Diseño, cálculo y dimensionamiento del chasis, basculante y sistema de suspensión trasera de una motocicleta de competición

Abstract

El objetivo de este proyecto fin de carrera es el diseño, cálculo estructural y dimensionamiento del chasis, basculante y suspensión trasera de una moto de competición de cuatro tiempos y 250 cc, el cual se presentará completamente desarrollado para su posterior fabricación y participación en la competición MotoStudent. El proyecto se ha realizado utilizando el software CYPE para el diseño y los cálculos preliminares, CATIA V5 R19 para el diseño y rediseños en detalle de la geometría de los múltiples componentes y PATRAN / NASTRAN para el análisis y simulación mediante elementos finitos de cada prototipo. Los componentes que se quieren diseñar deberán presentar buen equilibrio en su relación rigidez/peso de manera que sean capaces de soportar tanto el peso de los demás elementos que componen la motocicleta como las tensiones generadas por la interacción entre ellos. Además, deberán tener un buen comportamiento dinámico en carrera. De acuerdo con el reglamento técnico suministrado por la organización de Motostudent, en todo el proyecto deben seguirse unas pautas, las cuales restringen ciertos aspectos en el desarrollo del diseño, y se deben cumplir unos plazos de entrega determinados. Se estudiarán distintas alternativas existentes en la actualidad en el mercado, analizando y valorando cada una de ellas, y comparándolas entre sí. Todo ello con el objetivo de dar con la mejor solución que permita alcanzar los fines perseguidos. Esto supone un intenso proceso de investigación, desarrollo y recopilación de información a partir de diversas fuentes, que permitan obtener el conocimiento suficiente para poder realizar la elección del diseño de modo acertado. Una vez elegido el material y tipo de bastidor, basculante y demás componentes más adecuados, se comenzará el diseño preliminar de cada uno realizando diferentes prediseños que serán valorados mediante herramientas de modelización y simulación en busca del modelo que se adapte a nuestras necesidades de la forma más adecuada. Cuando los prediseños se den por finalizados, se procederá a realizar un estudio más detallado mediante el método de los elementos finitos del comportamiento del cada componente ante diferentes situaciones e hipótesis de carga. De esta forma se podrá observar su comportamiento en carrera, obteniendo así resultados analíticos adecuados para su posterior comparación y validación. Finalmente se realizará un diseño más exhaustivo de cada uno de los componentes incluyendo todos los pequeños detalles necesarios para su posterior fabricación. Tras la fabricación serán necesarios ensayos para comprobar y verificar su comportamiento real, esperando un comportamiento similar al obtenido teóricamente.