Diseño y fabricación de un módulo de frenado de emergencia para un vehículo eléctrico guiado

Abstract

Este trabajo forma parte del proyecto de investigación en curso “Métodos de identificación del tipo de carretera basado en redes neuronales para vehículos eléctricos”, llevado a cabo por el departamento de Ingeniería Mecánica, Térmica y de Fluidos en la Escuela de Ingenierías Industriales de la Universidad de Málaga. En él se desarrolla, diseña y fabrica un vehículo eléctrico autónomo no tripulado para pruebas y ensayos de neumáticos. Para cumplir con las exigencias de seguridad se pretende implementar, como parte de los sistemas de seguridad fundamentales del vehículo, un sistema de frenado de emergencia. Se complementa un módulo de frenado de emergencia tomando como base el existente. Se diseña el mecanismo de actuación del freno, de tipo gatillo o liberación, y se fabrica un nuevo módulo realizando las modificaciones pertinentes. Así pues, se revisa exhaustivamente el diseño y funcionamiento del sistema de frenado que incorpora actualmente el vehículo en el que se trabaja identificando sus componentes y su integración con el sistema eléctrico y el análisis de posibles puntos de mejora o vulnerabilidades. Se lleva a cabo el diseño de un mecanismo de actuación ante un caso de pérdida de potencia. Se investigan diferentes conceptos y tecnologías y se selecciona el mejor enfoque considerando la eficacia, la simplicidad y la integración con el sistema actual, llevando a cabo modelos y esquemas de diseño para el mecanismo. Mediante software se realiza la simulación mecánica del actuador para modelar el comportamiento del mecanismo de actuación en las condiciones más exigentes de operación, además, del dimensionamiento adecuado de los componentes para garantizar su resistencia y durabilidad. Se evalúa la respuesta del frenado de emergencia en situaciones críticas mediante simulaciones virtuales. Por último, la fabricación de las piezas del modelo se lleva a cabo por la Universidad en su taller de mecanizado del Parque Tecnológico de Andalucía.