ES2252614T3 - Maquina de equilibrado (de rueda) con muelles de lamina coplanarios. - Google Patents

Abstract

Máquina de equilibrado que comprende un bastidor (3) montado en suspensión sobre una bancada a través de unos soportes elásticos (4, 5), un eje (8) soportado de forma giratoria por dicho bastidor por dos puntos separados entre sí por una distancia predeterminada y que presenta un primer extremo provisto de unos medios (80) para la fijación de una rueda (11), y un segundo extremo conectado a unos medios de accionamiento (9, 10, 91) para el giro de dicho eje (8), y por lo menos dos transductores de fuerza (33) fijos entre la bancada y el bastidor (3), en la que los medios de accionamiento comprenden un motor eléctrico (9) fijo al bastidor montado en suspensión y soportado por el mismo, estando interpuestos entre la bancada y el bastidor los soportes elásticos (4, 5) que comprenden por lo menos dos muelles de lámina coplanarios (4, 5) simétricos con respecto a la línea axial del eje, caracterizada porque los muelles de lámina (4, 5) se encuentran situados en un plano perpendicular al plano quecontiene las líneas axiales de dichos medios de accionamiento (9, 10, 91), la línea axial de dicho eje (8) y dichos por lo menos dos transductores de fuerza ( 33).

Description

Máquina de equilibrado (de rueda) con muelles de lámina coplanarios.

La presente invención se refiere a máquinas de equilibrado en general, y en particular a máquinas de equilibrado para ruedas de vehículos automóviles (US-A-3.922.322).

Dichas máquinas comprenden un eje giratorio soportado en dos puntos mediante un bastidor, en general tubular, a una bancada muy rígida.

El eje está conectado a unos medios que accionan su giro a una velocidad determinada, de tal manera que sus extremos que sobresalen del bastidor soportan la rueda que ha de equilibrarse.

El bastidor está soportado en la bancada a través de unos medios elásticos que permiten el movimiento libre del bastidor en una dirección predeterminada, y está asociado con dos transductores de fuerza que registran las fuerzas inducidas por el desequilibrio de la rueda al girar.

También son conocidas las denominadas máquinas de eje fijo en las cuales el eje está soportado directamente por la bancada, y presenta en su extremo en resalte un conjunto giratorio para el soporte de la rueda.

A continuación se describe una máquina de eje giratorio, sin embargo el concepto que se desarrolla se puede aplicar igualmente a las máquinas de eje fijo simplemente sustituyendo el eje fijo por el bastidor mencionado anteriormente.

Dichos dos transductores de fuerza están situados a una determinada distancia entre sí, con objeto de definir dos planos perpendiculares a la línea axial del eje en el que se miden las fuerzas de desequilibrio.

Un procesador procesa los valores de dichas fuerzas de desequilibrio y calcula el valor y la posición de las masas equilibradoras en dos planos diferentes de la rueda.

Las características generales de las máquinas de equilibrado son bien conocidas por los expertos en la materia, por lo que se omitirá una descripción detallada de las mismas. Simplemente se observará en la presente descripción que para hacer despreciable el efecto de las fuerzas de inercia generadas por el sistema de giro ante las fuerzas de desequilibrio, la frecuencia de resonancia de la máquina en su totalidad, incluyendo sus partes giratorias, debe ser muy superior a la velocidad de giro del eje.

La presente invención se refiere en particular a las suspensiones elásticas del bastidor que soporta el eje giratorio.

La disposición que se aplica generalmente a dichas suspensiones comprende un par de muelles de lámina coplanarios situados a cierta distancia entre sí y dispuestos para deformarse dentro de un plano perpendicular a la línea axial del eje.

Dichos muelles de lámina se encuentran en un plano paralelo a la línea axial del eje, el cual puede también contener, a veces, dicha línea axial.

Uno de los problemas de los que adolecen las máquinas conocidas se deriva de la necesidad de hacer girar la rueda que debe equilibrarse a velocidad constante, sin que la transmisión del movimiento suponga una influencia sobre la medición del equilibrio que se efectúa.

Con objeto de anular la influencia del efecto de los medios que promueven el giro del conjunto giratorio de la máquina, se han propuesto soluciones según las cuales este conjunto se hace girar inicialmente a una determinada velocidad, pero con un total desacoplamiento de los medios de giro mientras se efectúa la medición. Sin embargo estas soluciones presentan inconvenientes derivados que veces hacen inconveniente su uso.

Un primer inconveniente importante se deriva del hecho de que mientras se efectúan las mediciones la velocidad se reduce inevitablemente, lo que influye negativamente en las mediciones.

Un segundo inconveniente se deriva de la presencia de dispositivos de acoplamiento y desacoplamiento, cuyo funcionamiento y construcción son complicados y cuyo coste es elevado.

El objeto de la presente invención es proporcionar una máquina de equilibrado de construcción simple y económica que está libre de los inconvenientes señalados.

Concretamente, la invención se refiere a una máquina en la cual los elementos que accionan el conjunto móvil se encuentran siempre acoplados.

El objeto de la invención se refiere a una máquina de equilibrado según la reivindicación 1.

En detalle, la máquina de equilibrado de la presente invención comprende una correa de transmisión acoplada permanentemente y, para el conjunto móvil, unos medios de suspensión elásticos que consisten en dos muelles de lámina coplanarios situados diametralmente con respecto al alojamiento que encierra el conjunto móvil y situados en un plano perpendicular al plano que conecta la línea axial del conjunto móvil con la línea axial de la polea que acciona su
giro.

El motor, en cuyo árbol se encuentra enchavetada la polea de accionamiento de la correa de transmisión, está situado en el alojamiento fijo exterior o en el bastidor del conjunto móvil.

En virtud de dicha configuración, por el esfuerzo de tracción de la correa los dos muelles de lámina se deforman conjuntamente, con una deformación que pasa a través de la línea axial del conjunto móvil, y por tanto su deformación no comunica tensiones a los transductores de fuerza que se encuentran dispuestos en el plano que contiene la línea axial del conjunto móvil y la línea axial de la polea conductora.

Las diferentes tensiones a las que se hallan sujetas las dos ramas de la correa, de cualquier forma que varíen, tienen una resultante que puede descomponerse en una primera componente que pasa a través de la línea axial de la polea de conductora y es perpendicular al plano que contiene la línea axial de los dos poleas; es decir, las poleas conductora y conducida, y una segunda componente contenida en el plano determinado por la línea axial de las poleas conductora y conducida.

La segunda componente se absorbe por la conexión rígida entre el motor y el alojamiento del conjunto móvil, y por tanto no actúa sobre los transductores de fuerza.

La primera componente, trasladada al plano que contiene la línea axial del conjunto móvil, comunica tensión a los muelles de lámina uno en compresión y el otro en tracción en el plano en el que se encuentran, y genera un movimiento que deforma los muelles de lámina simétricamente, con una deformación que presenta un eje neutro que pasa a través de la línea axial del conjunto móvil. Por tanto la primera componente tampoco comunica tensiones a los transductores de fuerza.

Cualquier irregularidad de forma de la correa produce una asimetría de las tensiones en las dos ramas que a su vez da como resultado una fuerza y un momento similar a los definidos anteriormente y por tanto no influyen en los transductores de fuerza. A este respecto, los transductores de fuerza se aplican al alojamiento de soporte del conjunto giratorio en el plano diametral que contiene su línea axial y la línea axial de la polea conductora, y recogen únicamente las fuerzas debidas al desequilibrio, estando las fuerzas restantes equilibradas entre sí o no ejercen influencia sobre los transductores.

Lo expuesto se aplica también si la trasmisión del movimiento se efectúa mediante rodillos de fricción o ruedas dentadas.

La construcción y ventajas funcionales así como las características de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada siguiente que describe una forma de realización particular preferida de la misma a título de ejemplo no limitativo, con la ayuda de los dibujos adjuntos.

La Figura 1 es una vista lateral esquemática parcialmente seccionada de una máquina de equilibrado.

La Figura 2 es una sección por la línea II-II de la Figura 1.

La Figura 3 es una sección por la línea III-III de la Figura 1.

La Figura 4 muestra la posición de los transductores de fuerza.

La Figura 5 es una vista desde arriba de la Figura 4.

La Figura 6 muestra una posición diferente de los transductores de fuerza.

La Figura 7 es una vista desde arriba de la Figura 6.

Las figuras ilustran una bancada maciza 1 que comprende un bloque central 2 que soporta un bastidor tubular 3 a través de unos soportes elásticos 4 y 5 conectados a la estructura 21 en forma de C.

El bastidor equilibrador 3 comprende dos cojinetes de rodillos, coaxiales 6 y 7 que soportan el eje giratorio 8 de la máquina.

A través de la polea 91 y la correa de trasmisión de 10, un motor eléctrico 9 determinada el giro de la polea 81 del eje 8 a una velocidad constante predeterminada.

Uno de los extremos del eje comprende unos medios de autocentrado 80 para la fijación en el eje de la rueda que se debe equilibrar.

Los soportes elásticos 4 y 5 consisten en dos muelles de lámina dispuestos coplanarios contenidos en el plano perpendicular al plano determinado por las líneas axiales de las poleas 81 y 91.

En el caso de arrastre por rodillos de fricción o ruedas dentadas, los muelles de lámina se encuentran en el plano perpendicular al que contiene las líneas axiales de los rodillos o de la ruedas dentadas y del conjunto móvil.

La disposición y la forma de dichos soportes es tal que, bajo la acción de las fuerzas transmitidas por los medios de accionamiento, adoptan una configuración deformada simétrica que pasa a través de la línea axial del eje 8 que no ejerce influencia sobre la posterior tendencia a las deformaciones inducidas por las fuerzas debidas al desequilibrio.

Las fuerzas debidas al desequilibrio proporcionales a la tendencia a la deformación de los soportes 4 y 5 son medidas por un par de transductores de fuerza 33 que, en virtud de la estructura y posición de los soportes 4 y 5, pueden situarse a una distancia muy pequeña entre sí, a fin de poder medir fuerzas elevadas.

Esencialmente, dichos transductores de fuerza miden las fuerzas proporcionales a la tendencia a la deformación de los medios elásticos dentro del plano que contiene la línea axial del conjunto móvil y la línea axial de la polea conductora, siendo más sensibles cuanto más próximos estén entre sí y mayor sea la tendencia la deformación de los medios elásticos.

Bajo la acción de las fuerzas desequilibrio giratorias, los cojinetes que unen el eje con el bastidor tienden a soportar oscilaciones dentro del plano perpendicular al plano de los soportes 4 y 5, dando estas oscilaciones como resultado un movimiento de bastidor que da lugar a la deformación de las suspensiones elásticas no sólo por flexión sino también por torsión.

La posición de los transductores 33 se puede elegir de varias formas distintas, por ejemplo pueden asociarse con el eje como en la Figura 4 y la Figura 5, o también como en la Figura 6 y en la Figura 7.

Claims (6)

1. Máquina de equilibrado que comprende un bastidor (3) montado en suspensión sobre una bancada a través de unos soportes elásticos (4, 5), un eje (8) soportado de forma giratoria por dicho bastidor por dos puntos separados entre sí por una distancia predeterminada y que presenta un primer extremo provisto de unos medios (80) para la fijación de una rueda (11), y un segundo extremo conectado a unos medios de accionamiento (9, 10, 91) para el giro de dicho eje (8), y por lo menos dos transductores de fuerza (33) fijos entre la bancada y el bastidor (3), en la que los medios de accionamiento comprenden un motor eléctrico (9) fijo al bastidor montado en suspensión y soportado por el mismo, estando interpuestos entre la bancada y el bastidor los soportes elásticos (4, 5) que comprenden por lo menos dos muelles de lámina coplanarios (4, 5) simétricos con respecto a la línea axial del eje, caracterizada porque los muelles de lámina (4, 5) se encuentran situados en un plano perpendicular al plano que contiene las líneas axiales de dichos medios de accionamiento (9, 10, 91), la línea axial de dicho eje (8) y dichos por lo menos dos transductores de fuerza (33).

2. Máquina de equilibrado según la reivindicación 1, en la que dichos medios de accionamiento (9, 10, 91), comprenden una correa de trasmisión (10).

3. Máquina de equilibrado según la reivindicación 1, en la que los transductores de fuerza (33) se aplican sobre el mismo lado del eje (8).

4. Máquina de equilibrado según la reivindicación 1, en la que los transductores de fuerza (33) se aplican sobre lados opuestos del eje (8).

5. Máquina de equilibrado según la reivindicación 1, caracterizada porque los transductores de fuerza (33) se sitúan a la mínima distancia entre sí compatible con su tamaño general.

6. Máquina de equilibrado según la reivindicación 1, en la que los transductores de fuerza (33) están aplicados directamente entre el bastidor y la bancada.