Sistema para investigar un cuerpo de pruebas.

Dispositivo (100, 300, 700) para investigar un cuerpo de pruebas (102,

308, 502, 506) en el que el dispositivo(100, 300, 700) comprende

una unidad de montaje (106) para montar de manera fija el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) durante latotalidad de la investigación,

una unidad de impulsión eléctrica adaptada para impulsar mecánicamente la unidad de montaje (106) y el cuerpo depruebas (102, 308, 502, 506) montado en la misma,

una unidad de control (114) adaptada para controlar la unidad de impulsión eléctrica para acelerar el cuerpo depruebas (102, 308, 502, 506) montado sobre la unidad de montaje (106);

en el que el dispositivo (100, 300, 700) está adaptado de forma que la unidad de montaje (106) y el cuerpo depruebas (102, 308, 502, 506) montado en la misma son impulsados mecánicamente exclusivamente por la unidad deimpulsión eléctrica;

en el que la unidad de impulsión eléctrica comprende un motor eléctrico lineal (112).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/062072.

Solicitante: Matlschweiger, Klaus.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: Wolfsberg 110 8421 Wolfsberg AUSTRIA.

Inventor/es: MATLSCHWEIGER,KLAUS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G01M17/007 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01M ENSAYO DEL EQUILIBRADO ESTATICO O DINAMICO DE MAQUINAS O ESTRUCTURAS; ENSAYO DE ESTRUCTURAS O APARATOS, NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR.G01M 17/00 Ensayo de vehículos (G01M 15/00 tiene prioridad; ensayo de estanqueidad G01M 3/00; ensayo de las propiedades elásticas de carcasas o chasis, p. ej. ensayo de torsión G01M 5/00; ensayo de alineación de los dispositivos de iluminación delantera de vehículos G01M 11/06). › de vehículos de ruedas o vehículos orugas (G01M 17/08 tiene prioridad).
  • G01M7/08 G01M […] › G01M 7/00 Ensayo de vibraciones de estructuras; Ensayo de resistencia al choque de las estructuras (G01M 9/00 tiene prioridad). › Ensayo de resistencia al choque.

PDF original: ES-2432673_T3.pdf

 

Sistema para investigar un cuerpo de pruebas.

Fragmento de la descripción:

Sistema para investigar un cuerpo de pruebas La invención se refiere a un dispositivo para investigar un cuerpo de pruebas.

Además de ello, la invención se refiere a un procedimiento de investigación de un cuerpo de pruebas.

Además, la invención se refiere a un elemento de programa.

De forma adicional, la invención se refiere a un soporte legible por ordenador.

Las pruebas físicas para simular un choque entre un vehículo y peatones u otro vehículo y sus ocupantes son una poderosa herramienta para el desarrollo de mejoras de dispositivos técnicos y puede ayudar en el desarrollo del

producto y análisis de fallos. Otras investigaciones, sin llevar a cabo necesariamente un choque entre dos componentes, pueden referirse a la determinación del comportamiento de un componente que experimenta una carga de una fuerza que depende del tiempo.

Existen varias normas legales e industriales que deben ser cumplidas a efectos de aceptar un vehículo como suficientemente seguro. Se pueden citar como ejemplos de ellas FMVSS, IIHS, Whiplash IIWPG, Normativa ECE, o Euro-, US-, Japan-NCAP. Por ejemplo, la directiva Whiplash IIWPG se refiere a la protección para los ocupantes de un vehículo en caso de una colisión del vehículo con un obstáculo. Las lesiones por “whiplash” (“latigazo cervical”) y otras asociadas a este efecto (WAD) representan una serie de lesiones en el cuello provocadas o relacionadas con una torsión brusca del mismo.

El documento DE 103 39 409 da a conocer un dispositivo de disparo para acelerar un cuerpo de pruebas bajo condiciones preseleccionadas contra un objeto fijo, que es parte de un vehículo en una dirección de aceleración. El cuerpo de pruebas tiene un soporte que se desplaza linealmente sobre el que se mantiene durante el montaje. El soporte está relacionado con la leva inductora de un motor lineal para permitir el control de su velocidad de disparo. La leva se desplaza a lo largo de una barra de reacción que es paralela a la guía portadora.

El documento DE 101 04 192 da a conocer un soporte que soporta un cuerpo de pruebas. El soporte está dotado de un portador que puede ser acelerado. El portador puede ser accionado selectivamente en modalidad de desplazamiento libre o en modalidad guiada. Como mínimo, una parte del portador acelerado que lleva el soporte es desplazable en modalidad guiada hasta que el cuerpo de pruebas colisiona con el objeto y puede ser frenado en la modalidad de desplazamiento libre antes de la colisión.

El documento US 6.609.409 da a conocer un bastidor de pruebas de impacto para componentes de vehículo, tal como partes del interior, que actúa sobre piezas y componentes de un sistema de retención de ocupantes que incluye un armazón estacionario y un cuerpo de impacto. El cuerpo de impacto está montado sobre un carro. El carro es guiado por una vía de guiado e impulsado por un accionamiento lineal. Acelerando el carro, el cuerpo de impacto es conducido contra el componente a comprobar.

El documento US 6.675.631 da a conocer un procedimiento de realización de pruebas de choque utilizando un carro 45 de pruebas de choque. El carro de pruebas de choque es acelerado de acuerdo con una curva de desaceleración real para simular de esta manera fuerzas de desaceleración asociadas con una colisión real, teniendo el carro de pruebas de choque un aparato de impulsión del carro asociado con el mismo. El procedimiento incluye la etapa de ejercer una fuerza de aceleración sobre el carro de pruebas de choque en una dirección de aceleración, superando la fuerza de aceleración una fuerza correspondiente requerida para la aceleración, de acuerdo con la curva de desaceleración real. El procedimiento incluye también una etapa en la que se ejerce una fuerza de frenado en el carro de pruebas de choque en una dirección opuesta a la dirección de aceleración, para conseguir la curva de aceleración deseada. La fuerza de frenado es aplicada sobre uno de los carros de pruebas de choque y el aparato de impulsión del carro, siendo la fuerza de frenado suficientemente grande para acelerar el carro de pruebas de choque, de acuerdo con la deseada curva de aceleración.

El documento US 5.929.348 da a conocer un aparato para pruebas dinámicas al acelerar con rapidez una muestra de pruebas que incluye un carro de patín montado con capacidad de deslizamiento sobre una primera y segunda vías horizontales elevadas fijadas a una base fija con movimiento libre del carro patín a lo largo de las vías desde una primera a una segunda situación en las vías. El carro patín tiene esencialmente una placa de montaje horizontal que termina en un borde delantero en un extremo y un borde posterior en el extremo opuesto, un bloque de impacto montado en la superficie inferior de la placa de montaje en posición intermedia entre los bordes delantero y posterior. Un componente de disparo de presión diferencial tiene una superficie de empuje móvil para golpear el bloque de impacto, estando fijado el componente de disparo con presión diferencial a la base entre las vías, de manera que por lo menos una parte de la superficie inferior de la placa de montaje del carro patín entre el borde 65 delantero y el bloque de impacto pueden superar, como mínimo, una parte de un componente de cámara de disparo del componente de disparo con presión diferencial. Una cámara de almacenamiento de gas comprimido a alta presión está fijada a la base entre las vías en una posición sustancialmente paralela a la cámara de disparo y un componente colector facilita la conexión de fluido de la cámara de almacenamiento de gas con la cámara de disparo, cuando se acciona un componente de disparo. El gas de la cámara de gas provoca que la superficie de empuje choque con el bloque de impacto, con lo que se imparte un movimiento longitudinal al carro patín, provocando un movimiento impulsado del carro patín desde la primera a la segunda localizaciones en la vía.

El documento US 6.035.728 da a conocer un anillo de pruebas para prueba de impacto en vehículos, que comprende una plataforma para el montaje de un asiento de vehículo y un muñeco de pruebas, así como un conjunto de accionadores controlables individualmente de forma selectiva, muy próximos a la plataforma. Los accionadores se pueden desplazar hacia la plataforma a velocidades determinables individualmente. Bucles de control y microprocesadores ayudan al control. De esta manera, es posible una simulación más precisa y versátil de cualquiera de la serie de situaciones de choque, incluyendo choque contra postes. Las características del vehículo pueden ser simuladas son necesidad de utilizar onerosas piezas reales de los vehículos.

No obstante, los sistemas de pruebas convencionales pueden ser inexactos, requieren mucho tiempo o son poco cómodos de utilización.

Un objetivo de la invención consiste en dar a conocer un sistema de pruebas que facilita la acumulación suficientemente rápida y precisa de datos y que puede ser accionado de manera cómoda por el usuario.

Para conseguir el objetivo que se ha definido, se dan a conocer un dispositivo para la investigación de un cuerpo de pruebas, un procedimiento de investigación de un cuerpo de pruebas, un elemento de programa y un soporte legible por ordenador, de acuerdo con las reivindicaciones independientes.

De acuerdo con una realización a título de ejemplo de la invención, un dispositivos para investigar un cuerpo de pruebas se prevé según la invención, de manera que el dispositivo comprende una unidad de montaje para montar de manera fija el cuerpo de pruebas (por ejemplo, se pueden tomar medidas correspondientes en la unidad de montaje y en el cuerpo de pruebas, permitiendo el montaje de dicho cuerpo de pruebas suficientemente firme para garantizar que el cuerpo de pruebas sigue el movimiento de la unidad de montaje para impedir que el cuerpo de pruebas se separe de la unidad de montaje durante la desaceleración en el curso de la investigación; dicha fijación se puede adaptar para permitir controlar el cuerpo de pruebas para que se desplace a lo largo de una trayectoria guiada definida por un movimiento controlado de la unidad de montaje, en contraste con una modalidad de desplazamiento libre) , una unidad eléctrica de impulsión adaptada para impulsar mecánicamente la unidad de montaje y el cuerpo de pruebas montado sobre la misma durante la totalidad de la investigación y una unidad de control adaptada para controlar la unidad eléctrica de impulsión para acelerar el cuerpo de pruebas montado sobre la unidad de montaje. El dispositivo puede estar adaptado de manera que la unidad de montaje y el cuerpo de pruebas montado sobre la misma sean impulsados mecánicamente exclusivamente por la unidad eléctrica... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo (100, 300, 700) para investigar un cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) en el que el dispositivo (100, 300, 700) comprende una unidad de montaje (106) para montar de manera fija el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) durante la totalidad de la investigación, una unidad de impulsión eléctrica adaptada para impulsar mecánicamente la unidad de montaje (106) y el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) montado en la misma, una unidad de control (114) adaptada para controlar la unidad de impulsión eléctrica para acelerar el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) montado sobre la unidad de montaje (106) ; en el que el dispositivo (100, 300, 700) está adaptado de forma que la unidad de montaje (106) y el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) montado en la misma son impulsados mecánicamente exclusivamente por la unidad de impulsión eléctrica; en el que la unidad de impulsión eléctrica comprende un motor eléctrico lineal (112) .

2. Dispositivo (100, 300, 700) , según la reivindicación 1, en el que la unidad de montaje (106) está adaptada para fijar de manera desmontable el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) a la unidad de montaje (106) y/o en el que la unidad de montaje (106) está adaptada para posibilitar el desmontaje del cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) de la unidad de montaje (106) solamente por el accionamiento por el usuario de una herramienta de desmontaje de accionamiento por parte del usuario.

3. Dispositivo (100, 300, 700) , según la reivindicación 1 ó 2, en el que la unidad de control (114) está adaptada para controlar la unidad de impulsión eléctrica para limitar una aceleración o desaceleración máxima del cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) montado sobre la unidad de montaje (106) , a un valor absoluto por debajo de un valor

umbral predefinido de aceleración o desaceleración, en el que en particular, el valor umbral predeterminado de aceleración o desaceleración es menor de 900 m/s2, en particular menor de 700 m/s2, más particularmente menor de 500 m/s2.

4. Dispositivo (100, 300, 700) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la unidad de control (114) está adaptada para controlar la unidad de impulsión eléctrica para limitar una fuerza de aceleración o desaceleración máxima del cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) montado sobre la unidad de montaje (106) a un valor absoluto por debajo de un valor umbral de fuerza predeterminado, en el que, en particular, el valor umbral de fuerza predeterminado es menor de 150.000 kg m/s2, particularmente menor de 120.000 kg m/s2, más particularmente menor de 90.000 kg/ms2. 35

5. Dispositivo (100, 300, 700) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la unidad de montaje (106) está adaptada para montar, como mínimo, un cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) del grupo que consiste en un cuerpo de pruebas que simula una estructura de automoción, un cuerpo de pruebas que simula un vehículo, un cuerpo de pruebas que simula un componente de un vehículo, un cuerpo de pruebas que simula un vehículo de carretera, un cuerpo de pruebas que simula un componente de un vehículo de carretera, un cuerpo de pruebas que simula un vehículo ferroviario, un cuerpo de pruebas que simula un componente de un vehículo ferroviario, un cuerpo de pruebas que simula un avión, un cuerpo de pruebas que simula un componente de un avión, un muñeco de pruebas de choque, un ser humano viviente y un ser humano muerto, y/o comprendiendo el dispositivo (100, 300, 700) , como mínimo, un cuerpo de pruebas del grupo que consiste en una 45 estructura de automoción, un cuerpo de pruebas que simula un vehículo, un cuerpo de pruebas que simula un componente de un vehículo, un cuerpo de pruebas que simula un vehículo de carretera, un cuerpo de pruebas que simula un componente de un vehículo de carretera, un cuerpo de pruebas que simula vehículo ferroviario, un cuerpo de pruebas que simula un componente de un vehículo ferroviario, un cuerpo de pruebas que simula un avión, un cuerpo de pruebas que simula un componente de un avión, un muñeco de pruebas de choque, un ser humano viviente y un ser humano muerto.

6. Dispositivo (100, 300, 700) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la unidad de montaje (106) está adaptada para montar de forma sustituible diferentes cuerpos de pruebas de manera fija.

7. Dispositivo (100, 300, 700) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el motor eléctrico lineal (112) comprende una parte principal (606) dispuesta en una soporte estático del dispositivo (100, 300, 700) y comprende una parte secundaria (608) dispuesta en la unidad de montaje (106) de manera móvil con respecto al soporte estático.

8. Dispositivo (100, 300, 700) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la unidad de impulsión eléctrica comprende una serie, particularmente por lo menos tres, más particularmente, por lo menos cuatro, motores eléctricos lineales (112) para funcionar paralelamente entre sí de manera sincronizada.

9. Dispositivo (100, 300, 700) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la unidad de control (114)

está adaptada para controlar la unidad de impulsión eléctrica para acelerar el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) de acuerdo con un perfil de velocidad y/o perfil de aceleración predeterminado.

10. Dispositivo (100, 300, 700) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la unidad de control (114) está adaptada para controlar la unidad de impulsión eléctrica para acelerar el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) , de acuerdo con un perfil de velocidad trapecial predeterminado, y/o en el que la unidad de control (114) está adaptada para controlar la unidad de impulsión eléctrica para acelerar el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) durante un primer intervalo de tiempo, para regular una velocidad constante del cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) durante un segundo intervalo de tiempo que sigue al primer intervalo de tiempo y para desacelerar el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) durante un tercer intervalo de tiempo que sigue al segundo intervalo de tiempo y/o en el que el dispositivo (100, 300, 700) está adaptado de manera que,

exclusivamente por la unidad de impulsión eléctrica, la unidad de montaje (106) y el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) montado en la misma, son acelerados durante el primer intervalo de tiempo, son desplazados con una velocidad constante durante el segundo intervalo de tiempo y son desacelerados durante el tercer intervalo de tiempo y/o comprendiendo un estator sobre el que la unidad de montaje (106) es desplazable a lo largo de una trayectoria predeterminada y/o en el que el estator comprende un carril de guía (124, 302, 604) sobre el que la unidad de montaje (106) es desplazable a lo largo de una trayectoria predeterminada y/o comprendiendo una unidad de medición adaptada para medir datos indicativos del movimiento del cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) montado sobre la unidad de montaje (106) y para suministrar los datos de medición a la unidad de control (114) como base para controlar la unidad eléctrica de impulsión y/o en el que la unidad de medición está adaptada para llevar a cabo una medición de longitud del cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) montado sobre la unidad de montaje (106) .

11. Dispositivo (100, 300, 700) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende una unidad de análisis adaptada para detectar y evaluar datos indicativos del comportamiento del cuerpo de pruebas (102, 308,

502, 506) durante la investigación y/o comprendiendo una interfaz del usuario (130) para posibilitar al usuario comunicarse con el dispositivo (100, 300, 700) .

12. Dispositivo (100, 300, 700) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende un contrapeso (706)

configurado para su desplazamiento mecánico durante la impulsión mecánica de la unidad de montaje (106) y el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) montado sobre la misma, en el que el contrapeso (706) es desplazado a lo largo de una dirección de movimiento que está orientada en oposición con respecto a la dirección de movimiento de la unidad de montaje (106) y el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) montado en la misma, en el que, en particular, una masa del contrapeso (706) es igual a la masa del cuerpo de pruebas (102, 308, 502,

506) montado sobre la unidad de montaje (106) , y/o comprendiendo un convertidor de fuerza que acopla mecánicamente al contrapeso (706) con la unidad de montaje (106) y el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) montado sobre la misma, de manera que el convertidor de fuerza convierte una fuerza que actúa sobre la unidad de montaje (106) y el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) montado en la misma, en una fuerza convertida que actúa sobre el contrapeso (706) ,

en el que el convertidor de fuerza comprende, en particular, un mecanismo de tracción por cable (710) que tiene un cable que conecta el contrapeso (706) con la unidad de montaje (106) para invertir un vector de fuerza que actúa sobre la unidad de montaje (106) y el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) montado en la misma en un vector de fuerza inversa que actúa sobre el contrapeso (706) , en el que el estator comprende, en particular, otro carril de guía (802) sobre el que es desplazable el contrapeso 45 (706) a lo largo de otra trayectoria predeterminada y/o comprendiendo una base (716) de montaje de un robot para montar un robot para desplazar espacialmente el dispositivo (100, 300, 700) .

13. Dispositivo (100, 300, 700) , según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la longitud del dispositivo (100, 300, 700) , a lo largo de la cual se puede desplazar la unidad de montaje (106) , es mayor de 800 mm,

particularmente, mayor de 1000 mm, mayor de 2000 mm y/o en el que la unidad de control (114) está adaptada para controlar una prueba de “latigazo”.

14. Procedimiento para la investigación de un cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) , en el que el procedimiento comprende la impulsión mecánica de una unidad de montaje (106) en un cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) ,

montado de manera fija sobre aquélla durante toda la investigación, exclusivamente por medio de una unidad de impulsión eléctrica, en el que la unidad de impulsión eléctrica comprende un motor eléctrico lineal (112) ; controlar la unidad de impulsión eléctrica para acelerar el cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) montado sobre la unidad de montaje (106) .

15. Soporte legible por ordenador, en el que está almacenado un programa de ordenador de investigación de un cuerpo de pruebas (102, 308, 502, 506) , cuyo programa de ordenador, cuando es ejecutado por un procesador, está adaptado para llevar a cabo o controlar el procedimiento según la reivindicación 14.


 

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