Resumen

La fuerza de agarre de los neumáticos es crucial para la seguridad y la conducción del vehículo en diferentes condiciones de conducción. Una pequeña superficie de contacto y la concentración de tensiones en la zona de contacto de los neumáticos de las motocicletas de dos ruedas (TWM) dan lugar a una reducción de las prestaciones de agarre y de la resistencia al desgaste. Y lo que es peor, es difícil mejorar conjuntamente el agarre y la resistencia al desgaste. El objetivo del presente estudio es analizar las características dinámicas de conexión a tierra y la geometría de una almohadilla de pata de gato y, a continuación, aplicar su estructura al neumático TWM para mejorar el área de contacto y la resistencia al desgaste en diferentes condiciones de funcionamiento. Se empleó un modelo de neumático de elementos finitos no lineales que podía reconstruir con precisión la estructura del neumático y reflejar de forma realista la respuesta mecánica a diferentes cargas. A continuación, se validó la precisión del modelo de neumático mediante una prueba estática con un neumático de control. En el caso de los gatos, se determinaron las características dinámicas del suelo y la topología de las almohadillas de las patas mediante una pasarela sensible a la presión y un escáner láser tridimensional (3D). Los resultados indicaron que la tercera almohadilla de la pata delantera del gato (CFTP) presentaba una excelente capacidad de agarre. De acuerdo con la transformación de similitud, se diseñó una corona de neumático biónica según la curva de ajuste lateral de la CFTP. Los resultados comparativos mostraron la ampliación del área de contacto y la disminución de la presión máxima y la tasa de energía de fricción del neumático biónico en diferentes condiciones. Con estas mejoras, se mejoró el rendimiento de agarre y se prolongó la vida útil de forma sincronizada. Estos resultados de la investigación pueden aplicarse al diseño de neumáticos TWM, especialmente a los de motocicletas de cross.

• Materias:Algoritmos genéticos Ingeniería biomédica Biomecánica Modelo Matemático Prótesis Extremidades (Cuerpo Humano)
• Subjects:Genetic algorithms Biomedical engineering Biomechanics Mathematical model Prostheses Limbs (Human Body)
• Palabras claves:neumático twm, área de contacto, rendimiento de agarre, resistencia, topología de la pata, fuerza del neumático, corona del neumático biónico, diferentes condiciones de funcionamiento, área de contacto pequeña, almohadilla de pata de gato
• Keywords:twm tire, contact area, grip performance, resistance, topology of paw, force of tire, bionic tire crown, different operating conditions, small contact area, cat paw pad