Expresiones analíticas para determinar el límite de velocidad de vehículos en curvas y su aplicación en carreteras del Perú
A partir del análisis mecánico teórico de la operación de un vehículo circulando en carreteras y/o curvas, este trabajo pretende definir las expresiones analíticas que relacionen las variables participantes y determinar los valores críticos de la velocidad de circulación para evitar el derrape...
| Autor Principal: | Pérez Ballón, Luis Vicente |
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| Formato: | Tesis de Maestría |
| Idioma: | Español |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Católica del Perú
2016
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/7382 |
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| Sumario: |
A partir del análisis mecánico teórico de la operación de un vehículo circulando en
carreteras y/o curvas, este trabajo pretende definir las expresiones analíticas que
relacionen las variables participantes y determinar los valores críticos de la velocidad de
circulación para evitar el derrape (deslizamiento lateral) y/o evitar también el vuelco
(volcadura).
Para esto se identificarán las cargas actuantes sobre el vehículo (analizado como un sólido
rígido); se presentarán las hipótesis y los puntos de partida para obtener esas expresiones
analíticas y calcular la velocidad crítica de vuelco y la velocidad crítica de derrape a
partir de las magnitudes, recomendadas para las carreteras del Perú, como son el radio
mínimo de curvatura de la carretera, el coeficiente de fricción máximo con la pista y el
peralte máximo aceptable, relacionadas con la velocidad de ingreso a una curva; se
compararán esos valores teóricos, con las magnitudes presentadas y obtenidas a partir de
las pruebas y ensayos experimentales mostradas y se concluirán y recomendarán los
valores permisibles en la velocidad, para una operación del vehículo en curvas que
presente seguridad para sus ocupantes.
Los principales resultados obtenidos muestran una velocidad crítica de derrape que se
encuentra en el intervalo de [20 ; 60](km h) mientras que para la velocidad crítica de
vuelco se ubica en el intervalo de valores entre [42 ; 80](km h). Por otro lado, de los
ensayos experimentales presentados se muestra que la velocidad de circulación máxima
experimental en curvas es de 60 (km/h).
Entre las conclusiones más importantes podemos afirmar que la velocidad de derrape y
la velocidad de vuelco presentan expresiones análogas, pudiendo cambiar
indistintamente la magnitud del coeficiente de fricción μ por la relación entre las
magnitudes del Centro de Gravedad del sólido (l h) para obtener
correspondientemente, la velocidad de derrape o la velocidad de vuelco. Además al
comparar los intervalos obtenidos para la velocidad crítica de derrape y para la
velocidad crítica de vuelco concluimos que el vehículo tenderá a derrapar antes que
volcar y, en función de mantener la estabilidad del mismo y asegurar la integridad física
de los pasajeros, concluimos que el valor máximo de ingreso a una curva sería de
60 (km h). |
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