Desarrollo de un Modelo de Manipulador Telescópico Virtual Utilizando un Gráfico de Vínculos
Autores: Puras, Beatriz; Raush, Gustavo; Freire, Javier; Filippini, Germán; Roquet, Pedro; Tirado, Manel; Casadesús, Oriol; Codina, Esteve
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Desarrollo de un Modelo de Manipulador Telescópico Virtual Utilizando un Gráfico de Vínculos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Avances tecnológicos
Fuentes de energía renovable
Equipos de construcción
Desafíos de estabilidad
Determinaciones de capacidad de carga
Modelado multifísico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Los recientes avances tecnológicos y la evolución de los marcos regulatorios están catalizando la integración de fuentes de energía renovable en equipos de construcción, con el objetivo de reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero. La electrificación de maquinaria móvil no terrestre (NRMM), particularmente los camiones de alcance variable todoterreno autopropulsados (RTVRT) equipados con brazos telescópicos, presenta desafíos notables de estabilidad. La transición de sistemas de propulsión diésel a eléctricos altera, entre otros factores, el centro de gravedad y la matriz de inercia, lo que requiere determinaciones precisas de la capacidad de carga a través de gráficos de carga detallados para garantizar la seguridad operativa. Este documento presenta un modelo virtual construido mediante modelado multifísico utilizando la metodología de gráficos de enlace, incorporando tanto enlaces escalares como vectoriales para facilitar interconexiones detalladas entre los dominios mecánico e hidráulico. El modelo abarca componentes críticos, incluyendo el chasis, el eje trasero, el brazo telescópico, el tenedor de acoplamiento y las ruedas, cada uno de los cuales requiere un tratamiento tridimensional integral para resolver con precisión la dinámica espacial. Un estudio de caso ilustrativo, respaldado por datos empíricos, demuestra las capacidades del modelo, particularmente en el cálculo de las fuerzas de reacción de las ruedas en el suelo y el análisis del comportamiento de auto-nivelación hidráulica del tenedor de acoplamiento. Notablemente, las discrepancias dentro de un rango del 10% se consideran aceptables, reflejando la variabilidad inherente de las condiciones operativas en el campo. Los análisis experimentales validan el modelo de simulación BG-3D del manipulador telescópico implementado en 20-SIM, estableciéndolo como una herramienta efectiva para estimar límites de estabilidad con precisión satisfactoria y para predecir el comportamiento dinámico en diversas condiciones operativas. Además, el documento discute mejoras prospectivas al modelo, como la integración del modelo de vehículo virtual con una plataforma de inclinación variable en fases futuras de investigación, con el objetivo de evaluar tanto la estabilidad longitudinal como lateral de acuerdo con los estándares ISO 22915, promoviendo la seguridad del operador.
Descripción
Los recientes avances tecnológicos y la evolución de los marcos regulatorios están catalizando la integración de fuentes de energía renovable en equipos de construcción, con el objetivo de reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero. La electrificación de maquinaria móvil no terrestre (NRMM), particularmente los camiones de alcance variable todoterreno autopropulsados (RTVRT) equipados con brazos telescópicos, presenta desafíos notables de estabilidad. La transición de sistemas de propulsión diésel a eléctricos altera, entre otros factores, el centro de gravedad y la matriz de inercia, lo que requiere determinaciones precisas de la capacidad de carga a través de gráficos de carga detallados para garantizar la seguridad operativa. Este documento presenta un modelo virtual construido mediante modelado multifísico utilizando la metodología de gráficos de enlace, incorporando tanto enlaces escalares como vectoriales para facilitar interconexiones detalladas entre los dominios mecánico e hidráulico. El modelo abarca componentes críticos, incluyendo el chasis, el eje trasero, el brazo telescópico, el tenedor de acoplamiento y las ruedas, cada uno de los cuales requiere un tratamiento tridimensional integral para resolver con precisión la dinámica espacial. Un estudio de caso ilustrativo, respaldado por datos empíricos, demuestra las capacidades del modelo, particularmente en el cálculo de las fuerzas de reacción de las ruedas en el suelo y el análisis del comportamiento de auto-nivelación hidráulica del tenedor de acoplamiento. Notablemente, las discrepancias dentro de un rango del 10% se consideran aceptables, reflejando la variabilidad inherente de las condiciones operativas en el campo. Los análisis experimentales validan el modelo de simulación BG-3D del manipulador telescópico implementado en 20-SIM, estableciéndolo como una herramienta efectiva para estimar límites de estabilidad con precisión satisfactoria y para predecir el comportamiento dinámico en diversas condiciones operativas. Además, el documento discute mejoras prospectivas al modelo, como la integración del modelo de vehículo virtual con una plataforma de inclinación variable en fases futuras de investigación, con el objetivo de evaluar tanto la estabilidad longitudinal como lateral de acuerdo con los estándares ISO 22915, promoviendo la seguridad del operador.