SISTEMA DE MONITOREO EN TIEMPO REAL DEL PESO APLICADO A MUELLES DE BALLESTA AUTOMOTRIZ (REAL-TIME MONITORING SYSTEM FOR WEIGHT APPLIED TO AUTOMOTIVE CROSSBOW SPRINGS)
Resumen
El exceso de peso colocado en vehículos contribuye a que las muelles de ballesta automotriz, tengan un desgaste apresurado, causando la ruptura de las muelles o un desequilibrio en el vehículo al momento de conducirlo, que podría causar un accidente como el de volcadura. Este trabajo, muestra la metodología para la implementación de sensores en un prototipo de muelles de ballesta. Para medir la deformación de las ballestas mediante galgas extensiométricas adheridas a los extremos de la segunda hoja de las ballestas. Las galgas están conectadas al diseño de un circuito de calibración, conmutación y monitoreo en tiempo real para hacer la validación del peso aplicado. Se obtuvo el promedio de los datos obtenidos de las galgas sometidas a un ambiente controlado con sensación térmica de 19 ºC a 26 ºC. Con los resultados, se demuestra si es conveniente la aplicación en vehículos con este tipo de muelles en la suspensión.
Palabras Clave: Deformación, Galgas extensiométricas, Muelles de ballesta automotriz.
Abstract
The excess weight placed in vehicles contributes to the automotive crossbow springs, have a hasty wear, causing the rupture of the springs or an imbalance in the vehicle at the time of driving it, which could cause an accident such as overturning. This work shown the methodology for the implementation of sensors in a prototype of crossbow springs. To measure the deformation of the crossbow springs using strain gauges attached to the ends of the second blade of the crossbow spring. The strain gauges are connected to the design of a calibration, switching and monitoring circuit in real time to do the validation of the applied weight. The average of the data obtained from the strain gauges subjected to a controlled environment with a thermal sensation of 19 ºC to 26 ºC was obtained. The results show if it is convenient to apply in vehicles with this type of crossbow springs in the suspension.
Keywords: Automotive crossbow springs, Deformation, Strain gauges.
Texto completo:
793-810 PDFReferencias
Alzate Rodríguez, E., Montes Ocampo, J., & Silva Ortega, C. (2007). Medidores de deformación por resistencia: galgas extensiométricas. Scientia Et Technica, 1(34). Doi: https://doi.org/10.22517/23447214.5519
Areny, R. P. (2005). Sensores y acondicionadores de señal. Barcelona. Marcombo Ed, 2007. 60 - 67. ISBN: 9788426713445
Bolton, W. (1995). Mediciones y Pruebas Eléctricas y Electrónicas. Barcelona. Marcombo. ISBN: 9788426710321.
Carter, B., & Mancini, R. (2018). Development of the Ideal Op Amp Equations. In Op Amps for Everyone (pp. 7–19). Elsevier. ISBN: 9780128116470
¿Cómo funciona una galga extensométrica eléctrica? (2020, October 22). Hbm.Com. Retrieved May 6, 2021, from https://www.hbm.com/es/7328/como-funciona-una-galga-extensometrica-electrica/
El puente de Wheatstone. (2020, September 10). Hbm.com. From https://www.hbm.com/es/7163/el-puente-de-wheatstone-galgas-extensometricas/
García Casado, FJ. (2010). Galgas Extensiométricas: Funcionamiento y Circuitos de Medida. http://hdl.handle.net/10251/7747
Global Automotive Sensor Market Size, Share | Industry Report, 2022. Grandviewresearch.com. Retrieved May 6, 2021. From https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/automotive-sensors-market.
Huang, C., Du, X., Xue, J., Fu, J., Wen, M., and Yu, M. (2019). Kalman Filtering for Sprung Mass Velocity Estimation of Magnetorheological Suspension for All -Terrain Vehicle. 2019 Chinese Control And Decision Conference (CCDC). China. 1097-1101. Doi: 10.1109/CCDC.2019.8832380
Hurel Ezeta, J., Mandow, A., & García Cerezo, A. (2013). Los Sistemas de Suspensión Activa y Semiactiva: Una Revisión. Revista Iberoamericana de Automática e Informática industrial, 10(2) ,121-132. Doi:https://doi.org/10.1016/j.riai.2013.03.002
Kondratjevs, K., Kunicina, N., Patlins, A., Zabasta, A., & Galkina, A. (2016). Vehicle weight detection sensor development for data collecting in sustainable city transport system. 2016 57th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University (RTUCON).1-5. Doi: 10.1109/RTUCON.2016.7763136
Márquez Flores, J. (2013). Amplificadores operacionales. CCADET-UNAM. Recuperado a partir de: http://www.academicos.ccadet.unam.mx/jorge.marquez/cursos/Instrumentacion/AmplificadoresOperacionales.pdf
Ming, L., Yibin, L., Xuewen, R., Shuaishuai, Z., & Yanfang, Y. (2020). Semi-active suspension control based on deep reinforcement learning. IEEE Access: Practical Innovations, Open Solutions, 8, 9978–9986. Doi: 10.1109/ACCESS.2020.2964116
N. Tyler. (2016). Safe and secure, Newelectronics. Diciembre 13 (2016). Pp. 24 - 25. Recuperado a partir de https://assets.markallengroup.com//article-images/149323/P24-25.pdf
Safdar, M. (2015). Mobile vehicle weight sensor and its application in transportation (case study: Municipal solid waste collection vehicles). Proceedings of 1st International Electronic Conference on Remote Sensing. Doi: 10.3390/ecrs-1-d015
Simancas García, J. (2013). Diseño de un amplificador operacional CMOS de amplio ancho de banda y alta ganancia para aplicaciones de alta velocidad. INGE CUC, 9(1), 163-182. Recuperado a partir de https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/view/151
Stefanescu, D. M. (2011). Strain gauges and Wheatstone bridges — Basic instrumentation and new applications for electrical measurement of non-electrical quantities. Eighth International Multi-Conference on Systems, Signals & Devices. Doi: 10.1109/SSD.2011.5767428
Terán Tobar, S. (2017). Modificación de los sistemas de suspensión, dirección y transmisión en un Toyota Land Cruiser RJ 70 para uso severo. Quito: USFQ, 2017. URI:http://repositorio.usfq.edu.ec/handle/23000/6511
Zhou, C., Liu, X., Chen, W., Xu, F., & Cao, B. (2018). Optimal sliding mode control for an active suspension system based on a genetic algorithm. Algorithms, 11(12), 205. Doi: 10.3390/a11120205
URL de la licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.es
Pistas Educativas está bajo la Licencia Creative Commons Atribución 3.0 No portada. 
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO / INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CELAYA
Antonio García Cubas Pte #600 esq. Av. Tecnológico, Celaya, Gto. México
Tel. 461 61 17575 Ext 5450 y 5146
pistaseducativas@itcelaya.edu.mx