Los brazos oscilantes de la suspensión delantera son las piezas más críticas de toda la moto, las que estás sometidas a las mayores cargas de trabajo. Estas piezas se encargan de unir la horquilla con el chasis. Además alojan el amortiguador delantero.
Ambas piezas están ancladas al chasis mediante unas rótulas que permiten variar su longitud, para poder ajustar la geometría de dirección. De ambos brazos, el inferior es el que está sometido a las mayores cargas, sobre todo en las frenadas. Su forma dista bastante de ser óptima para obtener una buena distribución de las cargas, ya que es ancho y corto, pero elegí esta opción porque permite obtener más espacio para el radiador, que pasa por “dentro” del brazo.
Tampoco habría tenido mucho sentido haber diseñado una pieza más estrecha, ya que la anchura en esta zona de la moto viene dada por el motor. Este es el brazo superior:
Dada la responsabilidad de estas piezas, hice un diseño bastante conservador, manteniendo unos buenos márgenes de seguridad; siempre habrá tiempo para intentar diseños más eficientes. Aún así estudié 10 opciones diferentes para tratar de obtener el mejor diseño posible dentro del margen de seguridad que me había propuesto. Los elementos finitos son una gran ayuda para resolver este tipo de cuestiones.
Contemplé construir las piezas usando tubo de acero soldado, o chapa de aluminio soldada, finalmente me decanté por hacer las piezas mecanizadas en aluminio, partiendo de un bloque, de este modo no hay que soldar, ni construir ningún potro. Además es una opción atractiva desde un punto de vista estético, Hugo van Waaijen me dió algunas ideas para mejorarlas en ese aspecto.
Una vez que tenemos el diseño definitivo de las piezas, se exporta la geometría a un archivo, que se envía al fabricante por email, y en cuestión de horas podemos tener las piezas definitivas, listas para montar en la moto.
En la vista inferior podemos ver los vaciados en forma triangular, hechos para reducir el peso.
[tags]morlaco, diseño, elementos finitos, fea, aluminio, cnc[/tags]
Hola David,
primero, mi enhorabuena por tu nuevo paso en el mundo de la compteción. Supongo que como muchos otros nos quedaremos a la sombra de los grandes pilotos de moto Gp que tuvieron la suerte de crecer no solo sobre dos ruedas, sino también, en un circuito.
A lo que yo iba. Como tú, yo también soy ingeniero.. he estudiado elementos finitos en diversas universidades, no en España.. por la carencia de medios que sufrimos, y tengo en mente un proyecto parecido al tuyo. Supongo que como el que tú tienes ahora, es solo una idea… quién sabe lo que será mañana. Me gustaría preguntarte sobre los programas de elementos finitos que usas. Yo he usado Comsol, y a menor nivel Pro Mecanica, y Cosmos Design Star.. pero no acabo de encontrar uno adecuado para el análisis del chasis multitubo tipo Ducati. De este artículo, creo que usas Abaqus, tube un compañero alemán que trabajó con él. Sobre el artículo de la “amortiguación a la vista” veo imágenes similares a las que aparecen en la página del Ansys.
Bueno, para ya de historias. Pero bueno, sabes que toda información en la fase de investicación es poca, así que se agradece cualquier sugerencia…
Un saludo
arramplador
Arramplador, en general la mayoría de programas de diseño CAD y de elementos finitos que son “conocidos” son muy buenos. La gente suele obsesionarse bastante con el tema, para mí da un poco igual usar uno u otro.
En la empresa en la que trabajaba hace unos años, utilizaban I-DEAS y durante el tiempo que estuve allí, ese fue el programa que utilicé para mis diseños, simplemente por comodidad, para no tener que utilizar dos programas distintos.
En la empresa en la que trabajo actualmente utilizan SolidWorks y ese es el software que suelo emplear ahora.
En cuanto a los elementos finitos, I-DEAS y Ansys son los programas que más uso, simplemente porque son los que he aprendido a usar en las empresas donde he trabajado, no porque piense que sean mejores o peores que ningún otro.
Para análisis con elementos barra (para el multitubular, por ejemplo) he utilizado también programas muy sencillos y gratuitos como GRAPE o CADRE.
Los programas que comentas, no los he utilizado nunca.
Que tal David
Actualmente estoy desarrollando algunos proyectos relacionados con analisis termicos, de flujo de fluidos y estructurales aplicados a otros tipos de componentes mecanicos, utilizando herramientas de CAE, CFD y CAD.
Es interesante saber el comportamiento de los componentes estructurales de una motocicleta mediante un estudio, es decir, realizando un analisis completo a los componentes que constituyen la motocicleta uno se puede dar cuenta de cuales son los componentes mas debiles y los componentes mas fuertes.
Uno de los motivos por lo cual escribo, es por que me gustaria realizar un estudio referente al comportamiento estructural de dichos componentes, sin embargo no tengo referencias en cuanto a dimensiones de los brazos, suspension y armazon, entonces mi pregunta es si me podrias proporcionar algunos planos donde se puedan observar algunas dimensiones, para tomarlas como referencia para generar el modelo en CAD?, mi correo es albehegon@hotmail.com
Para hacer estas piezas es necesario el uso de 5 ejes… no podrias haberlas hecho en 3 ejes…?
Los talleres con los que trabajo tienen máquinas de 5 ejes, así que tampoco tengo por qué limitarme en ese sentido cuando considero que merece la pena.
Y en este caso… crees que merece la pena… la diferencia de coste y tiempo es considerable…
Las piezas son para un prototipo, no son para producción en serie. El coste no es el elemento fundamental en este diseño.
El coste es SIEMPRE fundamental…!