Vehículo pesado destinado a arrastrar una máquina.

Vehiculo pesado que comprende al menos cuatro conjuntos montados,

constituidos cada uno, por una rueda y un neumatico, destinado a arrastrar una maquina, caracterizado porque las propiedades del vehiculo verifican la relación: **Fórmula**

con p' = p/L, siendo p el radio de giro del vehiculo y siendo L la distancia entre ejes de ruedas del vehiculo,

K , la proporción de la rigidez vertical total debajo del eje de ruedas delantero con respecto a la suma de las rigideces verticales totales debajo de los ejes de ruedas delantero y trasero del vehiculo,

δ, la relación entre el desplazamiento del centro de gravedad hacia la parte delantera y la distancia entre ejes de ruedas,

h', la relación entre la altura de la linea de tracción con respecto a un suelo que forma un plano horizontal y la distancia entre ejes de ruedas del vehiculo,

μ, la relación entre la componente longitudinal de la fuerza de resistencia aplicada por la maquina arrastrada sobre el vehiculo, y el peso del vehiculo.

Vehiculo pesado destinado a arrastrar una maquina.

La presente invención se refiere a un vehiculo pesado destinado a arrastrar una maquina, tal como un tractor agricola destinado a arrastrar una herramienta de trabajo del suelo.

Aunque no limitada a esta aplicación, la invención se describira de modo mas particular refiriendose a un tractor agricola.

En ciertas condiciones de rodaje, se constata que, cuando la herramienta arrastrada ejerce una fuerza no despreciable de resistencia al avance, por ejemplo bajo el efecto de la penetración en el suelo de un elemento de la citada herramienta tal como un disco, el tractor presenta fenómenos de saltos de tipo rebotes que, en un primer tiempo, causan problemas de confort para el conductor, y por tanto una mayor penalización del trabajo del conductor y que pueden llegar hasta problemas de avance del tractor, llegando a ser las duraciones de contacto insuficientes para autorizar rozamientos necesarios para el avance del tractor sobre el suelo, y por tanto una perdida de eficacia del citado tractor por degradación de la adherencia del neumatico sobre el suelo considerado.

Estos fenómenos de rebotes o saltos se caracterizan por oscilaciones intermitentes o casientretenidas del conjunto rodante a frecuencias bajas comprendidas habitualmente entre 0, 5 Hz y 4 Hz y son conocidos con el nombre de " power hop ".

Las soluciones actualmente puestas en practica por los usuarios consisten en sobrecargar el tractor y/o adaptar la presión de hinchado de los neumaticos del tractor de modo empirico o segun metodos paso a paso propuestos por los constructores de vehiculos o los fabricantes de neumaticos. Estos reglajes de presión o de prueba del tractor son, por una parte, perdida de tiempo para el usuario y, ademas, estos perjudican el rendimiento del vehiculo puesto que no se respetan los reglajes óptimos recomendados. Presiones demasiado elevadas pueden por ejemplo provocar compactaciones mas importantes sobre suelos blandos y una mayor resistencia al avance.

Las numerosas investigaciones efectuadas por la solicitante que se refieren a modificaciones de los neumaticos y especialmente de los perfiles meridianos de la banda de rodadura, los perfiles meridianos de armadura de carcasa, los materiales de armaduras de las carcasa y corona, las modificaciones de disenos y dimensiones de bloques de escultura, no han aportado actualmente las mejoras esperadas, porque estas modificaciones no actuan o actuan poco sobre el fenómeno tal como el descrito anteriormente.

En lo que concierne a la concepción habitual de los neumaticos de maquina agricola, la armadura de carcasa, anclada en cada talón, esta compuesta por al menos una capa de elementos de refuerzo textiles y/o metalicos, siendo los citados elementos sensiblemente paralelos entre si en la capa y pudiendo ser sensiblemente radiales y/o francamente cruzados de una tela a la siguiente formando con la dirección circunferencial angulos iguales o desiguales. La armadura de carcasa tiene habitualmente superpuesta una armadura de corona compuesta al menos por dos telas de corona de trabajo de elementos de refuerzo que pueden ser textiles o metalicos, pero cruzados de una capa a la siguiente formando con la dirección circunferencial angulos pequenos. La banda de rodadura del neumatico considerado esta formada por bloques de caucho o barras, inclinadas con respecto a la dirección circunferencial un angulo generalmente elevado, y generalmente separadas circunferencialmente una de otra por huecos que presentan una anchura (medida en el sentido circunferencial) superior a la anchura media de las barras. Las citadas barras pueden ser simetricas entre si con respecto al plano ecuatorial siendo continuas axialmente o, como en la mayoria de los casos, discontinuas axialmente. Las extremidades de barras axialmente próximas al plano ecuatorial estan entonces en la mayoria de los casos desplazadas circunferencialmente una respecto de otra, al tiempo que presentan lo que habitualmente se denomina un diseno en espigas.

En la patente FR 1 046 427, la solicitante ha descrito por ejemplo armaduras de carcasa en las cuales las direcciones de los elementos de refuerzo de la tela o de las telas en un costado son sensiblemente simetricas, con respecto al plano ecuatorial del neumatico, de las direcciones de los elementos de refuerzo de las citadas telas en el otro costado. Como se ha mostrado y explicado, hay que comprender por tela, ya sea una tela continua axialmente de talón a talón, o bien semitelas ancladas en cada talón a un elemento anular de refuerzo de talón pero cuyas extremidades radialmente superiores estan distantes una de la otra y del plano ecuatorial.

La patente US 3 108 628 ensena todavia, con miras a conferir al neumatico una buena estabilidad bajo esfuerzos transversales, completar la armadura de carcasa radial por semitelas denominadas de estabilización y formadas por elementos de refuerzo inclinados con respecto a la dirección circunferencial, solapandose las citadas semitelas en la corona en la mayor parte de la anchura axial de la banda de rodadura de modo que los elementos de refuerzo se cruzan.

La patente FR 1 259 199 muestra y describe tambien una armadura de carcasa direccional compuesta por dos semitelas de elementos de refuerzo inclinados con respecto a la dirección circunferencial de tal modo que estas se solapan en la corona del neumatico para formar una armadura cruzada.

Otros documentos describen soluciones no neumaticas pero ligadas al vehiculo y/o a la herramienta arrastrada para paliar este problema de rebotes.

El documento US 6.260.873 describe un dispositivo interpuesto entre un tractor y una herramienta arrastrada para amortiguar las tensiones que pueden intervenir entre el tractor y la herramienta.

El documento US 20050269796 describe un sistema optimizado de suspensiones para tractor agricola que permite limitar este fenómeno de power hop.

Las diferentes soluciones ya propuestas no permiten garantizar una eficacia en todos los tipos de suelos o bien solamente permiten atenuar mas o menos perennemente el amortiguamiento de estos fenómenos de rebotes, en detrimento de otras propiedades deseadas del vehiculo.

En sus estudios, los inventores se han dado la misión de mejorar el comportamiento de los vehiculos pesados tales como tractores destinados a arrastrar una maquina y especialmente de llegar a vehiculos pesados que no presenten o que presenten pocos fenómenos de rebotes o saltos de tipo power hop que se caracterizan por oscilaciones casientretenidas del conjunto rodante a frecuencias bajas comprendidas entre 0, 5 Hz y 4 Hz, cualquiera que sea la naturaleza del terreno sobre el cual circula el vehiculo cuando este arrastra a la maquina y sin intervención especifica sobre el vehiculo tal como una modificación de la presiones de hinchado o un lastrado particular del vehiculo.

Este objetivo se ha conseguido de acuerdo con la invención por un vehiculo pesado que comprende al menos cuatro conjuntos montados, constituidos cada uno, por una rueda y un neumatico, destinado a arrastrar una maquina, caracterizado porque las propiedades del vehiculo verifican la relación:

ρº

)

-

(

2

ººμ

ººμ

⎛⎜⎝

⎞⎟⎠

⎜⎝

⎛>

⎞⎟⎠

κ

κ

δ

ºº1

-

-

+

con p' = p/L, siendo p el radio de giro del vehiculo, expresado en metros, y siendo L la distancia entre ejes de ruedas del vehiculo, expresada igualmente en metros, es decir la distancia proyectada sobre el suelo entre el eje de ruedas delantero y el eje de ruedas trasero del vehiculo, p' se expresa sin unidades. El radio de giro p se determina por la relación p2 = Iv/m, siendo Iv el momento de inercia de cabeceo del vehiculo con respecto a un eje transversal (parale

lo a los ejes de las ruedas) y que pasa por el centro de gravedad del vehiculo, que se expresa en kg.m2, y siendo m la masa del vehiculo expresada en kg.

κ expresa la proporción de la rigidez vertical k1 total debajo del eje de ruedas delantero con respecto a la suma de las rigideces verticales totales (k1 + k2) debajo de los ejes de ruedas delantero... [Seguir leyendo]

1. Vehiculo pesado que comprende al menos cuatro conjuntos montados, constituidos cada uno, por una rueda y un neumatico, destinado a arrastrar una maquina, caracterizado porque las propiedades del vehiculo verifican la relación:

2 ⎛ μ ⎞⎛ μ ⎞

(ρ - κ 1- κ ) +⎜δ - ⎟>⎜ ⎟

⎝ ⎠⎝⎠

con p' = p/L, siendo p el radio de giro del vehiculo y siendo L la distancia entre ejes de ruedas del vehiculo, κ , la proporción de la rigidez vertical total debajo del eje de ruedas delantero con respecto a la suma de las rigide

ces verticales totales debajo de los ejes de ruedas delantero y trasero del vehiculo, δ, la relación entre el desplazamiento del centro de gravedad hacia la parte delantera y la distancia entre ejes de ruedas, h', la relación entre la altura de la linea de tracción con respecto a un suelo que forma un plano horizontal y la dis

tancia entre ejes de ruedas del vehiculo, I, la relación entre la componente longitudinal de la fuerza de resistencia aplicada por la maquina arrastrada sobre el vehiculo, y el peso del vehiculo.

2. Vehiculo pesado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque p' verifica la relación: p' > 0, 525

3. Vehiculo pesado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque p' verifica la relación: p' < 0, 395

4. Vehiculo pesado de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la altura de costado de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo es al menos un 15% inferior que la altura de costado de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo.

5. Vehiculo pesado de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque el diametro exterior de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo es identico al diametro exterior de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo.

6. Vehiculo pesado de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque el diametro exterior de los neumaticos que equipan al eje trasero del vehiculo es inferior al diametro exterior de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo.

7. Vehiculo pesado de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la altura de costado de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo es al menos un 15% superior que la altura de costado de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo y porque la anchura axial de las bandas de rodadura de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo es al menos igual a la anchura axial de las bandas de rodadura de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo.

8. Vehiculo pesado de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la distancia L entre ejes de ruedas del vehiculo verifica la relación: L > 1, 1 x (m/d) 1/3 con,

m, la masa del vehiculo, expresada en kg. d, una densidad media igual a 300 kg/m3

9. Vehiculo pesado de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el vehiculo pesado es un tractor agricola y porque la maquina arrastrada es una herramienta de trabajo del suelo.