MXPA06008475A - Procedimiento de determinacion de un indicador de las solicitaciones soportadas por un neumatico de volquete - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un procedimiento de determinación de un indicador de las solicitaciones soportadas por un neumático de volquete a lo largo de un periodo dado, de acuerdo con el cual el producto de la carga transportada por el vehículo, por la distancia recorrida por el vehículo durante dicho periodo, se corrige por un factor de corrección que integra parámetros de utilización del vehículo. La invención propone igualmente una puesta en práctica o aplicación del procedimiento.

Description

PROCEDIMIENTO DE DETERMINACIÓN DE UN INDICADOR DE LAS SOLICITACIONES SOPORTADAS POR UN NEUMÁTICO DE VOLQUETE Campo de la invención La invención se refiere a un procedimiento para la determinación de un indicador de las solicitaciones soportadas por un neumático de volquete a lo largo de un periodo dado. Un volquete es una máquina de "Ingeniería civil" destinada a transportar cargas pesadas y que circula por canteras o en minas . Antecedentes de la invención Estos vehículos comprenden habitualmente un tren delantero de dirección, que comprende dos ruedas directrices, y un tren trasero, rígido en el caso más habitual, el cual comprende cuatro ruedas motrices repartidas dos a dos en cada lado. Un tren se define como un conjunto de los elementos que permiten unir la estructura fija del vehículo al suelo. En el caso de estos vehículos, destinados sobre todo a usos en minas o en canteras para el transporte de cargas, las dificultades de acceso y las exigencias de rendimiento llevan a los fabricantes de estos vehículos a aumentar su capacidad de carga. Se sigue de ello que los vehículos son cada vez más grandes y, por tanto, cada vez más pesados en sí mismos, y que pueden transportar una carga cada vez más importante . Las masas o taras actuales de estos vehículos pueden alcanzar REF.: 174355 varios centenares de toneladas y lo mismo ocurre con la carga que se ha de transportar; la masa total puede alcanzar las 600 toneladas. Al estar la capacidad de carga del vehículo directamente ligada a la de los neumáticos, la concepción de los neumáticos ha de estar adaptada a estas evoluciones con el fin de suministrar neumáticos que sean capaces de soportar las solicitaciones de utilización. Las dimensiones de estos neumáticos son, por tanto, importantes. En consecuencia, las dimensiones de las ruedas son igualmente importantes y la dureza de las zonas bajas de los neumáticos, requiere que dichas ruedas se realicen de varias partes con el fin de permitir el montaje del neumático en una llanta. El montaje y el desmontaje de los neumáticos que intervienen en caso de reemplazo o de mantenimiento precisan manipulaciones largas y embarazosas. El número de piezas de apriete que se han de manipular a la hora de llevar a cabo estas operaciones puede ser superior a 200, a lo que se asocian pares de apriete de estas piezas muy considerables. El tiempo para estas operaciones es, en consecuencia, largo y, por tanto, perjudicial para la productividad que se busca en el trabajo de explotación de estas minas . Al orientarse siempre la demanda actual hacia un incremento de la capacidad de carga de estas máquinas, los diferentes parámetros enunciados en lo anterior conducen a los diseñadores de neumáticos a optimizar dichos neumáticos teniendo en cuenta particularmente el uso de éstos . Breve descripción de la invención Así pues, se les ha dado a los inventores por misión responder a la demanda de los usuarios, que desean ver aún un aumento de la capacidad de carga de las máquinas transportadoras, en particular las que se utilizan en las minas, al ser optimizados los rendimientos de los neumáticos. Éste propósito se ha alcanzado, de acuerdo con la invención, por medio de un procedimiento de determinación de un indicador de las solicitaciones soportadas por un neumático de volquete a lo largo de un periodo dado, de acuerdo con el cual el producto de la carga transportada por el vehículo, por la distancia recorrida por dicho vehículo durante dicho periodo, se corrige por un factor de corrección que integra parámetros de utilización del vehículo . Por parámetros de utilización del vehículo se entienden, en el sentido de la invención, parámetros ligados directamente al vehículo, tales como su dirección, su inclinación, etc., así como parámetros asociados a su entorno, tales como la temperatura, la naturaleza del suelo, etc., los cuales pueden variar en el curso de la utilización de los neumáticos en el volquete .

Descripción detallada de la invención De acuerdo con un modo de realización preferido de la invención, el factor de corrección integra parámetros medidos en tiempo real durante dicho periodo, tales como la pendiente del terreno, el radio de las curvas, la sobrecarga, la longitud de la pista, la presencia de nieve, etc. En efecto, dichos parámetros de utilización que están asociados, ya sea a las condiciones de utilización, ya sea al modo de utilización, tienen una influencia directa en las solicitaciones soportadas por un neumático dado de un vehículo . La pendiente de la vía o pista seguida por el vehículo va a modificar, en particular, el reparto de las cargas para cada neumático. Un vehículo que circula en el sentido del descenso se ve sometido, por ejemplo, a un balance de las cargas sobre el tren delantero, en tanto que el mismo vehículo circulando en el sentido de la subida se ve sometido a un balance de las cargas sobre el tren trasero del vehículo . De la misma manera, un recorrido sinuoso implica repartos de cargas que varían entre la izquierda y la derecha del vehículo de acuerdo con el sentido de las curvas que toma el vehículo. Los giros a la derecha o a la izquierda modifican de manera efectiva los- repartos de carga entre los neumáticos .

Ciertos parámetros de entorno que pueden ser considerados como las condiciones de utilización del vehículo y, por tanto, de los neumáticos, pueden modificar las solicitaciones soportadas por dichos neumáticos . La temperatura, por ejemplo, actúa sobre el comportamiento del neumático y, por tanto, sobre sus reacciones frente a las solicitaciones que se le imponen. La naturaleza del suelo, ya se trate, por ejemplo, de un terreno pedregoso, o bien de un terreno arenoso o arcilloso, interviene directamente en las solicitaciones del neumático.

La presencia de nieve en el terreno, que se produce en ciertas minas explotadas en altitud, puede igualmente desempeñar un papel en las solicitaciones a las que se somete, y esto de diferentes formas; por una parte, por la temperatura asociada, por otra parte, por la eventual modificación de la textura del suelo e, incluso, por la eventual necesidad de equipar los neumáticos con cadenas para reforzar la motricidad, de manera que dichas cadenas producen solicitaciones locales suplementarias sobre los neumáticos . La longitud de las pistas puede ser aún un parámetro de utilización que tener en cuenta, en particular cuando la pista es estrecha y se conducen dos vehículos hasta cruzarse. En tal caso, en efecto, no es raro que se froten uno contra el otro dos neumáticos pertenecientes, cada uno de ellos, a uno de los vehículos, lo que conduce a solicitaciones suplementarias para dichos neumáticos . Se pone de manifiesto que, para ciertos de estos parámetros de utilización, cabe la posibilidad de definirlos de una vez por todas para una explotación dada; es el caso, por ejemplo, de la naturaleza del suelo. Ciertos de estos parámetros podrán ser definidos a lo largo de periodos relativamente importantes; es el caso, por ejemplo, de la temperatura, la presencia de nieve, etc. Por el contrario, ciertos parámetros de utilización, tales como el valor de la pendiente que se sigue, la trayectoria (radio de curvatura de un giro) , precisan mediciones frecuentes si se desea obtener un resultando lo más fiel posible de las solicitaciones soportadas por cada uno de los neumáticos de un vehículo. Tales explotaciones mineras poseen habitualmente un equipo que permite a un explotador conocer en cada instante la posición de los vehículos, así como un conjunto de medidas que indican a la mayor parte de los parámetros de utilización, tales como la carga transportada, la temperatura, etc. Es, por tanto, posible aprovechar la captación de estos parámetros para definir el indicador de las solicitaciones soportadas por un neumático de volquete a lo largo de un periodo dado. De esta forma, este indicador puede determinarse, ventajosamente, con una frecuencia satisfactoria, considerando las velocidades de variación de los diferentes parámetros de utilización que se desea tomar en consideración. En efecto, estas captaciones se realizan habitualmente a intervalos inferiores-- a- un minuto y pueden ser del orden de medio minuto. La toma en consideración de los diferentes parámetros en el factor de corrección está asociada, ventajosamente, a factores de ponderación para cada uno de estos parámetros . En efecto, la influencia de los diferentes parámetros en las solicitaciones soportadas por los neumáticos del vehículo puede ser de una importancia más o menos grande según el neumático que se considere durante el periodo considerado. La determinación de estos factores de ponderación se define, ventajosamente, de manera empírica o bien por modelización o representación con modelos, a fin de tener en cuenta las condiciones específicas del lugar de circulación del vehículo y sus condiciones de desplazamiento. Los inventores han sabido poner de manifiesto que la especificidad de los volquetes y, más particularmente, de su utilización necesita un conocimiento muy preciso de dichas condiciones de utilización cuando se desea definir las solicitaciones soportadas por los neumáticos con vistas a la optimización de dichos neumáticos. Un conocimiento preciso significa un conocimiento en todo momento de la utilización, de tal modo que las variaciones en las condiciones de utilización o, más precisamente, la variación de los parámetros anteriormente mencionados conduce a variaciones no despreciables en. las solicitaciones soportadas por los neumáticos . Según un modo de realización preferido de la invención, se pone en práctica el procedimiento de acuerdo con la invención, tal y como se acaba de describir, para determinar el indicador de las solicitaciones soportadas por un neumático de volquete que circula por las pistas de una mina. Una realización .preferida de la invención prevé que el indicador de las solicitaciones soportadas por un neumático de volquete se determine para un periodo inferior a un minuto y, de preferencia, para un periodo inferior a 40 segundos. De acuerdo con una variante ventajosa de la invención, la determinación del factor de corrección es establecida por una máquina calculadora. En efecto, la necesidad de tener en cuenta las medidas de parámetros efectuadas a lo largo de periodos muy cortos se ve facilitada por el uso de una máquina calculadora que puede estar asociada a una lógica programada para tener en cuenta factores de ponderación correspondientes a cada uno de los parámetros y predefinidos para la mina por la que circula el volquete, así como para cada uno de los neumáticos de un vehículo en función de las trayectorias que sigue. En otras palabras, la invención propone así un procedimiento de determinación de un indicador de las solicitaciones soportadas por un neumático de volquete que circula por las pistas de una mina, a lo largo de un periodo dado, de tal manera que el volquete y/o un dispositivo de la mina comprenden meüios de medición en' . tiempo real de parámetros físicos, de modo que dichos medios están conectados a elementos de memoria y a una máquina calculadora, y dicho procedimiento permite establecer, con la ayuda de dicha máquina calculadora, un indicador de las solicitaciones soportadas por un neumático del volquete durante dicho periodo, al efectuar el producto de la carga transportada por el vehículo, tal como se mide por unos medios de medición de dicha carga transportada, por la distancia recorrida por dicho volquete, tal como se mide por unos medios de medición de dicha distancia, durante un periodo dado, de tal manera que dicho producto se corrige por un factor de corrección que integra al menos un parámetro físico de dicha mina y/o condiciones de utilización del volquete, tal como se mide con unos medios de medición de dicho parámetro físico. La invención propone igualmente, de esta forma, una utilización de parámetros medidos sobre un volquete en el momento en que está circulando, y en su entorno, con el fin de determinar un indicador de las solicitaciones soportadas por un neumático de dicho volquete.

Por otra parte, los estudios han demostrado que la utilización y el mantenimiento de los neumáticos del volquete son muy específicos y han de realizados con gran atención por parte de especialistas. En efecto, la optimización de la duración de la vida de este tipo de neumáticos descansa en una utilización precisa, tanto por lo que se refiere a la vigilancia de la presión como a las permutaciones, los cambios de sentido, las reparaciones, etc. Es habitualmente reconocido que el mejor especialista del neumático es quien lo ha concebido y, por tanto, el fabricante. Es, por tanto, deseable, en consecuencia, que el fabricante del neumático tenga la posibilidad de supervisar el neumático, su uso y sus condiciones de uso. Una posible solución es que el fabricante siga siendo propietario del neumático y que éste sea alquilado al usuario. En semejante situación, el neumático no constituye ya, por tanto, el objeto de una venta, sino que se convierte en un producto de alquiler para el que queda por determinar el precio que se ha de pagar, que puede entonces, de forma ventajosa, no ser un coste estándar sino un coste en función de la utilización. Los inventores proponen, de esta forma, basar este coste de alquiler de un neumático de volquete en una utilización real del neumático y, en particular, en la suma de los indicadores de las solicitaciones soportadas por dicho neumático en el curso de periodos dados .

Así pues, la invención propone, en consecuencia, una utilización de la suma de los indicadores de las solicitaciones soportadas por un neumático de volquete a lo largo de periodos dados, para determinar el monto que se ha pagar por una duración de utilización correspondiente a la suma de dichos periodos . De acuerdo con un modo de realización ventajoso de la invención, el monto que se ha de pagar se determina, igualmente, a partir de un coeficiente monetario fijado o previo con respecto al precio al que se vendería el neumático. Aún ventajosamente, se prevé que esta determinación del coste del alquiler se vea sustituida por un valor residual determinado en función de lo que ya ha sido pagado; tal valor residual se aplica en caso de accidentes o de daños irreparables causados al neumático como consecuencia de las condiciones y del lugar de su utilización. Se constata que semejante determinación del coste de los neumáticos de un volquete contribuye, por una parte, al buen funcionamiento de dichos neumáticos como consecuencia de las condiciones de utilización óptimas y, por otra parte, conduce indirectamente a un aumento de la duración de la vida del neumático. En efecto, este principio de determinación del coste y, por tanto, el principio del alquiler de los neumáticos están ligados al hecho de que el fabricante del neumático sigue siendo propietario de éste y, por lo tanto, favorece, por el hecho de la supervisión de los neumáticos por parte del propietario, una utilización en las condiciones más favorables posibles, en particular por lo que respecta a la presión de inflado, a la colocación del neumático en el vehículo, etc. Se sigue que lo neumáticos que ruedan en las mejores condiciones van a ver aumentada la duración media de su vida, lo que se traduce en una productividad del neumático mejorada. Otros detalles y características ventajosos de la invención se desprenderán, en lo que sigue, de la descripción de un ejemplo de realización de la invención. El ejemplo que se describe en lo que sigue se ha hecho con respecto a un conjunto de volquetes, cada uno de ellos equipado con seis neumáticos del tipo 40.00R57, que circulan por las pistas de una mina a cielo abierto a 3.100 metros de altitud. Los diferentes parámetros de utilización que se han tenido en cuenta son los siguientes: • En relación con los parámetros de entorno, se han tenido en cuenta la naturaleza del suelo, la temperatura y la presencia de nieve . • En relación con los parámetros de utilización, se han tenido en cuenta la trayectoria seguida por los volquetes sobre las pistas y, más precisamente, las pendientes y las curvas de dichas pistas, así como sus longitudes y también las sobrecargas que eventualmente se han transportado. Los factores de ponderación asociados a cada uno de estos parámetros se definen inicialmente en función de la mina, del vehículo y del neumático considerado en el vehículo. En efecto, las solicitaciones soportadas por cada uno de los -seis neumáticos del vehículo no son necesariamente equivalentes para un parámetro dado; por ejemplo, el parámetro correspondiente a la longitud de las pistas no tendrá ninguna influencia en los neumáticos situados axialmente por el interior sobre un eje, es decir, los neumáticos que no presentan ningún flanco expuesto a eventuales frotamientos contra otro vehículo cuando se presenta un paso estrecho. De la misma manera, el paso del vehículo volquete por una curva o bien por pasos en pendiente conduce a transferencias de carga, de tal forma que las solicitaciones soportadas por ciertos neumáticos aumentan, en tanto que para otros neumáticos disminuyen. El indicador «Ct» de las solicitaciones soportadas por un neumático de volquete durante un periodo «t» dado puede expresarse de la forma siguiente: Ct = Fe x (P x D) siendo «Fe» el factor de corrección para dicho periodo «t», siendo «P» la carga transportada por el volquete y «D» la distancia recorrida por el volquete durante este periodo «t» .

El factor de corrección «Fe» se determina todavía, como se ha explicado en lo anterior, a partir de la • suma de valores «fi» correspondientes a los diferentes parámetros de utilización, de tal manera que cada uno de los valores «fi» se multiplica por un factor de ponderación «ki» . El factor de corrección se puede expresar, de esta forma, de la siguiente manera: Fe = 1 + ?(ki x fi) Cada uno de los valores «fi», asociado a uno de los parámetros de utilización que se tiene en cuenta, está definido con antelación y puede variar en función del estado del parámetro; el factor de ponderación al que está asociado va a depender sobre todo del neumático considerado, de tal modo que la influencia de un parámetro varía eventualmente de un neumático a otro. La medición de los diferentes parámetros de utilización traducidos en valores «fi» va así a permitir determinar, para cada uno de los periodos considerados, un indicador de las solicitaciones soportadas por cada uno de los neumáticos . La recopilación de estas informaciones puede aportar otras ventajas. Por ejemplo, es posible aportar consejos al usuario, es decir, al conductor del vehículo, en particular haciéndole corregir su conducción en ciertas circunstancias- con vistas a disminuir las solicitaciones soportadas por ciertos neumáticos a lo largo de un periodo dado. Por ejemplo, preconizar una ralentización en una_z.ona en la que esto no parece necesario puede permitir reducir una frenada ulterior y, por este hecho, el balance de cargas creado sobre los neumáticos del tren delantero del vehículo. El conocimiento de las solicitaciones soportadas por los " diferentes neumáticos durante los diferentes periodos de su trayecto puede permitir aconsejar tales elecciones de conducción con vistas, eventualmente, a un mejor reparto en el tiempo de las solicitaciones soportadas por un neumático. En efecto, puede ser deseable aumentar las solicitaciones soportadas por un neumático a lo largo de un primer periodo con el fin de evitar un valor muy importante de dichas solicitaciones a lo largo de un periodo ulterior. Tal corrección de la conducción puede así permitir evitar que se haga soportar a los neumáticos valores de solicitaciones demasiado importantes que lleven a eventuales daños del neumático . Como ya se ha mencionado anteriormente, las informaciones acerca de las solicitaciones soportadas a lo lardo de un periodo por cada uno de los neumáticos pueden permitir aún determinar el coste que se ha de facturar por el alquiler de un neumático. Conforme a las indicaciones precedentes, la tasa dealquiler «Lt» que se ha de pagar por el alquiler de un neumático de volquete durante un periodo dado puede calcularse según la forma siguiente: Lt = K x Ct, siendo K un coeficiente monetario preestablecido en función, en particular, de los costes de producción y de los costes de las materias primas . En caso de un incidente que sobrevenga como consecuencia de las condiciones de utilización y que lleve a un daño irreparable del neumático, el precio que se ha de pagar por el alquiler de dicho neumático se ve sustituido por un precio residual que pagar, que es función de lo que ya se ha pagado y de la estimación que puede hacerse de los alquileres que no hayan sido aún pagados como consecuencia de esta degradación. Esta estimación está basada en la experiencia ya adquirida con estos neumáticos en las mismas condiciones de utilización. Este modo de facturación de los neumáticos bajo la modalidad de alquiler presenta, como ya se ha explicado, ciertas ventajas como consecuencia de que el neumático permanece en propiedad del fabricante. En efecto, la supervisión y el mejor respecto de las consignas de. utilización de dichos neumáticos va a permitir aumentar sensiblemente su duración de utilización. La ganancia puede ser aún más interesante si se considera que el número de los periodos de inmovilización de los volquetes para el cambio de neumáticos va a disminuir por este hecho. Además, se constata que para el usuario, tan solo se ha de pagar la tasa de alquiler cuando el volquete se encuentra operativo, ya que, por una parte, se ha de recorrer una distancia y, por otra parte, el volquete ha de estar cargado para que las solicitaciones soportadas no sean nulas y, por tanto, se calcule un cierto coste para su pago.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES
2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un procedimiento de determinación de las solicitaciones soportadas por un neumático de un volquete a lo largo de un periodo dado, caracterizado porque el producto de la carga transportada por el vehículo, por la distancia recorrida por dicho vehículo, durante dicho periodo, se corrige por un factor de corrección que integra parámetros de utilización del vehículo. 2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el factor de corrección integra parámetros medidos en tiempo real durante dicho periodo, tales como la pendiente del terreno, el radio de las curvas, la sobrecarga, la longitud de la pista, la presencia de nieve, etc.
3. 3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, caracterizado porque para determinar el indicador de las solicitaciones soportadas por un neumático de volquete que circula por las pistas de una mina.
4. 4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación precedente, caracterizado por que el indicador de las solicitaciones soportadas por un neumático de volquete se determina para un periodo inferior a un minuto y, de preferencia, para un periodo inferior a 30 segundos.
5. 5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación precedente, caracterizado por que la determinación del factor de corrección se establece por una máquina calculadora.
6. 6. Un procedimiento caracterizado porque la determinación de un -indicador de las solicitaciones soportadas por un neumático de volquete que circula por las pistas de una mina, durante un periodo dado, de tal modo que el volquete y/o un dispositivo de la mina comprenden medios • de medición en tiempo real de parámetros físicos, de manera que dichos medios están conectados a elementos de memoria y a una máquina calculadora, de manera que dicho procedimiento permite establecer, con la ayuda de dicha máquina calculadora, un indicador de las solicitaciones soportadas por un neumático de volquete durante dicho periodo al efectuar el producto de la carga transportada por el vehículo, tal como se mide por unos medios de medición de la carga transportada, por la distancia recorrida por dicho volquete, tal como se mide por unos medios de medición de la distancia, para un periodo dado, de tal modo que dicho producto se corrige por un factor de corrección que integra al menos un parámetro físico de dicha mina y/o condiciones de utilización del volquete, tal como se mide por unos medios de medición de dicho parámetro físico.
7. 7. El uso de parámetros medidos en un volquete durante su circulación y en su entorno con el fin de determinar un indicador de las solicitaciones soportadas por un neumático de dicho volquete .
8. 8. El uso de una suma de indicadores de solicitaciones soportadas por un neumático de volquete, determinados a lo largo de un conjunto de periodos dados, de acuerdo con una de las reivindicaciones 1, 2 ó 6, para determinar el monto que se ha de pagar por una duración de_ utilización correspondiente a la suma de dichos periodos .
9. 9. El uso de acuerdo con la reivindicación 8 , en donde el monto que se ha de pagar se determina igualmente a partir de un coeficiente monetario fijado previamente.
10. 10. El uso de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 ó 9, en caso de daños irreparables del neumático, en donde el monto que se ha de pagar se ve sustituido por un valor residual.
11. 11. El uso de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el valor residual está fijado por el coste de fabricación y el coste de las materias primas .