ES2226727T3 - Metodo de pruebas de cubierta sobre nieve, sistema de pruebas de cubierta sobre nieve y superficie de carretera para pruebas de cubierta sobre nieve. - Google Patents
Metodo de pruebas de cubierta sobre nieve, sistema de pruebas de cubierta sobre nieve y superficie de carretera para pruebas de cubierta sobre nieve.Info
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Abstract
Método que es para probar cubiertas sobre una capa de nieve artificial y comprende los pasos de: poner en forma estratificada y enfriar una nieve artificial que incluye un material hidrofílico granular al que se ha hecho expandirse mediante la adición de agua; y hacer que una cubierta 11 ruede sobre la capa de nieve artificial 83.
Description
Método de pruebas de cubierta sobre nieve,
sistema de pruebas de cubierta sobre nieve y superficie de
carretera para pruebas de cubierta sobre nieve.
La presente invención se refiere a un método de
pruebas de cubiertas sobre nieve, a un sistema de pruebas de
cubiertas sobre nieve, y a una superficie de carretera para pruebas
de cubiertas sobre nieve.
Hasta la fecha, para probar las características
funcionales de las cubiertas sobre nieve ha venido usándose en
general una pista de pruebas sobre la cual se ha producido una
acumulación de nieve.
Sin embargo, el susodicho método es problemático
por cuanto que las pruebas pueden ser llevadas a cabo tan sólo
durante el invierno, cuando ha caído nieve.
Han sido considerados métodos de ensayo en los
cuales se crea nieve artificial a base de pulverizar finamente
hielo o de congelar agua pulverizada, y esta nieve artificial es
esparcida sobre una superficie de carretera, pero el problema es el
de que para este método se requieren instalaciones de gran
envergadura.
Cuando las pruebas son llevadas a cabo a base de
esparcir este tipo de nieve artificial sobre la superficie de una
carretera, a fin de impedir que la nieve producida se funda es
necesario refrigerar una gran superficie de carretera, poner la
superficie de la carretera dentro de una estructura que la
encierre, y mantener la temperatura del aire dentro de la estructura
a un nivel inferior al punto de congelación.
Además, puesto que la nieve no puede ser
reutilizada una vez que se ha fundido, la misma debe ser eliminada
como agua residual. Cuando se efectúan pruebas de larga duración,
la nieve es derretida tras haber sido concluidas las pruebas y debe
ser eliminada en forma de agua en una red de alcantarillado, y
entonces tiene que ser creada de nuevo nieve artificial para el
siguiente conjunto de pruebas, para lo cual se hacen necesarias
grandes cantidades de agua.
Está descrito en la Publicación de Patente US
Nº
2 798 376 un banco de pruebas de cubiertas sobre nieve compacta en el cual agua en una fase de vapor es aplicada a la superficie exterior de un tambor giratorio refrigerado a fin de obtener sobre dicha superficie una capa de nieve artificial (sintética).
2 798 376 un banco de pruebas de cubiertas sobre nieve compacta en el cual agua en una fase de vapor es aplicada a la superficie exterior de un tambor giratorio refrigerado a fin de obtener sobre dicha superficie una capa de nieve artificial (sintética).
La presente invención fue realizada en vista de
esta situación y persigue el objetivo de aportar un método de
pruebas de cubiertas sobre nieve, un sistema de pruebas de
cubiertas sobre nieve y una superficie de carretera para probar
cubiertas sobre nieve que permitan llevar a cabo a bajo coste
pruebas de cubiertas sobre nieve.
El método de pruebas de cubiertas sobre nieve
según la presente invención supone probar las cubiertas sobre una
capa de nieve artificial obtenida a base de aplicar nieve
artificial en forma estratificada y enfriar la nieve. La nieve
artificial se compone de un material hidrofílico granular al que se
ha hecho expandirse mediante la adición de agua.
En el método de pruebas de cubiertas sobre nieve
según la presente invención son llevados a cabo varios tipos de
ensayos sobre nieve para cubiertas sobre la capa de nieve
artificial tras haber sido la misma enfriada. De esta manera pueden
obtenerse en todo momento datos de pruebas de cubiertas sobre nieve
sin que sea para ello necesario una nevada.
Además, puesto que el agua es retenida en el
material hidrofílico aunque se funda la nieve artificial, la misma
recupera la forma de nieve artificial al ser enfriada y
congelada.
En el sentido en el que se le utiliza en la
presente, el vocablo "enfriar" significa hacer que la nieve
artificial adopte una forma como la de la nieve real, y puede
suponer una congelación total o una congelación parcial de la nieve
artificial.
La capa de nieve artificial puede ser obtenida a
base de aplicar la nieve artificial en una forma estratificada
sobre una capa de hielo y enfriando la nieve.
Puesto que la nieve artificial varía su forma
según la temperatura de la misma manera como la nieve real, a fin
de que la nieve artificial en su conjunto adopte un estado
uniforme, es necesario reducir las irregularidades de la
temperatura.
Previendo una capa de hielo en la parte inferior
de la capa de nieve artificial, la capa de nieve artificial en su
conjunto puede ser mantenida a una temperatura constante, y pueden
obtenerse datos de pruebas sobre nieve con un alto grado de
fiabilidad con una capa de nieve artificial uniforme.
La capa de hielo es enfriada por medio de un
dispositivo enfriador que está dispuesto sobre la superficie
inferior de la capa de nieve y/o en el interior de la capa de
nieve.
Aunque sea alta la temperatura del aire (siendo
la misma p. ej. de más de 0ºC), puede impedirse la fusión de la
capa de hielo y de la capa de nieve artificial, y pueden ser
mantenidas las condiciones iniciales de la carretera. Además, en
dependencia de las condiciones pueden mantenerse a una temperatura
de 0ºC o menos la capa de hielo y la capa de nieve artificial.
La nieve artificial puede ser comprimida y usada.
Al ser comprimida la nieve artificial, la capa de nieve artificial
adopta un estado que es similar al de una carretera real cubierta
de nieve comprimida, por ejemplo, y los datos de ensayo que son
obtenidos son similares a los datos de ensayo que son obtenidos
cuando se llevan a cabo pruebas sobre nieve usando una carretera
real cubierta de nieve comprimida.
Incrementando o reduciendo la cantidad de
compresión pueden reproducirse varios tipos de estados de la
carretera. Por ejemplo, cuando se comprime la nieve artificial,
incrementando o reduciendo la cantidad de compresión pueden
reproducirse varios estados de la superficie de la carretera, desde
el de una carretera cubierta con nieve comprimida blanda hasta el
de una carretera cubierta con nieve comprimida dura. En
consecuencia, pueden obtenerse datos de pruebas sobre nieve para
los deseados estados de la carretera.
Las pruebas de las cubiertas son llevadas a cabo
sobre la capa de nieve artificial que está en rotación. Puesto que
las pruebas de cubiertas son llevadas a cabo sobre una capa de
nieve artificial en rotación, las pruebas son más sencillas que
cuando la cubierta está instalada en un vehículo de pruebas y se la
hace rodar con el vehículo en marcha, y las pruebas de cubiertas
sobre nieve pueden ser llevadas a cabo en un espacio más
reducido.
Se hace que una cubierta gire sobre la capa de
nieve artificial, la cual es puesta en rotación, y se hace que la
cubierta patine sobre la capa de nieve artificial, lo cual se logra
a base de incrementar o reducir la velocidad de rotación.
Por ejemplo, incrementando la velocidad de
rotación de la cubierta y ajustando la velocidad circunferencial de
la cubierta para que sea más alta que la velocidad de movimiento de
la capa de nieve artificial (de la parte que está en contacto con
la cubierta), pueden ser reproducidas las condiciones que se dan al
desarrollar tracción, al acelerar, etc.
Además, reduciendo la velocidad de rotación de la
cubierta y ajustando la velocidad circunferencial de la cubierta
para que sea más baja que la velocidad del movimiento de la capa de
nieve artificial (de la parte que está en contacto con la
cubierta), pueden ser reproducidas condiciones tales como las de
desaceleración.
Puede hacerse que difieran la dirección
tangencial de rotación de la capa de nieve artificial y la
dirección del plano ecuatorial de la cubierta, y se aplica con ello
a la cubierta un ángulo del plano de la rueda con la dirección del
movimiento. Pueden por consiguiente obtenerse datos de pruebas sobre
nieve cuando la cubierta presenta un ángulo del plano de la rueda
con la dirección del movimiento.
Incrementando o reduciendo el factor de absorción
de agua en 10 a 100 veces, pueden reproducirse varios estados de la
superficie de la carretera. Esto quiere decir que a base de
incrementar o reducir el agua que es añadida al material
hidrofílico granular en 10 a 100 veces el peso (la masa) del
material hidrofílico puede obtenerse nieve artificial que presente
varios estados, y pueden ser con ello reproducidos varios estados
de la superficie de la carretera similares a los de las superficies
de carretera reales. En consecuencia, pueden ser obtenidos datos de
pruebas sobre nieve para los deseados estados de la superficie de
la carretera.
Con la capa de nieve artificial pueden también
reproducirse varios estados de la superficie de la carretera a base
de incrementar o reducir la temperatura de la capa de nieve
artificial y/o de la capa de hielo. En consecuencia, pueden ser
obtenidos datos de pruebas sobre nieve para un deseado conjunto de
estados de la carretera.
El material hidrofílico es conservado y
reutilizado. Una vez finalizadas las pruebas, es conservada y puede
ser reutilizada para la prueba siguiente la nieve artificial, es
decir el material hidrofílico. En consecuencia, no es necesario
preparar un nuevo material hidrofílico para cada prueba, pudiendo
las pruebas ser llevadas a cabo con una cantidad mínima de material
hidrofílico, y puede así minimizarse el coste de las pruebas.
El material hidrofílico es conservado en forma de
gel que contiene agua. Puesto que la nieve artificial, es decir el
material hidrofílico, es conservada(o) en forma de un gel
que contiene agua, no es necesario añadir agua al llevar a cabo la
prueba siguiente. Cuando la humedad del gel se evapora debido a las
condiciones de almacenamiento, se procede a inyectar una cantidad
de agua equivalente a la cantidad evaporada.
El sistema de pruebas de cubiertas sobre nieve
incluye un dispositivo de aplicación de una capa de nieve
artificial que aplica en forma estratificada la nieve artificial
que se compone de un material hidrofílico granular al que se ha
hecho expandirse mediante la adición de agua, un dispositivo
enfriador que enfría la capa de nieve artificial, y un dispositivo
de pruebas de cubiertas que puede rotar y soporta las cubiertas y
lleva a cabo las pruebas de las cubiertas sobre la capa de nieve
artificial.
El dispositivo de pruebas de cubiertas tiene un
dispositivo de presión de la cubierta que presiona la cubierta
sobre la capa de nieve artificial. Así, la carga que es aplicada a
la cubierta puede ser fácilmente variada, en comparación con los
casos en los que las pruebas son llevadas a cabo conduciendo un
vehículo de pruebas en el que han sido instaladas las cubiertas, y
las pruebas pueden ser llevadas a cabo aplicando varias cargas a
las cubiertas.
El dispositivo de pruebas de cubiertas tiene un
dispositivo de tracción/frenado que ejerce una fuerza de tracción o
una fuerza de frenado en la cubierta. Así, pueden ser llevadas a
cabo pruebas relativas a la tracción con las cubiertas o al frenado
de las cubiertas, y pueden ser obtenidos datos relativos a las
propiedades de tracción y a las propiedades de frenado.
El dispositivo de pruebas de cubiertas tiene un
dispositivo de aplicación del ángulo del plano de la rueda con la
dirección del movimiento, aplicando dicho dispositivo a la cubierta
un ángulo del plano de la rueda con la dirección del movimiento a
base de hacer que difieran la dirección tangencial de la rotación
de la capa de nieve artificial y la dirección del plano ecuatorial
de la cubierta. En consecuencia, la cubierta puede ser probada
aplicando a la cubierta un ángulo del plano de la rueda con la
dirección del movimiento, y pueden ser obtenidos datos de pruebas
sobre nieve cuando está aplicado un ángulo del plano de la rueda
con la dirección del movimiento.
Un dispositivo de desplazamiento de la cubierta
desplaza la cubierta a lo largo de la dirección radial de rotación
de la capa de nieve artificial.
En el caso en el que se tiene en rotación la capa
de nieve artificial mientras la cubierta es presionada contra la
capa de nieve artificial, si la posición de la cubierta (la
posición en la dirección radial) no varía, la cubierta rodará
pasando una y otra vez por sobre la misma zona de la capa de nieve
artificial, y se formará gradualmente una rodada en la capa de nieve
artificial, de tal manera que variarán las condiciones de la
superficie de la carretera. Por este motivo, desplazando la
cubierta a lo largo de la dirección radial de rotación de la capa
de nieve artificial las pruebas pueden continuar por espacio de un
más largo periodo de tiempo en condiciones constantes de la
superficie de la carretera.
Un dispositivo de presión en rotación aplica
presión a la capa de nieve artificial mientras está en rotación la
capa de nieve artificial. Por este motivo, la capa de nieve
artificial puede ser puesta en condiciones similares a las de las
superficies de carretera cubiertas con nieve comprimida real.
Un dispositivo aplanador aplana la superficie de
la capa de nieve artificial. Mediante el dispositivo aplanador
puede hacerse sin intervención manual que sea uniformemente plana
la superficie de la capa de nieve artificial, y en consecuencia las
cubiertas pueden ser probadas sobre una capa de nieve artificial
uniformemente plana.
Cuando la cubierta rueda pasando una y otra vez
por la misma zona de la capa de nieve artificial, se forma
gradualmente una rodada en la capa de nieve artificial y las
condiciones de la superficie de carretera variarán, pero la
superficie de la carretera puede ser aplanada para cada prueba, o
bien las pruebas pueden ser llevadas a cabo mientras se aplana la
superficie de la carretera.
El sistema de pruebas de cubiertas sobre nieve
puede incluir un dispositivo de remoción de la nieve. La nieve
artificial que ha sido dispuesta sobre el dispositivo en el que se
dispone la nieve artificial puede ser retirada por el dispositivo
de remoción de la nieve. Por ejemplo, este dispositivo puede ser
usado cuando la nieve artificial deba ser almacenada en otro sitio
después de las pruebas, o cuando dicha nieve artificial deba ser
sustituida por una nieve artificial que se encuentre en un estado
diferente.
El sistema de pruebas de cubiertas sobre nieve
puede también incluir un dispositivo de nevada que hace que caiga
nieve artificial sobre la capa de nieve artificial. Si se hace que
caiga nieve artificial mientras se tiene en rotación el dispositivo
sobre el que se dispone la capa de nieve artificial, por ejemplo,
puede ser formada fácilmente una capa de nieve artificial sobre el
dispositivo en el que se dispone la capa de nieve artificial, y
pueden ser obtenidas las condiciones de la superficie de carretera
en las cuales se ha producido una acumulación de nieve nueva.
Una superficie de carretera para pruebas de
cubiertas sobre nieve tiene en calidad de su parte más superior una
capa de nieve artificial a la que se ha hecho hincharse mediante la
adición de agua a un material hidrofílico granular, y la capa de
nieve artificial es enfriada. En consecuencia, pueden ser llevados
a cabo sobre una capa de nieve artificial enfriada varios tipos de
pruebas de cubiertas sobre nieve, y las pruebas de cubiertas sobre
nieve pueden ser llevadas a cabo en todo momento sin que sea para
ello necesaria una nevada.
Puesto que el estado de la nieve artificial varía
según la temperatura, al igual como en el caso de la nieve real, es
necesario reducir la irregularidad de la temperatura a fin de que
toda la capa de nieve artificial esté en un estado uniforme.
Poniendo una capa de hielo en la parte inferior
de la capa de nieve artificial, la capa de nieve artificial puede
ser mantenida en su conjunto a una temperatura aproximadamente
uniforme, y es posible obtener datos de pruebas sobre nieve que
presenten una alta fiabilidad con la capa de nieve artificial en un
estado uniforme.
Finalmente, pueden ser llevadas a cabo pruebas
instalando en la cubierta un dispositivo antipatinaje de la
cubierta. Es por consiguiente posible obtener datos de pruebas
sobre nieve para cubiertas a las que se ha unido un dispositivo
antipatinaje.
La Figura 1(A) es una vista parcial en
sección del dispositivo de pruebas de cubiertas sobre nieve visto
desde la zona de la parte de sostén de la cubierta, y la Figura
1(B) es una vista en sección practicada según la línea
1(B)-1(B) de la Figura 4.
La Figura 2 es un esquema del dispositivo
enfriador y de la tubería del dispositivo enfriador.
La Figura 3 es una vista en planta del
dispositivo de pruebas de cubiertas sobre nieve.
La Figura 4 es una vista frontal de la parte de
sostén de la cubierta en el método de pruebas de cubiertas sobre
nieve.
La Figura 5 es una vista en planta del
dispositivo compactador de la nieve y de la mesa giratoria en las
inmediaciones del dispositivo aplanador.
La Figura 6 es una vista frontal del dispositivo
compactador de la nieve.
La Figura 7 es una vista lateral del dispositivo
compactador de la nieve.
La Figura 8 es una vista frontal del dispositivo
aplanador de la nieve.
La Figura 9 es un gráfico que ilustra la relación
existente entre las pruebas sobre nieve (hielo) normal y las
pruebas sobre nieve artificial (material hidrofílico).
Se explica haciendo referencia a las Figuras 1 a
9 un dispositivo 10 de pruebas de cubiertas sobre nieve que
constituye una realización de la invención.
Como se muestra en la Figura 2, el dispositivo 10
de pruebas de cubiertas sobre nieve de esta realización está
colocado dentro de una cámara de pruebas 82 que está cubierta con
un material aislante (no ilustrado).
Como se muestra en la Figura 1(A) y en la
Figura 3, el dispositivo 10 de pruebas de cubiertas sobre nieve
está provisto de una parte 12 de sostén de la cubierta que sostiene
la cubierta 11 a probar y actúa como dispositivo de pruebas de
cubiertas que lleva a cabo las pruebas de la cubierta 11, y de una
parte 14 que constituye una mesa giratoria en un lado de la parte 12
de sostén de la cubierta.
La parte 12 de sostén de la cubierta está
provista de una base 18 que está fijada dentro de la cámara de
pruebas 82.
Sobre la superficie superior de la base 18 están
previstos los de un par de carriles de guía 20 que discurren
paralelamente en la dirección radial de la parte 14 que constituye
la mesa giratoria, y un bastidor móvil 22 está soportado de forma
tal que puede deslizarse libremente a lo largo de estos carriles de
guía 20.
Sobre esta base 18 está previsto un dispositivo
de accionamiento (no ilustrado en las figuras) tal como un motor
hidráulico para mover el bastidor móvil 22. El dispositivo de
accionamiento es controlado por un dispositivo de control (que no
está ilustrado en las figuras).
Está previsto en el bastidor móvil 22 un
dispositivo 26 de tracción/frenado de la cubierta para poner en
rotación la cubierta 11.
El dispositivo 26 de tracción/frenado de la
cubierta incluye un motor 28, un desacelerador 30, un embrague 32,
una correa 34 que transmite la fuerza de accionamiento del eje de
salida del desacelerador 30 a un eje (no ilustrado en las figuras)
del embrague 32, un freno 36, un eje de transmisión 38, juntas
homocinéticas 40 y 42, un eje de transmisión 44 y una mangueta 46 a
la cual está unida la cubierta 11.
La fuerza de accionamiento del motor 28 es
transmitida al eje (no ilustrado en las figuras) del embrague 32 a
través de la correa 34, y es transmitida a la cubierta 11 a través
de la junta homocinética 40, del eje de transmisión 38, de la junta
homocinética 42, del eje de transmisión 44 y de la mangueta 46.
El freno 36 está conectado al otro eje (no
ilustrado en las figuras) del embrague 32, y accionando el freno 36
que está conectado al embrague 32 puede detenerse la rotación de la
cubierta 11, o bien puede reducirse la velocidad de rotación.
Está previsto en los medios 26 de
tracción/frenado de la cubierta un sensor de detección de las rpm
(no ilustrado en las figuras) que detecta la velocidad de rotación
de la cubierta 11. El sensor de detección de las rpm, el embrague
32 y el freno 36 están conectados a un dispositivo de control (no
ilustrado en las figuras), y el dispositivo de control es capaz de
controlar la velocidad de rotación de la cubierta 11. Cuando es
introducido en el dispositivo de control el diámetro exterior de la
cubierta 11, el dispositivo de control calcula la velocidad de
rotación de la cubierta.
Un bastidor 48 con forma de pórtico está previsto
en la parte superior del lado de la mesa giratoria del bastidor
móvil 22.
Como se muestra en las Figuras 1(A) y (B),
en la Figura 3 y en la Figura 4, están previstos en la superficie
lateral del lado de la mesa giratoria del bastidor 48 con forma de
pórtico los de un par de carriles de guía 50 que discurren en
dirección vertical, y un bastidor elevador 52 puede desplazarse
libremente en la dirección vertical a lo largo de estos carriles de
guía 50.
Un cilindro hidráulico 54 para desplazar el
bastidor elevador 52 en la dirección vertical está provisto por
medio de un bastidor 48 de unión del cilindro, teniendo dicho
bastidor una forma de rectángulo abierto (véase la Figura 3) visto
desde arriba en las inmediaciones de la parte extrema superior en
el lado en la dirección indicada por la flecha F sobre el bastidor
48 con forma de pórtico.
Está previsto en el bastidor elevador 52 un apoyo
55, y un eje de dirección 56 está soportado de forma tal que puede
girar libremente en el apoyo 55 y tiene su centro axial en la
dirección vertical.
Un bastidor en L 58 está unido al extremo
inferior del eje de dirección 56 quedando suspendido del mismo, y
está unido al bastidor elevador 52 un cilindro hidráulico de
dirección 60 para girar el bastidor en L 58 con centro en el eje de
dirección 56. El vástago del émbolo (no ilustrado en las figuras)
del cilindro hidráulico de dirección 60 está conectado al bastidor
en L 58.
La susodicha mangueta 46 está montada de forma
tal que puede girar libremente sobre la superficie inferior del
bastidor en L 58 y tiene su centro axial en una dirección
horizontal. Normalmente (cuando es de 0º el ángulo del plano de la
rueda con la dirección del movimiento sobre el que se trata más
adelante), el centro de rotación de la mesa giratoria 72 que será
descrita más adelante está situado sobre la línea de prolongación
del centro axial de la mangueta 46.
El vástago del émbolo (no ilustrado en las
figuras) del cilindro hidráulico 54 está conectado al bastidor
elevador 52 por medio de una pila piezoeléctrica 64 para detectar
la carga aplicada a la cubierta 11.
Está previsto entre el bastidor elevador 52 y el
bastidor en L 58 un sensor de ángulos 66 que detecta el ángulo del
bastidor en L 58, es decir, la dirección del plano ecuatorial de la
cubierta 11 (ángulo del plano de la rueda con la dirección del
movimiento).
La pila piezoeléctrica 64 y el sensor de ángulos
66 están conectados al dispositivo de control, que no está
ilustrado en las figuras.
El cilindro hidráulico 54 está conectado a una
bomba hidráulica a través de una válvula de ajuste de la presión
que no está ilustrada en las figuras.
La válvula de ajuste de la presión y la bomba
hidráulica están conectadas al dispositivo de control, y el
dispositivo de control es capaz de supervisar la fuerza que actúa
en la pila piezoeléctrica 64, o sea la carga aplicada a la cubierta
11, por medio de una señal eléctrica procedente de la pila
piezoeléctrica 64. El dispositivo de control controla la válvula de
ajuste de la presión de forma tal que actúa en la cubierta 11 una
carga que ha sido ajustada mediante una escala circular de ajuste
de un panel de control que no está ilustrado en las figuras.
La parte 14 que constituye la mesa giratoria está
provista de una mesa giratoria 72 que es soportada por un apoyo que
no está ilustrado en las figuras de forma tal que puede girar sobre
un bastidor 68 que ha sido instalado en la cámara de pruebas 82, y
dicha mesa giratoria es puesta en rotación por un motor 70.
Está previsto en la mesa giratoria 72 un sensor
de detección de la velocidad de rotación de la mesa giratoria (no
ilustrado en las figuras) que detecta la velocidad de rotación de
la mesa giratoria 72. El motor 70 y el sensor de detección de la
velocidad de rotación de la mesa giratoria están conectados a un
dispositivo de control que no está ilustrado en las figuras, y este
dispositivo de control controla la velocidad de rotación del motor
70.
La susodicha parte 12 de sostén de la cubierta
está provista de un sensor de distancia (no ilustrado en las
figuras) que detecta la distancia del centro de rotación de la mesa
giratoria 72 a la cubierta 11 en la dirección radial de la mesa
giratoria 72.
El sensor de distancia está conectado a un
dispositivo de control que no está ilustrado en las figuras, y este
dispositivo de control es capaz de calcular una velocidad de la
parte con la cual está en contacto la cubierta sobre la base de la
velocidad de rotación de la mesa giratoria 72 y de la distancia de
la cubierta 11 al centro de rotación de la mesa giratoria 72.
La mesa giratoria 72 está provista de un disco 74
que forma la parte que constituye el piso. Un collar tubular
interior 76 está previsto en el lado circunferencial interior, y un
collar tubular exterior 78 está previsto en el lado circunferencial
exterior en el disco 74, y la parte 80 a llenar con nieve
artificial está situada entre el collar interior 76 y el collar
exterior 78 en el disco 74.
En esta realización, la capa inferior de la parte
80 a llenar con nieve artificial comprende una capa de hielo 81 en
la cual el agua es congelada, y la capa superior comprende una capa
de nieve artificial 83 que se compone de nieve artificial.
Como se muestra en la Figura 2, está previsto en
el dispositivo 10 de pruebas de cubiertas sobre nieve un
dispositivo 84 enfriador de la nieve artificial para enfriar el
hielo y la nieve artificial con los cuales es llenada la parte 80 a
llenar con nieve artificial.
La parte 84 de enfriamiento de la nieve
artificial aporta un refrigerante a un tubo de refrigerante 86
sobre el disco 74 de la parte 80 a llenar con nieve artificial.
En el exterior de la cámara de pruebas 82 están
instalados un enfriador de salmuera 88 del tipo de los refrigerados
por aire y un tanque de salmuera 90 que almacena un refrigerante
producido por el enfriador de salmuera 88, y el tubo de
refrigerante 86 que está previsto sobre la mesa giratoria 72 está
conectado al tanque de salmuera 90 a través de una junta de
rotación 92 y de la tubería 94.
Está unido a la cámara de pruebas 82 un
dispositivo de nevada 98.
El dispositivo de nevada 98 está provisto de una
pequeña cámara 100 y de un dispositivo enfriador 104 que están
situados en la parte superior de la cámara de pruebas 82.
El dispositivo enfriador 104 se compone de una
máquina interna 108 que está situada dentro de la pequeña cámara
100 y de una máquina externa 112 que está situada fuera de la
pequeña cámara 100 y está en conexión con la máquina interna 108 a
través de la tubería 110.
Dentro de la pequeña cámara 100 está prevista una
parte 106 que constituye una tolva, recoge la nieve artificial y la
deja caer a la parte inferior. Está previsto en el extremo inferior
de la parte 106 que constituye la tolva un tornillo helicoidal 114
que es puesto en rotación por un motor para dejar caer gradualmente
sobre la mesa giratoria 72 la nieve artificial que ha sido
recogida.
Este dispositivo de nevada 98 está provisto de
una tobera que pulveriza agua al interior de la pequeña cámara 100,
y enfría el interior de la pequeña cámara 100, pulveriza agua a
través de la tobera 102, y produce nieve artificial (gránulos de
agua).
Está previsto para la cámara de pruebas 82 un
dispositivo 124 enfriador del interior.
El dispositivo 124 enfriador del interior se
compone de una máquina interior 116 que está situada dentro de la
cámara de pruebas 82 y de una máquina exterior 120 que está situada
fuera de la cámara de pruebas 82 y está en conexión con la máquina
interior 116 mediante la tubería 118.
Se explica a continuación la nieve artificial que
es usada para llenar la parte 80 a llenar con nieve artificial.
En esta realización, la nieve artificial que es
usada para llenar la parte 80 a llenar con nieve artificial es
obtenida a base de congelar al menos parcialmente un material
hidrofílico granular al que se ha hecho absorber agua.
Los ejemplos de materiales hidrofílicos que
pueden ser usados en esta realización incluyen almidones,
celulosas, polímeros, copolímeros, terpolímeros etc. de acrilamida,
ácido acrílico, acrilatos, metacrilatos, estireno, viniléter, etc.,
y otros materiales hechos a base de resinas sintéticas, pero de
entre éstos son especialmente deseables los poliacrilatos obtenidos
mediante polimerización en suspensión de fase inversa en un
disolvente orgánico, copolímeros de alcohol vinílico y acrilatos, o
productos de saponificación de copolímeros de isobutileno y
anhídrido maleico, que presentan una forma esférica.
Es especialmente deseable que sea esférica la
forma del material hidrofílico usado en la presente realización, y
que el diámetro de los granulados antes de la absorción de agua
esté situado dentro de una gama de diámetros de aproximadamente
20-500 \mum, y de aproximadamente 0,05 mm - 2 mm
tras la absorción de agua.
Si el diámetro de los gránulos antes de la
absorción de agua es de menos de aproximadamente 20 \mum, el
material será demasiado fino y la nieve artificial resultará
demasiado dura, y si dicho diámetro es de más de 500 \mum la
nieve artificial resultará gruesa, lo cual no es deseable.
Las razones por las cuales es deseable un
material hidrofílico que tenga una forma esférica incluyen la
facilidad de manipulación, el hecho de que la nieve artificial
obtenida mediante congelación será también esférica, y de que
puesto que la nieve artificial es esférica las propiedades de
resbalamiento serán tan buenas como las de la nieve real, la nieve
será difícil de fundir debido a los efectos del aire caliente,
etc., y la nieve será adecuada para las pruebas de cubiertas, y las
pruebas podrán ser llevadas a cabo económicamente.
A fin de mantener la fluidez con una forma
esférica incluso después de haber sido absorbida agua por el
material hidrofílico usado en la realización, y de hacer que los
gránulos tengan propiedades que les impidan adherirse unos a otros,
puede incrementarse el grado de reticulación mediante una resina
epoxi polivalente o una amina polivalente. Sin embargo, si el
material está excesivamente reticulado, disminuirá entonces la
capacidad de absorción de agua, por lo cual la cantidad de
reticulante debe ser ajustada para mantener una adecuada capacidad
de absorción de agua.
Se piensa que la fluidez es mantenida mediante la
forma esférica del material hidrofílico usado en la presente
invención tras haber el mismo absorbido agua porque hay poco agua
adherida entre los gránulos que han absorbido agua, y los gránulos
son así capaces de resbalar unos contra otros, creando espacios
intermedios de aire.
Cuando ha sido absorbida agua en el material
hidrofílico, el mismo adopta una forma del tipo de la de una pasta,
y al ser congelado en una forma del tipo de una pasta deviene un
solo gran terrón de hielo y no puede ser usado como nieve
artificial para pruebas de cubiertas a no ser que sea finamente
pulverizado. Además, esta nieve artificial es difícil de mantener de
manera que sea adecuada para las pruebas de cubiertas, como se ha
descrito anteriormente, y no es deseable.
La nieve artificial de esta realización, que es
obtenida a base de congelar el material hidrofílico al que se ha
hecho absorber agua, puede ser dispersada fina y uniformemente, y
puede dársele una textura pulverulenta según el método de
congelación, el diámetro de los gránulos, la proporción de
absorción de agua, la capacidad de absorción de agua, etc., y puede
hacerse incluso que los gránulos se adhieran ligeramente unos a
otros.
El material hidrofílico usado en esta realización
deberá tener una capacidad de absorción de agua con respecto al
agua de intercambio iónico de 30- 500 veces, y preferiblemente de
50-200 veces.
Si la capacidad de absorción de agua es de menos
de 30 veces, puesto que la capacidad de absorción de agua de la
nieve artificial será baja, será absorbida el agua líquida que es
producida cuando se funde la nieve artificial, y será difícil
mantener la nieve artificial en el estado deseado.
Por otro lado, si la capacidad de absorción de
agua es de más de 500 veces, será escasa la resistencia del gel
cuando ha sido absorbida el agua, y el material se disgregará
fácilmente al ser aplicada presión, lo cual no es deseable.
La cantidad de agua absorbida en el material
hidrofílico deberá ser inferior a la máxima cantidad de agua que
puede ser retenida por el material hidrofílico, y deberá estar
preferiblemente situada dentro de una gama de cantidades de
aproximadamente 10-100 veces la proporción de
absorción de agua.
Cuando se desea una nieve artificial blanda, la
proporción de absorción de agua deberá estar dentro de una gama de
valores de aproximadamente 10-50 veces, y cuando se
desea una nieve artificial dura, la proporción de absorción de agua
deberá estar dentro de una gama de valores de aproximadamente
30-100 veces.
Cuando la nieve artificial obtenida a base de
absorber agua en el material hidrofílico ha absorbido agua en una
proporción menor que la máxima capacidad de retención de agua, y
cuando es congelado este material que aún tiene capacidad de
absorción de agua, la calidad de la nieve en el estado perseguido no
varía al ser absorbida agua en forma líquida que es producida en
virtud de la fusión de la nieve artificial debido a un incremento
de la temperatura del aire, etc.
Por ejemplo, cuando se desea una calidad de nieve
dura y pesada, se hace que sea pequeño el diámetro de los gránulos
(20-500 \mum), y se incrementa el porcentaje de
la proporción de absorción de agua referida a la capacidad de
absorción de agua (30-80%).
Por otro lado, cuando se desea una calidad de
nieve blanda y liviana, se incrementa el diámetro de los gránulos
(150-500 \mum), y se reduce el porcentaje de la
proporción de absorción de agua referida a la capacidad de
absorción de agua (10-50%).
Para la absorción de agua en el material
hidrofílico puede ser usado cualquier método, como por ejemplo el
de verter los gránulos en agua bajo agitación, pudiendo ser
suficiente una exposición por espacio de varios minutos, en
dependencia de la proporción de absorción de agua.
El material hidrofílico puede ser mantenido en un
estado estable por espacio de muchas horas apenas liberando humedad
alguna, incluso cuando dicho material se vea expuesto a la
temperatura ambiente, de tal manera que incluso si es necesaria una
determinada cantidad de tiempo para ejecutar el proceso hasta haber
sido creada la nieve artificial (hasta haber sido la misma
congelada), la nieve artificial no se ve sometida a efectos
particularmente perjudiciales aunque sea puesta en condiciones de
fusión por espacio de un determinado periodo de tiempo.
El método de congelación del material hidrofílico
puede ser un método en el cual se lleve a cabo congelación rápida
mientras se efectúa mezcla en contacto directo con hielo seco,
nitrógeno líquido, aire líquido u otros agentes refrigerantes, o
bien un método en el cual la congelación sea llevada a cabo a base
de poner el material hidrofílico sobre un tubo frío, una chapa fría,
un piso frío, un panel frío, etc.
La temperatura de la nieve artificial congelada
deberá estar situada dentro de una gama de temperaturas de
aproximadamente 0 a -30ºC, pero esta temperatura variará según
distintas condiciones, y puede ser seleccionada según sea
apropiado.
Como material hidrofílico es deseable, por
ejemplo, el fabricado por el método que se describe en la
Publicación de Patente Japonesa Nº 2782375.
Como se muestra en la Figura 3, está previsto en
el dispositivo 10 de pruebas de cubiertas sobre nieve un
dispositivo 121 compactador de la nieve.
Como se muestras en las Figuras 5 a 7, el
dispositivo 121 compactador de la nieve está provisto de una
columna de soporte 122, y está unido a esta columna de soporte 122
un bastidor 224 que se extiende hacia el centro de rotación de la
mesa giratoria 72.
Los de un par de carriles de guía 126 están
unidos horizontalmente a la superficie lateral del bastidor
224.
Un bastidor móvil 128 está soportado de forma tal
que puede deslizarse sobre estos carriles de guía 126.
Un motor 130 está unido a este bastidor móvil
128. Una rueda dentada recta 132 está unida al eje rotativo (no
ilustrado en la figura) de este motor 130, y esta rueda dentada
recta 132 está en engrane con una cremallera 134 que está prevista
sobre la superficie lateral del bastidor 224.
En consecuencia, el bastidor móvil 128 puede ser
desplazado mediante la rotación del motor 130.
Los de un par de cojinetes de deslizamiento 136
están unidos al bastidor móvil 128 y tienen su línea axial
orientada en la dirección vertical.
Ejes deslizantes 138 están introducidos en los
cojinetes de deslizamiento 136 de forma tal que pueden deslizarse
en los mismos, y está unido a los extremos inferiores de los ejes
deslizantes 138 un elemento 140 que tiene la forma aproximada de un
rectángulo abierto y sirve para soportar un rodillo.
Puede girar y está soportado en este elemento 140
de soporte del rodillo un rodillo de presión en rotación 142 que
tiene un diámetro exterior fijo y el eje de rotación dispuesto en
la dirección horizontal.
Está unido al bastidor móvil 128 un cilindro
hidráulico 144, y el extremo delantero del vástago 146 del émbolo
de este cilindro hidráulico está unido al elemento 140 de soporte
del rodillo a través de una pila piezoeléctrica 148.
Así, accionando el cilindro hidráulico 144 puede
ser desplazado hacia arriba y hacia abajo el rodillo de presión en
rotación 142.
Cuando se hace que el rodillo de presión en
rotación 142 comprima la nieve artificial sobre la mesa giratoria
72, la acción del rodillo de presión en rotación 142 es detectada
por la pila piezoeléctrica 148.
El cilindro hidráulico 144 está conectado a una
bomba hidráulica a través de una válvula de ajuste de la presión
que no está ilustrada en las figuras.
La válvula de ajuste de la presión está conectada
a un dispositivo de control, y el dispositivo de control es capaz
de supervisar la fuerza que actúa en la pila piezoeléctrica 148, es
decir, la carga que es aplicada al rodillo de presión en rotación
142, mediante las señales eléctricas procedentes de la pila
piezoeléctrica 148. El dispositivo de control controla la válvula de
ajuste de la presión de forma tal que es aplicada al rodillo de
presión en rotación 142 una carga ajustada mediante una escala
circular de ajuste (no ilustrada en las figuras).
Adicionalmente está previsto en el bastidor 224
un sensor de la posición del rodillo de presión en rotación (no
estando dicho sensor ilustrado en las figuras) que detecta la
posición (en la dirección radial de la mesa giratoria 72) del
rodillo de presión en rotación 142 sobre la mesa giratoria 72.
El sensor de la posición del rodillo de presión
en rotación y el motor 130 están conectados a un dispositivo de
control que no está ilustrado en las figuras, y el dispositivo de
control es capaz de ajustar la posición del rodillo de presión en
rotación 142 a base de controlar la rotación del motor 130.
Está previsto en las inmediaciones de la mesa
giratoria 72 un dispositivo aplanador 150, como se indica en la
Figura 5 y en la Figura 8.
El dispositivo aplanador 150 está provisto de una
columna de soporte 152 que está fijada a la cámara de pruebas 82, y
está unido a esta columna de soporte 152 un bastidor 154 que se
extiende en la dirección horizontal.
Un brazo 156 de soporte de la hoja está unido a
la superficie superior del bastidor 154 de forma tal que su
posición puede ser ajustada a lo largo del bastidor 154.
Los de un par de cojinetes de deslizamiento 164
están unidos al brazo 156 de soporte de la hoja y tienen su línea
axial en la dirección vertical.
Ejes deslizantes 166 están introducidos en los
cojinetes de deslizamiento 164 de forma tal que pueden deslizarse
libremente en los mismos, y una placa 168 de unión de la hoja está
unida a los extremos inferiores de los ejes deslizantes 166.
Está unida a esta placa 168 de unión de la hoja
una hoja 170 que tiene forma de zarpa de oso (forma de rastrillo)
para así ser capaz de aplanar la superficie de la capa de nieve
artificial 83.
Un tornillo de avance 172 está unido a la placa
168 de unión de la hoja y es paralelo a los ejes deslizantes 166.
Por otro lado, una tuerca (no ilustrada en las figuras) que está
enroscada en el tornillo de avance 172 puede girar y está retenida
en el brazo 156 de soporte de la hoja, y girando esta tuerca con
una manivela 174 se hace que sea posible el desplazamiento vertical
del tornillo de avance 172, es decir, es desplazamiento vertical de
la hoja 170.
Se explica a continuación un ejemplo del método
de pruebas de cubiertas usando el dispositivo 10 de pruebas de
cubiertas sobre nieve según esta realización.
Primeramente, en el dispositivo 10 de pruebas de
cubiertas sobre nieve se pone agua en la parte 80 de la mesa
giratoria 72 que es la parte a llenar con nieve artificial, se
activa el dispositivo 84 de enfriamiento de la nieve artificial, y
se forma así en la parte 80 a llenar con nieve artificial una capa
de hielo 81 (en esta realización, hasta aproximadamente 50 mm encima
del tubo de refrigerante 86).
A continuación se esparce con un espesor uniforme
(de 30 mm en esta realización) sobre la capa de hielo 81 un
material hidrofílico granular al que se ha hecho absorber agua, y
se congela este material hidrofílico mediante enfriamiento durante
la noche (en esta realización, a -5ºC; haciéndose también que la
temperatura ambiente sea de -5ºC), siendo así formada la capa de
nieve artificial 83. Puede ser también esparcido sobre la capa de
hielo 81 un material hidrofílico que haya sido ya enfriado, es
decir, una nieve artificial.
Puesto que el estado de la nieve artificial varía
según la temperatura de la misma manera como en el caso de la nieve
real, a fin de hacer que toda la capa de nieve artificial 83 esté
en un estado uniforme, es necesario reducir la irregularidad de la
temperatura.
Al poner la capa de hielo 81 debajo de la nieve
artificial indicada con el número de referencia 83, toda la capa de
nieve artificial 83 puede ser mantenida a una temperatura
aproximadamente uniforme, y las pruebas sobre nieve pueden ser
llevadas a cabo con un alto nivel de fiabilidad sobre la capa de
nieve artificial 83 que está en un estado uniforme. Además, puesto
que el tubo de refrigerante 86 está situado debajo de la capa de
hielo 81, el tubo de refrigerante 86 está protegido por la capa de
hielo 81.
En el dispositivo 10 de pruebas de cubiertas
sobre nieve según esta realización, la capa de nieve artificial 83
pasa a ser la superficie de carretera de pruebas para la
realización de las pruebas de la cubierta 11 sobre nieve, y las
pruebas pueden ser llevadas a cabo variando las condiciones de la
nieve artificial.
Por ejemplo, a fin de hacer que la superficie de
carretera de pruebas sea una superficie de carretera cubierta con
nieve compactada, la capa de nieve artificial 83 puede ser
compactada a base de hacer que gire la mesa giratoria 72 mientras
se presiona el rodillo de presión en rotación 142 sobre la capa de
nieve artificial 83.
La capa de nieve artificial 83 puede ser ajustada
como una superficie de carretera de dureza variable a base de
ajustar la fuerza de compresión del rodillo de presión en rotación
142.
Además, efectuando una precipitación de nieve
artificial por medio del dispositivo de nevada 98, es posible
establecer las condiciones en las que se encuentra una carretera
cubierta con nieve blanda recién caída.
Específicamente, las características funcionales
de la cubierta sobre nieve pueden ser medidas estando la carretera
en condiciones que van desde las de una carretera cubierta con
nieve hasta las de una carretera cubierta con nieve compactada y
hasta las de una carretera que se encuentra en las condiciones del
tipo de las de una carretera cubierta con hielo, siendo el índice
de compactación de aproximadamente 50-100 cuando se
efectúa la medición de la superficie de la carretera usando un
Medidor de la Compactación de la Nieve Smithers CTI.
Fueron llevadas a cabo pruebas de cubiertas (de
tres tipos: A, B y C) sobre nieve (pruebas de tracción y pruebas de
frenado) usando nieve artificial producida a base de congelar un
material hidrofílico granular al que se ha hecho absorber agua, y
los resultados de las pruebas fueron comparados con los resultados
de pruebas llevadas a cabo sobre carreteras normales usando
vehículos reales (equipados con los susodichos tres tipos de
cubiertas: A, B y C), como se muestra en el gráfico de la Figura 9.
Se comprobó que con la nieve artificial producida a base de
congelar el material hidrofílico se obtenían de las pruebas
resultados que eran similares a los resultados de las pruebas
efectuadas usando vehículos reales sobre carreteras normales. Por
ejemplo, en una prueba de tracción realizada usando la cubierta A,
la evaluación sobre una carretera normal es de aproximadamente 92
(índice), mientras que la evaluación con nieve artificial (material
hidrofílico) es de aproximadamente 87. Además, en una prueba de
tracción realizada usando la cubierta B de más altas prestaciones,
la evaluación sobre una carretera normal cubierta de nieve es de
100, mientras que la evaluación con nieve artificial (material
hidrofílico) es de 100. Así, cuando las pruebas son llevadas a cabo
usando nieve artificial (material hidrofílico), pueden ser
obtenidos resultados de las pruebas que son similares a los que eran
obtenidos cuando las pruebas eran llevadas a cabo sobre carreteras
normales cubiertas de nieve.
A fin de aplanar la superficie de la capa de
nieve artificial 83, se pone en rotación la mesa giratoria 72, se
baja la hoja 170 del dispositivo aplanador 150, y poniendo el
extremo inferior de la hoja 170 en contacto con la superficie de la
capa de nieve artificial 83 puede ser aplanada la superficie.
Bajando gradualmente la hoja 170 mientras está en
rotación la mesa giratoria 72, puede ahuecarse la nieve artificial
83, y por ejemplo puede variarse el estado de la capa de nieve
artificial 83 (es decir, el estado en el cual la carretera se
encuentra en condiciones de una carretera cubierta con nieve
compactada) cuando la nieve se ha endurecido para establecer las
condiciones de nieve blanda.
Este dispositivo aplanador 150 puede también
servir de dispositivo de remoción de nieve sustituyendo la hoja
170.
El dispositivo aplanador puede ser usado como
dispositivo de remoción de la nieve sustituyendo la hoja 170 que
tiene la forma de zarpa de oso por una hoja cuyo borde inferior sea
plano, y bajando gradualmente la hoja mientras se ejerce presión en
la superficie de la capa de nieve artificial 83. De esta manera
puede ser llevada a cabo la remoción de la nieve de la capa de nieve
artificial 83.
En este dispositivo 10 de pruebas de cubiertas
sobre nieve puede hacerse que la cubierta 11 patine sobre la capa
de nieve artificial 83 según la velocidad de rotación de la
cubierta 11, la velocidad de rotación de la mesa giratoria 72 y la
posición de la cubierta 11. La relación de resbalamiento puede ser
también ajustada fácilmente según la velocidad de rotación de la
cubierta 11, la velocidad de rotación de la mesa giratoria 72 y la
posición de la cubierta 11.
Por ejemplo, las condiciones de tracción y
aceleración, etc. pueden ser reproducidas ajustando la velocidad
circunferencial de la cubierta 11 para que sea más alta que la
velocidad de movimiento (de la parte que está en contacto con la
cubierta) de la capa de nieve artificial 83, y las condiciones de
desaceleración, etc. pueden ser reproducidas a base de ajustar la
velocidad circunferencial de la cubierta 11 para sea más baja que la
velocidad de movimiento (de la parte que está en contacto con la
cubierta) de la capa de nieve artificial 83.
Además, en este dispositivo 10 de pruebas de
cubiertas sobre nieve puede ser aplicado a la cubierta 11 el ángulo
del plano de la rueda con la dirección del movimiento a base de
variar la dirección de la mangueta 46, y pueden ser reproducidas
las condiciones en las cuales ha sido girado el volante.
En la realización precedente, las pruebas de la
cubierta 11 fueron llevadas a cabo a base de esparcir nieve
artificial sobre la mesa giratoria 72 del dispositivo 10 de pruebas
de cubiertas sobre nieve, pero las pruebas pueden ser también
llevadas a cabo a base de esparcir la nieve artificial sobre una
superficie de carretera normal (de asfalto, hormigón, etc.).
Instalando un dispositivo antipatinaje de la
cubierta (las llamadas "cadenas para la nieve") en la cubierta
11 y llevando a cabo las pruebas, pueden obtenerse datos de pruebas
(datos de las características funcionales para el dispositivo
antipatinaje de la cubierta) para la cubierta 11 con el dispositivo
antipatinaje de la cubierta instalado en la misma.
El método de pruebas de cubiertas sobre nieve
según la presente invención tiene el excelente efecto de permitir
que sea obtenidos en todo momento sin requerir una nevada datos muy
fiables de pruebas de cubiertas sobre nieve, y de permitir que las
pruebas sean llevadas a cabo a bajo coste. Además, dicho método
permite mantener las condiciones iniciales de la superficie de la
carretera, y que los datos de las pruebas sobre nieve sean
obtenidos cuando la temperatura de la capa de nieve artificial está
ajustada a 0ºC o a una temperatura más baja.
El método de pruebas de cubiertas sobre nieve
permite también obtener datos de pruebas que son similares a los
datos de pruebas que son obtenidos en las pruebas sobre nieve
llevadas a cabo sobre carreteras reales cubiertas con nieve,
pudiendo ser dichos datos de pruebas obtenidos bajo las deseadas
condiciones de la carretera.
El método de pruebas de cubiertas sobre nieve
permite llevar a cabo las pruebas de cubiertas sobre nieve en un
espacio reducido, y permite obtener datos de pruebas para los casos
en los que la cubierta resbala, es decir, cuando está aplicado a la
cubierta un ángulo del plano de la rueda con la dirección del
movimiento.
El método de pruebas de cubiertas sobre nieve
tiene el excelente efecto de eliminar la necesidad de añadir agua
cuando se lleva a cabo la prueba siguiente, y por consiguiente de
minimizar los costes de las pruebas de cubiertas sobre nieve.
El dispositivo de pruebas de cubiertas sobre
nieve permite llevar a cabo las pruebas de las cubiertas sobre
nieve aplicando varias cargas a la cubierta, y permite llevar a
cabo pruebas de tracción y de frenado.
El dispositivo de pruebas de cubiertas sobre
nieve permite que las pruebas sean continuadas por espacio de un
largo periodo de tiempo en varias condiciones de la superficie de
la carretera.
El dispositivo de pruebas de cubiertas sobre
nieve permite que toda la capa de nieve artificial sea mantenida a
una temperatura aproximadamente uniforme, y permite que sean
obtenidos datos muy fiables de las pruebas sobre nieve con una capa
de nieve artificial que está en un estado uniforme.
El dispositivo de pruebas de cubiertas sobre
nieve permite impedir la fusión de la capa de nieve artificial y de
la capa de hielo, y obtener varias condiciones de la superficie de
carretera similares a las de las superficies de carreteras reales a
base de variar la temperatura de enfriamiento.
El dispositivo de pruebas de cubiertas sobre
nieve permite poner la capa de nieve artificial en un estado
similar al de una carretera real cubierta con nieve.
El dispositivo de pruebas de cubiertas sobre
nieve permite llevar a cabo las pruebas de las cubiertas sobre una
capa de nieve artificial que ha sido aplanada.
El dispositivo de pruebas de cubiertas sobre
nieve permite que sea retirada la nieve artificial con la que se ha
formado la capa de nieve artificial.
El dispositivo de pruebas de cubiertas sobre
nieve permite formar fácilmente una capa de nieve artificial sobre
el dispositivo en el que se dispone la capa de nieve artificial, y
obtener las condiciones que se dan en una superficie de carretera
cuando dicha superficie está cubierta con nieve recién caída.
La superficie de carretera para un dispositivo de
pruebas de cubiertas sobre nieve permite llevar a cabo pruebas muy
fiables de las cubiertas sobre nieve a bajo coste y en todo momento
sin que sea necesaria una nevada.
El método de pruebas de cubiertas sobre nieve
permite obtener datos de pruebas de cubiertas sobre nieve cuando se
ha instalado en la cubierta un dispositivo antipatinaje de la
cubierta.
Si bien se han descrito aquí en detalle
realizaciones específicas, se entiende que la invención no queda
limitada a tales realizaciones, sino que puede ser modificada,
alterada y variada de varias maneras quedando aún comprendida
dentro del verdadero espíritu y alcance de la invención.
Claims (28)
1. Método que es para probar cubiertas sobre una
capa de nieve artificial y comprende los pasos de:
poner en forma estratificada y enfriar una nieve
artificial que incluye un material hidrofílico granular al que se
ha hecho expandirse mediante la adición de agua; y
hacer que una cubierta 11 ruede sobre la capa de
nieve artificial 83.
2. Método según la reivindicación 1, que
comprende el paso de poner la nieve artificial sobre una capa de
hielo 81.
3. Método según la reivindicación 2, que
comprende el paso de enfriar la capa de hielo con un dispositivo
enfriador 86, estando el dispositivo enfriador dispuesto sobre una
superficie inferior de la capa de nieve artificial y/o dentro de un
interior de la capa de nieve artificial.
4. Método según la reivindicación 1, que
comprende el paso de comprimir la nieve artificial antes de dicho
paso de rodadura.
5. Método según la reivindicación 4, que
comprende el paso de reproducir uno o varios tipos de estados de la
carretera a base de incrementar o reducir la cantidad de
compresión.
6. Método según la reivindicación 1, que
comprende el paso de poner en rotación la capa de nieve
artificial.
7. Método según la reivindicación 6, que
comprende el paso de hacer que la cubierta ruede sobre la capa de
nieve artificial y hacer que la cubierta patine sobre la capa de
nieve artificial a base de incrementar o reducir la velocidad de
rotación de la cubierta.
8. Método según la reivindicación 7, que
comprende el paso de hacer que difieran la dirección tangencial de
rotación de la capa de nieve artificial y la dirección del plano
ecuatorial de la cubierta, para así aplicar a la cubierta un ángulo
del plano de la rueda con la dirección del movimiento.
9. Método según la reivindicación 1, que
comprende el paso de incrementar o reducir el factor de absorción
de agua en 10 a 100 veces a fin de reproducir varios estados de la
superficie de la carretera.
10. Método según la reivindicación 2, que
comprende el paso de reproducir varios estados de la superficie de
la carretera a base de incrementar o reducir la temperatura de al
menos uno de los miembros del grupo que consta de la capa de nieve
artificial y la capa de hielo.
11. Método según la reivindicación 1, que
comprende el paso de conservar y reutilizar el material
hidrofílico.
12. Método según la reivindicación 1, que
comprende el paso de conservar el material hidrofílico en forma de
un gel que contiene agua.
13. Sistema de pruebas de cubiertas sobre nieve
que comprende:
un dispositivo en el que se dispone una capa de
nieve artificial 83, siendo dispuesta sobre dicho dispositivo en
forma estratificada nieve artificial que incluye un material
hidrofílico granular al que se ha hecho expandirse mediante la
adición de agua;
un dispositivo enfriador 86 que enfría la capa de
nieve artificial; y
un dispositivo de pruebas de cubiertas que puede
ser puesto en rotación y soporta una cubierta 11 y lleva a cabo las
pruebas de la cubierta sobre la capa de nieve artificial.
14. Sistema según la reivindicación 13, que
comprende un dispositivo de rotación que pone en rotación la capa
de nieve artificial.
15. Sistema según la reivindicación 14, en el que
dicho dispositivo de pruebas de cubiertas tiene un dispositivo de
presión de la cubierta que presiona la cubierta sobre la capa de
nieve artificial.
16. Sistema según la reivindicación 13, en el que
dicho dispositivo de pruebas de cubiertas incluye un dispositivo de
tracción/frenado que ejerce en la cubierta una fuerza de tracción
y/o una fuerza de frenado.
17. Sistema según la reivindicación 14, en el que
dicho dispositivo de pruebas de cubiertas incluye un dispositivo de
aplicación de un ángulo del plano de la rueda con la dirección del
movimiento, aplicando dicho dispositivo a la cubierta un ángulo del
plano de la rueda con la dirección del movimiento a base de hacer
que difieran la dirección tangencial de la rotación de la capa de
nieve artificial y la dirección del plano ecuatorial de la
cubierta.
18. Sistema según la reivindicación 14, que
comprende un dispositivo de desplazamiento de la cubierta que
desplaza la cubierta a lo largo de la dirección radial de rotación
de la capa de nieve artificial.
19. Sistema según la reivindicación 13, que
comprende una capa de hielo 81 dispuesta sobre la superficie
inferior de la capa de nieve artificial.
20. Sistema según la reivindicación 19, que
comprende un dispositivo enfriador 86 que enfría al menos uno de
los miembros del grupo que consta de la capa de nieve artificial y
la capa de hielo.
21. Sistema según la reivindicación 13, que
comprende un dispositivo de presión en rotación que aplica presión a
la capa de nieve artificial mientras la capa de nieve artificial
está en rotación.
22. Sistema según la reivindicación 13, que
comprende un dispositivo aplanador que aplana la superficie de la
capa de nieve artificial.
23. Sistema según la reivindicación 13, que
comprende un dispositivo de remoción de la nieve.
24. Sistema según la reivindicación 13, que
comprende un dispositivo de nevada que hace que caiga nieve
artificial sobre la capa de nieve artificial.
25. Superficie de carretera para pruebas de
cubiertas sobre nieve que comprende como parte más superior de la
misma una capa de nieve artificial 83, siendo la capa de nieve
artificial enfriada y estando dicha capa de nieve artificial
formada por un material hidrofílico granular que se hincha con la
adición de agua.
26. Superficie de carretera para pruebas de
cubiertas sobre nieve que comprende una capa de hielo 81 y una capa
de nieve artificial 83, estando la capa de nieve artificial formada
por un material hidrofílico granular, y siendo enfriada al menos la
capa de nieve artificial.
27. Método según la reivindicación 1, que
comprende el paso de instalar en la cubierta un dispositivo
antipatinaje.
28. Método según la reivindicación 1, que
comprende el paso de reproducir varios estados de la superficie de
la carretera a base de incrementar o reducir la temperatura de la
capa de nieve artificial.
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