TAZ-PFC-2011-278


La protección trasera frente al empotramiento

Bordegé Corella, Alfonso
González Ibáñez, David (dir.)

Universidad de Zaragoza, EUITIZ, 2011
Ingeniería Mecánica department, Mec. de Medios Contínuos y Teor. de Estructuras area

Ingeniero Técnico Industrial (Esp. Mecánica)

Abstract: Un dispositivo de protección trasera contra el empotramiento se coloca en la parte posterior de un vehículo pesado para evitar que en caso de una colisión en la que otro vehículo más ligero le alcance, éste no llegue a empotrarse bajo ella. De esta función surge el nombre de “dispositivo antiempotramiento”. Antes de poder colocarse en un vehículo, estos dispositivos deben ser homologados. La homologación es una autorización administrativa que certifica que el dispositivo cumple con la ley. El cumplimiento de la legislación condiciona su diseño, ya que debe realizarse con el objetivo de resistir un ensayo de aplicación de cargas. El presente proyecto incluye el diseño, análisis y homologación de un dispositivo de estas características. La primera parte del proyecto corresponde al diseño del dispositivo. Comienza con el estudio del tipo de bastidor que usan los vehículos que van a equipar el paragolpes. Este estudio tiene gran importancia ya que resulta fundamental conocer el tipo de elemento al que tiene que unirse, circunstancia que será clave en su diseño. A continuación se trata uno a uno todos los componentes del dispositivo por separado, exponiendo los criterios seguidos en su diseño en base a la legislación. Finalmente se expone un resumen de todas las uniones entre los elementos anteriores. Éstas tienen gran relevancia ya que de ellas depende la solidez final del conjunto. La siguiente parte contiene los análisis de homologación realizados virtualmente por el método de los elementos finitos. Éstos sirven para conocer la tensión que deben soportar los elementos durante la aplicación de las cargas de ensayo que marca la legislación. Permiten, tras analizar sus resultados, seleccionar los materiales adecuados para cada componente y, en caso necesario, modificar el diseño de alguno de ellos para reforzarlo. Tras estos análisis previos se llega a conseguir el diseño definitivo que soporta las cargas de forma satisfactoria. Es el momento de seleccionar los materiales. Éstos se eligen comparando las tensiones de cada elemento con las de rotura de los materiales disponibles, teniendo en cuenta el coeficiente de seguridad con el que se desea fabricar el conjunto. Tras estos pasos ya se dispone de toda la información necesaria para completar el expediente de homologación. El dispositivo de protección trasera se homologa como unidad técnica independiente. Por un lado, el expediente de homologación contiene la documentación que debe aportar el fabricante: Ficha de características, planos del dispositivo y esquemas de montaje. Por otro, el informe de ensayo, donde se demuestra mediante el análisis por el método de los elementos finitos que dicho dispositivo soporta satisfactoriamente las cargas de ensayo sin llegar al límite de rotura de los materiales. Gracias a este ensayo, también se determina la posición exacta de colocación del dispositivo mediante los datos de desplazamiento máximo en los puntos de aplicación de las cargas. Llegados a este punto, el dispositivo podría construirse y colocarse en un vehículo pesado legalmente. Pero resulta interesante comprobar su comportamiento en una aplicación real. Es por ésto que se incluye un último apartado en el que en base a datos estadísticos se realiza la completa reconstrucción de un accidente común de colisión por alcance turismo – camión. En este accidente el conductor del turismo no puede detener su vehículo a tiempo y colisiona con la parte trasera del camión. En ese momento entra en juego el dispositivo antiempotramiento diseñado que lleva colocado el camión y que debe evitar que el turismo se introduzca bajo su parte trasera. La fuerza que ejerce el turismo sobre el dispositivo en la colisión, suponiendo una compatibilidad geométrica perfecta entre ellos, genera unas tensiones superiores a las de rotura de los materiales. De esta forma el dispositivo no llega a cumplir su función a pesar de haber superado sin problemas los requisitos de homologación.


Free keyword(s): paragolpes ; homologación ; MEF
Tipo de Trabajo Académico: Proyecto Fin de Carrera

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