Viabilidad de lastre modular mediante experimento exploratorio

Abstract

En este trabajo de titulación de Ingeniería en Diseño de Productos, se presenta una investigación enfocada en la validación de la tecnología StabiliTyre, la cual busca mejorar la estabilidad de vehículos de gran altura al suelo y estructura elevada mediante un lastre interno dinámico incorporado en el interior de sus ruedas. El objetivo principal fue validar el efecto de esta solución mediante un experimento exploratorio que permitiera observar sus efectos en la reducción del centro de gravedad. Se utilizó como metodología de trabajo el modelo FBS (Function-Behaviour-Structure), el cual guio el proceso de diseño y análisis del sistema propuesto. Se construyó un modelo a escala 1:16 que replicó el funcionamiento del sistema en un entorno controlado, específicamente en una pista peraltada. Los resultados obtenidos mostraron un cambio en el comportamiento dinámico del vehículo al reducir su centro de gravedad, logrando una mayor estabilidad al enfrentar pendientes. Además, se analizaron las diferencias entre un vehículo con el sistema StabiliTyre, sin este y con el sistema popular en el mercado actual, demostrando el potencial del diseño para futuras aplicaciones. Este trabajo entrega una primera validación experimental del sistema StabiliTyre, aportando al desarrollo de soluciones enfocadas en la seguridad y el diseño funcional de maquinaria de trabajo pesado.

This thesis in Product Design Engineering presents research focused on validating StabiliTyre technology, which aims to improve the stability of high-riding, elevated vehicles by incorporating dynamic internal ballast inside their wheels. The main/specific objective was to validate the effect of this solution through an exploratory experiment that allowed observation of its impact on reducing the center of gravity. The Function-Behavior-Structure (FBS) model was used as the methodology, guiding the design and analysis process of the proposed system. A 1:16 scale model was built to replicate the system's operation in a controlled environment, specifically on a banked track. The results obtained showed a change in the vehicle's dynamic behavior by reducing its center of gravity, achieving greater stability when facing inclines. Furthermore, the differences between a vehicle with the StabiliTyre system, one without it, and one with a system currently available on the market were analyzed, demonstrating the design's potential for future applications. This work provides the first experimental validation of the StabiliTyre system, contributing to the development of solutions focused on the safety and functional design of heavy machinery.