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• Erasmo Israel Garcia Ochoa

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1. |Complete el siguiente párrafo. (Ingeniería del transporte. Pág. 116)

Cuando una rueda neumática soporta un esfuerzo tractor que se transmite desde la llanta hasta el contacto con el suelo, sufre deformaciones circunferenciales que hace que la velocidad de translación V sea inferior a la teórica. Es decir, se comporta como si tuviese un radio efectivo inferior al nominal, siendo 𝒓𝒆 = 𝒓(𝟏 − 𝒊). Si los esfuerzos se incrementan, se produce un deslizamiento físico entre el neumático y la calzada que progresa desde la parte posterior de dicha huella de contacto hasta extenderse a toda ella en este último caso 𝒊 = 𝟏 y 𝒖 = 𝒖𝒅 < 𝒖𝒎𝒂𝒙 .

2. Indique las principales condiciones operativas que influyen en la resistencia a la rodadura. (Tema 1. Neumáticos. Diapositiva 19)



Velocidad: incremento de velocidad incrementa resistencia a rodadura.



Presión de inflado: sobre superficies duras, la resistencia a la rodadura disminuye al aumentar la presión; sobre superficies blandas, el efecto es justamente el opuesto, debido a un aumento del trabajo de penetración.



Carga sobre el neumático: al aumentar la carga aumenta la resistencia a la rodadura.



Temperatura: el incremento de temperatura de utilización hace disminuir el coeficiente de resistencia a la rodadura.



Esfuerzos longitudinales: aumenta la deformación de éste y, por tanto, aumenta la resistencia a la rodadura.

3. Dibuje el diagrama de evolución del coeficiente de adherencia longitudinal en función del deslizamiento. Identifique sobre el diagrama los puntos más relevantes. (Tema 1. Neumáticos. Diapositiva 22)

El coeficiente de adherencia 𝜇, puede tomar mas valores entre 0 y 𝜇𝑚𝑎𝑥 reduciendo su valor a 𝜇𝑑 en el caso de bloqueo de ruedas, efecto sumamente indeseable.

4. Indique los factores de influencia sobre los valores máximo y de deslizamiento del coeficiente de adherencia neumático-calzada que considere más importantes. (Tema 1. Neumáticos. Diapositiva 23)

5. Dibuje en un diagrama la evolución de los “coeficientes de adherencia longitudinal y lateral (ux; uy)” frente al deslizamiento.

6. Represente una rueda neumática en contacto con el suelo y todos sus elementos que intervienen en la resistencia a la rodadura. Liste los factores de diseño y construcción del neumático con relación sobre el coeficiente de rodadura. Indique valores aproximados del coeficiente de resistencia a la rodadura de neumático de turismo en los siguientes casos: (Ingeniería del transporte. Pág. 107, 108 y Tema 1. Neumáticos. Diapositiva 12) 

De

diseño

y

construcción

del

neumático:  Tipo de estructura (radial, diagonal).  Espesor de la banda de rodamiento y cinturón en su caso.  Materiales:

tejidos

y

compuestos.  Diámetro. 

Condiciones operativas:  Velocidad.  Presión de inflado.  Carga.  Temperatura.  Esfuerzos longitudinales (tracción o frenado).



Características de la superficie de rodadura:  Dureza.  Lisura.  Contaminantes y humedad.

HORMIGÓN O ASFALTO

0.015

SUP. DUREZA MEDIA

ARENA

0.08

0.30

7. Representar gráficamente el efecto del diámetro del neumático en el coeficiente de resistencia a la rodadura sobre diferentes superficies. (Ingeniería del transporte. Pág. 108)

8. Describir el efecto de la presión y de la carga sobre el neumático, sobre el valor de la resistencia a la rodadura. (Ingeniería del transporte. Pag.108)

La presión de inflado modifica la rigidez del neumático, hace variar la deformación, a igualdad de carga y, por tanto, las pérdidas de potencia. La carga sobre el neumático tiene un efecto contrario a la presión de inflado, pues, a igualdad de esta última, al aumentar la carga aumenta la deformación y, en consecuencia, la resistencia a la rodadura.

9. Definir el concepto de rigidez radial y representar gráficamente la relación con la presión de inflado del neumático. (Teoría de los vehículos automóviles. Pág. 35, 36)

La rigidez radial es un parámetro que caracteriza el comportamiento del neumático en dirección vertical, junto con el coeficiente de amortiguamiento equivalente.

10. Exprese las ecuaciones utilizadas para medir el deslizamiento de los neumáticos en tracción y en frenado. Comente las diferencias y las similitudes. (Teoría de los vehículos automóviles. Pág. 47, 49)

Tracción:

𝑖 = 1−

𝑉 𝑟𝑒 =1− Ω𝑟 𝑟

Frenado:

𝑖𝑝 = 1 −

𝑟Ω 𝑟 = 1− 𝑉 𝑟𝑒

Siendo: 𝑉

-

Velocidad de traslación del eje de la rueda

Ω

-

Velocidad angular de la rueda

𝑟𝑒

-

Radio efectivo de rodadura del neumático (𝑟𝑒 < 𝑟)

𝑖

-

Deslizamiento longitudinal

Si denominamos coeficiente de esfuerzo de tracción 𝑢𝑥𝑡 a la relación entre el esfuerzo 𝐹𝑥𝑡 y la carga P que gravita sobre el neumático, se representa la relación encontrada experimentalmente entre dicho coeficiente y el deslizamiento. Se denomina coeficiente de esfuerzo de frenado 𝑢𝑥𝑓 , a la relación entre el esfuerzo de frenado y la carga normal que actúa sobre el neumático.

11. Representar el esquema de comportamiento del neumático sometido a esfuerzos laterales. (Tema 1. Neumáticos. Diapositiva 29 y Teoría de los vehículos automóviles. Pág. 63)

12. Definir los conceptos de ángulo de deriva, avance del neumático y momento autoalineanté. (Teoría de los vehículos automóviles. Pág. 62, 63, 65) Angulo de deriva: Es cuando actúa una fuerza lateral (𝐹1 ) en dirección perpendicular al referido plano de la rueda, debido a la aceleración centrifuga en curvas o al empuje del aire, y el movimiento real del neumático respecto al suelo y se produce una trayectoria que forma un ángulo con el plano de la rueda.

Avance del neumático: Es cuando la huella hace contacto con el suelo y se genera una fuerza transversal 𝐹𝑌𝛼 igual y opuesta a 𝐹1 aunque no colineal con la proyección de esta sobre el plano de rodadura, esta fuerza actúa retrasada respecto a 𝐹1 OX a una distancia 𝑑𝑛 . Momento autoalineante: Es cuando el producto de 𝑑𝑛 por 𝐹𝑌𝛼 es el valor de un momento respecto al eje vertical, que tiende a alinear el plano de la rueda con la dirección del movimiento, ayudando a las ruedas a volver a su posición original, al terminar de recorrer una curva.

13. Escribir y representar gráficamente las expresiones de rigidez de deriva y de coeficiente de deriva. (Teoría de los vehículos automóviles. Pág. 66, 67, 69)

Rigidez de deriva 𝐾𝛼 = (

𝜕𝐹𝑦 ) 𝜕𝛼

𝐶𝛼 =

𝐾𝛼 𝐹𝑧

Coeficiente de deriva

14. Principales factores que afectan al comportamiento transversal del neumático. (Teoría de los vehículos automóviles. Pág. 67) 

Características estructurales y geométricas del neumático.



Carga normal.



Presión de inflado.



Fuerza longitudinal.



Angulo de caída.

15. Represente gráficamente la deformación y deslizamiento lateral de la huella de contacto neumático-suelo.