ES2345570T3 - Sistema para simular el efecto suelo para someter a prueba vehiculos o sus modelos simulados en tuneles de viento. - Google Patents
Sistema para simular el efecto suelo para someter a prueba vehiculos o sus modelos simulados en tuneles de viento. Download PDFInfo
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Abstract
Sistema para simular el efecto suelo para someter a prueba vehículos o sus modelos simulados en túneles de viento, que comprende: - una superficie (2) de apoyo para el vehículo; y - una cinta (7) de movimiento sin fin que tiene su rama superior incluida en la superficie (2) de apoyo, para la simulación del suelo en la zona que se extiende entre las ruedas del vehículo de un extremo a otro del mismo, estando caracterizado dicho sistema (1) porque comprende al menos dos cintas (8) de movimiento sin fin auxiliares, cuyas ramas superiores están incluidas en la superficie (2) de apoyo del vehículo, para la simulación del suelo, en los dos lados de una parte frontal de la cinta (7) de movimiento principal para simular el suelo, de tal manera que se sitúan en las zonas enfrente de las ruedas frontales del vehículo a motor.
Description
Sistema para simular el efecto suelo para
someter a prueba vehículos o sus modelos simulados en túneles de
viento.
La presente invención se refiere a un sistema
para simular el efecto suelo para someter a prueba vehículos o sus
modelos simulados en túneles de viento de un tipo conocido que
comprende una superficie de apoyo para el vehículo y una cinta de
movimiento sin fin que tiene su rama superior incluida en la
superficie de apoyo, para la simulación del suelo en la zona que es
extiende entre las ruedas del vehículo de un extremo al otro del
mismo.
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Un sistema del tipo mencionado anteriormente se
describe e ilustra, por ejemplo, en el documento WO 03/071248. En
la ejecución de una prueba en un túnel de viento, la cinta de
movimiento situada por debajo del vehículo está regulada de modo
que se mueve en la dirección del extremo posterior del vehículo de
modo que permite la simulación, de un modo lo más cercano posible a
la realidad, del efecto aerodinámico debido al movimiento relativo
de la superficie inferior del vehículo y el suelo cuando el vehículo
está desplazándose. La plataforma sobre la que está colocado el
vehículo está asociada a medios dinamométricos para realizar las
mediciones necesarias, y se dispone previamente de modo que pueda
girar alrededor de un eje central vertical con el fin de orientar
el vehículo en cualquier dirección horizontal con respecto a la
dirección del viento.
Debe indicarse que el dispositivo ilustrado en
el documento anterior mencionado anteriormente está diseñado para
pruebas en vehículos a motor que van a llevarse a cabo con el motor
del vehículo a motor en funcionamiento y con la transmisión
embragada puesto que comprende rodillos que giran libremente
mediante el acoplamiento de las ruedas accionadas por motor del
vehículo a motor. Sin embargo, para los fines de la presente
invención, dicha solución, aunque no se excluye a priori, no
es la preferida. De hecho, la invención está diseñada para
aplicarse en particular a plataformas del tipo, también conocido en
sí mismo, en el que se proporcionan medios accionados por motor,
por ejemplo medios de cinta o rodillo, para ocasionar la rotación de
las ruedas del vehículo, mientras que la estructura del propio
vehículo se mantiene en una posición fijada sobre la superficie de
apoyo de la plataforma mediante medios de soporte de cualquier tipo.
Por tanto, la invención puede aplicarse en particular a pruebas que
van a realizarse sobre vehículos a motor con el motor apagado, o en
general vehículos de cualquier tipo, incluyendo sin motor, o
modelos simulados de vehículos.
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El objeto de la presente invención es mejorar
las soluciones conocidas del tipo descrito anteriormente
proporcionando en particular un sistema que puede simular, de un
modo perfectamente conforme a la realidad, los efectos aerodinámicos
a los que se ve sometido el vehículo a motor cuando está
desplazándose, en particular en referencia al efecto suelo.
Con vistas a lograr dicho objetivo, el objeto de
la invención es un sistema que tiene todas las características a
las que se ha hecho referencia al comienzo de la presente
descripción, y caracterizado además porque dicho sistema está
dotado de al menos dos cintas de movimiento sin fin auxiliares,
cuyas ramas superiores están incluidas en la superficie de apoyo
del vehículo, para la simulación del suelo, en los dos lados de una
parte frontal de la cinta de movimiento principal, de tal manera
que están situadas en las zonas enfrente de las ruedas frontales
del vehículo a motor. En la presente descripción y en las
reivindicaciones siguientes, los términos "frontal" y
"posterior" se usan con referencia a la orientación de un
objeto sobre el que incide el viento relativo durante la prueba. El
extremo frontal de la cinta principal para simular el suelo es, en
consecuencia, sobre el que incide en primer lugar el viento durante
la prueba y que normalmente se encuentra en la parte frontal del
vehículo en la prueba.
Gracias a las características a las que se hizo
referencia anteriormente, el sistema según la invención puede
proporcionar datos más precisos y fiables con respecto a las
características aerodinámicas del vehículo a motor puesto que puede
tener en cuenta el efecto suelo también en las zonas de la
superficie inferior del vehículo situadas enfrente de las ruedas
frontales.
Es importante indicar que las cintas de
movimiento auxiliares que forman el objeto de la invención tienen
sólo la función de simular el suelo en zonas en las que no se apoyan
las ruedas del vehículo, y por tanto deben distinguirse, con
respecto a la colocación y función, de las soluciones conocidas en
las que se proporcionan cintas accionadas por motor para el
acoplamiento de las ruedas, diseñadas para imprimir rotación a las
ruedas. En particular, las cintas de movimiento auxiliares de la
invención están diseñadas para simular el suelo por debajo de la
parte frontal del vehículo y enfrente de las ruedas frontales del
vehículo. Es deseable una simulación lo más cercana posible a la
realidad en dicha zona en la medida en que el efecto suelo en este
caso tiene un impacto relativamente importante dado que sobre dicha
zona incide un flujo aerodinámico "limpio", es decir, uno que
no se ve influido por otros efectos, y en la medida en que en dicha
zona se proporcionan con frecuencia, especialmente en vehículos a
motor de alto rendimiento, superficies aerodinámicas que se
extienden por toda la anchura del vehículo.
En una realización preferida, las dos cintas de
movimiento auxiliares están situadas inmediatamente adyacentes a
los dos lados de la cinta de movimiento principal, a una distancia
de algunos milímetros de ésta.
Preferiblemente, además, según una
característica conocida por sí misma, la plataforma está dotada de
medios de rodillo o cinta accionados por motor para regular la
rotación de las ruedas del vehículo, que están constituidos por un
par de rodillos o cintas frontales y por un par de rodillos o cintas
posteriores que pueden ajustarse en posición separados a diferentes
distancias, tanto longitudinal como transversalmente, para adaptarse
a diferentes distancias entre los ejes y distancias entre las
ruedas de los vehículos. En particular, los rodillos o cintas para
regular la rotación de las ruedas pueden colocarse inmediatamente
adyacentes a los dos lados de la cinta de movimiento principal para
simular el suelo con el fin de permitir, para vehículos a motor con
una distancia entre las ruedas ligeramente mayor que la anchura de
la cinta principal para simular el suelo, la cobertura, con la
cinta principal, de prácticamente toda la anchura de la zona
comprendida entre las ruedas del vehículo a motor.
Tal como ya se mencionó, es necesario, sin
embargo, distinguir la total diferencia de colocación y función
entre las posibles cintas accionadas por motor proporcionadas para
imprimir rotación a las ruedas del vehículo a motor y las cintas de
movimiento auxiliares de la invención, que simulan el suelo en las
zonas enfrente de las ruedas frontales del vehículo a motor.
De nuevo en el caso de la realización preferida,
la cinta principal para simular el suelo discurre sobre un rodillo
frontal y un rodillo posterior. La cinta se acciona mediante un
motor que regula el rodillo posterior. El rodillo frontal de la
cinta principal recibe el movimiento de la cinta y lo transmite a
los rodillos frontales de las dos cintas auxiliares para simular el
suelo, siendo dichos rodillos frontales coaxiales con el rodillo
frontal de la cinta principal y estando acoplados al mismo en
rotación por medio de juntas de acoplamiento desembragables.
Además, la cinta principal y cada una de las
cintas auxiliares están dotadas cada una preferiblemente de medios
de ajuste de la tensión de la cinta y de medios de orientación de un
rodillo de la cinta para corregir posibles tendencias de la cinta a
desplazarse fuera de la posición correcta. Con este fin, el rodillo
posterior de la cinta principal y el rodillo posterior de cada
cinta auxiliar están soportados, cada uno, en los extremos por dos
soportes que pueden ajustarse en posición, por ejemplo por medio de
gatos eléctricos o cilindros hidráulicos, en la dirección
longitudinal de la cinta de modo que un ajuste simétrico de los dos
soportes ocasiona un ajuste de la tensión de la cinta, mientras que
un ajuste asimétrico ocasiona una rotación del eje del rodillo de
la cinta alrededor de un eje vertical, que puede controlarse para el
fin de corregir una tendencia de la cinta a salirse de su posición
correcta.
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Características y ventajas adicionales de la
invención surgirán de la descripción siguiente con referencia a la
lámina adjunta de dibujos, que se proporcionan meramente a modo de
ejemplo no limitativo y en los que:
- la figura 1 es una vista en perspectiva global
de un sistema según la invención;
- la figura 2 es una vista en perspectiva, a
escala ampliada, de un detalle de la figura 1; y
- la figura 3 ilustra una vista en perspectiva
del conjunto de las cintas de movimiento que forman parte de la
plataforma de la figura 1.
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En la figura 1, el número de referencia 1
designa en su totalidad una plataforma para someter a prueba
vehículos a motor en túneles de viento, que comprende una
superficie 2 de apoyo para el vehículo a motor. La plataforma se
dispone de antemano de un modo conocido en sí mismo (gracias al
acoplamiento de una pluralidad de ruedas 3 periféricas sobre una
guía 4 circunferencial soportada por un armazón 5 fijo) de modo que
puede girar alrededor de un eje central vertical con el fin de
permitir la orientación del vehículo a motor apoyado sobre la misma
con respecto a la dirección del viento. De nuevo de un modo conocido
en sí mismo, el sistema está asociado además a medios
dinamométricos (conectados a los rodillos 6 descritos a continuación
en el presente documento) que pueden permitir la medición de las
fuerzas a las que se ve sometido el vehículo a motor durante la
prueba.
En la presente descripción y en los dibujos
adjuntos no se ilustran los detalles de construcción de dichas
partes componentes de la plataforma dado que, tal como se ha
mencionado, pueden fabricarse de cualquier modo conocido y en la
medida en que además no entran, en sí mismas, dentro del alcance de
la presente invención.
La plataforma 1 está dotada además de dos pares
de rodillos 6 accionados por motor frontales y posteriores (véase
también la figura 2), diseñados para regular la rotación de las
ruedas del vehículo a motor, mientras que la estructura de este
último se mantiene fijada sobre la plataforma por medio del
acoplamiento por debajo del mismo de soportes (no ilustrados) de
cualquier tipo, también en este caso según una técnica conocida en
sí misma. Los rodillos 6 pueden ajustarse en posición separados a
diferentes distancias tanto longitudinal como transversalmente con
el fin de adaptarse a diferentes distancias entre los ejes y
distancias entre las ruedas de los vehículos. En particular, los
rodillos para regular la rotación de las ruedas pueden colocarse
inmediatamente adyacentes a los dos lados de la cinta de movimiento
principal para simular el suelo (véase la figura 2) para permitir,
para vehículos a motor con una distancia entre las ruedas
ligeramente mayor que la anchura de la cinta principal para simular
el suelo, la cobertura, con la cinta principal, de prácticamente
toda la anchura de la zona comprendida entre las ruedas del vehículo
a motor.
Además, los detalles de construcción de los
medios de motor que regulan los rodillos 6 y de los medios de
ajuste de la distancia entre los ejes y la distancia entre las
ruedas de los rodillos 6, así como de los medios de motor que
controlan dichos medios de ajuste, no se ilustran en el presente
documento en la medida en que pueden realizarse de cualquier modo
conocido y en la medida en que además la eliminación de dichos
detalles de los dibujos hace que estos últimos se entiendan de
manera más inmediata y fácil.
En la zona de la superficie 2 de apoyo, que va a
situarse por debajo del vehículo a motor, entre las ruedas del
vehículo a motor y de un extremo a otro del vehículo a motor, se
proporciona la rama superior de una cinta 7 de movimiento sin fin
(claramente visible en su totalidad en la figura 3). La rama
superior de la cinta 7 se sitúa a nivel con la superficie 2 de
apoyo y se extiende diametralmente casi por toda la extensión de la
plataforma 1 de modo que se garantiza la cobertura de toda la
longitud del vehículo situado sobre la plataforma.
Durante la ejecución de la prueba, la cinta 7 de
movimiento se pone en movimiento de modo que la rama superior se
mueve en la dirección de su extremo posterior (es decir, en la
dirección de la flecha V en la figura 1).
La función de la cinta 7 de movimiento es la de
simular el efecto aerodinámico que, cuando el vehículo a motor está
desplazándose realmente, se debe al movimiento relativo entre la
superficie inferior del vehículo a motor y el suelo.
Según la invención, con la finalidad de una
mejor simulación del efecto mencionado anteriormente, la plataforma
está dotada de dos cintas 8 de movimiento sin fin auxiliares,
situadas en los dos lados de una parte frontal de la cinta 7 de
movimiento principal. Al igual que la cinta 7 de movimiento
principal, también las cintas 8 de movimiento auxiliares tienen sus
ramas planas superiores incluidas en la superficie 2 de apoyo y a
nivel con dicha superficie de apoyo, lo que significa que las ramas
superiores de la cinta 7 de movimiento principal y las cintas 8 de
movimiento auxiliares son sustancialmente coplanares entre sí.
En la realización preferida que se ilustra en la
figura 3, la cinta 7 de movimiento principal y las cintas 8
auxiliares tienen sus rodillos frontales situados coaxialmente de
modo que el conjunto de las tres cintas, vistas desde arriba,
define una configuración similar a una T. Las dos cintas auxiliares
también se regulan de modo que sus ramas superiores se mueven en la
dirección de sus extremos posteriores (véanse las flechas V en la
figura 3) de tal manera que se permite la simulación del efecto
suelo que actúa en las zonas de la superficie inferior del vehículo
a motor dispuestas enfrente de las ruedas frontales del vehículo a
motor. Tal como puede observarse en la figura 1, de hecho, las dos
cintas 8 transportadoras están ubicadas en posiciones enfrente de
las zonas en las que se proporcionan los rodillos 6 para el
acoplamiento de las ruedas frontales del vehículo a motor.
De nuevo en el caso de la realización preferida
ilustrada en el presente documento, la cinta 7 principal para
simular el suelo se acciona mediante un motor 9 que regula su
rodillo posterior. El rodillo frontal de la cinta principal recibe
el movimiento de la cinta 7 y lo transmite a los rodillos frontales
de las dos cintas 8 auxiliares, que son coaxiales con el rodillo
frontal de la cinta principal y están acoplados al mismo en
rotación por medio de juntas de acoplamiento desembragables (no
ilustradas) de cualquier tipo conocido. De este modo, se obtiene
una velocidad de traslación de las tres cintas que es siempre la
misma de un modo sencillo y eficaz.
Además, de nuevo en el caso del ejemplo
preferido ilustrado, la cinta principal y cada una de las cintas
auxiliares están dotadas, cada una, de medios para el ajuste de la
tensión de la cinta y de medios para la orientación de un rodillo
de la cinta, para corregir posibles tendencias de la cinta a
desplazarse fuera de la posición correcta. Con este fin, el rodillo
posterior de la cinta 7 principal y el rodillo posterior de cada
cinta auxiliar están soportados, cada uno, en los extremos por dos
soportes que pueden ajustarse en posición por medio de gatos
eléctricos o cilindros hidráulicos 10, 11 en la dirección
longitudinal de la cinta de modo que un ajuste simétrico de los dos
soportes ocasiona un ajuste de la tensión de la cinta, mientras que
un ajuste asimétrico ocasiona una rotación del eje del rodillo
alrededor de un eje vertical, que puede controlarse con el fin de
corregir una tendencia de la cinta a salirse de su posición
correcta. En el caso del ejemplo ilustrado, la activación de los
gatos/cilindros 11 que controlan la configuración de la estructura
que soporta el rodillo posterior de la cinta 7 también provoca el
movimiento, junto con dicha estructura, del motor 9, que está
soportado por la misma y está conectado por medio de una transmisión
de cinta con el rodillo posterior.
Según una importante característica adicional de
la invención, las dos cintas 8 auxiliares están situadas
inmediatamente adyacentes a los dos lados de la cinta 7 distal, a
una distancia de tan sólo unos pocos milímetros de la misma. De
este modo, la simulación del efecto suelo en la zona de la
superficie dispuesta enfrente de las ruedas es óptima.
Es importante indicar que los rodillos o las
cintas que hacen girar las ruedas están conectados con los medios
dinamométricos (balanza) y por tanto los esfuerzos de las
ruedas/rodillos son esfuerzos internos al sistema que no falsean la
medición aerodinámica. Las tres cintas, es decir, la cinta 7 central
y las dos cintas 8 laterales, no están conectadas a la balanza,
sino que están soportadas por la plataforma giratoria con el fin de
impedir que la balanza mida las presiones aerodinámicas sobre las
mismas y se interpreten como una elevación del vehículo.
Por supuesto, sin prejuicio del principio de la
invención, los detalles de la construcción y las realizaciones
pueden variar ampliamente con respecto a lo que se describe e
ilustra en el presente documento meramente a modo de ejemplo, sin
apartarse de ese modo del alcance de la presente invención.
En particular, la estructura y disposición del
motor y de la transmisión para controlar el movimiento de las
cintas pueden ser de cualquier tipo. Además, es posible concebir
motores separados para controlar la cinta principal y las cintas
auxiliares. Además, los detalles relativos a la construcción de la
plataforma dinamométrica y cualquier otro detalle constructivo de
las cintas de movimiento también pueden variar ampliamente con
respecto al ejemplo ilustrado.
Además, no se excluye la posibilidad de
concebir, además de las dos cintas 8 auxiliares anteriormente
descritas, cintas auxiliares adicionales para similar el efecto
suelo en posiciones correspondientes a otras zonas de la superficie
inferior del vehículo a motor.
Además, tal como ya comentó anteriormente, es
posible proporcionar cintas accionadas por motor, en lugar de
rodillos accionados por motor, para controlar las ruedas del
vehículo a motor.
Finalmente, la invención también se aplica a
plataformas para pruebas en vehículos a motor con el motor en
funcionamiento y las ruedas accionadas en rotación por el motor,
aunque habiendo también en este caso de manera deseable una mejor
simulación del efecto suelo gracias a la disposición de antemano de
las cintas auxiliares de la invención.
Claims (12)
1. Sistema para simular el efecto suelo para
someter a prueba vehículos o sus modelos simulados en túneles de
viento, que comprende:
- una superficie (2) de apoyo para el vehículo;
y
- una cinta (7) de movimiento sin fin que tiene
su rama superior incluida en la superficie (2) de apoyo, para la
simulación del suelo en la zona que se extiende entre las ruedas del
vehículo de un extremo a otro del mismo,
estando caracterizado dicho sistema (1)
porque comprende al menos dos cintas (8) de movimiento sin fin
auxiliares, cuyas ramas superiores están incluidas en la superficie
(2) de apoyo del vehículo, para la simulación del suelo, en los dos
lados de una parte frontal de la cinta (7) de movimiento principal
para simular el suelo, de tal manera que se sitúan en las zonas
enfrente de las ruedas frontales del vehículo a motor.
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2. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque las dos cintas (8) auxiliares se sitúan
inmediatamente adyacentes a los dos lados de la cinta (7)
principal, a una distancia de unos pocos milímetros de la misma.
3. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque la superficie de apoyo está dotada de
medios (6) de rodillo o cinta accionados por motor para regular la
rotación de las ruedas del vehículo, mientras que la estructura del
vehículo se mantiene en una posición fija sobre la plataforma
apoyándose en soportes de los que está dotada la superficie de
apoyo, comprendiendo dichos medios accionados por motor un par de
rodillos o cintas (6) frontales y un par de rodillos o cintas (6)
posteriores que pueden ajustarse en posición separados a diferentes
distancias tanto longitudinal como transversalmente, para adaptarse
a diferentes distancias entre los ejes y distancias entre las
ruedas de los vehículos.
4. Sistema según la reivindicación 3,
caracterizado porque los rodillos o cintas (6) para regular
la rotación de las ruedas pueden colocarse inmediatamente
adyacentes a los dos lados de la cinta (7) de movimiento principal
para simular el suelo.
5. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque la cinta (7) principal y las cintas (6)
auxiliares se regulan mediante un único motor.
6. Sistema según la reivindicación 5,
caracterizado porque la cinta (7) principal para simular el
suelo discurre por encima de un rodillo frontal y un rodillo
posterior, estando accionada dicha cinta mediante un motor (9) que
regula el rodillo posterior, y porque el rodillo frontal de la cinta
(7) principal recibe el movimiento de la cinta (7) y lo transmite a
los rodillos frontales de las dos cintas (8) auxiliares para similar
el suelo, siendo dichos rodillos frontales coaxiales con el rodillo
frontal de la cinta (7) principal y estando acoplados al mismo en
rotación.
7. Sistema según la reivindicación 6,
caracterizado porque los rodillos frontales de las cintas (8)
auxiliares están acoplados al rodillo frontal de la cinta (7)
principal por medio de juntas de acoplamiento desembragables.
8. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque la cinta (7) principal y/o cada una de
las cintas (8) auxiliares están dotadas de medios (10, 11) para
tensar la cinta.
9. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque la cinta (7) principal y/o cada una de
las cintas (8) auxiliares están dotadas de medios (10, 11) para la
orientación en el plano horizontal de uno de los rodillos de la
cinta.
10. Sistema según la reivindicación 9,
caracterizado porque el rodillo posterior de una o más de
entre dichas cintas (8) auxiliares y dicha cinta (7) principal está
soportado en los extremos por dos soportes que pueden ajustarse en
posición en la dirección longitudinal de la cinta de modo que un
ajuste simétrico de los dos soportes ocasiona un ajuste de la
tensión de la cinta, mientras que un ajuste asimétrico ocasiona una
rotación del eje del rodillo de la cinta alrededor de un eje
vertical, pudiéndose controlar dicha rotación con el fin de
corregir la tendencia de la cinta a salirse de su posición
correcta.
11. Sistema según la reivindicación 10,
caracterizado porque se proporcionan gatos eléctricos o
cilindros hidráulicos (10, 11) para el control de la posición
longitudinal de los dos extremos del rodillo posterior.
12. Sistema según la reivindicación 10,
caracterizado porque el rodillo posterior de la cinta (7)
principal para simular el suelo está soportado mediante una
estructura orientable que también soporta un motor (9) para accionar
dicho rodillo.
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