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Proyecto Mecanica
1
Proyecto Integrador
Urbani, Jose Antonio
Introducción
El objetivo del proyecto fue, con los conocimientos adquiridos en la materia, el diseño de la suspensión pasiva del chasis de un vehículo. Se estudiaron los distintos métodos para obtener mejores resultados en los distintos ámbitos de incumbencia.
Organización del Proyecto:
INTRODUCCION
Hipótesis
Hipótesis:
Es posible diseñar un sistema de suspensión que cumpla con las condiciones de seguridad necesaria, y que garantice el confort de los pasajeros de vehículo en los casos hipotéticos que agarre un bache o frene.
Marco Teórico:
Es necesario definir algunos conceptos básicos referidos al proyecto, como son los conceptos de:
MARCO TEORICO
Muelle
Muelle:
Es un operador elástico capaz de almacenar energía y desprenderse de ella sin sufrir deformación permanente cuando cesan las fuerzas o la tensión a las que es sometido.
Tienen gran cantidad de aplicaciones, una de las más importantes son las suspensiones de vehículos. Siempre están diseñados para ofrecer resistencia o amortiguar las solicitaciones externas.
Amortiguador
Amortiguador:
Es un dispositivo construido con un eje cromado y dos tubos de acero (uno dentro del otro). El tubo exterior se denomina tubo de reserva (lleno de aceite). El interno, tubo de compresión. En un extremo, el eje de acero tiene el apoyo que se ancla al vehículo. En el otro extremo se monta un pistón, que siempre se desplaza a lo largo del tubo de compresión, el cual presiona o succiona aceite que fluye a través de válvulas instaladas en el tubo de compresión. Esta construcción genera dos fuerzas muy diferentes, extensión y compresión, cuyas funciones son:
- Adhesión del vehículo a la vía terrestre
- Aportación de seguridad en las curvas
- Evitar que navegue
- Obtención permanente de una marcha confortable
Suspensión Pasiva:
Consta de un sistema compuesto por un muelle más un amortiguador funcionando en paralelo.
Inconveniente: Incertidumbre entre seguridad y confort.
Suspension Pasiva
Marco Procedimental:
Para el desarrollo de proyecto se procedio de la siguiente manera:
MARCO PROCEDIMENTAL
Suspension
Carga de Datos
Comportamiento Barras
Verificación de Desplazamientos:
La condición establece que el módulo del desplazamiento de cada barra no tiene que superar el 4x10-4 de la longitud total del chasis. La ecuación fue la siguiente:
Luego de redimensionar las barras de modo que cumplan con la condición de desplazamientos, comprobamos también la condición de desplazamientos relativos:
Posicionamiento final de las barras y sus dimensiones:
Desplazamientos
Redimensión Sistema de Suspensión:
Muelle de Suspension
• Se establece una frecuencia de oscilaciones de 45 oscilaciones por minuto.
• Se debe encontrar la rigidez necesaria:
• Se restringe la cantidad de vueltas, manteniendo la longitud necesaria, sabiendo el paso del muelle.
• Se divide a la mitad la distancia media “D”, y de esta manera obtenemos el diámetro del hilo del muelle “d”.
Todas estas consideraciones se realizaron con el objetivo de cumplir con las condiciones de seguridad establecidas para la suspensión, intentando economizar en materiales para reducir costos.
Área e Inercia:
como:
Area y Momento de Inercia
Area:
Inercia:
Elección del material
Para acero ASTM-A228:
n=1.5(Coeficiente de Seguridad del Material)
características finales:
Calculo de Coeficientes:
Neumáticos
70% Fuerza Disipada
30% Restante de la Fuerza
• Equilibrando las fuerzas horizontales:
Por lo tanto:
• Equilibrando las fuerzas Verticales:
Por lo tanto:
Entonces:
GL 18
(Giro)
Graficamente
Desplazamiento
Velocidad
Aceleración
Desaceleración
Reducir a la mitad las componentes Dinámicas :
Mitad de la
Amplitud
GL47
(Vertical)
Desplazamiento
GL18
Aceleración
Conclusiones:
CONCLUSIÓN
Técnica
Tecnica:
- Podemos concluir que el vehículo cumple tanto con las condiciones estáticas de rigidez (seguridad), como con las condiciones dinámicas (confort).
- Acero ASTM A228.
- Coeficientes varían debido a los porcentajes de disipación. También se puede observar que, al frenar, la estructura no sufre grandes desplazamientos.
- Con todo esto podemos concluir que el diseñado del sistema de suspensión es correcto, tanto para reducir a la mitad las componentes dinámicas originales, como para mantener el vehículo estable ante las diferentes situaciones de movimiento.
Hipótesis
Procedimental
Procedimental:
- Se optó por el completo redimensionado del sistema de suspensión, de manera de que cumpla con las condiciones impuestas pero que se utilice el menor material posible para escatimar en gastos.
- Todo el proceso se llevó a cabo teniendo en cuenta la relación Seguridad-Confort, de manera que se cumplan con con las dos condiciones de manera satisfactoria.