III:INTRODUCCION:
En la actualidad la tecnología avanza día a día y la perspectiva de los fabricantes de automóviles, difiere de épocas anteriores, en las cuales se centraban en la evolución de motores más rápidos y de mayor potencia. La evolución de los sistemas de suspensión avanza avanza paralelamente con la evolución de los vehículos. Se implementaron primero sistemas de suspensión simples ue !nicamente constaban de ballestas, el cual me"oró el confort en el vehículo, pero surgieron varios problemas con la implementación de este sistema, uno de estos fue ue el vehículo perdía estabilidad, entonces se introdu"eron los resortes helicoidales y las barras de torsión y de igual forma ue en el sistema de ballestas e#istieron e#istieron problemas relacionados con la estabilidad, entonces se fabricaron amortiguadores, ue seencargaban seencargaban de absorber vibraciones y oscilaciones producidas por otros elementos ue componen el sistema de suspensión. Sistema de suspensión
La misión del sistema de suspensión de un automóvil es hacer más cómoda la del mismo para los ocupantes y contribuir en todo momento a la mayor estabilidad del vehículo. $ara cumplir estos ob"etivos deberá tener dos cualidades importantes% a. Elasticidad ue evita ue las
desigualdades desigualdades del terreno se transmitan al vehículo
en forma de golpes secos. b. Amortiguación ue impide un balanceo e#cesivo. &demás también es necesario ue cumplan con otras cualidades complementarias% 'ransmitir 'ransmitir las fuerzas f uerzas de aceleración y de frenada entre los e"es y bastidor.
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(esistir los efectos de las curvas. )onservar el ángulo de dirección en todo el recorrido. )onservar el paralelismo entre los e"es y la perpendicularidad del bastidor. $roporcionar una estabilidad adecuada al e"e de balanceo. Soportar la carga del vehículo. (esistir el par motor y de frenada.
Componentes del sistema de suspensión
Los componentes del sistema de suspensión en general se clasifican en% 1.
Ballestas
*no de los elementos elásticos utilizado en los sistemas de suspensión es la ballesta .está compuesta por una serie de ho"as de acero ue se mantienen aplicadas una contra otra, formando un con"unto elástico y de gran resistencia a la rotura.
+. Muelles: Estos se utilizan en casi todos los automóviles de turismo en sustitución de las ballestas, tienen la venta"a de conseguir una elasticidad blanda debido al gran recorrido del resorte. Están formados por un alambre de acero enrollado en forma de espiral, tienen la función de absorber los golpes ue recibe la rueda.
. Barra de torsión: Es utilizado en algunos turismos con suspensión independiente. Es de un acero especial para muelles, de sección redonda o cuadrangular y cuyos e#tremos se hallan fi"ados, uno, en un punto rígido y el otro en un punto móvil, donde se halla la rueda.
-. Barra estabilizadora: Es una barra de hierro, ue suele colocarse en la suspensión trasera, su misión es impedir ue el muelle de un lado se comprima e#cesivamente mientras ue por el otro se distiende . Cojinetes elásticos: Los co"inetes elásticos son elemento de componentes de la suspensión facilitando un peue/o desplazamiento. 6. ótulas:
Las rótulas constituyen un elemento de unión y fi"ación de la suspensión y de la dirección, ue permite su pivotamiento y giro manteniendo la geometría de las ruedas. La fi"ación de las rótulas se realiza mediante tornillos o roscados e#teriores o interior !. Mangueta " buje
La mangueta de la suspensión es una pieza fabricada con acero o aleaciones ue une el bu"e de la rueda y la rueda a los elementos de la suspensión, tirantes, trapecios, amortiguador, etc. 0. #rapecios o brazos de suspensión: Son brazos articulados fabricados en fundición o en chapa de acero embutida ue soportan al vehículo a través de la suspensión. *nen la mangueta y su bu"e mediante elementos elásticos y elementos de guiado 1rótulas2 al vehículo soportando los esfuerzos generados por este en su funcionamiento.
$. #opes de suspensión
Estos topes pueden ser elásticos o semirrígidos en forma de taco o en forma de casuillo. Su función es servir de tope para el con"unto de la suspensión, de manera ue en una compresión e#cesiva esta no se detiene.
1%. Amortiguadores
'ienen como misión absorber el e#ceso de fuerza del rebote del vehículo, es decir, eliminando los efectos oscilatorios de los muelles. $ueden ser de fricción o hidráulicos y estos !ltimos se dividen en giratorios, de pistón y telescópicos, éstos son los más usados. 'anto un sistema como el otro permiten ue las oscilaciones producidas por las irregularidades de la marcha sean más elásticas. $ara controlar el n!mero y la amplitud de estas, se incorporan a la suspensión los amortiguadores. )&(&)'E(3S'3)&S 4EL &*'56573L • • • • • • • • • • • •
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1 pais de origen USA G general motors C camion E sistemas de freno hidralico !"##1$%### l& '( C ca&ina con)encional 1 peso de * ton+ , dos pertas en la ca&ina D ,+1 litors de C-E.RO/ET modelo G 0 &laer 2 a3o 1001 ' che)rolet 4int 156,7" nmero secencial de la planta
$&('ES )58SE)*'37&S 9 :*8)358&63E8'5 ;o"a maestra 5"os de ballesta ;o"a contramaestra 'omillo capuchino &brazaderas
3magen de auto -#- <6) El oscilador no amortiguado
En otras secciones se estdia la cinem8tica 9 la din8mica del oscilador armnico+ ;ste es n sistema ideal go&ernado por la le9 de -oo an?e pede generaliarse a mchas otras sitaciones+ En el caso de n resorte ?e oscila en na sola dimensin la le9 de -oo
siendo x la elongación del resorte !distancia respecto a la posicin de e?ili&rio( Una part=cla sometida e@clsi)amente a la le9 de -oo
Este es n caso particlar de la ecacin para n mo)imiento armnico simple
siendo en este caso la frecencia natral
/a solcin general de esta ecacin diferencial es na oscilacin sinsoidal
con A la amplitd de las oscilaciones> la fase inicial o constante de fase+ Este mo)imiento es peridico> de forma ?e
Esta solcin tam&in se pede escri&ir como na com&inacin lineal de n seno 9 n coseno
con
/os )alores de las constantes b1 9 b5 peden calclarse tam&in a partir de las condiciones iniciales del mo)imiento
Ecuación del oscilador amortiguado
/a segnda le9 de NeBton para n oscilador armnico con amortigamiento )iscoso !en na dimensin( se escri&e entonces
asando todo al primer miem&ro
Aplicando ?e la )elocidad 9 la aceleracin son las primera 9 segnda deri)adas respecto al tiempo de la elongacin nos ?eda la ecacin diferencial
Di)idiendo por la masa de la part=cla podemos escri&irla como
Esta es la ecacin diferencial del oscilador armnico amortigado+ La constante
es la frecuencia propia del oscilador+ E?i)ale a la frecencia natral con la ?e oscilar=a el resorte si no t)iera roamiento+ Como )eremos> la presencia de roamiento redce la frecencia de las oscilaciones+ La segunda constante
es la constante de amortiguamiento + ide la magnitd de la friccin> siendo ma9or canto m8s intensa sea sta+
Tanto la frecencia propia # como la constante de amortigamiento F tienen dimensiones de in)ersa de n tiempo 9 se miden en s1 en el SI+
Procedimiento de suspensión
Es conocido ?e la frecencia fndamental de n sistema de sspensin de&e encontrarse alrededor de 1- 9 ?e s amortigamineto de&e tener n )alor de orden de #+57
)omo se observa en este e"emplo. La frecuencia real del sistema se diferencia muy poco de la frecuencia ue se obtiene considerando, el sistema sin amortiguamiento como se había dado. )omo primer etapa de simulación se considera sometido al sistema, simplemente a su peso propio es decir se resuelve la ecuación
85'&%SE &4>*8'& L& (ES5L*)358 4E L& &$L3)&)3?8 4E '(&S8:5(6&4& L&$L&)E •
Modelo de & grados de libertad '&()*+
