Bancos de prueba para el sector automovilístico

Uno de los sectores industriales más complejos en el mercado actual es el automovilístico, que ha evolucionado como pocos desde que comenzó a aparecer, ya que se ha ajustado al desarrollo tecnológico y a las necesidades de los clientes de todo el mundo. Los bancos de prueba han sido fundamentales para poder fabricar los medios de transporte más seguros y eficientes para los conductores y sus diferentes necesidades, además de hacerlos más atractivos para el consumidor.

Dentro del mundo del automóvil hemos encontrado renovaciones constantemente, en donde se adquieren nuevos elementos, o se realizan mejoras, con el fin de aprovechar mejor la energía y ser así más eficientes a nivel de consumo de combustible, pero también más seguros, y uno de los elementos clave en la fabricación de vehículos es el cambio de marchas, el cual es el sistema encargado de transmitir la potencia que es generada por el propulsor hasta las ruedas; con el fin de modificar y mejorar los cambios de marchas, se busca constantemente alcanzar mejores niveles de eficiencia, así como consumos más reducidos sin ocasionar pérdidas de potencia.

Es por esta razón que los cambios de marchas se han estado renovando y transformando aún en una marca o modelo de vehículo; es por esto que las generaciones actuales de vehículos de una misma marca son mejorados y ofrecen más beneficios al consumidor. Actualmente podemos encontrar varios tipos de sistemas de transmisión que se adaptan a las necesidades del consumidor, como lo es el consumo más bajo, que trae consigo el ahorro económico y energético, mayor suavidad en los cambios, aprovechamiento de la energía de generación, etc.

Ya que los cambios de marca juegan un papel cada vez más importante en la automoción, cada vez más empresas optan por incorporar estas cajas de cambios en sus modelos de manera opcional y de serie, pero también más industrias los incorporan para mejorar el rendimiento en sus maquinarias, con el beneficio de reducir las averías y los cambios en el motor.

En la actualidad, gran parte del mercado de bancos de prueba se enfocan en los cambios de marchas de las cajas de cambios, los cuales consisten en sistemas que se utilizan poder realizar las pruebas necesarias durante el proceso de fabricación. Algunas empresas cuentan con sus propios bancos de ensayo, los cuales se enfocan en examinar un determinado tipo de cambio, que es el más importante para sus operaciones.

Para poder probar el cambio de marchas después de un ajuste, es necesario contar con el banco de pruebas más adecuado para el tipo de cambio que se va a evaluar, a cambiar o a reparar, y para ello se requiere tener a un técnico especialista en automoción, o en el tipo de maquinaria que realiza diferentes tipos de cambios, la única manera posible es teniendo diferentes bancos, uno para cada fabricante de cajas de cambios. Estos bancos han sido diseñados para conocer y probar el funcionamiento de este tipo de cambios, pero también para controlar y mejorar su desempeño.

Un banco de pruebas se compone por una serie de elementos, los cuales en conjunto aportan mayor seguridad y funcionalidad a la maquinaria en general. Estas dos características son las más importantes en cualquier tipo de maquinaria, ya que cuentan con la capacidad de evitar riesgos de montaje al instalar el cambio en la maquinaria, razón por la cual un banco que no aporte la seguridad necesaria al elemento que se encuentra a prueba no sería útil. Con el fin de alcanzar el objetivo de incrementar la seguridad, los componentes del banco se dividen en cuatro grupos con base en la función que desempeñan en el conjunto:

  1. Estructura fija. También conocida como bancada, conforma la parte constructiva del sistema, ya que es la que soporta todo el conjunto. Se compone por barras longitudinales y transversales, las cuales son las que aguantarán todos los esfuerzos a los que el sistema será sometido, por esta razón son partes robustas y de fuerte consistencia puesto que forman la base del banco. Esta estructura está formada por diferentes tipos de metal, los cuales ofrecen un gran abanico de posibilidades dentro de sus variedades, pero todos tienen una similitud, que es una gran resistencia ante los esfuerzos de compresión, los axiales y los de torsión, los cuales se encargan de resistir los golpes sin hacer más frágiles las estructuras. Las uniones entre las barras se realizan con soldadura, solo en caso de que el material que se escoja sea apropiado para este tipo de unión, de lo contrario se puede optar por el atornillado. El medio que se utilizará para unir las estructuras se escogerá una vez que se haya elegido el material más adecuado y que cumpla los requisitos del proyecto que se va a realizar.
  2. Estructura móvil. Esta es la parte de la estructura de soporte para el cambio, la cual puede moverse para así poder ajustar los soportes a las dimensiones del cambio que se va a instalar en el banco, y que debe moverse sobre los tres ejes para así facilitar la instalación facilitarla. Además se debe asegurar el cambio a la bancada, puesto que el cambio de marchas irá sujeto a la estructura móvil, por lo que se convierte en un nexo de unión entre el elemento (que es la caja de cambios) y la estructura fija. Esta unión entre el cambio y la estructura se realiza por medio de un “silentblock” el cual se encarga de reducir las vibraciones en la estructura, que son generadas por la acción de prueba del cambio de marchas. La estructura móvil debe resistir los esfuerzos a los que el ensayo le demande, por lo que es una de las partes más importantes del banco, de la cual depende la seguridad del proceso de prueba, pues debe resistir y asegurar el cambio en una posición estable, para evitar las vibraciones que podrían poner el peligro el proceso de prueba ante un posible desprendimiento de la caja de cambios. De esta estructura también depende la facilidad de instalación y la seguridad del proceso; con el fin de garantizar la seguridad, suelen sacrificarse algunos de los elementos de movilidad. Un banco con las características adecuadas de movilidad puede proporcionar un gran abanico de opciones para crear cajas de cambios de diferentes estilos, lo que resultará muy útil para la industria y adecuado a sus proyectos.
  3. Generador de potencia. Este elemento es el encargado de generar el par y las revoluciones necesarias, con el fin de lograr que el cambio de marchas pueda operar de la manera necesaria. Se monta en la entrada del cambio de marchas por medio de engranajes y soportes, que se encargan de la unión entre el motor encargado de generar potencia y el cambio que se va a probar. El generador de potencia debe de ser regulable, lo que permitirá especificar la potencia necesaria de servicio para el tipo de caja de cambio que probemos, antes de poder instalarla; por esta razón se requiere un sistema de control que permita variar tanto las revoluciones como el par rotor.
  4. Elemento de par resistente. Este elemento es indispensable, ya que es el encargado de generar una oposición al giro que es producido por el cambio de marcha. Se conecta por medio de un árbol de transmisión a la salida del cambio, para poder ofrecer resistencia a la caja de cambios que se esté probando. En general, los cambios de marchas se diseñan para transmitir una potencia y un par a las ruedas del vehículo, que son las partes que se encuentran en movimiento constante, por lo que se deben elegir con base en el vehículo o maquinaria a probar y el tipo de tracción que ejercen. El trabajo del sistema de transmisión (en vacío) puede provocar un deterioro prematuro en los elementos internos del cambio, por lo que se requiere de un par resistente, que asegure el buen funcionamiento del sistema sin perjudicar ninguna de sus partes, así como de un sistema de control que permita modificar la intensidad de frenado del tipo de cambio en cuestión.

Una vez que conocemos las partes de los bancos de prueba se puede identificar las necesidades de cada uno de los sistemas que se van a utilizar, los cuales dependen del diseño y de los materiales de fabricación que se utilizan, ya que cada material tiene características específicas que le hacen el más adecuado para determinadas aplicaciones y pruebas.

Para las estructuras fijas y móviles se recomienda usar perfiles de acero, los cuales son los que soportan mejor las aplicaciones más solicitadas requeridas para un banco de pruebas. El acero es un material fácil de soldar, que facilita el proceso de construcción y que también se puede utilizar para atornillar las uniones, ya que también permite el uso de roscas cuando el perfil es lo suficientemente grueso. Dentro de los perfiles de acero podemos encontrar varios tipos, que se adaptan a las necesidades de operación, por lo que se recomienda elegir el acero que resista mejor la corrosión, especialmente si el tipo de pruebas se realizará en un medio donde este riesgo se encuentre presente. Los perfiles de aluminio también son muy utilizados, especialmente para la parte constructiva de una bancada, ya que ofrecen menos resistencia que los perfiles de acero, pero ofrecen mayor ligereza cuando hay partes móviles en la estructura o se requiere la cualidad de poder desplazarse más fácilmente.

En Maxipresstec contamos con gran variedad de bancos de prueba para las diferentes necesidades industriales, los invitamos a navegar en nuestra página web y conocer los modelos y características que tenemos a disposición de nuestros clientes.

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