Método para la corrección de la excentricidad de una rueda de un vehículo en las máquinas de equilibrado o similares.

Un método (1) para corregir la excentricidad de una rueda del vehículo en las máquinas de equilibrado o similares,

que comprende:

- una fase de lectura (2, 2') para la lectura de la desviación de la excentricidad radial de la llanta de una rueda que debe ser equilibrarda y la desviación de la excentricidad radial del neumático de la dicha rueda, en una pluralidad de posiciones angulares predeterminadas (n) a lo largo de todo el perímetro exterior de dicha llanta y de dicho neumático;

- una fase de proceso (7) de los valores ((x)α, n)) de la desviación de la excentricidad radial total de dicha rueda, a partir de dichas desviaciones de la excentricidad radial de la llanta y del neumático leídas y de acuerdo con las posiciones de acoplamiento angular (α) entre dicha llanta y dicho neumático;

- una fase de definición (8) para definir un índice de irregularidad geométrica (I(α)) de dicha rueda, determinado según los valores de desviación de la excentricidad radial total (x(α,n)) de dicha rueda y según la posición de acoplamiento angular (α) entre dicha llanta y dicho neumático;

- una fase de determinación (9) para determinar una posición angular de acoplamiento óptimo entre dicho neumático y dicha llanta, seleccionada de entre todas las posiciones posibles de acoplamiento angular, en el cual el valor de dicho índice es mínimo (I(α));

caracterizado por el hecho de que dicho índice (I(α) se calcula a partir de los valores de los armónicos relativos a la desviación de la excentricidad radial total (x(α,n)) de la rueda y determinado de acuerdo con los métodos de análisis de funciones periódicas matemáticas y por el hecho de que dichos armónicos componen el primer armónico y por lo menos un armónico de un orden más elevado.

Método para la corrección de la excentricidad de una rueda de un vehículo en las máquinas de equilibrado o similares Esta invención se refiere a un método para la corrección de la excentricidad de una rueda de un vehículo en las máquinas de equilibrado o similares.

Es conocido que esas ruedas de vehículo, en general, constan de una llanta metálica cilíndrica teniendo, en los extremos axiales, bridas anulares entre las cuales está definido un canal para que se enclave un neumático elástico.

En particular, las partes laterales del neumático, también llamadas "talones", están ajustadas firmemente en las bridas anulares arriba mencionadas.

El desgaste de los neumáticos o incluso la presencia de fallos de fabricación dan como resultado irregularidades geométricas de la llanta y del neumático que, durante el uso, se muestran como vibraciones del vehículo.

En consecuencia, es conocida la necesidad de realizar periódicas operaciones de equilibrado de la rueda adecuadas para re-establecer la condición optima del vehículo.

Las operaciones de equilibrado tradicionales requieren la colocación de pesos, hechos generalmente de plomo, en puntos predeterminados de la rueda y a lo largo de la llanta.

Estas operaciones se realizan generalmente usando maquinas de equilibrado compuestas por una estructura portante que soportando el agarre de la rueda y los medios de rotación, del tipo de un eje horizontal que puede hacerse girar axialmente por medio de medios de motor y en los que la llanta de la rueda está codificada.

La medida del desequilibrio de la rueda es leída durante la rotación por dispositivos electrónicos o electro-mecánicos específicos, tales como transductores de fuerza instalados a lo largo del eje horizontal. Normalmente, cada una de las lecturas medidas es relativa a una posición angular respectiva de la rueda en el eje de rotación.

La colocación de los pesos permite compensar sólo los efectos de la irregularidad de la rueda en la distribución de las fuerzas centrífugas durante la rotación, pero, sin embargo no resuelve los problemas vinculados a los defectos de la geometría de la rueda en sí misma.

Por esta razón, en las maquinas equilibradoras modernas, la operación del equilibrado a menudo va precedida de un procedimiento de optimización de acoplamiento entre el neumático y la llanta, con el fin de reducir los efectos de la irregularidad geométrica de las ruedas.

Tal procedimiento de optimización contempla generalmente una fase preliminar de medición de la desviación radial de la llanta y la excentricidad del neumático durante una o más rotaciones completas de la rueda, que normalmente se realiza por medio de sensores de medición adecuados con o sin contacto (por ejemplo, calibradores o sensores ópticos) . Después de la adquisición de los datos de la excentricidad viene el análisis de las curvas adquiridas y la determinación de los vectores de excentricidad relativos a la llanta y al neumático.

Tales vectores de excentricidad se calculan generalmente a partir de los valores punta de máxima o mínima desviación radial o, alternativamente, a partir de los primeros valores armónicos de las curvas adquiridas determinadas según los métodos matemáticos conocidos de análisis de función periódica.

El neumático es entonces girado con respecto a la llanta hasta que alcanza una posición angular óptima, en la cual los vectores de excentricidad predeterminados de la llanta y el neumático están en contraste el uno con el otro con el fin de minimizar el vector de excentricidad resultante de la rueda.

Estos procedimientos de optimización relacionados con el acoplamiento entre la llanta y neumático tienen a pesar de todo un número de inconvenientes.

En particular, el uso de los vectores de excentricidad, determinados a partir de los valores de desviación máxima o de los primeros valores armónicos de las curvas adquiridas, limita el análisis a un solo componente de excentricidad de llanta y neumático y no considera las excentricidades geométricas totales de la rueda.

Los documentos de las patentes US 2005/055153 y U.S. 5.103.595 divulgan algunos tipos de procedimientos de optimización conocidos.

El objetivo principal de esta invención es identificar un método para la corrección de la excentricidad de una rueda de un vehículo en maquinas de equilibrado o similares que permita minimizar los efectos de las irregularidades de la rueda como un todo.

Otro objetivo de esta invención es descubrir un método para la corrección de la excentricidad de una rueda de un vehículo en máquinas de equilibrado o similares que permita superar los inconvenientes mencionados de la Técnica conocida dentro del ámbito de una solución simple y racional que sea fácil y eficaz para el uso, así como que tenga un coste bajo.

Todos los objetivos anteriores se logran mediante este método para la corrección de la excentricidad de una rueda del vehículo en maquinas de equilibrado o similares, según la reivindicación 1.

Otras características y ventajas de esta invención aparecerán más evidentes de la descripción de una preferente, pero no sólo, realización de un método para corregir la excentricidad de una rueda de un vehículo en las maquinas de equilibrado o similares, ilustrada indicativamente por medio de un ejemplo no limitante en los dibujos adjuntos, en donde:

La figura 1 es un diagrama general ilustrando una primera realización del método según la invención,

La figura 2 es un diagrama general ilustrando una segunda realización del método según la invención;

La figura 3 muestra esquemáticamente la desviación de la excentricidad radial total de una rueda calculada mediante el método según la invención.

Con referencia particular a estas figuras, ha sido designado de manera general por 1, un método para la corrección de la excentricidad de una rueda de un vehículo, particularmente aplicable en las máquinas de equilibrado o similares.

En concreto, el método 1 puede implementarse mediante un programa de software integrado con el software de control de una máquina convencional de equilibrado de ruedas de vehículos.

El método 1 consta de una fase de lectura 2 de la desviación de la excentricidad radial de la llanta de la rueda que debe ser equilibrada y de la desviación de la excentricidad radial del neumático de dicha rueda.

Tales valores de desviación se leen en una pluralidad de posiciones angulares predeterminadas a lo largo de todo el perímetro exterior de la llanta y el neumático durante una o más rotaciones completas de la rueda.

En particular, según una primera realización del método 1, la fase de lectura 2 consta de una primera fase de adquisición 3 de una pluralidad de mediciones del radio del neumático, realizado en las anteriormente mencionadas posiciones angulares y a lo largo de todo el perímetro exterior durante al menos una rotación completa de la rueda.

La fase 2 de lectura consta además de una subsecuente fase primera de cálculo 4 de la desviación de la excentricidad radial del neumático determinada a partir de la pluralidad de las mediciones adquiridas del radio durante la primera fase de adquisición 3.

Provechosamente, la primera fase de cálculo se puede hacer mediante la comparación de cada una de las mediciones del radio del neumático con el valor medio de referencia de radio; en particular, dicho radio promedio puede ser determinado considerando todas las mediciones adquiridas del radio del neumático.

Del mismo modo, la fase de lectura 2 consta de una segunda fase de adquisición 5 de una pluralidad de mediciones de radio de la llanta, hechos en las anteriormente mencionadas posiciones angulares y a lo largo de todo el perímetro exterior durante al menos una rotación completa de la rueda.

La fase de lectura 2 se compone de una subsecuente segunda fase de cálculo 6 de la desviación de la excentricidad radial de la llanta determinada a partir de la pluralidad de las mediciones de radio adquiridas durante la segunda fase de adquisición 5.

Provechosamente, la segunda fase de cálculo puede efectuarse mediante la comparación de cada una de las mediciones del radio de la llanta con el valor promedio de radio de referencia; en particular, puede determinarse dicho radio promedio considerando todas las mediciones adquiridas del radio de la llanta.

La rueda es fijada girando sobre los medios de agarre y de rotación de la máquina de equilibrado y la fase de adquisición primera 3 y la segunda fase de adquisición 5 se realizan por medio de sensores de medición adecuados con o sin contacto como, tales por ejemplo, calibradores... [Seguir leyendo]

1. Un método (1) para corregir la excentricidad de una rueda del vehículo en las máquinas de equilibrado o similares, que comprende:

- una fase de lectura (2, 2') para la lectura de la desviación de la excentricidad radial de la llanta de una rueda que debe ser equilibrarda y la desviación de la excentricidad radial del neumático de la dicha rueda, en una pluralidad de posiciones angulares predeterminadas (n) a lo largo de todo el perímetro exterior de dicha llanta y de dicho neumático;

- una fase de proceso (7) de los valores ( (x) a, n) ) de la desviación de la excentricidad radial total de dicha rueda, a partir de dichas desviaciones de la excentricidad radial de la llanta y del neumático leídas y de acuerdo con las posiciones de acoplamiento angular (a) entre dicha llanta y dicho neumático;

- una fase de definición (8) para definir un índice de irregularidad geométrica (I (a) ) de dicha rueda, determinado según los valores de desviación de la excentricidad radial total (x (a, n) ) de dicha rueda y según la posición de acoplamiento angular (a) entre dicha llanta y dicho neumático;

- una fase de determinación (9) para determinar una posición angular de acoplamiento óptimo entre dicho neumático y dicha llanta, seleccionada de entre todas las posiciones posibles de acoplamiento angular, en el cual el valor de dicho índice es mínimo (I (a) ) ;

caracterizado por el hecho de que dicho índice (I (a) se calcula a partir de los valores de los armónicos relativos a la desviación de la excentricidad radial total (x (a, n) ) de la rueda y determinado de acuerdo con los métodos de análisis de funciones periódicas matemáticas y por el hecho de que dichos armónicos componen el primer armónico y por lo menos un armónico de un orden más elevado.

2. Un método (1) según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho índice (I (a) ) está compuesto por una variable positiva continua.

3. Un método (1) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho índice (I (a) ) está definido de acuerdo con la siguiente formula

donde X (a, k) es la transformada de Fourier discreta en N puntos de dicha desviación de la excentricidad radial total (x (a, n) ) y a es la posición de acoplamiento angular entre dicha llanta y dicho neumático.

4. Un método (1) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicha desviación de la excentricidad radial total (x (a, n) ) se procesa según la siguiente formula

donde y (a, n) es el radio calculado de la rueda, y (a) es el radio medio de la rueda, a es la posición de acoplamiento angular entre dicha llanta y dicho neumático y n son las posiciones de lectura angular en la llanta y el neumático de dicha rueda.

5. Un método (1) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicha fase de determinación (9) de la posición de acoplamiento angular óptimo incluye minimizar (10) dicho índice (I (a) ) .

6. Un método (1) según la reclamación 5, caracterizado por el hecho de que dicho minimizado (9) incluye la aplicación del principio matemático de los mínimos cuadrados.

7. Un método (1) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicha fase de lectura (2) consta de una primera fase de adquisición (3) de una pluralidad de mediciones del radio de dicho neumático, en dichas posiciones angulares y a lo largo del perímetro exterior entero.

8. Un método (1) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicho fase de lectura (2, 2') incluye una segunda fase de adquisición (5) de una pluralidad de mediciones del radio de dicha llanta, en dichas posiciones angulares y a lo largo del perímetro exterior entero.

9. Un método (1) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicha fase de lectura (2) consta de una primera fase de cálculo (4) de la desviación de la excentricidad radial de dicho neumático a partir de dicha pluralidad de mediciones adquiridas del radio del neumático.

10. Un método (1) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicha fase de lectura (2, 2') , comprende una segunda fase de cálculo (6) de la desviación de la excentricidad radial de dicha llanta a partir de dicha pluralidad de mediciones adquiridas del radio de la llanta.

11. Un método (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicha primera fase de cálculo (4) comprende la comparación de cada una de las dichas mediciones del radio de dicho neumático con una media de radio de referencia obtenida a partir de todas las mediciones del radio de dicho neumático.

12. Un método (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicha segunda fase de cálculo (6) comprende la comparación de cada una de las dichas mediciones de radio dicha llanta con una media de radio de referencia obtenida a partir de todas las mediciones del radio de dicha llanta.

13. Un método (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicha fase de lectura (2') comprende una primera fase de adquisición (3') de una pluralidad de mediciones del radio de 20 dicha rueda, en dichas posiciones angulares y a lo largo del perímetro exterior entero.

14. Un método (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que dicha fase de lectura (2') comprende una primera fase de cálculo (4') de la desviación de la excentricidad radial de dicho neumático a partir de dicha pluralidad de mediciones adquiridas del radio de la dicha rueda y de dicha pluralidad de mediciones adquiridas del radio de dicha llanta.

15. Un método (1) de acuerdo con una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que incluye la rotación (11) de dicho neumático en dicha llanta hasta llegar a posición de acoplamiento angular óptima.