Diseño de un sistema mecánico para experimentación biomecánica de las condiciones de conducción en un vehículo de transporte de carga pesada : diseño conceptual de los sistemas de pedales y palanca de cambios para experimentar la conducción de un vehículo pesado.

Abstract

El proyecto se basa en el diseño conceptual de los sistemas de palanca de cambios y sistema de pedales (freno, embrague y acelerador) para vehículos pesados, especificando los requisitos para el desarrollo de una cabina de simulación. El objetivo es reproducir de la manera más fiel posible las condiciones de conducción real con el fin de explorar los aspectos ergonómicos y funcionales que determinan la seguridad y la salud de los conductores.Una revisión exhaustiva de la literatura y un análisis comparativo evidencian la necesidad de crear soluciones efectivas en términos de funcionalidad, ergonomía y flexibilidad. La metodología utilizada, que incluye el uso de la Casa de la Calidad, permite la definición de especificaciones técnicas clave y la priorización de atributos requeridos por los ingenieros Iván Zambrano y William Venegas. Estos atributos incluyen, pero no se limitan a, estabilidad estructural, resistencia ajustable y ergonomía, asegurando que el diseño conceptual cumpla efectivamente con todas las restricciones técnicas y operativas identificadas. El diseño final incorpora componentes innovadores, como los "Pernos-Resortes Laterales", que son tornillos de resorte laterales para la palanca de cambios y casquillos de polímero duralon tipo ajustable montados en el sistema de los pedales. Esto permite un alto grado de precisión, comodidad y una reproducción fiel del entorno operativo de los vehículos de carga pesada. Además, permite un mayor grado de adaptación a los diferentes escenarios de conducción y mejoran la funcionalidad y versatilidad del sistema.This project focuses on the conceptual design of the gear shift system and pedals (brake, clutch, and accelerator) for heavy-duty vehicles, laying the groundwork for the construction of a simulation cabin. This design aims to accurately replicate real driving conditions to analyze ergonomic and functional aspects that directly impact the safety and well-being of drivers. Through an exhaustive analysis of literature and benchmarking, the need to develop customized solutions that meet high standards of functionality, ergonomics, and adaptability is identified. The applied methodology, which includes tools such as the House of Quality, defines key technical specifications and prioritizes essential attributes required by engineer Iván Zambrano and engineer William Venegas. These attributes include ergonomics, adjustable resistance, and structural stability, ensuring that the conceptual design effectively addresses identified technical and operational challenges. The final design integrates innovative modules, such as the "Lateral Bolt-Spring System" for the gear shift and the implementation of Duralon bushings with adjustable springs in the pedals. These solutions ensure precision, comfort, and a faithful replication of the operational conditions of heavy-duty vehicles. Additionally, they provide flexibility to adapt to different driving scenarios, increasing the system's functionality and versatility