EQUIPOS DE MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO

Transcripción

1 MOP - Dirección de Vialidad - Laboratorio Nacional 10/06/2015 EQUIPOS DE MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA AL DESLIZAMIENTO Daniel Gálvez Muñoz Subdepartamento de Auscultaciones y Prospecciones 1 EQUIPO SCRIM 10/06/2015 Sideway-force Coefficient Routine Investigation Machine Laboratorio Nacional de Vialidad 2 1

2 PRINCIPIO DE MEDICIÓN Es un equipo de alto rendimiento para la medida continua de la adherencia neumático-pavimento, que determina el Coeficiente de Fricción Trans versal de la superficie a ensayar. Consta de una rueda lisa, que gira libremente pero con una des viación respecto del sentido de desplazamiento del vehículo. Esta rueda presiona la superficie del pavimento gracias a que tiene un sistema independiente de sujeción, lo que genera la aparición de fuerzas normales a dicha rueda. El ensaye se desarrolla sobre superficie mojada, lo que es posible mediante el uso de boquillas de agua propias del equipo. PRINCIPIO DE MEDICIÓN Transversal Sideway-Force Coefficient = Sideway force Vertical reaction between tyre and road surface 2

3 Características del equipo Estanque Cabina de agua Chasis Estanque de almacenamiento de agua - Capacidad estanque 5000 Lt. - Rendimiento 65 km - El agua llega a las boquillas mediante bombas que permiten entregar una presión constante => caudal constante 3

4 Chasis: Equipo de determinación de fuerzas transversales - Peso que carga sobre la rueda de medición 200kgf. - Ángulo de deriva de la rueda: Recolecta temperatura ambiente y de superficie. - Elemento detector en el eje del neumático: celda de carga que actúa como transductor de la fuerza transversal que se produce en la rueda. - Señal recogida es llevada a través de conexiones eléctricas a la computadora central. Chasis: Boquillas de salida de agua 4

5 EQUIPO PROCESADOR. Equipo procesador. El procesamiento de la información permite la visualización de datos, promedios, gráficos y la exportación de hojas de cálculo. 5

6 Proceso de datos Proceso de datos 6

7 Verificación del equipo VERIFICACIÓN DEL ELEMENTO SENSOR El sistema de verificación consiste básicamente en el correcto funcionamiento del elemento sensor de las fuerzas normales que se generan por la desviación de la rueda de ensayo, ubicado en el eje de dicha rueda. Para ello se cuenta con una tabla que posee un sistema de sustentación de la rueda de ensaye, que a su vez tiene una conexión a través de transductores al computador central ubicado en la cabina del camión. Verificación del elemento sensor Se aplica diferencialmente fuerzas predefinidas normales a la rueda de ensayo Para ello cada vez que se logre alcanzar un punto predefinido de fuerza, el computador almacenará esa información, que a su vez registrará la constante eléctrica asociada para cada nivel de fuerza ejercida. Luego, se obtiene una curva lineal que permite verificar que el sensor se encuentra funcionando correctamente. 7

8 Pantalla de verificación de la celda de carga EQUIPO DE VERIFICACIÓN DE LA CELDA DE CARGA 8

9 EQUIPO DE VERIFICACIÓN DE LA CELDA DE CARGA Certificado Calibración Verificación del equipo VERIFICACIÓN DEL ODÓMETRO Para verificar el funcionamiento del sistema del odómetro del equipo o para compensar el desgaste de los neumáticos del vehículo. Predefinir una longitud patrón de 400 metros, los que deben ser marcados al inicio y al final mediante una fotocélula retroreflejante o mediante modo manual. Software debe estar preparado en menú de calibración. Se recorre la distancia predefinida, registrándose mediante sensores el inicio y término del tramo de verificación. Se obtiene la constante eléctrica de los pulsos del odómetro en esa distancia. 9

10 Verificación de distancia Vista del Retro Scanner, usado para la verificación de distancia. Dispone de dos barras reflectantes. Odómetro CAJA DE CONTROL DEL SUMINISTRO DE ENERGÍA PARA EL SISTEMA UP/DOWN DE LA RUEDA DE MEDICIÓN 10

11 GABINETE PARA LA BOMBA DE AGUA Y AUXILIARES Metodología de medición Velocidad de medición 50 km/hr El equipo se debe ubicar 500m antes del inicio del tramo para preparar el neumático (calentar) para la medición. (al inicio de la jormada de medición, cambio de neumático o detención por más de 3 hrs) Se baja la rueda de ensayo. Se deberá llegar a la velocidad de ensaye en el menor tiempo posible y mantenerla constante Una vez que el neumático toma contacto con el pavimento comienza la captura de datos. Se deben ingresar puntos singulares, topónimos, comentarios u otros. Una vez llegado al punto de finalización de la medición se debe levantar la rueda de ensaye. 11

12 Medición SCRIM existentes en el Mundo (WDM, 2006) Argentina (1) Australia (1) Belgium (4) Canada (1) Chile (1) China (3) Eire (1) France (3) Germany (1) Hungary (1) Italy (7) Northern Ireland (2) Portugal (1) Spain (5) Slovenia (1) South Africa (1) Great Britain (18) 12

13 10/06/2015 EQUIPO GRIPTESTER Laboratorio Nacional de Vialidad 25 PRINCIPIO DE MEDICIÓN 10/06/2015 El equipo consiste en un remolque de tres ruedas que mide la fricción mediante una rueda parcialmente bloqueada sobre el pavimento mojado. Rueda de medición Su única rueda de medición de cara lisa normalizada, está montada en un eje para medir la fuerza de arrastre horizontal y la fuerza de carga vertical

14 PRINCIPIO DE MEDICIÓN 10/06/2015 De estas mediciones, la lectura dinámica de fricción es automáticamente calculada y transmitida al computador de recolección de datos que se lleva en la cabina del vehículo remolcador. Este computador también calcula y guarda la velocidad de muestreo para cada lectura 27 CARACTERÍSTICAS GENERALES 10/06/2015 Longitud total : 1,010 m Ancho: 0,79 m Altura total: 0,51 m Peso : 85 Kg Rueda medición: 10 pulg. Diámetro Rueda accionamiento: 10 pulg. Diámetro 28 14

15 CARACTERÍSTICAS GENERALES 10/06/2015 Eje Cadena de transmisión Rueda de medición El eje de dirección trae un engrane con 27 dientes; el eje en donde está montada la rueda de medición tiene un engrane con 32 dientes. Los dos engranajes están ligados por una cadena de transmisión: este sistema de transmisión continuamente frena la rueda de medición, forzándola a deslizarse. 29 CARACTERÍSTICAS GENERALES 10/06/2015 Bomba de agua Cuenta con una boquilla de salida de agua accionada por bomba que asegura un espesor de película de agua constante delante del neumático de medición. Sensor de proximidad activado por una rueda con 20 dientes cuadrados montada en el eje de dirección. Esto permite calcular la velocidad y por tanto, la distancia. Boquilla para el agua (0.25 mm de película de agua) Medidor de desplazamiento 30 15

16 CARACTERÍSTICAS GENERALES 10/06/2015 Medición 16

17 Medición VERIFICACIÓN RUTINARIA DEL EQUIPO 10/06/

18 PÉNDULO BRITÁNICO TRRL Laboratorio Nacional de Vialidad INTRODUCCIÓN El péndulo mide la fricción en todo tipo de superficies con pavimento en forma puntual. También se realizan inspecciones sobre demarcaciones. Fue desarrollado y diseñado por la Transport and Road Research Laboratory (TRRL) 18

19 METODOLOGÍA DE MEDICIÓN Consiste en medir la perdida de energía al momento de rozar la zapata sobre la superficie a ensayar en una longitud fija. Esta perdida se mide por el ángulo suplementario de oscilación del péndulo. Es la característica propia del árido expuesto. El péndulo británico esta normado por el manual de carretera Vol.Nº8 en su Sección Este contempla la terminología, características, alcance, seguridad, procedimiento de ensayo, procedimiento de evaluación y resultados de los ensayos. PROCEDIMIENTO DE MEDICIÓN Se efectúan 5 mediciones en cada punto de ensayo Diferencia de 3 unidades BPN Si la diferencia es mayor que 3 unidades se debe recalibrar el equipo Registrar la temperatura del agua en cada punto y después de cada llenado. En proyectos urbanos se deben realiz ar 20 mediciones por kilómetro y por pista. Otros proyectos son 10 mediciones por kilómetro. En caso de tramos experimentales, estos se realizan según la necesidad del estudio. 19

20 MATERIALES REQUERIDOS Péndulo Británico Reglilla graduada Agua Termómetro Cepillo (escoba) Banco (asiento) ASPECTOS A CONSIDERAR DURANTE LA MEDICION Tener siempre agua limpia Termómetro Zapata en buenas condiciones Seguridad Verificación de la base Verificación del cero Posición fija del que realiza la verificación El manipulador debe leer los ensayos. 20

21 FACTORES QUE AFECTAN LOS RESULTADOS Verificación del equipo Nivelación del péndulo y ajuste de la aguja. Ajuste del área de contacto zapata-pavimento: mientras mayor sea aumentará el valor de fricción. Temperatura agua Posición del manipulador que toma la lectura Variación espacial HOJA TIPO DE ANOTACIONES DE UN ENSAYE Camino : Ruta : Sector : Fecha : Región : ENSAYE CON EL PENDULO DE FRICCION Coeficiente de Resistencia al Deslizamiento Unidades:BPN TEMPERATURA C KM Pista Med.1 Med.2 Med.3 Med.4 Med.5 Promedio Valor Observaciones Agua Medición Corregido 21

22 CORRECCION POR TEMPERATURA Para dar uniformidad a las medidas realizadas bajo cualquier condición climática, se procede a una corrección por temperatura, con la finalidad de expresar los resultados a 20º. 0,04 0,03 0,02 0,01 0-0,01-0,02-0,03-0,04-0,05-0,06-0, T EM P ER A TUR A D EL AG UA C PROCEDIMIENTO RUTINARIO DEL ENSAYO tornillo brazo zapata base burbuja 22

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24 Cero en caída libre Área de contacto 24

25 agua zapata SEGURO 25

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28 EJEMPLO ENSAYE CON EL PENDULO DE FRICCION Camino : Lo Orozco - Quilpué Ruta : F-50 Sector : Km al Km Fecha : Mayo del 2005 Región : V Región Nota: Ensaye efectuado en pintura de demarcación lateral. Coeficiente de Resistencia al Deslizamiento Unidades:BPN TEMPERATURA C KM Demarcación Med.1 Med.2 Med.3 Med.4 Med.5 Promedio Valor Observaciones Agua Medición Corregido 11 0,000 derecha ,54 0,52 sobre pintura 11 1,000 derecha ,70 0,68 sobre pintura 11 2,000 derecha ,56 0,54 sobre pintura 11 3,000 derecha ,64 0,62 sobre pintura 11 4,000 derecha ,48 0,46 sobre pintura 11 5,000 derecha ,50 0,48 sobre pintura 11 6,000 derecha ,46 0,44 sobre pintura 28

29 Consultas 29