ES2380441T3 - Vehículo pesado destinado a arrastrar una máquina - Google Patents
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Abstract
Vehiculo pesado que comprende al menos cuatro conjuntos montados, constituidos cada uno, por una rueda y un neumatico, destinado a arrastrar una maquina, caracterizado porque las propiedades del vehiculo verifican la relación: **Fórmula** con p' = p/L, siendo p el radio de giro del vehiculo y siendo L la distancia entre ejes de ruedas del vehiculo,K , la proporción de la rigidez vertical total debajo del eje de ruedas delantero con respecto a la suma de las rigideces verticales totales debajo de los ejes de ruedas delantero y trasero del vehiculo, δ, la relación entre el desplazamiento del centro de gravedad hacia la parte delantera y la distancia entre ejes de ruedas, h', la relación entre la altura de la linea de tracción con respecto a un suelo que forma un plano horizontal y la distancia entre ejes de ruedas del vehiculo, μ, la relación entre la componente longitudinal de la fuerza de resistencia aplicada por la maquina arrastrada sobre el vehiculo, y el peso del vehiculo.
Description
Vehiculo pesado destinado a arrastrar una maquina.
La presente invenci6n se refiere a un vehiculo pesado destinado a arrastrar una maquina, tal como un tractor agricola destinado a arrastrar una herramienta de trabajo del suelo.
Aunque no limitada a esta aplicaci6n, la invenci6n se describira de modo mas particular refiriendose a un tractor agricola.
En ciertas condiciones de rodaje, se constata que, cuando la herramienta arrastrada ejerce una fuerza no despreciable de resistencia al avance, por ejemplo bajo el efecto de la penetraci6n en el suelo de un elemento de la citada herramienta tal como un disco, el tractor presenta fen6menos de saltos de tipo rebotes que, en un primer tiempo, causan problemas de confort para el conductor, y por tanto una mayor penalizaci6n del trabajo del conductor y que pueden llegar hasta problemas de avance del tractor, llegando a ser las duraciones de contacto insuficientes para autorizar rozamientos necesarios para el avance del tractor sobre el suelo, y por tanto una perdida de eficacia del citado tractor por degradaci6n de la adherencia del neumatico sobre el suelo considerado.
Estos fen6menos de rebotes o saltos se caracterizan por oscilaciones intermitentes o casientretenidas del conjunto rodante a frecuencias bajas comprendidas habitualmente entre 0,5 Hz y 4 Hz y son conocidos con el nombre de « power hop ».
Las soluciones actualmente puestas en practica por los usuarios consisten en sobrecargar el tractor y/o adaptar la presi6n de hinchado de los neumaticos del tractor de modo empirico o segun metodos paso a paso propuestos por los constructores de vehiculos o los fabricantes de neumaticos. Estos reglajes de presi6n o de prueba del tractor son, por una parte, perdida de tiempo para el usuario y, ademas, estos perjudican el rendimiento del vehiculo puesto que no se respetan los reglajes 6ptimos recomendados. Presiones demasiado elevadas pueden por ejemplo provocar compactaciones mas importantes sobre suelos blandos y una mayor resistencia al avance.
Las numerosas investigaciones efectuadas por la solicitante que se refieren a modificaciones de los neumaticos y especialmente de los perfiles meridianos de la banda de rodadura, los perfiles meridianos de armadura de carcasa, los materiales de armaduras de las carcasa y corona, las modificaciones de disenos y dimensiones de bloques de escultura, no han aportado actualmente las mejoras esperadas, porque estas modificaciones no actuan o actuan poco sobre el fen6meno tal como el descrito anteriormente.
En lo que concierne a la concepci6n habitual de los neumaticos de maquina agricola, la armadura de carcasa, anclada en cada tal6n, esta compuesta por al menos una capa de elementos de refuerzo textiles y/o metalicos, siendo los citados elementos sensiblemente paralelos entre si en la capa y pudiendo ser sensiblemente radiales y/o francamente cruzados de una tela a la siguiente formando con la direcci6n circunferencial angulos iguales o desiguales. La armadura de carcasa tiene habitualmente superpuesta una armadura de corona compuesta al menos por dos telas de corona de trabajo de elementos de refuerzo que pueden ser textiles o metalicos, pero cruzados de una capa a la siguiente formando con la direcci6n circunferencial angulos pequenos. La banda de rodadura del neumatico considerado esta formada por bloques de caucho o barras, inclinadas con respecto a la direcci6n circunferencial un angulo generalmente elevado, y generalmente separadas circunferencialmente una de otra por huecos que presentan una anchura (medida en el sentido circunferencial) superior a la anchura media de las barras. Las citadas barras pueden ser simetricas entre si con respecto al plano ecuatorial siendo continuas axialmente o, como en la mayoria de los casos, discontinuas axialmente. Las extremidades de barras axialmente pr6ximas al plano ecuatorial estan entonces en la mayoria de los casos desplazadas circunferencialmente una respecto de otra, al tiempo que presentan lo que habitualmente se denomina un diseno en espigas.
En la patente FR 1 046 427, la solicitante ha descrito por ejemplo armaduras de carcasa en las cuales las direcciones de los elementos de refuerzo de la tela o de las telas en un costado son sensiblemente simetricas, con respecto al plano ecuatorial del neumatico, de las direcciones de los elementos de refuerzo de las citadas telas en el otro costado. Como se ha mostrado y explicado, hay que comprender por tela, ya sea una tela continua axialmente de tal6n a tal6n, o bien semitelas ancladas en cada tal6n a un elemento anular de refuerzo de tal6n pero cuyas extremidades radialmente superiores estan distantes una de la otra y del plano ecuatorial.
La patente US 3 108 628 ensena todavia, con miras a conferir al neumatico una buena estabilidad bajo esfuerzos transversales, completar la armadura de carcasa radial por semitelas denominadas de estabilizaci6n y formadas por elementos de refuerzo inclinados con respecto a la direcci6n circunferencial, solapandose las citadas semitelas en la corona en la mayor parte de la anchura axial de la banda de rodadura de modo que los elementos de refuerzo se cruzan.
La patente FR 1 259 199 muestra y describe tambien una armadura de carcasa direccional compuesta por dos semitelas de elementos de refuerzo inclinados con respecto a la direcci6n circunferencial de tal modo que estas se solapan en la corona del neumatico para formar una armadura cruzada.
Otros documentos describen soluciones no neumaticas pero ligadas al vehiculo y/o a la herramienta arrastrada para paliar este problema de rebotes.
El documento US 6.260.873 describe un dispositivo interpuesto entre un tractor y una herramienta arrastrada para amortiguar las tensiones que pueden intervenir entre el tractor y la herramienta.
5 El documento US 20050269796 describe un sistema optimizado de suspensiones para tractor agricola que permite limitar este fen6meno de power hop.
Las diferentes soluciones ya propuestas no permiten garantizar una eficacia en todos los tipos de suelos o bien solamente permiten atenuar mas o menos perennemente el amortiguamiento de estos fen6menos de rebotes, en detrimento de otras propiedades deseadas del vehiculo.
10 En sus estudios, los inventores se han dado la misi6n de mejorar el comportamiento de los vehiculos pesados tales como tractores destinados a arrastrar una maquina y especialmente de llegar a vehiculos pesados que no presenten
o que presenten pocos fen6menos de rebotes o saltos de tipo power hop que se caracterizan por oscilaciones casientretenidas del conjunto rodante a frecuencias bajas comprendidas entre 0,5 Hz y 4 Hz, cualquiera que sea la naturaleza del terreno sobre el cual circula el vehiculo cuando este arrastra a la maquina y sin intervenci6n especifica
15 sobre el vehiculo tal como una modificaci6n de la presiones de hinchado o un lastrado particular del vehiculo.
Este objetivo se ha conseguido de acuerdo con la invenci6n por un vehiculo pesado que comprende al menos cuatro conjuntos montados, constituidos cada uno, por una rueda y un neumatico, destinado a arrastrar una maquina, caracterizado porque las propiedades del vehiculo verifican la relaci6n:
ρ�
)
−
(
2
2
��μ
��μ
⎛⎜⎝
⎞⎟⎠
⎜⎝
⎛>
⎞⎟⎠
κ
κ
δ
��1
−
−
+
2
2
20 con
p' = p/L, siendo p el radio de giro del vehiculo, expresado en metros, y siendo L la distancia entre ejes de ruedas del vehiculo, expresada igualmente en metros, es decir la distancia proyectada sobre el suelo entre el eje de ruedas delantero y el eje de ruedas trasero del vehiculo, p' se expresa sin unidades. El radio de giro p se determina por la relaci6n p2 = Iv/m, siendo Iv el momento de inercia de cabeceo del vehiculo con respecto a un eje transversal (parale
25 lo a los ejes de las ruedas) y que pasa por el centro de gravedad del vehiculo, que se expresa en kg.m2, y siendo m la masa del vehiculo expresada en kg.
κ expresa la proporci6n de la rigidez vertical k1 total debajo del eje de ruedas delantero con respecto a la suma de las rigideces verticales totales (k1 + k2) debajo de los ejes de ruedas delantero y trasero del vehiculo, expresando k1 y k2 respectivamente las rigideces verticales debajo del eje de ruedas delantero y debajo del eje de ruedas trasero.
30 La rigidez vertical total debajo de un eje de ruedas es la resultante de las rigideces verticales de los neumaticos y de las rigideces verticales inducidas por el suelo debajo de cada uno de los neumaticos del citado eje de ruedas. La rigidez vertical del neumatico es la rigidez propia del neumatico, es decir la medida sobre un suelo plano no deformable.
δ expresa la relaci6n entre el desplazamiento del centro de gravedad hacia la parte delantera y la distancia L entre
35 ejes de ruedas del vehiculo, siendo definido el desplazamiento del centro de gravedad hacia la parte delantera a partir de una posici6n del centro de gravedad segun la cual k1.L1= k2.L2, expresando L1 y L2 respectivamente las distancias proyectadas sobre el suelo entre, por una parte, el centro de gravedad y el eje de ruedas delantero y, por otra, el eje de ruedas trasero.
h' es la relaci6n entre la altura de la linea de tracci6n con respecto a un suelo que forma un plano horizontal, estando
40 dispuestos el vehiculo y la maquina arrastrada en posici6n de trabajo sobre el citado suelo que forma un plano horizontal, y la distancia L entre ejes de ruedas del vehiculo. En el sentido de la invenci6n, el suelo que forma un plano horizontal es un suelo rigido, lo que significa que el vehiculo pesado y la maquina arrastrada no crean rodadas en el citado plano durante la medici6n de la altura considerada.
I es la relaci6n entre la componente longitudinal de la fuerza de resistencia aplicada por la maquina arrastrada sobre 45 el vehiculo, y el peso del vehiculo.
Como se deduce de lo que precede, los parametros p', κ , δ, h' y I se expresan sin unidades.
Las mediciones de estas diferentes caracteristicas pueden realizarse segun cualesquiera medios conocidos por el especialista en la materia, incluso por herramientas de modelaci6n.
La distancia L entre ejes de ruedas es medible, por ejemplo, por proyecci6n sobre el suelo de los ejes de los ejes de ruedas. La posici6n longitudinal del centro de gravedad del vehiculo puede deducirse a partir de las mediciones de cargas por eje de ruedas.
La masa m del vehiculo se determina, por ejemplo, por pesada del tractor completo (chasis y conjuntos montados).
5 El momento de inercia de cabeceo Iv puede ser evaluado experimentalmente disponiendo el tractor sobre una plataforma, quedando alineados el eje transversal del tractor y el eje de oscilaci6n de la plataforma. El momento de inercia puede ser medido tambien procediendo como anteriormente en cada una de las subpartes que constituyen el conjunto del tractor, y despues por calculo matematico (teorema de Huygens). El momento de inercia de cabeceo puede ser cuantificado tambien por calculo numerico, especialmente recurriendo a las herramientas de calculo asis
10 tido por ordenador (CAO).
Disponiendo de las magnitudes L, m e Iv, el valor de p' se obtiene por calculo como se explic6 anteriormente:
ρ
=
⎛⎜⎝
L
.
1
k
k
El termino κ puede ser estimado a partir de las rigideces totales debajo de los ejes de ruedas: κ
=
1
+
k
2
,
siendo ki la rigidez total debajo del eje de ruedas i con i 1 para el eje de ruedas delantero e i 2 parael eje de = = 15 ruedas trasero. ki es la rigidez vertical del conjunto compuesto por el neumatico y el suelo sobre el cual rueda el neumatico. Se designa por kip la rigidez del conjunto de los neumaticos del eje de ruedas i (funcionando los neumaticos en paralelo, sus rigideces propias kipj se anaden para dar kip). La rigidez kipj del neumatico j del eje de ruedas i es la relaci6n entre el aumento de carga que este soporta y la disminuci6n de la altura del centro de la rueda, reposando el neumatico sobre un suelo plano indeformable y horizontal y soportando inicialmente, con los otros neumati20 cos del mismo eje de ruedas i, la carga del citado eje de ruedas. La rigidez se expresa entonces habitualmente en N/m (Newton por metro). La rigidez kisj del suelo sobre el cual rueda el citado neumatico j del eje de ruedas i es la 25 modo que la rigidez del suelo debajo del eje de ruedas trasero aumenta con respecto a la rigidez debajo del eje de ruedas delantero. De modo practico, se calcula la rigidez total debajo del eje de ruedas por la f6rmula −−
relaci6n entre un aumento de carga aplicada por el citado neumatico durante su paso y la variaci6n de la profundidad de rodada entonces creada. La rigidez kisj, por tanto, se expresa tambien habitualmente en N/m. En el caso del rodaje sobre un suelo blando, los neumaticos del eje de ruedas delantero compactan el suelo durante su paso, de
1−
⎛⎜ ⎜ ⎜
⎞⎟ ⎟ ⎟
⎞⎟ ⎟
7 kip7
∑⎜⎟
⎛⎜ ⎜ ⎞⎟ ⎟
∑
⎛⎜ ⎜
7 kis7
⎜⎟
ki
=
+
, o bien se mide directamente la relaci6n entre la variaci6n de carga
⎠
⎠
⎝
⎠⎜⎟⎝⎝
aplicada por los neumaticos sobre el suelo y la disminuci6n resultante de altitud del eje del eje de ruedas.
Los inventores han sabido poner en evidencia que si el conjunto de las caracteristicas del vehiculo satisfacen la 30 relaci6n anterior enunciada, las apariciones de fen6menos de rebotes o power hop disminuyen de modo importante,
o incluso son inexistentes, en funci6n especialmente de los terrenos sobre los cuales circula el vehiculo.
De acuerdo con un primer modo de realizaci6n de un vehiculo de acuerdo con la invenci6n, p' verifica la relaci6n p' > 0,525. Dicho valor p' permite efectivamente favorecer la disminuci6n de los fen6menos de power hop, permitiendo el citado valor p' satisfacer la relaci6n enunciada anteriormente. Siendo p' proporcional al radio de giro p del vehiculo,
35 el valor de p' puede ser modificado en funci6n de la concepci6n del vehiculo y especialmente por una elecci6n de repartici6n de las masas de los elementos constitutivos del vehiculo. Comparado con un vehiculo habitual, este modo de realizaci6n de la invenci6n consistira en alejar las masas constitutivas del vehiculo del centro de gravedad de este para aumentar su radio de giro.
De acuerdo con otro modo de realizaci6n de un vehiculo de acuerdo con la invenci6n, p' verifica la relaci6n: p' <
40 0,395. Dicho valor de p' permite, como anteriormente, favorecer la disminuci6n de los fen6menos de power hop, permitiendo el citado valor de p' satisfacer la relaci6n enunciada anteriormente. Siendo p' proporcional al radio de giro p del vehiculo, el valor de p' puede ser modificado en funci6n de la concepci6n del vehiculo y especialmente por una elecci6n de repartici6n de las masas de los elementos constitutivos del vehiculo. Contrariamente al modo de realizaci6n presentado anteriormente, comprado con un vehiculo habitual, este modo de realizaci6n de la invenci6n
45 consistira en centrar en un plano que contiene las direcciones verticales y de avance del vehiculo las masas constitutivas del vehiculo alrededor del centro de gravedad de este para disminuir su radio de giro. Estas masas, por el contrario, pueden estar repartidas segun la direcci6n transversal del vehiculo.
De acuerdo con uno o el otro de estos modos de realizaci6n de un vehiculo de acuerdo con la invenci6n, la variaci6n
del valor p' permite modificar el primer elemento (ρ −
κ 1− κ )de la relaci6n o inecuaci6n presentada anteriormente y en los dos casos permite satisfacer la citada relaci6n.
Una variante ventajosa de la invenci6n preve que la altura del costado de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo sea al menos un 15% inferior que la altura de costado de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo.
La altura del costado de un neumatico tiene una acci6n directa sobre la rigidez del neumatico durante su utilizaci6n con una presi6n y una carga dada del citado neumatico. Una diferencia de altura de costado entre los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo y los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo tal como se propone de acuerdo con esta variante de la invenci6n contribuira a modificar el valor δ que es proporcional al desplazamiento del centro de gravedad hacia la parte delantera, con respecto a una posici6n de referencia del centro de gravedad segun la cual k1.I1 = k2.I2. Conduciendo la diferencia de altura de costado propuesta de acuerdo con esta variante de la invenci6n a alturas de costados de los neumaticos traseros inferiores a las de los neumaticos delanteros, la rigidez de los neumaticos traseros aumenta con respecto a la de los neumaticos delanteros y por tanto el centro de gravedad queda desplazado hacia la parte delantera con respecto a la posici6n de referencia del centro de gravedad, debido al desplazamiento de la citada posici6n de referencia hacia la parte trasera del vehiculo cuando los neumaticos traseros estan rigidizados con respecto a los neumaticos delanteros.
La diferencia de valor de al menos un 15% entre las alturas de costado de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo, y de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo siendo las alturas de costados de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo inferiores, permite fijar el
⎛ μ ⎞
valor del segundo elemento ⎜δ − de la relaci6n o inecuaci6n presentada anteriormente en un nivel sufi
⎝ 2 ⎟⎠ cientemente elevado para que se verifique la citada inecuaci6n.
Por debajo de una desviaci6n del 15% entre las alturas de costado de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo y de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo, la influencia sobre la aparici6n de fen6menos de rebotes es insuficiente.
En el caso de un vehiculo equipado con neumaticos de diametro exterior identicos para los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo y para los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo, los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero presentan costados de altura mas pequena que la de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero; los citados neumaticos son, por tanto, diferentes.
En el caso de un vehiculo equipado con neumaticos de diametros exteriores diferentes de un eje de ruedas al otro, el diametro exterior de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo es preferentemente inferior al diametro exterior de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo.
De acuerdo con otra variante de la invenci6n, la altura de costado de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo es al menos un 15% superior que la altura de costado de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo y la anchura axial de las bandas de rodadura de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo es al menos igual a la anchura axial de las bandas de rodadura de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo.
La direcci6n axial o transversal de un neumatico es paralela al eje de rotaci6n del citado neumatico.
Cuando el vehiculo esta equipado con montas gemelas o triples, en el sentido de la invenci6n, la anchura axial de las bandas de rodadura de los neumaticos que equipan a un eje de ruedas se entiende como la suma de las anchuras axiales del conjunto de los neumaticos que equipan al citado eje de ruedas.
La diferencia de valor de al menos un 15% entre las alturas de costado de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo y de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo, siendo las alturas de costados de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo superiores, combinada con anchuras axiales de las bandas de rodadura de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo superiores o iguales a las anchuras axiales de las bandas de rodadura de los neumaticos que equipan al eje de
⎛ μ ⎞
ruedas trasero del vehiculo permiten contribuir a aumentar el valor del segundo elemento ⎜δ − de la rela
⎝ 2 ⎟⎠ ci6n o inecuaci6n presentada anteriormente.
Los estudios han puesto en evidencia que la sola diferencia de al menos un 15% entre las alturas de costado cuando los costados de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo son mayores no es suficiente para luchar eficazmente en cualesquiera circunstancias contra los fen6menos de power hop. En efecto, el aumento del valor del segundo elemento de la relaci6n o inecuaci6n necesita entonces ademas que las anchuras axiales de
5 las bandas de rodadura de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo sean superiores o iguales a las anchuras axiales de las bandas de rodadura de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo. La insuficiencia de la diferencia de las alturas de costado, tomada aisladamente, puede explicarse especialmente por la limitaci6n del aumento de la rigidez total debajo del eje de ruedas delantero causada por la flexibilidad del suelo no compactado durante el paso de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo, circulando el citado vehiculo en marcha adelante.
El aumento de las anchuras axiales de las bandas de rodadura de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero con respecto a las anchuras axiales de las bandas de rodadura de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero, especialmente en comparaci6n con vehiculos habituales, permite aumentar la rigidez del suelo con respecto a los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo; aumentando la superficie de contac
15 to con el suelo de los citados neumaticos, la rigidez del suelo percibida por el eje de ruedas delantero del vehiculo aumenta y contribuye al aumento de rigidez total debajo del eje de ruedas delantero.
La invenci6n propone todavia, ventajosamente, que la distancia L entre ejes de ruedas del vehiculo verifique la relaci6n: L > 1,1 x (m/d)1/3, correspondiendo d a un valor de densidad media igual a 300 kg/m3 y m a la masa del vehiculo, expresada en kg.
Tales valores de distancia L entre ejes de ruedas permiten contribuir a disminuir el valor del tercer elemento
⎛⎜⎝
μ
⎞⎟⎠
2
2
de la relaci6n o inecuaci6n presentada anteriormente, disminuyendo el valor de h'.
Los estudios han puesto en evidencia que tales valores de distancia entre ejes inhabituales para vehiculos de tipo tractores favorecen efectivamente la desaparici6n de los fen6menos de power hop en comparaci6n con tractores que presentan una distancia entre ejes mas habitual y puesto en rodaje en las mismas condiciones.
25 Los diferentes modos de realizaci6n y/o variantes de la invenci6n, presentados anteriormente, estan particularmente mas adaptados al caso de un tractor agricola que arrastra a una herramienta de trabajo del suelo que provoca una alta resistencia al avance tal como un rotador de discos.
Otros detalles y caracteristicas ventajosas de la invenci6n se deduciran de la descripci6n que sigue de un ejemplo de realizaci6n de la invenci6n refiriendose a las figuras 1 y 2, que representan:
figura 1, una representaci6n esquematica de un vehiculo de acuerdo con un primer modo de realizaci6n de la invenci6n,
figura 2, una representaci6n esquematica de un vehiculo de acuerdo con un segundo modo de realizaci6n de la invenci6n.
Las figuras no estan representadas a escala para simplificar su comprensi6n.
35 En la figura 1, el vehiculo esquematizado es un tractor agricola 3 de tipo de 4 ruedas motrices provisto de un motor de potencia 125 kW y de masa en vacio igual a 8660 kg. El tractor 1 esta equipado en el eje de ruedas delantero con neumaticos 1 de medidas 500/65R34 que por tanto comprenden costados que presentan una altura h1 igual a 325 mm (500 x 0,65) y en el eje de ruedas trasero con neumaticos 2 de medidas 480/80R46 Agribib que por tanto comprenden costados que presentan una alturah2 igual a 384 mm (480 x 0,80).
Los costados de los neumaticos 2 que equipan al eje de ruedas trasero son por tanto un 18,2% mayores que los costados de los neumaticos 1 que equipan al eje de ruedas delantero.
Por otra parte, de acuerdo con la invenci6n, los neumaticos 1 que equipan al eje de ruedas delantero presentan una anchura de banda de rodadura igual a 450 mm, superior a la anchura de banda de rodadura de los neumaticos 2 que equipan al eje de ruedas trasero, a su vez igual a 432 mm.
45 Los ensayos han mostrado que un tractor habitual equipado de acuerdo con la descripci6n de la figura 1 permite disminuir la aparici6n de los fen6menos de power hop sobre ciertos tipos de terrenos en comparaci6n con un mismo tractor de referencia equipado de manera mas habitual con neumaticos cuyas bandas de rodadura son mas anchas en el eje de ruedas trasero.
En el caso del tractor equipado con neumaticos de acuerdo con la invenci6n y en el caso del tractor de referencia, el tractor y la maquina arrastrada eran identicos y circulaban sobre un suelo identico. La maquina arrastrada era un cultivador de dientes.
Los ensayos han sido realizados a diferentes presiones de hinchado de los neumaticos, especialmente para explorar la presiones de hinchado constatadas en los agricultores y tener en cuenta el conjunto de las situaciones en las cuales puede aparecer el fen6meno de power hop.
Los ensayos han sido realizados sobre rastrojos de trigo con una o dos pasadas por el mismo lugar para reproducir acciones reales de agricultor, teniendo por objeto la segunda pasada acabar de enterrar la vegetaci6n no deseable.
Los resultados han puesto en evidencia que la invenci6n permite efectivamente limitar o incluso eliminar este fen6meno de power hop en ciertos casos particulares. En efecto, cualesquiera que sean las condiciones de rodaje, se observa que, con respecto al tractor de referencia, el tractor de acuerdo con la invenci6n permite condiciones de confort y de tracci6n aceptables cuando el tractor de referencia presenta un confort inaceptable para el conductor, o bien una carencia de tracci6n inaceptable debido al fen6meno de power hop.
Las tecnicas de modelaci6n han permitido ademas mostrar que condiciones diferentes del tractor podian todavia contribuir a hacer desaparecer los fen6menos de power hop.
Una primera concepci6n ha consistido en concentrar las masas del tractor alrededor del centro de gravedad para llegar a un valor de p' igual a 0,38. El valor de p' calculado para el tractor de la figura 1 es igual a 0,43, siendo la masa del tractor igual a 18321 kg, su momento de inercia igual a 14400 kg.m2 y su distancia entre ejes igual a 3 m.
Los ensayos realizados por modelaci6n han mostrado que un vehiculo de este tipo, con un valor de p' igual a 0,38, equipado con neumaticos de acuerdo con la descripci6n de la figura 1 no presentan casi ningun fen6meno de power hop cualquiera que sea la naturaleza y el tipo de terreno sobre el cual circula el vehiculo.
Una segunda concepci6n ha consistido por el contrario en alejar las masas del tractor de su centro de gravedad para obtener un valor de p' igual a 0,55.
Los ensayos realizados por modelaci6n han mostrado, como en el caso de la primera concepci6n, que un vehiculo de este tipo, con un valor de p' igual a 0,55, equipado con neumaticos de acuerdo con la descripci6n de la figura 1, no presenta casi ningun fen6meno de tipo power hop cualquiera que sea la naturaleza y el tipo de terreno sobre el cual circula el vehiculo.
La figura 2 representa un vehiculo 23, cuyos neumaticos 21, 22 presentan los mismos diametros exteriores. Los neumaticos 21 que equipan al eje de ruedas delantero son de medidas 710/70R38 en monta gemela (4 neumaticos en el eje de ruedas) y los neumaticos 22 que equipan el eje de ruedas trasero son de medidas 710/40R54 en monta gemela (4 neumaticos en el eje de ruedas).
Los costados de los neumaticos 21 que equipan al eje de ruedas delantero presentan una altura h21 igual a 497 mm (710 x 0,70) y los costados de los neumaticos 22 que equipan al eje de ruedas trasero presentan una altura h22 igual a 284 mm (710 x 0,40).
Los costados de los neumaticos 22 que equipan al eje de ruedas trasero son, por tanto, un 43% mas pequenos que los costados de los neumaticos 21 que equipan al eje de ruedas delantero.
Los ensayos realizados, semejantes a los descritos refiriendose a la figura 1, con un vehiculo que comprende neumaticos que presentan todos diametros exteriores identicos y de acuerdo con la descripci6n de la figura 2 han mostrado una disminuci6n de la aparici6n de los fen6menos de power hop sobre ciertos tipos de terrenos en comparaci6n con un mismo vehiculo equipado de manera mas habitual con neumaticos totalmente identicos.
Las tecnicas de modelaci6n han permitido, ademas, mostrar que concepciones diferentes del vehiculo semejantes a las dos concepciones presentadas refiriendose a la figura 1, podian todavia contribuir a hacer desaparecer los fen6menos de power hop para un vehiculo tal como el descrito en el caso de la figura 2, cualquiera que sea el tipo de terreno.
Claims (9)
- REIVINDICACIONES1. Vehiculo pesado que comprende al menos cuatro conjuntos montados, constituidos cada uno, por una rueda y un neumatico, destinado a arrastrar una maquina, caracterizado porque las propiedades del vehiculo verifican la relaci6n:2 ⎛ μ ⎞⎛ μ ⎞(ρ − κ 1− κ ) +⎜δ − ⎟>⎜ ⎟⎝ ⎠⎝⎠con p' = p/L, siendo p el radio de giro del vehiculo y siendo L la distancia entre ejes de ruedas del vehiculo, κ , la proporci6n de la rigidez vertical total debajo del eje de ruedas delantero con respecto a la suma de las rigideces verticales totales debajo de los ejes de ruedas delantero y trasero del vehiculo,δ, la relaci6n entre el desplazamiento del centro de gravedad hacia la parte delantera y la distancia entre ejes de ruedas, h', la relaci6n entre la altura de la linea de tracci6n con respecto a un suelo que forma un plano horizontal y la distancia entre ejes de ruedas del vehiculo, I, la relaci6n entre la componente longitudinal de la fuerza de resistencia aplicada por la maquina arrastrada sobre el vehiculo, y el peso del vehiculo.
-
- 2.
- Vehiculo pesado de acuerdo con la reivindicaci6n 1, caracterizado porque p' verifica la relaci6n: p' > 0,525
-
- 3.
- Vehiculo pesado de acuerdo con la reivindicaci6n 1, caracterizado porque p' verifica la relaci6n: p' < 0,395
-
- 4.
- Vehiculo pesado de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la altura de costado de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo es al menos un 15% inferior que la altura de costado de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo.
-
- 5.
- Vehiculo pesado de acuerdo con la reivindicaci6n 4, caracterizado porque el diametro exterior de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo es identico al diametro exterior de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo.
-
- 6.
- Vehiculo pesado de acuerdo con la reivindicaci6n 4, caracterizado porque el diametro exterior de los neumaticos que equipan al eje trasero del vehiculo es inferior al diametro exterior de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo.
-
- 7.
- Vehiculo pesado de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la altura de costado de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo es al menos un 15% superior que la altura de costado de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo y porque la anchura axial de las bandas de rodadura de los neumaticos que equipan al eje de ruedas delantero del vehiculo es al menos igual a la anchura axial de las bandas de rodadura de los neumaticos que equipan al eje de ruedas trasero del vehiculo.
-
- 8.
- Vehiculo pesado de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la distancia L entre ejes de ruedas del vehiculo verifica la relaci6n: L > 1,1 x (m/d)1/3 con,
m, la masa del vehiculo, expresada en kg. d, una densidad media igual a 300 kg/m3 -
- 9.
- Vehiculo pesado de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el vehiculo pesado es un tractor agricola y porque la maquina arrastrada es una herramienta de trabajo del suelo.
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