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Seguridad: Diseño de protecciones de circuito







2) DISEÑO DE PROTECCIONES DEL CIRCUITO

-    Mecanismos de disipación de energía
-    Ángulo de impacto
-    Otras consideraciones

En caso de pérdida de control del vehículo, lo ideal es no impactar con ningún obstáculo y poder detenernos por nuestros propios medios ( grandes salidas de escape asfaltadas, circuitos marcados con conos en una gran superficie asfaltada, etc. ).

Sin embargo, cuando existen elementos inmóviles imposibles de quitar ( muros, árboles, taludes, etc. ) es necesario colocar barreras protectoras que ejerzan una deceleración controlada que evite daños internos al piloto, que eviten el contacto del vehículo con estos elementos y que disipen la mayor parte de la energía cinética de la goitibera.






MECANISMOS DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA:

Una barrera de protección disipa la energía del vehículo por una combinación de varios sistemas:

- Deflexión: como la compresión de los neumáticos o las balas de paja, deformación de un guardarail, etc.

- Amortiguación: rozamiento interno en las balas de paja.

- Rozamiento entre los elementos protectores y contra el suelo: fricción entre los distintos neumáticos de una barrera, rozamiento de dichos neumáticos contra el suelo...

- Destrucción o deformación de la barrera: rotura de las balas de paja, rotura de los enganches entre las pilas de neumáticos, rotura de las estacas de sujeción de las protecciones hinchables...

- Transferencia de inercia: al ir arrastrando parte de la barrera, la masa del conjunto vehículo más piloto aumenta por lo que disminuye su velocidad. En la imagen inicial, el monoplaza adquiere la masa de parte de la primera barrera.

- Fricción del vehículo con la barrera: cuando la goitibera se arrastra paralelamente a la barrera ( por ejemplo, un muro, guardarail o barrera plástica ), pierde parte de su energía por fricción con la misma. Es el clásico golpe de las carreras de óvalos estadounidenses en las que el coche se arrastra muchos metros contra el muro exterior.




ÁNGULO DE IMPACTO:

Los requerimientos de una barrera son muy distintos en función del ángulo con el que impacta la carrilana:

- Rectas:

Imaginemos una recta en la que existan elementos inmóviles como muros, farolas, etc. En el caso de una pérdida de control del vehículo, la velocidad perpendicular al sentido de la marcha ( para entendernos, a lo ancho ) será casi siempre reducida.

Por ejemplo, imaginando una recta de 5 m de ancho y una aceleración lateral de 1G ( aproximadamente la máxima aceleración lateral de una carrilana ), el vehículo podría alcanzar 36 Km/h de velocidad lateral antes de impactar contra las protecciones laterales, la cual es relativamente baja.



Por ello, la estrategia de protección más adecuada en las rectas es colocar las protecciones lo más cerca posible de la calzada para evitar que se genere velocidad lateral. El tipo de protección será la más rígida y su misión será generar deceleración por rozamiento - imprescindible una superficie continua.

Por ejemplo, una farola o árbol está más protegida con un tablón paralelo a la carretera que con una bala de paja perpendicular a la misma. En el primer caso rebotaremos como una bola de billar manteniendo parte de nuestra velocidad longitudinal ( en el sentido de la bajada ), en el segundo caso nos detendremos completamente y los daños serán probablemente mayores.

- Curvas cerradas:

En este tipo de curvas, lo más probable es que el impacto se produzca con un ángulo elevado respecto a las protecciones ( por ejemplo, entre 60 y 90 º ). Esto implica que necesitaremos una gran capacidad de absorción y que el deslizamiento a lo largo de la barrera será pequeño ( nos "empotraremos" en la misma ). La estrategia será maximizar la profundidad de la barrera para minimizar los picos de deceleración.

- Curvas abiertas:

En este tipo de curvas lo más probable es que el impacto se produzca con un ángulo reducido ( pongamos, menor de 30º ) a la misma. Necesitamos un tipo de barrera intermedia entre las dos anteriores: con cierta capacidad de absorción pero que permita deslizar a lo largo de su superficie sin provocar trompos como en las pilas de neumáticos sin barrera plástica frontal.




OTRAS CONSIDERACIONES:

- Penetración:

En función del tipo de barrera, de la energía cinética del vehículo y, en los choques frontales, de la forma del morro, tendremos un mayor o menor grado de penetración de la goitibera en la misma.

En todo caso hay que impedir que, debido a una penetración excesiva, la cabeza del piloto llegue a impactar con la barrera de protecciones, como en esta imagen.



- Reusabilidad:

Determinados sistemas pierden su capacidad protectora tras un impacto, por lo que es necesario reponerlos con el consiguiente incremento de coste y de tiempo de detención de la pruebas: guardarrailes, barreras inflables, balas de paja...



- Extracción del vehículo:

Algunos sistemas como las redes tienen el inconveniente de dificultar la extracción del vehículo tras un accidente, por lo que se suelen emplear solo en los lugares donde es imposible emplear otro sistema ( caídas a terraplenes con redes sujetas con estacas clavadas en el suelo ).


© Calixto García. Zonagravedad.com. Permitido el uso incluyendo enlace a la fuente







 
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Autor: Calixto García Velasco



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