Rediseño de un tribómetro de control numérico por computadora de disco sobre disco para una operación de amplio rango y resistente a vibraciones
Autores: Hoi, Matija; Hrgeti, Mario; Kranjevi, Nenad; Deur, Joko; Tissot, Andreas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
El documento presenta un rediseño del tribómetro de tipo disco sobre disco personalizado, destinado a la caracterización experimental de la fricción y el desgaste del revestimiento de fricción de embrague seco automotriz. El rediseño tiene como objetivo ampliar el rango operativo en el que la máquina no es sensible a las vibraciones de sacudidas. Esto se logra a través de un conjunto de medidas de actualización de hardware y software. Primero, se aumenta la frecuencia natural del eje lineal de generación de carga normal de la máquina al aumentar su rigidez a la flexión y reducir la masa suspendida. Lo primero se realiza reemplazando el sensor piezoeléctrico de fuerza/par de dos ejes único por un conjunto de tres sensores de fuerza piezoeléctricos de tres ejes, añadiendo un conjunto de guías lineales rígidas y reduciendo las longitudes de los voladizos de las fuerzas laterales que actúan sobre el sistema de guía del eje lineal. Lo segundo se logra reduciendo las dimensiones generales del disco de enfriamiento y rediseñando los componentes de aislamiento térmico. La resistencia a la sensibilidad de sacudidas se reduce aún más mediante el ajuste basado en lecturas individuales de fuerza normal de la paralelismo entre las superficies de contacto de fricción y el aumento de la rigidez de los tubos de enfriamiento por agua posicionados excéntricamente. Finalmente, la estabilidad del coeficiente de fricción y, en consecuencia, el proceso de desgaste se mejora ajustando las rutinas de control para minimizar los gradientes de temperatura circunferenciales y/o radiales. Estos ajustes incluyen la introducción de un intervalo de bloqueo del embrague al final del ciclo de cierre del embrague, un retraso mínimo de enfriamiento insertado entre dos ciclos de cierre y una demanda máxima de fuerza normal del controlador de par del embrague. La mejora del rendimiento del tribómetro actualizado se demuestra a través de un estudio de la caracterización experimental del desgaste estático de la placa de fricción del embrague seco para una amplia gama de condiciones operativas.
Descripción
El documento presenta un rediseño del tribómetro de tipo disco sobre disco personalizado, destinado a la caracterización experimental de la fricción y el desgaste del revestimiento de fricción de embrague seco automotriz. El rediseño tiene como objetivo ampliar el rango operativo en el que la máquina no es sensible a las vibraciones de sacudidas. Esto se logra a través de un conjunto de medidas de actualización de hardware y software. Primero, se aumenta la frecuencia natural del eje lineal de generación de carga normal de la máquina al aumentar su rigidez a la flexión y reducir la masa suspendida. Lo primero se realiza reemplazando el sensor piezoeléctrico de fuerza/par de dos ejes único por un conjunto de tres sensores de fuerza piezoeléctricos de tres ejes, añadiendo un conjunto de guías lineales rígidas y reduciendo las longitudes de los voladizos de las fuerzas laterales que actúan sobre el sistema de guía del eje lineal. Lo segundo se logra reduciendo las dimensiones generales del disco de enfriamiento y rediseñando los componentes de aislamiento térmico. La resistencia a la sensibilidad de sacudidas se reduce aún más mediante el ajuste basado en lecturas individuales de fuerza normal de la paralelismo entre las superficies de contacto de fricción y el aumento de la rigidez de los tubos de enfriamiento por agua posicionados excéntricamente. Finalmente, la estabilidad del coeficiente de fricción y, en consecuencia, el proceso de desgaste se mejora ajustando las rutinas de control para minimizar los gradientes de temperatura circunferenciales y/o radiales. Estos ajustes incluyen la introducción de un intervalo de bloqueo del embrague al final del ciclo de cierre del embrague, un retraso mínimo de enfriamiento insertado entre dos ciclos de cierre y una demanda máxima de fuerza normal del controlador de par del embrague. La mejora del rendimiento del tribómetro actualizado se demuestra a través de un estudio de la caracterización experimental del desgaste estático de la placa de fricción del embrague seco para una amplia gama de condiciones operativas.