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RECOMENDACIONES DE USO 12 R ECOMENDACIONES DE USO Cada capítulo presenta un sumario, que resume los contenidos que se van a tratar en profundidad, junto con un plan de aprendizaje, desarrollado en “Aprenderás a…”. A continuación, el capítulo se inicia con una breve aproximación a la materia. Todas las unidades de tra- bajo disfrutan de numerosas fotografías y dibujos que facilitan las explicaciones y que acercan al alumno a la que será su área de trabajo en el futuro y a las herra- mientas que deberá emplear. Además, cada capítulo se ve salpicado por diferentes cajas de texto, con aportaciones de utilidad para el alumno: Recuerda: resalta parte de los conocimientos más importantes de cada tema. Debes saber: resume los conceptos esenciales de los capítulos. Web: comenta direcciones de internet. Glosario: explica el significado de ciertas palabras. ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL VEHÍCULO 117 Sumario 3 3.1. Comportamiento de la carrocería autoportante ante una colisión 3.2. Fuerzas involucradas en una colisión 3.3. Transmisión de fuerzas 3.4. Tipos de daños 3.5. Análisis de colisiones tipo 3.6. Crash tests de homologación 3.7. Pruebas Euro NCAP 3.8. Crash test CESVIMAP 3.9. Teoría de la colisión en motocicletas 3.10. Teoría de la colisión en vehículos industriales Artículo Examínate y Practica Esquema Teoría de la colisión Aprenderás a... Conocer el comportamiento de una carrocería ante una colisión, que dependerá de su diseño y resistencia. Diferenciar los tipos de fuerzas existentes. Analizar las colisiones que pueden existir: frontales, laterales, traseras; sus secuencias y consecuencias. Conocer qué tipos de crash test existen: de seguridad, de reparabilidad, de paragolpes, para el latigazo cervical… Observar cómo se transmiten los daños a lo largo de la estructura de la carrocería. Medición es el proceso que permite cuantificar las propiedades que definen un estado particular de la materia o energía. Las propiedades que se cuantifican se llaman magnitudes, y un estado particular de las mismas es la cantidad «x» que será medida, llamada mensurando. El valor del mensurando es la cantidad que se desea determinar por medio de su medición. El resultado es sola- mente una aproximación o estimación de la cantidad específica sujeta a medición y estará completo sólo cuando se acompañe de un establecimiento cuantitativo de su incertidumbre (hay que tener en cuenta que las mediciones no son exactas, el resultado es un número y un intervalo dentro del cual existe la confianza de encontrar el valor bus- cado). 4.1. CONOCIMIENTOS BÁSICOS DE METROLOGÍA Como hay muchos tipos de magnitudes (dimensiones, masas, tiempo, presiones caudales, temperatura, etc.) existen también numerosas clases de medidas. La ciencia que se ocupa de todas ellas se denomina Metrología (etimológicamente, deriva del griego metros, medida, y logos, tratado), y tiene tantas ramas como tipos de mag- nitudes hay. La metrología que se ocupa de las dimensiones (lineales y angulares) se denomina metrología dimensional; sobre ella se apoya el técnico del taller de reparación cuando procede a la conformación estructural de la carrocería. En este caso, le interesa controlar el posicionamiento relativo entre los diferentes puntos de la carrocería, comprobando que mantiene, o recupera, su geometría original y, por lo tanto, es capaz de garantizar la funcionalidad del conjunto. METROLOGÍA APLICADA AL CONTROL DE LAS CARROCERÍAS 148 4 Capítulo Metrología es la ciencia que estudia los diferentes pesos y medidas. Metrología dimen- sional es la que influye en la reparación de carrocerías y abarca un amplio campo de medi- ciones. Glosario 4.1.1. Necesidad de la metrología Es tal la importancia de la metrología que, sin lugar a dudas, el éxito o el fracaso de un producto fabricado depen- de de la mayor o menor rigurosidad con que interviene la misma. Para el cuidado del larguero objeto de reparación es necesario situar un refuerzo en el interior del larguero, en la zona deformada objeto de reparación. De esta manera, se evita que las fuerzas que se apliquen hagan ceder las alas o el alma del larguero. Para protegerlo, se pueden utilizar perfiles y gatos hidráulicos o mecánicos. PROCESOS PRÁCTICOS DE ESTIRAJE 302 Contratiro (cadena) Refuerzo Tiro Apoyo Resolución de una flecha descendente con un solo tiro PROTECCIÓN DE LOS LARGUEROS MEDIANTE ÚTILES ESPECÍFICOS Y REFUERZOS INTERNOS Protector para evitar marcas de la cadena y refuerzo interno Refuerzo y interno y útil específico para el guiado de la cadena Empleo del protector del ala del larguero en un empuje con pistón Protección del larguero mediante útil específico y refuerzo interno Útil para empujar hacia abajo el larguero, salvando la ballesta Protector para evitar marcas de la cadena Protector de larguero para el empuje con torre Disposición del protector en un tiro conjunto de los dos largueros mediante torre Una vez aproximada la flexión al máximo, se procede a reparar la deformación lateral o ladeo de la estructura para recuperar el eje longitudinal de simetría. El ladeo podrá darse en el cuadro central del vehículo o en el delan- tero, como es el caso que nos ocupa. Herramientas para la comprobación de elementos mecánicos Estas herramientas comprenden las destinadas a la verificación rápida de la geometría de la dirección o de algu- no de sus ángulos, de forma que el reparador sea capaz de determinar si el vehículo siniestrado tiene algún elemento de la dirección afectado o si son los propios daños en la estructura de la carrocería los que dan origen a variaciones en la geometría de la dirección. DIAGNOSIS DE UNA CARROCERÍA SINIESTRADA 190 Empleo de las galgas de nivel Desalineamiento de las galgas por la torsión de un chasis de un todoterreno Colocación de las galgas con el vehículo situado en el elevador Entre las herramientas para verificar la geometría de la dirección o alguno de sus ángulos destacan el medidor de nivel y el alineador. Debes saber La prueba de impacto lateral se realiza de forma idéntica a la del test de homologación. TEORÍA DE LA COLISIÓN 132 Prueba frontal Euro NCAP www.euroncap.com: Página principal del programa Euro NCAP www.nhtsa.gov: Administración Nacional de Seguridad Vial de Estados Unidos Web El programa Euro NCAP hace públicos sus resul- tados, otorgando una calificación a cada vehículo por estrellas y graduando las lesiones que tendrían el conductor y el acompañante en el impacto fron- tal, y el conductor en el choque lateral. Los resultados sólo se pueden comparar entre vehículos del mismo peso, ya que éste influye deter- minantemente. Éste es el motivo de que existan opiniones enfrentadas sobre la validez de este tipo de ensayo para reproducir las consecuencias de un accidente, ya que en el test contra una barrera, el peso interviene de forma negativa, mientras que en un accidente real contra otro vehículo la mayor masa es un factor positivo. Este programa realiza otra prueba: la protección de peatones, para valorar las lesiones que sufriría un peatón en caso de atropello. Las consecuencias de un atropello se ven determinadas por la forma, materiales, dimensiones y estructura de la parte frontal del vehículo. Un dispositivo lanza partes del maniquí contra el frontal del vehículo. La pieza que simula la parte inferior de la pierna es lanzada contra el paragolpes; la que representa el muslo, contra el frente del capó; y dos piezas con forma de cabeza —de niño y de adulto— contra zonas del capó. La severidad del impacto es registrada por unos dispositivos electrónicos ubicados en el interior de estas piezas. La última prueba, asistencia a la seguridad, hace que Euro NCAP analice los sistemas de asistencia al con- ductor y tecnologías de seguridad activa para prevenir accidentes o mitigación de lesiones. Así, este programa pre- mia a los fabricantes por incorporar el control electrónico de velocidad, la limitación de velocidad y el aviso del cin- turón de seguridad inteligente. Prueba Euro NCAP lateral, contra un poste Este libro se divide en 10 capítulos, para que el alumno se forme en la metodología para realizar la conforma- ción en la bancada de la carrocería, bastidor o cabina de un vehículo, según unos principios básicos de estiraje. 1. Materiales más usados en la fabricación de carrocerías 2. Tipos de carrocerías. Características estructurales 3. Teoría de la colisión 4. Metrología aplicada al control de las carrocerías 5. Diagnosis de una carrocería siniestrada 6. Bancadas. Fundamentos y tipos 7. Metodología del trabajo en bancada 8. Procesos prácticos de estiraje 9. Protección y seguridad en los trabajos en bancada 10. Mantenimiento general de la bancada

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  • RECOMENDACIONES DE USO12

    R E C O M E N D A C I O N E S D E U S O

    Cada captulo presenta un sumario, que resume los contenidos que se van a tratar enprofundidad, junto con un plan de aprendizaje, desarrollado en Aprenders a.

    A continuacin, el captulo se inicia con una breveaproximacin a la materia. Todas las unidades de tra-bajo disfrutan de numerosas fotografas y dibujos quefacilitan las explicaciones y que acercan al alumno a laque ser su rea de trabajo en el futuro y a las herra-mientas que deber emplear.

    Adems, cada captulo se ve salpicado por diferentescajas de texto, con aportaciones de utilidad para elalumno:

    Recuerda: resalta parte de los conocimientos msimportantes de cada tema.

    Debes saber: resume los conceptos esenciales de loscaptulos.

    Web: comenta direcciones de internet. Glosario: explica el significado de ciertas palabras.

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL VEHCULO 117

    S u m a r i o

    33.1. Comportamiento de la carrocera

    autoportante ante una colisin

    3.2. Fuerzas involucradas en unacolisin

    3.3. Transmisin de fuerzas

    3.4. Tipos de daos

    3.5. Anlisis de colisiones tipo

    3.6. Crash tests de homologacin

    3.7. Pruebas Euro NCAP

    3.8. Crash test CESVIMAP

    3.9. Teora de la colisin enmotocicletas

    3.10. Teora de la colisin en vehculosindustriales

    Artculo

    Examnate y Practica

    Esquema

    Teora de la colisin

    A p r e n d e r s a . . .

    Conocer el comportamiento de unacarrocera ante una colisin, que dependerde su diseo y resistencia.

    Diferenciar los tipos de fuerzas existentes.

    Analizar las colisiones que pueden existir:frontales, laterales, traseras; sus secuencias yconsecuencias.

    Conocer qu tipos de crash test existen: deseguridad, de reparabilidad, de paragolpes,para el latigazo cervical

    Observar cmo se transmiten los daos a lolargo de la estructura de la carrocera.

    Medicin es el proceso que permite cuantificar laspropiedades que definen un estado particular de lamateria o energa. Las propiedades que se cuantificanse llaman magnitudes, y un estado particular de lasmismas es la cantidad x que ser medida, llamadamensurando.

    El valor del mensurando es la cantidad que se desea determinar por medio de su medicin. El resultado es sola-mente una aproximacin o estimacin de la cantidad especfica sujeta a medicin y estar completo slo cuando seacompae de un establecimiento cuantitativo de su incertidumbre (hay que tener en cuenta que las mediciones noson exactas, el resultado es un nmero y un intervalo dentro del cual existe la confianza de encontrar el valor bus-cado).

    4.1. CONOCIMIENTOS BSICOS DE METROLOGA

    Como hay muchos tipos de magnitudes (dimensiones, masas, tiempo, presiones caudales, temperatura, etc.)existen tambin numerosas clases de medidas. La ciencia que se ocupa de todas ellas se denomina Metrologa(etimolgicamente, deriva del griego metros, medida, y logos, tratado), y tiene tantas ramas como tipos de mag-nitudes hay.

    La metrologa que se ocupa de las dimensiones (lineales y angulares) se denomina metrologa dimensional; sobreella se apoya el tcnico del taller de reparacin cuando procede a la conformacin estructural de la carrocera. En estecaso, le interesa controlar el posicionamiento relativo entre los diferentes puntos de la carrocera, comprobando quemantiene, o recupera, su geometra original y, por lo tanto, es capaz de garantizar la funcionalidad del conjunto.

    METROLOGA APLICADA AL CONTROL DE LAS CARROCERAS148

    4Captulo

    Metrologa es la ciencia que estudia los diferentes pesos y medidas. Metrologa dimen-

    sional es la que influye en la reparacin de carroceras y abarca un amplio campo de medi-

    ciones.

    Glosario

    4.1.1. Necesidad de la metrologa

    Es tal la importancia de la metrologa que, sin lugar a dudas, el xito o el fracaso de un producto fabricado depen-de de la mayor o menor rigurosidad con que interviene la misma.

    Para el cuidado del larguero objeto de reparacin es necesario situar un refuerzo en el interior del larguero, en lazona deformada objeto de reparacin. De esta manera, se evita que las fuerzas que se apliquen hagan ceder las alaso el alma del larguero. Para protegerlo, se pueden utilizar perfiles y gatos hidrulicos o mecnicos.

    PROCESOS PRCTICOS DE ESTIRAJE302

    Contratiro (cadena)

    Refuerzo

    Tiro Apoyo

    Resolucin de una flecha descendente con un solo tiro

    PROTECCIN DE LOS LARGUEROS MEDIANTE TILES ESPECFICOS Y REFUERZOS INTERNOS

    Protector para evitar marcasde la cadena y refuerzo

    interno

    Refuerzo y interno y tilespecfico para el guiado

    de la cadena

    Empleo del protector del aladel larguero en un empuje

    con pistn

    Proteccin del largueromediante til especfico

    y refuerzo interno

    til para empujar haciaabajo el larguero, salvando

    la ballesta

    Protector para evitar marcasde la cadena

    Protector de larguero parael empuje con torre

    Disposicin del protectoren un tiro conjunto de los

    dos largueros mediante torre

    Una vez aproximada la flexin al mximo, se procede a reparar la deformacin lateral o ladeo de la estructurapara recuperar el eje longitudinal de simetra. El ladeo podr darse en el cuadro central del vehculo o en el delan-tero, como es el caso que nos ocupa.

    Herramientas para la comprobacin de elementos mecnicos

    Estas herramientas comprenden las destinadas a la verificacin rpida de la geometra de la direccin o de algu-no de sus ngulos, de forma que el reparador sea capaz de determinar si el vehculo siniestrado tiene algn elementode la direccin afectado o si son los propios daos en la estructura de la carrocera los que dan origen a variacionesen la geometra de la direccin.

    DIAGNOSIS DE UNA CARROCERA SINIESTRADA190

    Empleo de las galgas de nivel

    Desalineamiento de las galgas por la torsin de un chasis de un todoterreno

    Colocacin de las galgas con el vehculo situado en el elevador

    Entre las herramientas para verificar la geometra de la direccin o alguno de sus ngulos

    destacan el medidor de nivel y el alineador.

    Debes saber

    La prueba de impacto lateral se realiza de forma idntica a la del test de homologacin.

    TEORA DE LA COLISIN132

    Prueba frontal Euro NCAP

    www.euroncap.com: Pgina principal del programa Euro NCAP

    www.nhtsa.gov: Administracin Nacional de Seguridad Vial de Estados Unidos

    Web

    El programa Euro NCAP hace pblicos sus resul-tados, otorgando una calificacin a cada vehculopor estrellas y graduando las lesiones que tendranel conductor y el acompaante en el impacto fron-tal, y el conductor en el choque lateral.

    Los resultados slo se pueden comparar entrevehculos del mismo peso, ya que ste influye deter-minantemente. ste es el motivo de que existanopiniones enfrentadas sobre la validez de este tipode ensayo para reproducir las consecuencias de unaccidente, ya que en el test contra una barrera, elpeso interviene de forma negativa, mientras queen un accidente real contra otro vehculo la mayormasa es un factor positivo.

    Este programa realiza otra prueba: la proteccin de peatones, para valorar las lesiones que sufrira un peatnen caso de atropello. Las consecuencias de un atropello se ven determinadas por la forma, materiales, dimensionesy estructura de la parte frontal del vehculo. Un dispositivo lanza partes del maniqu contra el frontal del vehculo. Lapieza que simula la parte inferior de la pierna es lanzada contra el paragolpes; la que representa el muslo, contra elfrente del cap; y dos piezas con forma de cabeza de nio y de adulto contra zonas del cap. La severidad delimpacto es registrada por unos dispositivos electrnicos ubicados en el interior de estas piezas.

    La ltima prueba, asistencia a la seguridad, hace que Euro NCAP analice los sistemas de asistencia al con-ductor y tecnologas de seguridad activa para prevenir accidentes o mitigacin de lesiones. As, este programa pre-mia a los fabricantes por incorporar el control electrnico de velocidad, la limitacin de velocidad y el aviso del cin-turn de seguridad inteligente.

    Prueba Euro NCAP lateral, contra un poste

    Este libro se divide en 10 captulos, para que el alumno se forme en la metodologa para realizar la conforma-cin en la bancada de la carrocera, bastidor o cabina de un vehculo, segn unos principios bsicos de estiraje.

    1. Materiales ms usados en la fabricacin de carroceras2. Tipos de carroceras. Caractersticas estructurales3. Teora de la colisin4. Metrologa aplicada al control de las carroceras5. Diagnosis de una carrocera siniestrada6. Bancadas. Fundamentos y tipos7. Metodologa del trabajo en bancada8. Procesos prcticos de estiraje9. Proteccin y seguridad en los trabajos en bancada

    10. Mantenimiento general de la bancada

  • ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL VEHCULO 13

    Al final de cada tema se ubica un esquema, quecontiene, de forma sintetizada, las principales ideasobjeto de estudio para, de un vistazo y grficamente,tener una idea general del tema y fijarlo mejor.

    Examnate son cuestiones que se formulan al alumno,a modo de actividad final, que le pueden servir comoautoevaluacin.

    Practica es un apartado que desarrollar el profesor conlos alumnos en las aulas del centro. Estas actividadesdespertarn inquietudes relacionadas con los temas quese estudian, de tal forma que el aprendizaje sea mscompleto.

    El artculo de Revista CESVIMAP seleccionado facilitauna visin diferente o hace referencia a nuevas tecnolo-gas empleadas en el taller de reparacin.

    BANCADAS. FUNDAMENTOS Y TIPOS248

    6 EsquemaBANCADAS. FUNDAMENTOS Y TIPOS (II)

    Fichas de bancada

    Fabricante y modelo delmedidor

    Fabricante y modelos devehculos para los que es

    vlida la bancada

    Datos sobre el anclajedel vehculo a la bancaday colocacin de los tiles

    de control

    Informacin de los puntosa medir con mecnica

    montada y desmontada

    Informacin acerca delutillaje especfico

    Informacin acerca de lasdimensiones de la

    carrocera

    Equipos de reparacinde vehculos industriales

    Bancada de rales(con o sin foso)

    Zona de trabajoempotrada en el suelo.

    Exige obra civil

    Puentes de presin

    Caballetes de apoyo

    Prensas hidrulicas

    Torres de estiraje decabinas

    Bancada de motocicletas

    Medicin

    ngulos de caday avance

    Anchura del chasis

    Sistema de anclaje

    Sistema de estiraje

    Apoyos auxiliares

    Sistema de medicin

    Alturas y longitudesparciales y totales del

    chasis

    Elementos

    Banco o soportede anclaje

    Bancada de plataformargida

    Bancada para lareparacin de cabinas

    Las torres de traccin,que pivotan, se

    distribuyen alrededorde la plataforma.Exige obra civil.

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL VEHCULO 271

    7 EsquemaMETODOLOGA DEL TRABAJO DE BANCADA

    Principios bsicosde estiraje

    Representacin grficade una fuerza

    Momento:Tendencia al giro

    Punto de aplicacin

    Magnitud (mdulo)

    Direccin

    Sentido

    Suma de fuerzas

    En la misma direccin

    En distinta direccin

    Conformacin dedeformaciones tipo en

    bastidores independientes

    Diagnstico dedeformaciones. Secuencia

    Deformaciones estructuralesen chasis de vehculos

    industriales

    Deformaciones tipo

    Operativa del trabajoen bancada

    Preparacin del vehculo

    Estiraje de la carrocera

    Reparacin de piezas

    Sustitucin de piezas

    Acondicionamientode la bancada

    Subida del vehculoa la bancada

    Bajada del vehculode la bancada

    Control dimensionalde la carrocera

    Control finalde la carrocera

    Diamante

    Torsin

    Flecha

    Prdida de nivel

    Ladeo

    Conformacin. Secuencia

    Flecha

    Diamante

    Torsin

    Prdida de nivel

    Ladeo

    Combinada

    Diamante

    Flecha

    Torsin

    Prdida de nivel

    Ladeo

    Funcionamiento y carrozadode un camin tribasculante

    A r t c u l o

    www.revistacesvimap.com

    Un camin tribasculante se diferencia del tradi-cional volquete en el hecho de que admite bas-culacin sobre tres ejes (hacia atrs y haciaambos lados). Los giros se efectan gracias aguas esfricas, que se sujetan mediante unpasador amovible.

    El funcionamiento de un camin tribasculante se basaen el de un camin basculante normal (tambin cono-cido por volquete) pero, a diferencia de ste ltimo, untribasculante puede bascular sobre 3 ejes: hacia atrs,hacia la derecha y hacia la izquierda.

    El giro se efecta mediante guas esfricas que vansujetas mediante un pasador amovible. El pasador tienela funcin de bloquear las guas esfricas y se ancla aellas dependiendo del movimiento que se requiera en

    cada momento. Si queremos que vuelque hacia atrs,los 2 pasadores tendrn que ser fijados en los 2 pivotestraseros (o guas esfricas), unindose la caja de cargaal falso bastidor.

    Con la ayuda del dispositivo elevador (pistn hidruli-co), que va unido en el centro de la caja de carga(baera), la caja se eleva (si no tuviera anclados lospasadores a la esfera, la caja basculante se elevaracon desigualdades, ya que la base del actuador esuna esfera que permite la rotacin, como se apreciaen la figura 1. Pero, al estar bloqueados los 2 pivotestraseros, la caja basculante se vuelca hacia atrs (fig.2). Para que bascule hacia la derecha, los pasadorestendrn que estar anclados a las esferas de los pivotes

    Por Revista CESVIMAP

    Elevacin convencional de la caja de carga

    Rtula

    Apoyo sobre el que descansa la caja

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL VEHCULO 109

    Colisiones laterales

    A r t c u l o

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    Los impactos laterales, sobre todo aquellos decierta intensidad y con daos de consideracin,son temidos por los clientes, que piensan que novan a poder recuperar su vehculo, una vez repa-rado, con la garanta conveniente. Una repara-cin adecuada requiere el conocimiento delcomportamiento de la carrocera y las medidas aadoptar en su conformacin, siempre teniendopresente la seguridad de los ocupantes.

    Un impacto lateral sobre la estructura de una carrocerasuele tener siempre graves consecuencias. El fabricantedel vehculo estima los efectos que puede generar paratratar de evitar que las grandes deformaciones actende forma que el lateral se colapse y se transmitan gran-des cantidades de energa al interior del habitculo.Las diferencias de las colisiones laterales respecto deotros impactos, como los frontales y traseros, se puedenresumir, fundamentalmente, en dos aspectos:

    Sistemas de absorcin de impactos

    En la parte delantera y trasera de un vehculo existenmecanismos de deformacin programada: elementosestructurales de la carrocera que se deforman ante unimpacto, absorbiendo gran cantidad de energa y mini-mizando la transmisin de daos al resto del vehculo.Ejemplos de estos sistemas de absorcin de impactosson las traviesas, los absorbedores o las puntas de lar-guero con puntos fusibles. En el lateral de un vehculo,por el contrario, no existe ningn elemento estructuraldiseado como mecanismo de deformacin programa-da, por lo que es la propia estructura del lateral la res-ponsable de la absorcin de la energa intercambiadaen la colisin.

    Seguridad de los ocupantes

    En las colisiones delanteras y traseras, slo si la magnituddel impacto es muy elevada se llega a ver afectado demanera considerable el habitculo, por lo que se puedeconsiderar que, en vehculos modernos, los ocupantestienen un riesgo bajo de sufrir daos. En el caso de lacolisin lateral, la distancia entre el objeto o el otro veh-culo responsable del impacto y los ocupantes se reduce aunos pocos centmetros, por lo que, ante cualquier tipo deimpacto en esa zona, por leve que sea, los ocupantes delhabitculo tendrn mayores riesgos de lesiones.

    Sistemas de proteccin lateral

    Estas dos circunstancias provocan que las colisioneslaterales sean las que presentan mayor riesgo de pro-vocar daos a los ocupantes en un vehculo.

    Aun cuando las colisiones laterales afectan en todos loscasos a alguna o algunas piezas del lateral del vehculo,no siempre los daos son de igual naturaleza o magni-tud. A continuacin, analizamos los distintos tipos decolisiones laterales que puede sufrir un vehculo.

    Por Francisco Toms Rodrguez Garca

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL VEHCULO 143

    Barrera lateral CESVIMAP

    Elementos Estructurales del Vehculo es una obrapara facilitar el aprendizaje de los futuros profesionalesde la reparacin, a todo color, con numerosos ejemplosprcticos.

    Con este fin, CESVIMAP ha desarrollado conocimientossobre metrologa, diagnosis de carroceras siniestradas yprocesos prcticos de estiraje en bancadas en el taller,uno de los grandes valores de esta obra.

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL VEHCULO 153

    Huecos de puerta

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL VEHCULO 275

    Proceso de trabajo

    1. Antes de subir el vehculo a la bancada, se desmon-tan todas las piezas que puedan entorpecer la repa-racin y que no forman parte de la estructura delvehculo. En este caso, paragolpes, traviesa de para-golpes, faros, frente y paquete de la refrigeracin.

    2. A continuacin, se sube el vehculo a la bancadacon la ayuda del cabrestante disponible en la misma.

    3. Auxilindonos con un gato tipo baln, se levantael vehculo por su estribo a la altura suficientepara poder montar las mordazas de anclaje. Estaoperacin se repite para cada uno de los ladosdel vehculo.

    4. Se montan las cuatro mordazas de anclaje, dos encada estribo, apretndolas firmemente para evitarcualquier deslizamiento del vehculo en las opera-ciones de estiraje.

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL VEHCULO 145

    Qu aspectos influyen en la resistencia de las piezas?

    De qu forma estn diseadas la seccin delantera, central y trasera de la carrocera para que sedeformen? Explcalo.

    Define el concepto de inercia.

    Comenta las secuencias de una colisin frontal frente a una colisin trasera. Explica las desviacionesy desalineamientos progresivos.

    Cul es el objetivo de un crash test de homologacin?

    Qu cuatro pruebas realiza el organismo Euro NCAP?

    Qu objetivos persigue un centro de investigacin como CESVIMAP? Qu crash test realiza?Cmo es su crash test de motos?

    Qu tipos de colisiones en vehculos industriales son los ms habituales?

    E x a m n a t e

    En el taller de tu instituto y sobre una carrocera, identifica las secciones principales y plantea las defor-maciones ante una colisin frontal.

    Analiza un vehculo siniestrado y deduce qu tipo de daos presenta y qu alcance tuvo. En qu tebasas para afirmarlo? Qu tipo de colisin crees que sufri? Diferencia entre daos directos o indi-rectos.

    Plantea las zonas de impacto en este vehculo. Qu diferencias percibes entre frontal oblicuo y late-ral oblicuo?

    Comprueba el estado del chasis de una motocicleta para averiguar qu tipo de impacto ha sufrido.

    P r a c t i c a

    METODOLOGA DEL TRABAJO DE BANCADA270

    Cules son los principios bsicos de estiraje?

    Qu entiendes por momento de una fuerza? Explica brevemente tu respuesta

    Cmo se conforman las deformaciones tipo en vehculos todoterreno?

    Sabras distinguir una deformacin tipo flecha de una prdida de nivel?

    Indica cul es el proceso para anclar una carrocera al bastidor y cules sern los puntos de apoyo.

    Cul es el orden de diagnstico en un bastidor independiente para localizar su deformacin?

    Comenta la operativa a seguir para trabajar con un vehculo en una bancada.

    E x a m n a t e

    En el taller, utiliza un vehculo con accidente, mdelo en la bancada y plantea qu tiros y contratirosdebes ejercer para corregir las deformaciones que presenta.

    Realiza todos los pasos que consideres necesarios sobre ese mismo vehculo, desde su prediagnsti-co, hasta su reparacin. Qu tipo de deformacin presenta? Cmo crees que se produjo? Qu ti-les sern precisos para corregirla? Localiza su ficha tcnica y plantea su correccin.

    Qu EPIs son necesarios para trabajar en bancada?

    P r a c t i c a

  • ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL VEHCULO 15

    S u m a r i o

    11.1. Aceros empleados en la

    fabricacin de carroceras

    1.2. Aluminio en la fabricacinde carroceras

    Artculo

    Examnate y Practica

    Esquema

    Materiales usadosen la fabricacin de carroceras

    A p r e n d e r s a . . .

    Los diversos tipos de acero que se manejanpara la fabricacin de carroceras y culesson sus aplicaciones en funcin de suspropiedades. Conocers cmo se obtienen yqu cualidades aportan en cuanto aresistencia estructural y peso.

    Ventajas del aluminio como material para laconstruccin de carroceras, considerando susdiferencias respecto del acero. Tambinsabrs cmo se puede fabricar una carrocerantegramente en aluminio y cules son suspuntos fuertes.

  • ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL VEHCULO 3

    MATERIALES USADOS EN LA FABRICACIN DE CARROCERAS

    Aceros empleados en lafabricacin de carroceras

    Aceros al boro paraembuticin

    Aceros de altaresistencia (HSS)

    Aceros laminados en caliente

    Aceros laminados en fro

    Aceros microaleados odispersoides (HSLA)

    Aceros refosforados

    Aceros endurecibles enhorno (BH)

    Aceros sin intersticiales(IF)

    Aceros istropos (IS)

    Aceros de ultraaltaresistencia (UHSS)

    Aceros de doble fase (DP)

    Aceros de fase compleja omultifase (CP)

    Aceros por transformacinplstica inducida (TRIP)

    Aceros al boro (B)

    Acabado superficialnormal

    Acabado superficialsemibrillante

    1 Esquema

    Presenta la mejor relacincoste/resultado.

    Resistencia y rigidez por relacinpeso/coste razonable.

    Alta capacidad de absorcin deenerga.

    Resistencia a la fatiga.Altamente conformable.

    Buena resistencia a la corrosin.Buena soldabilidad.

    Fcil de embutir.Apto para recibir revestimientos

    Aluminio empleado en lafabricacin de carroceras

    Endurecimiento delaluminio

    Por deformacin

    Por adicin de elementosaleantes

    Aleaciones de aluminiono tratables

    trmicamente

    Serie 3000 (Al-Mn)

    Serie 5000 (Al-Mg)

    Aleaciones de aluminiotratable trmicamente

    Serie 6000 (Al-Mg-Si)

    Carroceras de aluminio

    Estructura

    Aplicado en elementosinteriores y estructurales:

    largueros, estribos

    Aplicado en elementosexteriores: aletas, faldones,

    almas de paragolpes

    Serie 7000 (Al-Zn-Mg; Al-Zn-Mg-Cu)

    Almas de paragolpes

    Perfiles extrusionados

    Conforman la clularesistente del vehculo

    Nudos de fundicininyectada

    Chapas estampadas

    Unen los perfilesextrusionados. Se aplican

    en largueros y pilares

    Disminuyen el espesor dela chapa.

    Incrementan la rigidez,disminuyendo la

    deformabilidad de lachapa.

    Alto lmite elstico

    Su peso especfico es latercera parte que el del acero.

    Se autoprotege de lacorrosin.

    Fcilmente reciclable.Gran capacidad de absorcin

    de energa

  • Funcionamiento y carrozadode un camin tribasculante

    A r t c u l o

    www.revistacesvimap.com

    Un camin tribasculante se diferencia del tradi-cional volquete en el hecho de que admite bas-culacin sobre tres ejes (hacia atrs y haciaambos lados). Los giros se efectan gracias aguas esfricas, que se sujetan mediante unpasador amovible.

    El funcionamiento de un camin tribasculante se basaen el de un camin basculante normal (tambin cono-cido por volquete) pero, a diferencia de ste ltimo, untribasculante puede bascular sobre 3 ejes: hacia atrs,hacia la derecha y hacia la izquierda.

    El giro se efecta mediante guas esfricas que vansujetas mediante un pasador amovible. El pasador tienela funcin de bloquear las guas esfricas y se ancla aellas dependiendo del movimiento que se requiera en

    cada momento. Si queremos que vuelque hacia atrs,los 2 pasadores tendrn que ser fijados en los 2 pivotestraseros (o guas esfricas), unindose la caja de cargaal falso bastidor.

    Con la ayuda del dispositivo elevador (pistn hidruli-co), que va unido en el centro de la caja de carga(baera), la caja se eleva (si no tuviera anclados lospasadores a la esfera, la caja basculante se elevaracon desigualdades, ya que la base del actuador esuna esfera que permite la rotacin, como se apreciaen la figura 1. Pero, al estar bloqueados los 2 pivotestraseros, la caja basculante se vuelca hacia atrs (fig.2). Para que bascule hacia la derecha, los pasadorestendrn que estar anclados a las esferas de los pivotes

    Por Revista CESVIMAP

    Elevacin convencional de la caja de carga

    Rtula

    Apoyo sobre el que descansa la caja

    ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL VEHCULO 109

  • Espesor

    La pieza tendr una resistencia final proporcional a su rea de trabajo efectiva y est directamente condiciona-da por su espesor. Tendr mayor o menor espesor segn sea su funcin estructural y el mtodo de deformacin pre-visto (elementos estructurales: de 1,2 mm a 2,5 mm; elementos cosmticos: de 0,6 mm a 0,8 mm).

    En la actualidad, se est generalizando el uso de los denominados desarrollos de estampacin a medida otaylored blanks, en los que se combinan dos o ms chapas de diferente espesor para fabricar una misma pieza, segnlos niveles de resistencia que se requieran en cada zona. Se optimiza as el diseo y se pronostica con ms certezael comportamiento del elemento en cuestin, reduciendo, simultneamente su peso.

    TEORA DE LA COLISIN120

    Taylored blanks: Son desarrollos de estampacin a medida, que combinan dos o ms cha-

    pas de diferente espesor para fabricar una misma pieza, en funcin de los niveles de resistencia

    que se precisen.

    Glosario

    Forma y geometra

    El comportamiento de las piezas se optimiza diseando su forma y geometra, de las que dependen cuestionescomo la canalizacin de la energa, el modo y la transmisin de las deformaciones, etc.

    Sin embargo, en muchos casos, el diseo de las piezas est tambin condicionado por requerimientos geomtricos(necesidad de albergar componentes y sistemas mecnicos).

    Estructura interior del larguero de un Audi A2

    3.1.2. Diseo de la carrocera

    Las secciones extremas estn diseadas para que se deformen progresivamente, absorbiendo la energa de lacolisin y evitando as su transmisin a los ocupantes. La seccin central o clula de seguridad de la carrocera esmuy rgida, reforzada y resistente al desalineamiento. En caso de impacto, se asegura un espacio de supervivencia alos ocupantes.

    En el inicio de la colisin, la carrocera se comporta como un bloque compacto y homogneo. A medida que vaevolucionando (en dcimas de segundos), cada una de esas secciones comienza a actuar de forma independiente,afectadas por su propia masa y fuerza de inercia.

  • ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL VEHCULO 145

    Qu aspectos influyen en la resistencia de las piezas?

    De qu forma estn diseadas la seccin delantera, central y trasera de la carrocera para que sedeformen? Explcalo.

    Define el concepto de inercia.

    Comenta las secuencias de una colisin frontal frente a una colisin trasera. Explica las desviacionesy desalineamientos progresivos.

    Cul es el objetivo de un crash test de homologacin?

    Qu cuatro pruebas realiza el organismo Euro NCAP?

    Qu objetivos persigue un centro de investigacin como CESVIMAP? Qu crash test realiza?Cmo es su crash test de motos?

    Qu tipos de colisiones en vehculos industriales son los ms habituales?

    Exam na t e

    En el taller de tu instituto y sobre una carrocera, identifica las secciones principales y plantea las defor-maciones ante una colisin frontal.

    Analiza un vehculo siniestrado y deduce qu tipo de daos presenta y qu alcance tuvo. En qu tebasas para afirmarlo? Qu tipo de colisin crees que sufri? Diferencia entre daos directos o indi-rectos.

    Plantea las zonas de impacto en este vehculo. Qu diferencias percibes entre frontal oblicuo y late-ral oblicuo?

    Comprueba el estado del chasis de una motocicleta para averiguar qu tipo de impacto ha sufrido.

    P r a c t i c a

  • Esta forma de proceder se emplea en muchas ocasiones para la obtencin de medidas comparativas ms quepara medidas absolutas. Realizar una comparacin de las diagonales de la seccin frontal proporciona una idea desi los largueros delanteros se han desplazado, aunque no aporte informacin suficiente para acotar exactamente eldesplazamiento sufrido.

    Dimensiones proyectadas

    Tambin se conoce como dimensin plana e indica las distancias entre puntos cuando han sido proyectados sobreun plano de referencia. Se emplea para el control de la longitud, del ancho y de la altura, midindose las distanciasentre el punto dado y un plano adecuado de referencia.

    Normalmente, se emplean tres planos imaginarios de referencia, uno horizontal para el control de alturas, otrolongitudinal para el control de anchuras y uno transversal para el control de longitudes.

    Este tipo de dimensiones se emplea para el control de los puntos de la plataforma de la carrocera, recurriendopara ello al uso de instrumentos de medicin especializados, como los sistemas de medicin de las bancadas.

    METROLOGA APLICADA AL CONTROL DE LAS CARROCERAS162

    Fundamento de la dimensin proyectada

    Todas las medidas de los puntos inferiores de la plataformade la carrocera se representan mediante dimensiones pro-yectadas; midiendo la distancia existente entre el punto ysu proyeccin en el plano de referencia correspondiente.

    Para ello, se utilizan sistemas de medicin especializados,suministrados con la propia bancada.

  • 6.7.3. Bancada de plataforma rgida

    La bancada de plataforma rgida se diferencia notablemente de las dos anteriores en que est formada por unaamplia plataforma de acero horizontal, sobre la que se va a montar el vehculo o chasis que se va a reparar. Dis-pondr de varias torres de traccin, situadas perimetralmente alrededor de la plataforma.

    BANCADAS. FUNDAMENTOS Y TIPOS230

    La instalacin una bancada de plataforma rgida sobre el suelo del taller exige una obra

    civil, que dote al conjunto del espacio necesario para el montaje de la mquina y refuerce sufi-

    cientemente el forjado del piso para soportar los enormes esfuerzos de traccin que se van a

    realizar.

    Debes saber

    Bancada de plataforma rgida

    Tractor en bancada de plataforma rgida

  • Deformacin combinada

    Es la concurrencia de ms de una deformacin tipo en el mismo bastidor. Suele ser el resultado ms habitual deun impacto medio o fuerte. Una vez diagnosticados los daos y verificadas cada una de las deformaciones tipo quecomponen la combinada, se tratan en conjunto, planteando varios tiros combinados e intentando recuperar, simul-tneamente, todas las deformaciones.

    METODOLOGA DEL TRABAJO EN BANCADA262

    Reparacin de una deformacin combinada

    REPARACIN DE DAOS

    Reparacin de la flecha Reparacin del diamante Reparacin de una torsin

    Reparacin de la prdida de nivel Reparacin del ladeo Reparacin de una compresin

    La conformacin de bastidores de vehculos todoterreno suele emplear, en la mayora de

    los casos, conjuntos de tiros, contratiros y apoyos sin que haya puntos de amarre tan visibles

    como en las carroceras autoportantes (pestaas de los estribos).

    Debes saber

    Uno de los inconvenientes para aplicar los esfuerzos sobre el bastidor, con la carrocera montada, se encuentraen el reducido espacio existente para colocar las cadenas de tiro y las protecciones que eviten marcas sobre el bas-tidor. Una solucin puede ser la sustitucin de las cadenas de tiro por eslingas de nylon, que, por flexibilidad y espe-sor, se adaptan mejor al entorno. Asimismo, la mayor superficie de contacto entre la eslinga y el bastidor y su menoragresividad evitarn daos.

  • ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEL VEHCULO 275

    Proceso de trabajo

    1. Antes de subir el vehculo a la bancada, se desmon-tan todas las piezas que puedan entorpecer la repa-racin y que no forman parte de la estructura delvehculo. En este caso, paragolpes, traviesa de para-golpes, faros, frente y paquete de la refrigeracin.

    2. A continuacin, se sube el vehculo a la bancadacon la ayuda del cabrestante disponible en la misma.

    3. Auxilindonos con un gato tipo baln, se levantael vehculo por su estribo a la altura suficientepara poder montar las mordazas de anclaje. Estaoperacin se repite para cada uno de los ladosdel vehculo.

    4. Se montan las cuatro mordazas de anclaje, dos encada estribo, apretndolas firmemente para evitarcualquier deslizamiento del vehculo en las opera-ciones de estiraje.

  • PROCESOS PRCTICOS DE ESTIRAJE276

    5. En la base de datos del equipo de medicin se selec-ciona la ficha de medidas correspondiente al veh-culo a reparar, la cual se tomar de referencia parallevar a cotas la estructura.

    6. Una vez colocado el explorador de la carroceradebajo del vehculo y conectado al ordenador quecontrola el equipo, se montan las cuatro tarjetas dela parte central, que servirn de puntos cero para elcentrado del medidor.

    7. El elemento fundamental a controlar, en este caso,es el larguero delantero izquierdo, por lo que secolocar una tarjeta de medicin en el punto dereferencia ms prximo a su punta.

    8. En la tapa del larguero se montan las mordazas, atravs de las cuales se aplicar el tiro, apretndolasfirmemente para evitar que resbalen por el peligroque supone. Montar dos mordazas permite repartirlos esfuerzos y poder llevar a cotas el larguero enuna nica operacin de estiraje.