del mecanismo de manivela y elemento elástico atraviesa a continuación el intervalo de resonancia del sistema de suspensión del eje del vehículo. La amplitud del movimiento vertical de la rueda del vehículo, que aparece durante la frecuencia de resonancia, es una medida de la amortiguación del sistema de suspensión del eje del vehículo y permite una evaluación de la capacidad funcional de los amortiguadores de eje.

En los dispositivos de ensayo conocidos en el estado de la técnica, en virtud de los muelles de punto de descarga relativamente blandos, las placas de contacto descienden en gran medida durante el acceso de vehículos más pesados (SUV, furgonetas) al dispositivo de ensayo. Esto tiene como consecuencia que, por una parte, el recorrido de resorte remanente de los muelles de punto de descarga es demasiado reducido para determinar en una medida suficiente la capacidad funcional de la amortiguación del eje y, por otra parte, entre la placa de contacto bajada y un suelo de nave o bien la placa de rampa se produce un escalón, que puede impedir la subida y bajada del vehículo. Para evitar esto, en los dispositivos de ensayo conocidos, los muelles de punto de descarga relativamente blandos están sustituidos por muelles de punto de descarga relativamente duros, es decir, muelles con una constante de resorte más elevada.

Esto conduce en los dispositivos de ensayo conocidos al inconveniente de que en el caso de elementos de resorte más duro y masa constante de la placa de contacto, se eleva la frecuencia de resonancia de banco de pruebas. Puesto que la frecuencia de resonancia del banco de pruebas está, en general, entre la frecuencia de resonancia de la estructura y la frecuencia de resonancia del eje, la resonancia del banco de pruebas se incrementa en la dirección de la resonancia del eje y dificulta la medición de la amplitud de la resonancia del eje.

Otro inconveniente de los dispositivos de ensayo conocidos es que en el caso de cargas axiales a ensayar demasiado altas, la construcción mecánica, especialmente en caso de vibraciones para el alojamiento de placas de contacto, está expuesta a cargas mecánicas altas. Puesto que una gran parte de la carga axial del vehículo se apoya sobre el mecanismo de manivela, el motor de accionamiento debe diseñarse también de manera correspondiente mecánicamente.

Otro inconveniente del dispositivo de ensayo conocido es que en virtud del peso grande de la estructura o bien los elementos de soporte deben presentar una resistencia mecánica muy grande o el desgaste y los costes de mantenimiento de las partes móviles que resulta de ello son considerables.

Por lo tanto, el cometido de la presente invención es evitar los inconvenientes descritos del estado de la técnica y crear un dispositivo y un inconveniente para la determinación de la amortiguación axial de vehículos, que posibilitan una determinación exacta de la amortiguación axial de vehículos, especialmente con peso elevado del vehículo, de manera que el gasto de construcción, la carga mecánica de las partes móviles del banco de pruebas así como los costes son reducidos.

Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención a través de las reivindicaciones

El dispositivo de ensayo de acuerdo con la invención para la determinación de la amortiguación axial de vehículos puede presentar al menos una placa de contacto para una rueda de vehículo. La placa de contacto puede estar conectada con un accionamiento a través de un elemento elástico. El elemento elástico puede posibilitar un desacoplamiento del movimiento de la placa de contacto y el accionamiento. La placa de contacto oscilante en virtud de la excitación a través del accionamiento puede presentar de esta manera una desviación diferente, una diferencia de fases y eventualmente también una frecuencia diferente para el movimiento de excitación del accionamiento.

Para conseguir un desacoplamiento mejor posible de la resonancia del banco de pruebas respecto de las resonancias del vehículo (resonancia de la estructura y resonancia axial), se selecciona la masa del banco de pruebas y la constante de resorte de tal forma que la frecuencia de resonancia del banco de pruebas está entre las frecuencias de resonancia del vehículo por término medio aproximadamente en 7 Hz (ver la figura 4).

El accionamiento puede presentar de una manera más conveniente un motor eléctrico y un mecanismo de manivela y/o excéntrica. En virtud de la capacidad de activación sencilla y exacta, son especialmente adecuados motores de corriente trifásica, especialmente motores de corriente trifásica asíncronos.

La placa de contacto puede estar conectada, además, a través de un segundo elemento elástico, con una base del banco de pruebas, de manera que el peso de la placa de contacto y del vehículo se distribuye sobre el primero y el segundo elemento elástico. Con preferencia, el primer elemento elástico puede soportar entre 10% y 50% del peso –de manera especialmente preferida el 10%-y el segundo elemento elástico puede soportar entre el 50 % y el 90 % del peso –de manera especialmente preferida el 90%-. En el diseño de los elementos elásticos hay que tener en cuenta que para la excitación de la oscilación deseada en virtud de la ley de resorte para primeros elementos elásticos débiles, por ejemplo elementos de resorte con constante de resorte pequeña, debe incrementarse la carrera del accionamiento, para conseguir una fuerza correspondiente sobre la placa de contacto. De esta manera, se limitan las posibilidades de configuración en el diseño o concepción del banco de pruebas, especialmente de los elementos elásticos.

De acuerdo con la invención, un movimiento de la placa de contacto es detectado por un dispositivo de medición. El dispositivo de medición puede detectar la amplitud y/o la frecuencia de un movimiento vertical de la placa de contacto. De acuerdo con la invención, también pueden estar previstas otras posibilidades...

1. Dispositivo de ensayo para la determinación de la amortiguación axial de vehículos, con una base (8), una placa de contacto (7) para una rueda de vehículo (2), en el que la placa de contacto (7) está conectada a través de un balancín doble (9) y un primer elemento elástico (3) con un accionamiento (4) y a través de un segundo elemento elástico (6) con la base 8), y con un dispositivo de medición /5), que detecta un movimiento de la placa de contacto (7), en el que el accionamiento (4) desplaza la placa de contacto (7) a través del balancín doble (9) en una oscilación paralela a la vertical, caracterizado porque está previsto un elemento de masas (30), que actúa sobre la placa de contacto (7) e influye sobre una frecuencia de resonancia fR de la oscilación de la placa de contacto.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de masas (30) está dimensionado de tal forma que, en caso de excitación de la placa de contacto (7), se ajusta una frecuencia de resonancia fR predeterminada.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la placa de contacto (7) está en una conexión operativa con el accionamiento (4) a través del balancín doble (9) y el elemento de masas (30) actúa a través del balancín (9) sobre la placa de contacto (7).

4. Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la masa adicional (30) está colocada en un brazo adicional (31) y actúa a través del brazo adicional (31) sobre la placa de contacto (7).

5. Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la longitud del brazo adicional (31) es variable.

6. Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la masa adicional (30) se determina en función de la longitud del brazo adicional (31), de la carga útil y de la constante de resorte de al menos un elemento elástico (3, 6).

7. Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el balancín doble (9) está constituido por un primer brazo oscilante (9a) y por un segundo brazo oscilante (9b), el primer brazo oscilante (9a) está conectado con el accionamiento

(4) y la masa adicional (30) está conectada a través del brazo adicional (31) con el segundo brazo oscilante (9b).

8. Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el primer elemento elástico (3) soporta esencialmente el 10% y el segundo elemento elástico (6) soporta esencialmente el 90% de la masa de la placa de contacto (7).

9. Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la masa adicional (30) está colocada en la placa de contacto (7).

10. Dispositivo de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 3 a 9, caracterizado porque los brazos oscilantes (9a, b) del balancín doble (9) así como la línea de unión de los puntos de giro (33a, b) de los brazos oscilantes (9a, b) con la base (8) y la línea de unión de los puntos de giro (33a, b) de los brazos oscilantes (9a, b) con un elemento (35) que soporta la placa de contacto forman un paralelogramo.

11. Procedimiento de ensayo para la determinación de la amortiguación axial de vehículos, con las etapas:

accionamiento de una placa de contacto (7) para una rueda de vehículo (2) a través de un primer elemento elástico (3) y detección de un movimiento de la placa de contacto (7) a través de un dispositivo de 10 medición (5), caracterizado porque está previsto un elemento de masas (30), que actúa sobre la placa de contacto (7) e influye sobre una frecuencia de resonancia fR de la placa de contacto oscilante (7).

15 12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por el dimensionado del elemento de masas (30), de manera que durante la excitación de la placa de contacto (7) se ajusta una frecuencia de resonancia fR predeterminada.