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.
