por Victor » Lun Nov 07, 2005 10:06 pm
Tochaco al canto.
El resultado de numerosas pruebas para determinar el valor de adherencia entre rueda y carril ofrece una gran variedad de parámetros de influencia (principalmente condiciones meteorológicas, contaminantes rueda - carril, material de la rueda y del carril, velocidad, etc.) y como consecuencia de ello una dispersión para el valor del coeficiente de adherencia en el frenado de 0.01 a 0.3.
En investigaciones teóricas se considera la rueda y el carril como cuerpos lineales elásticos y se considera una zona tangencial de superficie de rodadura. En una rueda en movimiento la transmisión de una fuerza tangencial viene unida fundamentalmente a la aparición de un deslizamiento.
Durante el desarrollo del frenado, los elementos de superficie de la rueda entran en la zona tangencial con una tensión inicial de tracción, mientras en el carril lo hacen con una tensión inicial de compresión en el entorno de la zona de rodadura. Estas tensiones iniciales se mantienen en la parte anterior de la zona tangencial de rodadura y en la zona de adherencia: en la zona de deslizamiento posterior a la de adherencia, los elementos de superficie pueden deslizar entre sí para volver a abandonar la zona tangencial de rodadura con una tensión en sentido inverso. Es por este motivo por lo que la velocidad periférica es siempre inferior a la velocidad del vehículo, lo que tiene como consecuencia un microdeslizamiento de la rueda sobre el carril.
Si aumenta la fuerza tangencial, aumenta también la parte proporcional de zona de deslizamiento en la zona tangencial de rodadura hasta que la zona de adherencia desaparece completamente y comienza el puro deslizamiento.
Sin embargo, un juego de ruedas montado sobre un eje, en la realidad, nunca rueda en líena recta a lo largo de la vía. A causa de la conicidad del perfil de rueda, desarrolla siempre pequeños movimientos de serpenteo en relación al carril, por lo cual tienen lugar, junto al deslizamiento longitudinal, deslizamientos transversales así como vibraciones entre rueda y carril que reducen el coeficiente de adherencia aprovechable en sentido longitudinal.
Para que se produzca tracción la velocidad del vehículo ha de ser mayor que el producto del radio de la rueda por la velocidad angular. De modo que la diferencia entre la velocidad del vehículo y dicho producto es el deslizamiento absoluto o velocidad diferencial. Por una ley que relaciona el deslizamiento con el coeficiente de adherencia, se determina que el coeficiente de adherencia depende menos de del deslizamiento relativo que de la velocidad diferencial.
Por ello se deduce que dependiendo de la velocidad de marcha, el valor del coeficiente de adherencia muestra una tendencia al descenso.
Si partimos de la fórmula que determina que la aceleración es directamente proporcional a la fuerza máxima aplicable e inversamente proporcional a la masa del vehículo, y la fuerza máxima aplicable serña la fuerza normal al plano de contacto rueda-carril multiplicada por el valor del coeficiente de adherencia máximo; teniendo en cuenta que la fuerza normal al plano no es más que el producto de la aceleración de la gravedad por la masa se concluye, a partir de las tres ecuaciones anteriores que: la aceleración será igual al producto del coeficiente de adherencia por la aceleración de la gravedad a = f·g ~ 10·f es decir, que la adherencia limita la aceleración del vehículo. Por esta razón no tiene sentido exigir a los frenos dependientes del valor del coeficiente de adherencia una deceleración superior entre 0.8 m/s2 y 1.2 m/s2 que no es más que la correspondencia entre los valores de adherencia frecuentemente disponibles: 0.08 a 0.12 (recordad que el valor del coeficiente de adherencia es eso un coeficiente, es adimensional).
Saludos
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