noise vibration and harshness

Cómo realizar pruebas NHV para amortiguadores de carros eléctricos

Por Grupo CTT con información de MTS

Los vehículos eléctricos son diseñados para atender principalmente a tres importantes demandas: lograr menos emisiones, mayor eficiencia de combustible y mayor comodidad para los pasajeros. A través de vehículos más livianos y silenciosos, se ha logrado mejorar la eficiencia del combustible y reducir las emisiones. Sin embargo, también se ha vuelto más difícil controlar el ruido generado y transmitido por los amortiguadores.

Los materiales que componen el chasis de los autos eléctricos son más livianos y delgados, lo que provoca que las pruebas NVH (Noise, vibration, and harshness) sean un desafío. Esto debido a que la calidad del viaje se puede ver afectada no solo por los chasquidos y chirridos transmitidos por el aire, sino que también por los ruidos de los silbidos (chuckle) transmitidos por la estructura, los cuales son más complicados de identificar y mitigar.

A menudo, los problemas serios de silbidos se descubren durante la fase de prototipo, diseño o producción, lo que puede ocasionar un gran impacto en el presupuesto y el cronograma de desarrollo del vehículo.

Un sistema para abordar toda la gama de fenómenos de ruido de la amortiguación

Byron Saari, ingeniero principal de I+D de MTS Systems, se ha centrado en los desafíos de las pruebas NVH. No fue una tarea fácil, pero logró desarrollar un medio eficaz para realizar pruebas de silbidos de una manera más sencilla y que aborde toda la gama de fenómenos de ruido de amortiguadores estándar, incluidos silbidos y chirridos, además de realizar una caracterización básica de amortiguadores.

Se trata del Sistema Damper 853 para pruebas NVH que ha sido diseñado específicamente para superar los límites de las pruebas de ruido de amortiguación. Lo que es muy importante para los fabricantes de equipos originales (OEM).

Los principales usos del sistema 853 son:

Análisis de silbidos (este es su uso principal)
Pruebas de rendimiento de amortiguadores estándar
Pruebas de fuerza de fricción
Mediciones de silbidos acústicos
Pruebas de elastómeros de servicio liviano

¿Le interesa saber más sobre el Sistema Damper 853 para pruebas NVH?

En Grupo CTT podemos brindarle más detalles sobre este sistema. Solo contáctenos y uno de nuestros ingenieros le estará apoyando con información, asesorías o cotizaciones.

¿Qué son las pruebas NVH (Noise, Vibration and Harshness)?

Por Rubén Reyna

Desde tiempo atrás en varias industrias, pero sobre todo en la automotriz, la tendencia hacia fomentar la comodidad de los productos que se ofrecen es cada vez mayor. La calidad y el desempeño son factores indiscutibles, pero a la par, el confort también es una arista que tiene gran importancia.

Un ejemplo lo encontramos cuando manejamos durante un largo tiempo. Es probable que lleguemos a sentir las manos entumecidas debido a que las vibraciones del volante impactan al conductor. Sin embargo, quizás haya utilizado algún otro auto con el que no sintió ninguna molestia al conducir bajo las mismas condiciones. Esto se debe a las mejoras de diseño que trabajó la marca para lograr como resultado más confort en la experiencia de manejo. Esto claramente marca una diferencia, pero ¿cómo lo lograron?

Pruebas NVH (Noise, Vibration and Harshness)

Las siglas NVH se forman de las palabras en inglés Noise: ruido, Vibration: vibración y Harshness lo podríamos traducir como dureza o aspereza, refiriéndonos a algo que no es placentero. Estas pruebas parten de garantizar comodidad y calidad en los productos, pues la combinación de ambas dan como resultado marcas muy reconocidas y de prestigio.

El camino a seguir para mejorar sus diseños es probar sus componentes para saber qué tanta capacidad tienen, en primer lugar de durabilidad. Una vez que nos aseguramos de que nuestro producto va a durar el tiempo óptimo, el siguiente paso es lograr que además sea cómodo.

En términos de electrónica, normalmente el ruido se puede definir como una interferencia o un disturbio que no debería de estar presente. En las pruebas NVH se analiza principalmente el ruido y la vibración, y busca limitar la incomodidad que se genera al momento de estar manejando.

¿Cómo funcionan estas pruebas?

Una de las maneras de ejecutar estas pruebas consiste en hacer que un carro dé un recorrido en una pista de prueba en la que hay obstáculos y caminos irregulares, con esto se busca hacer vibrar la estructura del auto y medir, mediante unos instrumentos que tiene adentro, las vibraciones que se generan.

Existe otra forma y es, a través de unos pistones que tienen unas bases, se coloca al vehículo sobre estas y se empieza a hacer vibrar simulando un camino. Dentro de la cabina se ponen varios instrumentos, por ejemplo: medidores de vibración (acelerómetros) ya sea en el volante, tablero o en donde va la caja de transmisión, y micrófonos. Esto va conectado a un sistema de adquisición de datos para poder medir todas las variables y sonidos. Después se hace un análisis de esto y se decide si son o no aceptables para la experiencia de manejo.

Cumplir con los estándares

Dentro de las distintas normativas de la industria automotriz, encontramos algunas internacionales para mediciones acústicas, las cuales indican que no solamente se debe buscar el desempeño del vehículo, sino que también el confort. Para asegurar esto, todos los productos que están siendo probados tienen que pasar por las pruebas NVH. También señalan los estándares que se tienen que cumplir, la cantidad de decibeles que no se deben superar y el nivel de vibración en el volante o caja de velocidad. Un par de ejemplos son: ISO 362-1-2005 y la ISO 5130-2007.

El equipo necesario para sus pruebas

Hay una variedad de equipos que forman parte de las pruebas NVH, por ejemplo: micrófonos, acelerómetros desde los más sencillos hasta otros más complejos, como los acelerómetros triaxiales que nos permiten ver vibraciones en tres ejes diferentes dentro de la cabina del carro, equipos para resonancia acústica y los shakers modales que son precisamente para revisar la respuesta de la vibración de los componentes y con esto ver cuál va a ser su comportamiento dentro del ensamblaje final.

En Grupo CTT trabajamos con las marcas más representativas del mercado, dos de ellas MTS y Modal Shop. Permítanos saber cuáles son sus necesidades y nosotros le ofreceremos una solución para la realización de sus pruebas NVH.

Solo póngase en contacto con nosotros.

Martillo eléctrico de impacto para procesos repetibles y precisos

Por: Rubén Reyna

Dentro de la instrumentación necesaria para las distintas aplicaciones que requieren entradas de fuerza repetible, existe una herramienta que se considera vital: el martillo eléctrico de impacto, pues este es el encargado de dar un golpe (impacto) repetitivo en la pieza o estructura a probar para así determinar sus frecuencias de resonancia.

En la industria automotriz encontramos algunos de sus principales usos, por ejemplo en fundición, baleros, polvo de metal y maquinado de las piedras para esmeriles. Se emplean tanto en las pruebas destructivas como en las no destructivas, sobre todo en la gama de Noise, Vibration and Harshness (NVH).

Algunas de sus aplicaciones típicas son el análisis modal, pruebas de resonancia acústica, pruebas de impacto automatizada, integridad estructural y verificación del modelo FEA.

Garantía de repetitividad, la gran ventaja

Hay aplicaciones en las que se requiere estar golpeando hasta miles de piezas, si esto se hiciera de manera manual, uno podría dar los impactos de manera correcta los primeros 10 minutos, pero después de esto los golpes ya no tienen el mismo ritmo ni la misma intensidad.

El hecho de que en sus pruebas emplee un martillo eléctrico de impacto, le asegura que sus procesos serán repetitivos y precisos, pues a diferencia de una aplicación manual, estos cuentan con una señal eléctrica que le da un impulso para que golpee y tenga el impacto bajo control. Es la manera en que puede tener controlados tanto el tiempo, la fuerza y la intensidad.

Implica que lo puede meter en la línea de producción y dejarlo funcionando teniendo la garantía de que sus procesos se desarrollarán de la manera correcta. No se trata de quitar a las personas de estos procesos, sino de capacitarlas para que interpreten bien los resultados y así migrar a algo automatizado que se puede ir monitoreando constantemente. Se trata de tener operaciones confiables y mediciones precisas, impacto tras impacto.

Rendimiento a largo plazo

En Grupo CTT trabajamos con marcas con las que la calidad y confianza son una garantía, es por esto que con nuestros aliados Modal Shop e Impact, podemos ofrecerle el martillo que usted necesita para sus pruebas ya sea no destructiva o análisis modal, pues sus aplicaciones garantizan un diseño resistente con rendimiento a largo plazo y en largos ciclos de trabajo.

Nuestros martillos están hechos para durar mucho tiempo y compuestos de distintas piezas que se pueden desensamblar. Entonces, las piezas desgastables, que son las que están en constante golpeteo con el producto, se pueden reemplazar: son de bajo costo, consumibles y las podemos tener con un tiempo de entrega bastante corto. Por lo que se vuelve improbable el tener que reemplazar un martillo en su totalidad, aunque en algunos casos puede suceder.

El mantenimiento también es importante para evitar que el martillo se dañe, el cual, dependiendo de su uso, puede ser cada seis meses o hasta cada año.

Es importante saber que estos martillos forman parte de un todo, si bien nos ayudan a dar un golpe controlado que siempre sea el mismo, es necesario contar con el sistema completo para poder obtener y analizar los resultados requeridos.

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