Especialidad
Páginas: 25 (6111 palabras)
Publicado: 11 de enero de 2013
TEMA 5
La adherencia entre la rueda y el pavimento. Rozamiento del caucho. La influencia de capas de agua en la superficie. Influencia del tipo de superficie. Influencia de las características del neumático. Movimiento de la rueda. Rodadura simple. Rodadura y desplazamiento. Medida de coeficientes de resistencia al deslizamiento. Valores mínimos de la resistencia al deslizamiento.1. LA ADHERENCIA ENTRE RUEDA Y PAVIMENTO.
2. ROZAMIENTO DEL CAUCHO.
3. LA INFLUENCIA DE LAS CAPAS DE AGUA EN SUPERFICIE.
4. INFLUENCIA DEL TIPO DE SUPERFICIE Y DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL NEUMÁTICO.
5. RODADURA SIMPLE: RODADURA Y DESPLAZAMIENTO
6. MEDIDA DE COEFICIENTES DE RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO.
7. EVOLUCIÓN DEL COEFICIENTE DERESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO.
8. VALORES MÍNIMOS DE RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO.
1. LA ADHERENCIA ENTRE RUEDA Y PAVIMENTO
Al analizar el comportamiento dinámico del vehículo que avanza por la carretera, aparecen una serie de fuerzas cuyo origen y comportamiento vamos a analizar en este tema. Básicamente, el vehículo requiere un sistema de propulsión para vencer la resistencia a larodadura de la carretera.
No obstante, para lograr un avance cómodo y sobre todo seguro del vehículo a lo largo de la carretera, no basta con vencer la resistencia a la rodadura: para que persista un equilibrio sin deslizamiento, se hace preciso que la relación entre las fuerzas horizontales y verticales en cada rueda no supere el valor del coeficiente de resistencia al deslizamiento entreneumático y firme.
El conocimiento del valor del precitado coeficiente es esencial para el proyecto y para las operaciones de explotación y conservación de la carretera. El conocimiento de los factores que determinan su valor permitirá escoger el tipo de neumático y pavimento mas adecuado en cada situación.
2. ROZAMIENTO DEL CAUCHO
La rueda hinchable de goma fue inventada por Dunlop en 1888,para aplicarla a la bicicleta, y en 1890 ya se había aplicado a los automóviles. Posteriormente, en 1909 el químico Alemán Hoffmann logró fabricar una sustancia sintética, el metilisopreno, que es la base del caucho sintético. No obstante, el caucho tardaría más de 20 años en imponerse: hacia 1938 ya era el componente fundamental, aunque todavía las ruedas llevaban parte de fibras de algodón. Elprimer neumático hecho totalmente de caucho lo diseño CONTINENTAL en 1942.
Desde entonces, si bien el material no ha variado sustancialmente en su aspecto, si se han producido nuevos desarrollos químicos que han mejorado sensiblemente las propiedades: en especial de pueden destacar los cauchos de estireno-butadieno en solución (mejora de las propiedades antideslizantes sobre mojado) y lasustitución del negro de humo como material de relleno por el sílice (mejora la resistencia al desgaste y a la rodadura).
La ley del rozamiento según la mecánica clásica (sólidos indeformables) establece que al deslizar un cuerpo sobre otro, surge en oposición a este deslizamiento una fuerza en sentido contrario al movimiento proporcional a la fuerza normal (perpendicular) a las superficies encontacto. Y que el factor de proporcionalidad depende exclusivamente de la naturaleza de los materiales en contacto. Esta ley viene a ser suficientemente exacta para muchos materiales, pero no lo es en algunos casos como el caucho y materiales similares, en los que resultaría muy aproximada.
En el caso del caucho, los principales mecanismos físicos por los que un neumático proporciona su capacidad deadherencia con el suelo son dos: adherencia y deformación. Ambos son descritos a continuación para el caso de una pieza cualquiera de caucho apoyada sobre una superficie rugosa.
-Rozamiento por adherencia (Fig 1): Es debido a las interacciones moleculares en el área de contacto que será preciso romper para posibilitar el deslizamiento. Sobre superficies secas y limpias este rozamiento es...
La adherencia entre la rueda y el pavimento. Rozamiento del caucho. La influencia de capas de agua en la superficie. Influencia del tipo de superficie. Influencia de las características del neumático. Movimiento de la rueda. Rodadura simple. Rodadura y desplazamiento. Medida de coeficientes de resistencia al deslizamiento. Valores mínimos de la resistencia al deslizamiento.1. LA ADHERENCIA ENTRE RUEDA Y PAVIMENTO.
2. ROZAMIENTO DEL CAUCHO.
3. LA INFLUENCIA DE LAS CAPAS DE AGUA EN SUPERFICIE.
4. INFLUENCIA DEL TIPO DE SUPERFICIE Y DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL NEUMÁTICO.
5. RODADURA SIMPLE: RODADURA Y DESPLAZAMIENTO
6. MEDIDA DE COEFICIENTES DE RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO.
7. EVOLUCIÓN DEL COEFICIENTE DERESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO.
8. VALORES MÍNIMOS DE RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO.
1. LA ADHERENCIA ENTRE RUEDA Y PAVIMENTO
Al analizar el comportamiento dinámico del vehículo que avanza por la carretera, aparecen una serie de fuerzas cuyo origen y comportamiento vamos a analizar en este tema. Básicamente, el vehículo requiere un sistema de propulsión para vencer la resistencia a larodadura de la carretera.
No obstante, para lograr un avance cómodo y sobre todo seguro del vehículo a lo largo de la carretera, no basta con vencer la resistencia a la rodadura: para que persista un equilibrio sin deslizamiento, se hace preciso que la relación entre las fuerzas horizontales y verticales en cada rueda no supere el valor del coeficiente de resistencia al deslizamiento entreneumático y firme.
El conocimiento del valor del precitado coeficiente es esencial para el proyecto y para las operaciones de explotación y conservación de la carretera. El conocimiento de los factores que determinan su valor permitirá escoger el tipo de neumático y pavimento mas adecuado en cada situación.
2. ROZAMIENTO DEL CAUCHO
La rueda hinchable de goma fue inventada por Dunlop en 1888,para aplicarla a la bicicleta, y en 1890 ya se había aplicado a los automóviles. Posteriormente, en 1909 el químico Alemán Hoffmann logró fabricar una sustancia sintética, el metilisopreno, que es la base del caucho sintético. No obstante, el caucho tardaría más de 20 años en imponerse: hacia 1938 ya era el componente fundamental, aunque todavía las ruedas llevaban parte de fibras de algodón. Elprimer neumático hecho totalmente de caucho lo diseño CONTINENTAL en 1942.
Desde entonces, si bien el material no ha variado sustancialmente en su aspecto, si se han producido nuevos desarrollos químicos que han mejorado sensiblemente las propiedades: en especial de pueden destacar los cauchos de estireno-butadieno en solución (mejora de las propiedades antideslizantes sobre mojado) y lasustitución del negro de humo como material de relleno por el sílice (mejora la resistencia al desgaste y a la rodadura).
La ley del rozamiento según la mecánica clásica (sólidos indeformables) establece que al deslizar un cuerpo sobre otro, surge en oposición a este deslizamiento una fuerza en sentido contrario al movimiento proporcional a la fuerza normal (perpendicular) a las superficies encontacto. Y que el factor de proporcionalidad depende exclusivamente de la naturaleza de los materiales en contacto. Esta ley viene a ser suficientemente exacta para muchos materiales, pero no lo es en algunos casos como el caucho y materiales similares, en los que resultaría muy aproximada.
En el caso del caucho, los principales mecanismos físicos por los que un neumático proporciona su capacidad deadherencia con el suelo son dos: adherencia y deformación. Ambos son descritos a continuación para el caso de una pieza cualquiera de caucho apoyada sobre una superficie rugosa.
-Rozamiento por adherencia (Fig 1): Es debido a las interacciones moleculares en el área de contacto que será preciso romper para posibilitar el deslizamiento. Sobre superficies secas y limpias este rozamiento es...
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