En una volcadura intervienen fuerzas y distancias; sin embargo, del manejo matemático para su simplificación resultan unidades de aceleración, es decir, un parámetro que involucra unidades de longitud y tiempo: metro/segundo cuadrado (m/s2). Es común que la tendencia a la volcadura se exprese en términos de la aceleración de la gravedad, indicados como g’s.
De una forma simplificada, el umbral de volcadura (ay) involucra principalmente la altura (h) desde el piso del centro de gravedad y la distancia entre las llantas en el eje trasero, llamada entrevía (T), entonces obtenemos la siguiente fórmula: ay=T/2h. Sin embargo, este método no es el más preciso. La tendencia a la volcadura aumenta conforme se incrementa la altura y disminuye el brazo de palanca correspondiente a la separación de la entrevía de las llantas. De esta manera, bajos valores de umbral indican una mayor propensión a volcar.
Para contar con estimaciones más realistas, los vehículos deben someterse a una serie de pruebas que requieren de instalaciones especiales, ya que, por efectos del sistema de suspensión entre ejes y chasis, tienden a inclinarse durante los cambios de dirección. Esta inclinaciónconlleva un desplazamiento lateral del cg que modifica las condiciones para la determinación del umbral, afectando negativamente su valor. Por otro lado, la capacidad de deformación lateral de las llantas produce cambios en los puntos de apoyo con el piso, lo cual afecta la estabilidad lateral.
Automóviles y otros transportes de carga ligera tienen normalmente altos umbrales de volcadura, típicamente mayores a 0.8 g’s (1 g’s = 9.8066 m/s2), esto les confiere la posibilidad de deslizarse lateralmente antes que volcarse, si las condiciones del camino lo permiten.
En contraparte, los de carga pesada como camiones, autotanques y combinaciones de tractocamión y remolque (comúnmente conocidos como trailers) tienen umbrales más bajos, usualmente en el intervalo de 0.3 a 0.6 g’s. Además, el umbral para este tipo de camiones depende de la magnitud y tipo de la carga transportada, por lo que un solo vehículo puede tener varios umbrales según las condiciones de carga que se definan para el mismo (ver cuadro anexo).
Para una mejor estimación de velocidades críticas, se debe considerar otros criterios de seguridad que involucren aspectos como la inclinación transversal del camino y otros elementos perturbadores sobre la superficie del mismo. Debe también tenerse en cuenta la trayectoria descrita por el vehículo y no tanto el trazo del camino, como es el caso de maniobras de emergencia para evasión de obstáculos, que impliquen un cambio repentino en la dirección de avance.
La volcadura durante el tránsito es una manifestación severa de una pérdida de control direccional, cuyas consecuencias pueden resultar catastróficas. En el caso de carga fluida, se tienen efectos adicionales que pueden incrementar los riesgos de tránsito. Por tanto, es necesario tener un conocimiento de las capacidades del vehículo para, con ello, incrementar la seguridad durante su conducción. |
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