Simulador de tráfego em pavimentação asfáltica

Simulador de trafego e clima

Rafael Vieira

RESUMO

OBJETIVO.  Desenvolvimento teórico de um equipamento que simule o trafego de automóveis, levando em consideração a sua massa, aceleração, frenagem e variações de clima.

RESULTADOS.  Com o estudo realizado chegou a estrutura básica do equipamento proposto

CONCLUSÃO. A maquina proposta se mostra uma solução viável para a pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias em pavimentação.

 

INTRODUÇÃO

 

O processo de formação de buracos nas estradas se inicia com a infiltração da água da chuva nas rachaduras do asfalto. Os automóveis geram pressão na via, comprimindo a água e causando o aumento das rachaduras. Com o tempo essas rachaduras se juntam formando a degradação da via.

Outra forma de desgaste do asfalto é pela ação do calor, que catalisa a perca de propriedades do asfalto.

Também foi observado que em morros seguidos de uma curva. A estrada que desce em direção a curva esta geralmente mais danificada que a que sobe saindo da curva. Levando em consideração que é o mesmo asfalto, pode se chegar a conclusão que a tração gerada tem grande influencia no desgaste do pavimento.

Dessas observações surgiu a idéia inicial do projeto, tentando chegar a um equipamento que seja capas de simular as condições reais enfrentadas pela via.

 

PROJETO

O projeto do equipamento foi dividido em 3 partes:

• Simulador de trafego
• Simulador de clima
• Central de Processamento

 

Cada item anterior será melhor definido a seguir. Na Figura 1 esta apresentado conceito básico do equipamento.

 

Figura 1- Simulador

 

 Simulador de trafego

 

Este elemento do projeto tem como função desempenhar os esforços realizados pelos automóveis. Uma visão geral do equipamento esta demonstrada na Figura 1.

 

Figura 2 – Simulador de trafego

O item 1 esta representado a base da maquina. Sua função é servir de apoio para todos os componentes mecânicos do equipamento. Incluindo os 2 (dois) cilindros hidráulicos (item 5), a caixa de amostra (item 2) e o braço de preção (item 4).

No item 4 esta representado o braço de preção. Sua função é realizar o esforço de simulação da massa dos veículos (força eixo Y). No componente é preso o cilindro hidráulico Y e a roda (item 3).

No item 2 esta representado a caixa de amostra. Sua função é provenir a troca rápida de amostra, também junto com o cilindro X, simular as ações oriundas da frenagem e aceleração dos automóveis.

No item 5 esta representado o cilindro hidráulico, este esquema é comum ao cilindro X e Y. Se trata de um componente de dimensões reduzidas, devido ao deslocamento ser pouco importante e sim apenas a força gerada. Como peças adjacentes têm uma bomba hidráulica, reservatório e válvulas de comando.

 

Sistema climático

 

Tem como função simular varias situações climáticas como calor, frio e chuva. Como demonstrado na Figura 2.

 

Figura 3- Simulador Climático

 

 Esta parte do equipamento é constituída pelos seguintes itens:

 

• Corpo, os itens 1, 2 e 3 formam esta parte do equipamento. Sendo o item 1 e 3 chapas de aço e o item 2 um isolamento térmico.
• Refrigerador tem a função de resfriar o ambiente. É constituído por um evaporador (item 4), compressor, termostato, filtro secador e um condensador.
• Aquecedor é formada por resistências elétricas, demonstradas no item 5.
• Simulador de chuva tem como partes o chuveiro (item 6), ralo, filtro, bomba e reservatório.

 

Central de processamento

 

É constituída pelos sensores, válvulas e pelo sistema supervisorio. A Figura 3 tenta demonstrar o conceito.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O sistema supervisorio deve receber do operador os parâmetros do teste, como por exemplo:

• Massa do veiculo
• Tração do veiculo
• Temperatura
• Nível de chuva
• Volume de trafego

 

Compará-los com os dados dos sensores e regular as válvulas para atingir os valores pré-determinados.

Como sensores temos as células de carga dos dois cilindros, um termômetro e o registro de vazão do simulador de chuva.

Como válvulas temos a potencia do refrigerador e do aquecedor, a pressão dos cilindros hidráulicos e a válvula de esfera do simulador de chuva.

 

Conclusão

 

Este equipamento pode trazer avanços a tecnologia aplicada a pavimentação asfaltica, por facilitar os ensaios e testes. Mesmo ainda se tratando de um conceito, com a devida pesquisa, pode chegar a resultados muito semelhantes a condições reais de trafego.