Análisis del sistema de suspensión

Introducción
El confort de un vehículo depende en gran medida del diseño de su suspensión. La tendencia actual propone la inserción de sistemas de control semiactivo, garantizando la estabilidad ycomodidad del vehículo ante la aparición de cualquier evento en la carretera. En este documento estudiaremos la suspensión de un Volkswagen Polo de 64CV. Datos característicos:
Peso total autorizado1630kg
Peso en vacío 1090kg
Relación de pesos entre ejes 55%, 45%
Relación de pesos entre masa 90%, 10%
Análisis del sistema de suspensión
Vamos a simplificar el sistema a una sola rueda segúnel siguiente esquema:

A partir de este sistema, podemos deducir:

Donde:

Para el cálculo de la masa, consideramos que la rueda a estudiar será una rueda delantera, por lo tanto la masa será:(0.55x1630)/2=448.25kg
Para calcular la constante del muelle, hemos realizado un método experimental. Basándose en la ley de Hooke: donde y m es una masa que hace descender la suspensión delcoche. La expresión nos quedaría tal que así:

Para sacar la constante de amortiguamiento, procederemos a valorar con diferentes z, comprendidos entre 0.15 y 0.25, estudiando su comportamiento con unstep 0.1.
En primer lugar, calculamos la frecuencia natural del muelle:

Vemos que este valor esta entre 1 y 1.6 que son los valores óptimos para asegurar la confortabilidad de los ocupantes delvehículo.
Por otro lado sabemos que:


Valoramos la respuesta al sistema frente al step 0.1 indicado anteriormente, obteniendo las siguientes gráficas:




Elegimos la gráfica en la cuál z = 0.25por comparativa observando la respuesta aproximadamente en el coche. Vemos que el valor de z entra en los valores normales de un turismo.
Despejando en la ecuación, obtenemos un valor deAhora procedemos a estudiar las distintas fuerzas. Para poder hallar la fuerza inducida necesitamos conocer en primer lugar la ecuación del badén a estudiar:

Para ello procedemos a hacer...