Diseño de una suspensión para un vehículo automóvil basada en amortiguadores magneto-reológicos (original) (raw)
Related papers
Amortiguadores magnetoreológicos
This article illustrate the rheological and magnetic properties of magnetorheological fluids and some aplications in fluid damper for vibration control. I.-INTRODUCCION La reología es la ciencia que estudia la deformación de substancias bajo el efecto de fuerzas. Esta se limita normalmente a materiales que no obedecen a la Ley de viscosidad de Newton y a la Ley de Hooke. ♦ En el control de vibraciones es importante la utilización de dispositivos de amortiguamiento y los amortiguadores de fluido viscoso son elementos que aprovechan las propiedades del fluido para proveer una fuerza que contrarreste los efectos de la vibración. La desventaja con estos amortiguadores es que generalmente las propiedades del fluido son constantes y por ende también su coeficiente de amortiguamiento y el valor de la fuerza generada. La amortiguadores magnetoreológicos son dispositivos que utilizan fluidos magnéticos que pueden cambiar sus propiedades mediante un estímulo magnético, lo cual puede ser ♦ Ponencia presentada en el V Congreso Mexicano de Acústica realizado en Querétaro, Qro. el 17 y 18 de Septiembre de 1998 durante la sesión sobre Vibraciones Mecánicas. aprovechado para proveer una rápida respuesta en el control de vibraciones. * Los fluidos magnéticos son materiales que responden a la aplicación de un campo magnético con un cambio en su comportamiento reológico y están formados por partículas magnetizables finamente divididas y suspendidas en un líquido portador, tal como un aceite mineral. Estos fluidos son llamados ferro-fluidos si sus particulas son del orden de 3 a 15 nm. y fluidos magnetoreológicos si están en el orden de 0.05 a 8 micrones. Estos últimos poseen innumerables ventajas con respecto a los ferrofluidos por lo cual actualmente encuentran gran aplicación en los amortiguadores magnetoreológicos. Los fluidos magnetoreológicos responden a la aplicación de un campo magnético con un cambio en su comportamiento reológico. Típicamente, este cambio se manifiesta mediante el desarrollo de un esfuerzo producido monotónicamente que crece con el campo aplicado. De ahí su habilidad para proveer una simple, silenciosa y rápida respuesta en la interface entre controles electrónicos y sistemas mecánicos. Los fluidos magnetoreológicos son menos conocidos que sus análogos, los fluidos electroreológicos. Ambos fluidos son suspensiones coloidales de partículas polarizables que tienen un tamaño del orden de pocos micrones. El descubrimiento inicial y el desarrollo de los fluidos y dispositivos magnetoreológicos puede ser acreditado a Jacob Rabinow en el US National Bureau of Standars 1-3 en los cuarentas. La respuesta de los fluidos magnetoreológicos es resultado de la polarización inducida en las partículas suspendidas mediante la aplicación de
Diseño y construcción de un prototipo de amortiguador para un vehículo fórmula SAE
Ciencia e Ingeniería, 2010
Motivado por el continuamente creciente reto de la competencia Formula SAE®, el objetivo del presente trabajo es diseñar y construir un prototipo de amortiguador que se adapte a las necesidades de un vehículo Fórmula SAE en cuanto a su desempeño, ajustabilidad, confiabilidad, costo y peso. Primero se realiza una investigación del funcionamiento de distintos tipos de amortiguadores disponibles. Luego de definir algunas características generales del prototipo, se definen la curva característica (fuerza Vs. velocidad), el coeficiente de amortiguación y la relación compresión/extensión objetivos de diseño. Para esto se analizan curvas características de amortiguadores comerciales y también, haciendo uso del modelo de ¼ de carro, se analiza el efecto de la rugosidad de la carretera y la amortiguación sobre la manejabilidad y maniobrabilidad del vehículo. Después de determinar las cargas que se generan sobre el amortiguador, se dimensionan los detalles y se verifica la resistencia mecánica de cada pieza. Culminado esto, se procede a la fabricación, ensamblaje y prueba del prototipo. Con este proyecto se demuestra que es posible diseñar y construir en Venezuela amortiguadores especializados para un Fórmula SAE. Además, aunque hay que hacer más pruebas para definir optimizaciones a las válvulas, se obtiene un prototipo que cumple con los requerimientos, resultando en una opción favorable para su uso en un Fórmula SAE frente a las disponibles comercialmente de autos o bicicletas.
Boletin Tecnico Technical Bulletin, 2008
Esta publicación presenta el desarrollo de dos modelos que emulan la dinámica inversa de un amortiguador magneto-reológico, estos modelos estiman el voltaje requerido para que el amortiguador pueda producir la fuerza deseada según alguna estrategia de control lineal. El primer modelo inverso ha sido construido utilizando una red neuronal tipo perceptrón multicapas entrenada bajo el algoritmo de Levenberg-Marquardt, y el segundo modelo atiende a una estrategia de identificación difusa, basada en un sistema Takagi-Sugeno de orden uno cuyas reglas son obtenidas a través del método de agrupamiento difuso fuzzy C-Means. Finalmente, y a modo de validación, se evalúa el comportamiento de estos modelos para reducción de la respuesta sísmica de un edificio de tres grados de libertad con el uso de un regulador cuadrático lineal. En las conclusiones se comenta lo exitoso que resulto la incorporación de estos modelos dentro de una lazo de control lineal.
Diseño de los elementos de suspensión de un vehículo de competición
2011
Antes de proceder al estudio de los elementos objeto de diseño en este proyecto, es fundamental conocer las características del vehículo en cuestión que nos vienen dadas y que "a priori" no podremos modificar, exceptuando pequeños cambios para adaptar nuestro sistema pero que sobretodo no deben de influir en el comportamiento y funcionalidad de las demás partes del vehículo que ya nos vienen prediseñadas.
Modelar y simular: Sistema masa-resorte- amortiguador (vertical) y Péndulo simple
– In this paper we describe the mathematical model of two mechanical systems that are mass-spring-damper and the simple pendulum by applying Newton's laws to obtain an equation using a software allows us to simulate their behavior with and without friction in initial conditions. Aiming to understand the importance of the application of analysis of forces in a system.
Reducción De Vibraciones en Un Edificio Mediante La Utilización De Amortiguadores Magnetoreológicos
Dyna, 2012
RESUMEN: Uno de los dispositivos de control semi-activo más prometedor es el amortiguador magnetoreológico (MR), el cual se compone de un cilindro hidráulico, bobinas magnéticas y un fluido estimulable, denominado fluido magnetoreológico, cuya principal particularidad es su habilidad para variar, de manera reversible, de un estado liquido lineal viscoso de libre flujo para un estado semi-sólido en apenas milisegundos, cuando es expuesto a un campo magnético. Esta peculiaridad hace de los amortiguadores MR una herramienta ideal para el control de sistemas estructurales, pues con ellos es posible administrar fuerzas de amortiguamiento de forma simple, rápida y segura a un costo relativamente bajo. En el presente trabajo se analiza la respuesta estructural de un edificio tipo pórtico de dos pisos controlado por un par de amortiguadores MR administrados por un regulador lineal cuadrático (LQR) asociado a un algoritmo de selección de señal de comando desarrollado en el controlador clipped optimal. Los resultados obtenidos mostraron reducciones superiores al 49% y 76%, respectivamente, de picos de respuesta y de valores RMS de respuesta.