ES2309472T3 - Dispositivo apto para reproducir las caracterisiticas de adherencia heterogenea de un vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo apto para reproducir características de adherencia heterogénea de un vehículo y que consta de al menos dos bandas de rodadura de naturaleza diferente y caracterizado porque la primera banda consta de un primer revestimiento sobre el cual se disponen varias capas de elementos esféricos, siendo los elementos esféricos de las capas superiores aptos para rodar unos respecto a otros, mientras que la segunda banda consta de un segundo revestimiento sobre el que está dispuesta una mezcla, llamada drenante, constituida por unos primeros granulados y que consta de un mínimo del 20% de huecos comunicantes.
Description
Dispositivo apto para reproducir las
características de adherencia heterogénea de un vehículo.
La presente invención se refiere al campo de los
ensayos de adherencia de vehículos, en particular los equipados con
un sistema de control de la estabilidad, de la motricidad o del
frenado, sobre un suelo con adherencia heterogénea, ya sea
disimétrico respecto al eje longitudinal del vehículo cuando las
ruedas de un lado del vehículo están sobre un suelo seco mientras
que las del otro lado están sobre un suelo nevado o de hierba
húmeda, ya sea porque experimenta una variación brutal de adherencia
como, por ejemplo, durante el paso de una adherencia de suelo seco
a una adherencia baja o a la inversa. Esta invención tiene por
objeto un dispositivo y un procedimiento asociado, apto para
reproducir las características de adherencia de tales suelos.
Para realizar ensayos de vehículo, por ejemplo,
sobre suelo con adherencia heterogénea y disimétrica, nevado por
una parte, y sobre mezclas bituminosas de carretera por otra, la
solución más simple consiste en realizarlos sobre un suelo de este
tipo, lo que impone un despeje parcial de una carretera cubierta de
nieve. Esta solución es técnicamente posible, pero los ensayos sólo
se pueden realizar en invierno y en lugares geográficos muy
específicos. Además, las condiciones de la nieve son variables en
función de la temperatura exterior y de la radiación solar, lo que
no garantiza la reproducibilidad de las condiciones de los ensayos.
Es necesario, por otra parte, secar la parte con alta adherencia,
lo que supone problemas sin solución rápida.
Otra solución consiste en realizar ensayos
durante los cuales el vehículo circula a caballo sobre una carretera
y un terreno de hierba mojada. Esta solución es, igualmente,
técnicamente aceptable, pero la rápida degradación del terreno de
hierba por formación de roderas y arrancamiento de hierba no permite
la realización de ensayos sucesivos en las mismas condiciones.
Otra solución consiste en realizar un suelo
susceptible de tener las mismas propiedades que un suelo nevado y/o
húmedo en un lado del vehículo y un suelo con la adherencia usual de
una carretera en el otro lado. A este respecto se conoce la patente
FR2760090, que describe un dispositivo apto para reproducir las
condiciones en carretera de adherencia heterogénea para ensayos de
vehículos terrestres y que consta de dos bandas paralelas cuyo
revestimiento es diferente, estando una constituida por una mezcla y
la otra por placas de piroxeno pulidas o por adoquines de vidrio
que constan de casquetes esféricos.
Cuando estos revestimientos están mojados, el
coeficiente de adherencia de un neumático es de aproximadamente 0,6
a 0,8 para la mezcla, 0,3 para el piroxeno y 0,2 para los adoquines
de vidrio. También es posible simular, respectivamente, un
revestimiento de carretera estándar, nieve compactada e hielo.
Sin embargo, se observa que durante los ensayos
de un dispositivo de este tipo, las diferentes bandas deben estar
mojadas con la cantidad justa necesaria de agua, lo que complica
notablemente su utilización en caso de lluvia y no permite su
utilización en caso de helada a menos que se añadan en ellas
productos anticongelantes que pueden por sí mismos influir en la
calidad de la adherencia y por tanto volver aleatorios los
resultados de los ensayos.
Por último, parte del agua puede ser proyectada
en mayor cantidad de una de las bandas hacia la otra durante el
paso del vehículo, lo que puede modificar el coeficiente de
adherencia de las ruedas sobre esas bandas, no teniendo entonces
las ruedas situadas delante el mismo coeficiente de adherencia que
las situadas atrás.
El coeficiente de adherencia, es decir la
relación, para una rueda, entre el esfuerzo máximo longitudinal,
transversal o compuesto y la fuerza vertical, obtenido así para el
lado de baja adherencia, es del orden de 0,2, lo que es más cercano
al hielo que a la nieve, por tanto demasiado bajo en numerosos casos
para los ensayos representativos de un suelo nevado o de hierba
mojada. La adherencia de la pista húmeda podrá, en cuanto a ella,
ser, en el mejor de los casos, del orden de 0,8, pero más
generalmente estará situada en la zona de 0,6 a 0,7, lo que es
igualmente demasiado bajo para ser representativo de la adherencia
máxima posible sobre carreteras.
Finalmente, tales pistas no son suficientemente
representativas de condiciones extremas de heterogeneidad de
adherencia.
Las soluciones más recientemente empleadas son,
por otra parte, muy onerosas tanto por su realización como por su
puesta en servicio que necesita especialmente mantenimiento, como un
riego continuo y regular.
Otras soluciones menos onerosas consisten en un
revestimiento de hormigón con un acabado muy liso, por ejemplo, por
pulido de la superficie. El coeficiente de adherencia obtenido por
riego es de aproximadamente 0,3 a 0,5, lo que está cercano al de un
suelo nevado; sin embargo, el valor de dicho coeficiente no es
modificable y la presencia necesaria de juntas de dilatación
provoca variaciones de dicho coeficiente, nefasto para la precisión
de los ensayos. Además, esta solución implica riesgos de
recuperación de adherencia sobre las juntas de dilatación así como
una no homogeneidad de la adherencia. El otro lado de la pista, de
gran adherencia, experimenta las mismas limitaciones que
anteriormente: salpicaduras debido a la proximidad, de ahí un máximo
de adherencia del orden de 0,8.
\newpage
Las carencias principales de las pistas actuales
con adherencia heterogénea son, por tanto:
- -
- una parte de alta adherencia cuyo coeficiente de adherencia se reduce necesariamente respecto a una pista de mezclas húmeda o mojada.
- -
- una parte de baja adherencia cuya adherencia es bien demasiado baja, bien de un nivel poco homogéneo.
- -
- un coste de realización de la infraestructura grande porque necesita materiales (basalto, loza, vidrio) y procedimientos concretos de instalación más onerosos que los de una pista estándar; además, el coste aumenta debido a la colocación imperativa de un sistema de riego y de recuperación de las aguas.
El objeto de la invención es remediar los
inconvenientes anteriormente citados proponiendo un dispositivo
apto para reproducir las características de adherencia heterogénea
de un vehículo y que consta de al menos dos bandas de rodadura de
naturaleza diferente y dispuestas próximas, especialmente una para
reproducir las características de adherencia de un suelo nevado o
recubierto de hierba húmeda y la otra para reproducir una
adherencia fuerte, no necesitando este dispositivo de riego,
evitando una reducción de la adherencia por contaminación por
proximidad con la parte de baja adherencia, siendo apto para ser
utilizado sea la estación que sea y en el que alta adherencia no es
debilita por la proximidad de la parte con adherencia.
La solución aportada es un dispositivo apto para
reproducir las características de adherencia heterogénea de un
vehículo y que consta de al menos dos bandas de rodadura de
naturaleza diferente y caracterizado porque la primera banda consta
de un revestimiento sobre el cual se disponen varias capas de
elementos esféricos, siendo los elementos esféricos de las capas
superiores aptos para rodar unos respecto a otros, mientras que la
segunda banda consta de un revestimiento sobre el que está dispuesta
una mezcla, llamada drenante, constituida por unos primeros
granulados y constando de un mínimo del 20% de huecos
comunicantes.
La presencia de varias capas de elementos
esféricos dispuestos unos sobre otros permite, por una parte,
mejorar considerablemente la calidad de la reproducción de las
características de adherencia de un vehículo sobre un suelo nevado
o recubierto de hierba húmeda respecto a un conjunto monocapa y, por
otra parte, permitir la utilización de revestimientos de lo más
diverso porque especialmente la importancia del estado de su
superficie se reduce considerablemente.
Según una característica preferente, esta mezcla
se sella por segundos granulados de tamaño al menos igual a los
granulados de la mezcla llamada drenante.
Según una característica particular, los
elementos esféricos están constituidos por microbolas y/o
microesferas, preferentemente cuyo tamaño está comprendido entre
200 y 4000 micrómetros y/o el revestimiento consta de asperezas en
la superficie que permiten a las microbolas de la capa inferior
alojarse allí.
Según una característica adicional que permite
aumentar la adherencia de la segunda banda y limitar la
contaminación de esta banda por elementos de la otra, los segundos
granulados de la segunda banda están, al menos en parte,
constituidos por granulados de granulometría 10/14 o 10/18.
Según otra característica que permite aumentar
la resistencia de la mezcla drenante, la granulometría de los
primeros granulados presenta una discontinuidad, pudiendo los
primeros granulados de la segunda banda, al menos en parte, estar
constituidos por granulados de granulometría 0/14 con discontinuidad
4/10, o 0/10 con discontinuidad 2/6 o 0/6 con discontinuidad
2/4.
Según otra característica, las bandas primeras y
segundas están separadas por una zona de separación apta para
limitar la proyección de las bolas de la primera banda hacia la
segunda y/o atraparlas, pudiendo esta zona constar de un panel de
separación y/o un canal.
La invención se refiere también a una pista de
ensayos con adherencia heterogénea de vehículos que consta de un
dispositivo según la invención y que representa un eje longitudinal
y un eje transversal, caracterizada porque consta transversalmente
de al menos un paso de la primera banda a la segunda o viceversa y/o
longitudinalmente de al menos un paso de la primera banda a la
segunda o viceversa, pudiendo esta pista estar, al menos en parte,
cubierta.
Además, la invención se refiere también a un
procedimiento de realización de una pista apta para reproducir
características de adherencia heterogénea de un vehículo y que
consiste:
- -
- en realizar un revestimiento
- -
- en colar, sobre una primera parte de este revestimiento, una mezcla drenante que consta de un mínimo del 20% de huecos comunicantes
- -
- en disponer sobre una segunda parte del revestimiento situada próxima a la primera parte varias capas de elementos esféricos.
Según una característica, el procedimiento
consta de una etapa complementaria que consiste en sellar en
caliente la mezcla drenante con los granulados.
Otras ventajas y características aparecerán en
la descripción de formas particulares de realización de la
invención en relación con las figuras adjuntas, en las que:
la fig. 1 muestra un esquema de la primera banda
de un dispositivo según la invención
las figs. 2a a 2c presentan esquemas de la
segunda banda de un dispositivo según la invención
la fig. 3 muestra un esquema de la zona de
separación entre la primera banda y la segunda según una forma de
realización concreta
la fig. 4 presenta una pista de ensayos que
consta de un dispositivo según la invención.
La figura 1 presenta un esquema de dicha primera
banda 1 según la forma de realización descrita. Esta banda 1 es
apta para reproducir las características de adherencia de un
vehículo sobre un suelo nevado o recubierto de hierba húmeda. Está
constituida por un revestimiento 3 sobre el que se disponen
microbolas 2 en varios espesores o capas 4, 5, 6. Estas microbolas
están libres sobre el revestimiento e igualmente entre sí.
El revestimiento está realizado de
arena-cemento calcáreo cuyo coeficiente de
pulimiento acelerado es de 0,37 y el porcentaje de cemento de
aproximadamente el 6,5% en masa.
Este revestimiento es perfectamente plano pero
presenta asperezas cuya función es impedir el arrastre de todas las
microbolas durante el paso de un vehículo.
Las microbolas 2 son, en este ejemplo de
realización, todas prácticamente del mismo diámetro, es decir,
aproximadamente de 1000 micrómetros. La cantidad es suficiente para
asegurar un espesor total de microbolas de 3 a
4 mm.
4 mm.
Para modificar el coeficiente de adherencia es
suficiente con modificar el tamaño de las microbolas. Así,
sustituyendo las microbolas de un diámetro de 1000 micrómetros por
microbolas de un diámetro comprendido entre 400 y 800 micrómetros,
el coeficiente de adherencia pasa de 0,3 a 0,4.
Las figura 2a a 2c presentan esquemas de la
segunda banda 10 del dispositivo según esta forma de realización de
la invención.
Esta segunda banda 10 consta de un revestimiento
11, eventualmente el mismo que el de la primera banda, una banda de
rodadura 12. En el marco de las figura 2a y 2b esta banda de
rodadura 12 está constituida por una mezcla drenante 13 constituida
por granulados y ligantes conocidos elegidos y que dispone, debido a
su drenabilidad, de numerosas cavidades, como mínimo el 20% de
huecos comunicantes, donde pueden alojarse las microbolas 2
eventualmente vertidas durante la preparación o la utilización del
dispositivo global, lo que evita una reducción de adherencia; esta
mezcla está constituida por granulados 15 de tamaño 0/14 con
discontinuidad 4/10 (granulados 16). El ligante elegido tiene una
gran resistencia al arrancamiento. El espesor de la capa de rodadura
12, que preferiblemente debe estar comprendido entre 30 y 50 mm, es
de 45 mm.
Como se muestra en la figura 2c, la banda de
rodadura 12 consta, preferentemente, de segundos granulados en su
cara superior. Estos granulados se fijan a la mezcla 13 mediante
sellado en caliente. El tamaño de estos segundos granulados es
superior al de los granulados 15, 16 contenido en la mezcla drenante
13, con frecuencia 14/18.
La figura 3 muestra un esquema de la zona de
separación entre la primera banda 1 y la segunda 10 según una forma
de realización concreta.
Esta zona consta de dos paneles de separación
18, cuya altura es ligeramente superior a la de la mezcla drenante
13 y uno de los cuales está dispuesto contra la primera banda 1 y el
otro contra la segunda banda y están separados entre sí por un
canal 19 que consta de una rejilla sobre su parte superior, teniendo
el mallado de esta rejilla un tamaño superior al de las microbolas
2.
La función de este canal 19 es recuperar las
bolas que serían proyectadas en dirección de la segunda banda
durante el paso del vehículo.
En el caso de que una parte de las microbolas 2
proyectadas lo fueran más allá del canal 19, estas microbolas se
infiltrarían en las cavidades de la mezcla drenante 13, luego entre
los segundos granulados 17, como se muestra en las figuras 2b y
2c.
Evidentemente, si las bolas proyectadas sobre la
segunda banda 10 van más allá de la altura de los segundos
granulados 17, es necesario elevarlos. Sabiendo que la altura de las
microbolas de la primera banda debe ser igualada sobre toda la
banda cada veinte pasos, aproximadamente, de un vehículo, se puede
considerar que en ausencia de canal, la retirada de las microbolas
proyectadas de la segunda se puede efectuar también con esta
frecuencia, aunque que se puede efectuar con una cadencia de cuatro
a cinco veces inferior, incluso todavía menor, en presencia de un
canal de 15 cm de longitud.
La figura 4 presenta una pista 20 que consta de
un dispositivo según la invención, es decir, una primera banda 1
con las microbolas y una segunda banda 10 de alta adherencia cuya
banda de rodadura está constituida por una mezcla drenante sellada
con un segundo granulado de mucho mayor tamaño, a saber tamaño
10/14.
Se puede definir, sobre esta pista, un eje
longitudinal XX' que separa la pista en dos partes de dimensiones
sensiblemente iguales y un eje transversal YY'.
Según el eje longitudinal XX', la pista 20
consta, a un lado del eje, sucesivamente de una primera banda 1
apta para reproducir las características de un suelo nevado, luego
una segunda banda 10 altamente adherente, mientras que, al otro
lado, consta de una segunda banda altamente adherente 10, luego una
primera banda 1 y de nuevo una banda altamente adherente 10.
Transversalmente, la pista 20 consta de una
primera zona con dos bandas diferentes 1, 10, luego una segunda
zona con la primera banda 1, luego una tercera zona con dos bandas
diferentes pero cuya posición está invertida con respecto a la
primera zona y por último una cuarta zona con únicamente una banda
altamente adherente 10.
Con una pista 20 de este tipo, es posible
especialmente probar, durante un desplazamiento en una dirección
longitudinal del vehículo,
- -
- las condiciones de comportamiento del vehículo en condiciones de adherencia heterogéneas (primera y tercera zona)
- -
- las condiciones de comportamiento del vehículo en condiciones de adherencia homogéneas, sobre un suelo fuertemente adherente para la cuarta zona y sobre un suelo que reproduce las características de un suelo nevado sobre la segunda zona.
Para reacondicionar la pista, es suficiente con
pasar, por una parte, un vehículo que arrastre un enrejado para
homogeneizar la altura de las microbolas de la primera banda y, por
otra parte, un vehículo apto para aspirar las microbolas sobre la
segunda banda fuertemente adherente.
Por último, para evitar que el coeficiente de
adherencia no se modifique por la lluvia, es preferible cubrir la
pista.
Pueden aportarse numerosas modificaciones a las
variantes de realización descritas sin salir del ámbito de la
invención. Así, la pista podría tener forma de disco o de un
circuito de rodadura suficientemente largo para poder efectuar las
pruebas en chicanes y curvas, permitiendo así verificar el
comportamiento de los vehículos en curva.
Por otra parte, para reproducir diferentes
estados de la nieve, puede estar previsto usar simultáneamente
varios tamaños de microbolas o de microesferas.
\vskip1.000000\baselineskip
La lista de referencias citadas por el
solicitante tiene como objeto únicamente ser de utilidad para el
lector y no forma parte del documento de patente europea. Aunque se
ha puesto gran cuidado en su realización, no se pueden excluir
errores u omisiones y la OEP declina toda responsabilidad a este
respecto.
\bullet FR 2760090 [0004]
Claims (14)
1. Dispositivo apto para reproducir
características de adherencia heterogénea de un vehículo y que
consta de al menos dos bandas de rodadura de naturaleza diferente y
caracterizado porque la primera banda consta de un primer
revestimiento sobre el cual se disponen varias capas de elementos
esféricos, siendo los elementos esféricos de las capas superiores
aptos para rodar unos respecto a otros, mientras que la segunda
banda consta de un segundo revestimiento sobre el que está
dispuesta una mezcla, llamada drenante, constituida por unos
primeros granulados y que consta de un mínimo del 20% de huecos
comunicantes.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha mezcla se sella con unos segundos
granulados de tamaño al menos igual a los granulados de la mezcla
llamada drenante.
3. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque los elementos
esféricos (2) están constituidos por microbolas y/o microesferas,
preferentemente cuyo tamaño está comprendido entre 200 y 4000
micrómetros.
4. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el revestimiento
(1) consta de asperezas (39) en la superficie que permiten a las
microbolas de la capa inferior alojarse allí.
5. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los segundos
granulados de la segunda banda están, al menos en parte,
constituidos por granulados de granulometría 10/14 o 10/18.
6. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la granulometría
de los primeros granulados presenta una discontinuidad.
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque los primeros granulados de la segunda
banda están, al menos en parte, constituidos por granulados de
granulometría 0/14 con discontinuidad 4/10, o 0/10 con
discontinuidad 2/6, o 0/6 con discontinuidad 2/4.
8. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las primeras y
segundas bandas están separadas por una zona de separación apta
para limitar la proyección de bolas de la primera banda hacia la
segunda y/o atraparlas.
9. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque la zona de separación consta de un panel
de separación.
10. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque la zona de separación consta de un canal
(19).
11. Pista de ensayos de la adherencia
heterogénea de un vehículo que consta de un dispositivo según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes y que presenta un
eje longitudinal y un eje transversal, caracterizada porque
consta transversalmente de al menos un paso de la primera banda a la
segunda o viceversa y/o longitudinalmente de al menos un paso de la
primera banda a la segunda o viceversa.
12. Pista según la reivindicación 11,
caracterizada porque está, al menos en parte, cubierta.
13. Procedimiento de realización de una pista
apta para reproducir características de adherencia heterogénea de
un vehículo que consiste:
- -
- en realizar un revestimiento
- -
- en colar, sobre una primera parte de este revestimiento, una mezcla drenante que consta de un mínimo del 20% de huecos comunicantes
- -
- en disponer sobre una segunda parte del revestimiento situada próxima a la primera parte varias capas de elementos esféricos.
14. Procedimiento según la reivindicación 13,
caracterizado porque consta de una etapa complementaria que
consiste en sellar en caliente la mezcla drenante con
granulados.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR0309416A FR2858337B1 (fr) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | Dispositif apte a reproduire les caracteristiques d'adherence heterogene d'un vehicule |
| FR0309416 | 2003-07-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2309472T3 true ES2309472T3 (es) | 2008-12-16 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES04291724T Active ES2309472T3 (es) | 2003-07-31 | 2004-07-08 | Dispositivo apto para reproducir las caracterisiticas de adherencia heterogenea de un vehiculo. |
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| AT (1) | ATE406479T1 (es) |
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|---|---|---|---|---|
| GR1005587B (el) * | 2007-02-20 | 2007-07-16 | Ανδρεας Στρατηγακης | Πιστα ελεγχομενης προσφυσης |
| CN107543791A (zh) * | 2017-09-11 | 2018-01-05 | 南京林业大学 | 碎石封层中碎石和沥青之间粘结性能的评价方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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