Cuentakilómetros

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Odómetro ( otro griego ὁδός "camino" + μέτρον "medida"), coloquialmente, un contador es un dispositivo para medir el número de revoluciones de la rueda . Se puede utilizar para medir la distancia recorrida por el vehículo . El primer cuentakilómetros fue inventado por Héroe de Alejandría .

Construcción de odómetro

El odómetro convierte la distancia recorrida en lecturas en el indicador. Por lo general, un odómetro consiste en un contador con un indicador y un sensor asociado con la rotación de la rueda.

La parte visible del odómetro es su indicador. El indicador mecánico contiene una serie de ruedas (tambores) con números en el tablero del automóvil. Cada una de estas ruedas se divide en varios sectores, cada sector se escribe secuencialmente con un número. A medida que aumenta la distancia recorrida por el vehículo, las ruedas giran formando un número que indica la distancia recorrida.

El contador puede ser mecánico , electromecánico o electrónico , incluidos los basados en un ordenador de a bordo. Los vehículos modernos suelen utilizar un sensor de efecto Hall .

Modelo matemático del odómetro

Si suponemos que la velocidad del punto de la rueda que está en contacto con la superficie de apoyo (carretera, raíles, etc.) es igual a cero, es decir, existe una adherencia total de la rueda y la superficie de apoyo, entonces la siguiente relacion es verdadera

\omega ={\frac{V}{R}},

dónde:

$V$ — velocidad del vehículo , m / s ;
$R$ — radio de la rueda , m ;
$\omega$ — velocidad angular , rad / s .

El ángulo de giro de la rueda ( ) será igual a $\Omega$

\Omega ={\frac{S}{2\pi R}}\cdot 2\pi ={\frac {S}{R)),

dónde:

$\Omega$ - ángulo de rotación de la rueda, rad ;
$S$ - la trayectoria recorrida por el vehículo, m ;
$2 \ pi R$ - circunferencia (longitud de la llanta de la rueda), m .

Si expresamos la distancia total recorrida en función del número de revoluciones de la rueda ( ), entonces podemos obtener la relación $norte$

S=n\cdot\left(2\pi R\right).

La velocidad será:

V=dS/dt={\frac {dn}{dt))\cdot 2\pi R.\qquad (1)

Por analogía, puede encontrar la aceleración del vehículo (TC). Los velocímetros cronométricos se basan en el uso de la relación (1) .

En realidad, el radio de la rueda es variable y es imposible una tracción perfecta con la superficie de apoyo. Por lo tanto, si las ruedas giran a la misma velocidad, al girar se produce un deslizamiento y la distancia recorrida a lo largo de la trayectoria interior difiere de la trayectoria a lo largo de la trayectoria exterior. Su relación está determinada por la fórmula [1] :

S_{{\mathrm {in}}}=S_{{\mathrm {ex}}}\cdot (1-L\cdot \omega _{z}\cdot S_{{\mathrm {ex}}}),

dónde:

$S_{{\mathrm {en}}}$ - camino a lo largo de la trayectoria interna, m ;
$S_{{\mathrm {ex}}}$ - camino a lo largo de la trayectoria exterior, m ;
$\omega _{z}$ — velocidad angular de rotación en el plano del horizonte , rad / s ;
$L$ - distancia entre las ruedas del vehículo , m .

Si las ruedas giran a diferentes velocidades, la distancia recorrida por el vehículo se mide con dos odómetros.

Al medir con un cuentakilómetros el incremento a lo largo de la coordenada , es decir , es necesario tener en cuenta el deslizamiento de la rueda , que se caracteriza por un coeficiente . El error de medición del incremento es [2] : $X$ $\Delta X$ $m_{k}$

\delta X=m_{k}\cdot \Delta X.

Historia

A Zhang Heng (78-139 a. C.) se le suele atribuir la invención del primer odómetro, aunque también se le atribuye a Arquímedes (287-212 a. C.) y Héroe de Alejandría (10-70 a. C.). . Los imperios Han romano y chino utilizaron dispositivos similares alrededor del mismo período. . En el siglo III, se inventó en China un carro para medir la distancia recorrida [3] , en chino este dispositivo se llamaba 记里鼓车 ( pinyin jì lǐ gǔ chē , pall. ji li gu che ) o “metro del camino recorrido por el carro en li (li)" (medida moderna li = 500 m).

Véase también

Notas

↑ Gorbachev A. Yu. El uso de odómetros para la corrección de sistemas de navegación integrados // Boletín de la Universidad Técnica Estatal de Moscú. N. E. Bauman, serie "Fabricación de instrumentos". - M .: Editorial de MSTU im. N. E. Bauman, 2009. - No. 4 . - S. 37-53 .
↑ Boronakhin A. M., Mochalov A. V., Rekhel M., Schmeister J. Investigación de un sistema de navegación integrado en una vía férrea // Sistemas integrados de navegación por satélite inercial. - San Petersburgo: Centro Científico Estatal de la Federación Rusa-TsNII "Elektroribor", 2001. - S. 181-196 . Archivado desde el original el 26 de febrero de 2008.
↑ Investigación en ciencias naturales desde la antigüedad hasta la formación de la República Popular China / I. M. Fedorov // Gran enciclopedia soviética / cap. edición A. M. Projorov . - 3ra ed. - M .: Enciclopedia soviética , 1973. - T. 12: Kvarner - Kongur. - S. 226. - Stb. 665. - 629.000 ejemplares.