Repositorio Institucional de Documentos

 PROYECTOFINALDECARRERA ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNA MOTOCICLETADECOMPETICIÓNDE125cc.  AUTORES JORGECASAUSMAIRAL  DIRECTOR JAVIERABADBLASCO  ESPECIALIDAD MECÁNICA  CONVOCATORIA 12/2010  ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   2   Eltrabajoquesemuestraacontinuaciónesunproyectoconjuntorealizadopor losalumnosdelaEscueladeIngenieríaTécnicaIndustrialdeZaragoza,delarama Mecánica:  JorgeCasausMairal  FernandoGarcésMartínez  TutorizadosporelprofesordelDepartamentodeIngenieríaMecánicadela UniversidaddeZaragozaD.JavierAbadBlasco.  ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   3  ÍNDICE 1. Introduccióngeneral 1.1Temaobjetodelproyecto 1.2Fechayfirma 2.Chasis 2.1Estudiodelaaplicación 2.1.1Tiposdechasis 2.1.2Distanciaentreejes 2.1.3Lanzamiento(ángulodeataque) 2.2Fasedediseño 2.2.1Requerimientosestructurales 2.2.1.1Fatiga 2.2.1.2Eficienciaestructural 2.2.1.3Rigidez 2.2.2Decisionesgeneralesdediseño 2.2.2.1Estructuratubular 2.2.2.2Placasdealuminio 2.2.2.3Barrasbajas 2.2.2.4Subchasis 2.2.3Despiecesymontaje 2.3Cálculosyanálisisporelmétododeloselementosfinitos 2.3.1Parametrizacióndelchasis ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   4  2.3.1.1Modulopromecánica 2.3.2Comparacióndechasis 2.3.2.1AnálisischasisConti 2.3.2.2Análisischasis1 2.3.2.3Análisischasis2 2.3.3CálculosyanálisisdelChasisdefinitivo 3.Conjuntodelantero 3.1.Estudiodelaaplicación 3.1.1Sistemasalternativosdesuspensióndelantera 3.1.1.1BMWyelTelelever 3.1.1.2TipoHossack 3.1.2.Horquilla 3.1.2.1Funcionamientodelasuspensión 3.1.2.2.Diferentestiposdehorquillas 3.1.2.3.Compresiónyextensiónenlahorquilla 3.1.2.4.Cambiosenlageometríadelamoto 3.1.2.5.Sumariodesuspensiones 3.1.2.6.Reglajesdesuspensiónparacircuito  3.2.Diseño 3.2.1.Horquillapaioli 3.2.2.Tijasuperior 3.2.3.Tijainferior 3.2.4.Semimanillares 3.3CálculosporMEF 3.4Despieceymontaje ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   5  4.Basculante 4.1Estudiodelaaplicación 4.1.1Historiadeldiseñodelbasculante 4.1.2Tiposdebasculantes 4.2Diseño 4.2.1Geometríadelbasculante 4.2.2Partesquecomponenelbasculante 4.3CálculosyanálisisMEF 4.4Despieceymontaje 5.Suspensióntrasera 5.1IntroducciónSuspensióntrasera 5.2Factoresatenerencuentaeneldiseñodesuspensiones 5.3Elementosbásicos 5.3.1Muelles 5.3.1.1Constantekdelmuelle 5.3.1.2Precarga 5.3.1.3Longitudenprecarga 5.3.2Recorridodelarueda 5.3.2.1Ángulodeataquedelasuspensión 5.3.2.2Bieletasysistemasdeunión 5.3.3Fuerzas 5.3.4Energíadelmuelle ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   6  5.3.5Sistemaprogresivovs.Sistemalineal 5.4Característicaspropias 5.4.1Conexióndirectaalbasculante 5.4.2Sistemabásicodebieletas 5.4.2.1Muellemontadoenelbasculante 5.4.3Bieletaysistemadeunióndirectamenteal basculante 5.5Diseñoparaelmodelodelbasculante 5.5.1Sistemadebieletas 5.6Diseñodeelementos 5.6.1DiseñoconTonyFoale“MotorcycleKinematics” 5.6.2Diseñodelosdistintoselementos 5.6.3Cálculos 5.7Posibilidadesdelsistema 6.Estriberas 6.1Estudiodelaaplicación 6.2Diseño 7.Fabricacióndelprototipo 7.1Introducción 7.2Chasis ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   7  7.2.1Estructuratubular 7.2.2Potrodesoldadura 7.2.3Subchasis 7.2.4Cunamotor 7.3Elementosfabricadosexternamente 7.3.1Basculante 7.3.2Placas,tijas,estriberasyotroselementosde mecanizado 7.4Presupuestogeneral 8.Resultadosenpistayoptimización 9.Conclusiones 10.Biliografía 11.Anejos 11.1Característicasdematerialesutilizados 11.2ReglamentotécnicoMotostudent  ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   8  1. Introduccióngeneral 1.1Temaobjetodelproyecto Enenerode2009llegoanosotrosMotoStudent,unainiciativapromovidapor MotoEngineeringFoundation.Sepresentabacomounacompeticiónentreequiposde estudiantesdeingenieríadelasuniversidadeseuropeas.Debíamosconseguir patrocinadoresparaquenosfinanciaranelproyecto,elcualtratabadediseñary fabricarunamotode125ccciñéndonosaunreglamento. Losequiposdebíanestarformadoporalmenos7estudiantes,ennuestrocaso éramosuningenieroindustrial,tresingenierosindustrialestécnicoseléctricosycinco mecánicos.ElequipoacaboporllamarseAlcañiz‐Unizar,pornuestropatrocinador principal,elAyto.Alcañiz.Laorganizaciónproporcionabaacadaequipounkit compuestoporunmotorgasgas125cc.,suspensióndelantera(horquillatradicional), suspensióntrasera,frenos(manetas,bombasydiscos)yllantas.Todoestoera obligatoriousarloenelprototipofinalynosepodíausarnimodificarnichasisni basculante. Los6primerosmeseslospasamosdepuertaenpuertabuscando patrocinadores,ofrecíamosespacioenlamotoparaquesepublicitaran.Lamejor maneradeasegurarquevanasalirenlosmediosesconseguirentrevistasen periódicos,web,ytele.Asíquetambiéndebíamosiratodoslosposibles.Trasunos mesesenlosquepensábamosquenoconseguiríamosni2000eurosnuestrasuerte cambioalrecibirlanoticiadequeelAyto.deAlcañiznospatrocinabacon5000euros. Duranteelveranode2009conseguimoscontactarconvariosexpertosenlas motocicletasdecompetición,yaprendimosautilizarlosprogramasdediseñoen3D, tantoPro‐EngineercomoCatia. Deoctubreanoviembre2009nosdejaronunaconti,unamotocicletamuy similaralaqueestábamosdiseñando,ladesmontamosymedimosparapoder utilizarlacomoreferenciaencuantoarigidezymedidasgenerales.Yaquequiennoslo ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   9  habíadejadohabíaparticipadoeneldiseñodeesechasisyconocíaperfectamentesu comportamientoenpista. Enesemomentocomenzólaetapadediseñoqueduróhastaabrilde2010.Nos habíamosrepartidoeltrabajo,unoalmotor,dosalcarenado,treslaelectricidady electrónicaytresparaelchasis.Entrelostresdiseñamosloqueseríaelesqueletodela motoajustándonosaunpresupuestolimitado. Enmayoevaluamosnuestrasopcionesalahoradefabricarnuestroprototipo. Podíamosencargartodoaempresasespecializadas,oeneltallerdeunfamiliarsiendo nosotrosmismoslosoperarios.Laprimeraopcióneracarísima,asíqueoptamospor fabricarelchasistubular,laspiezasdetornoyelmontaje,locualnosdabalibertaden cuantoapresupuestocomoentiemposdeentrega. Lamotorodoporprimeravezunmesantesdelacompetición,enseptiembre de2010,yestuvoapuntoparapodercorrerenpista5díasantesdelaspruebas finales,dandounosresultadosmuysatisfactoriosenelcircuitodelaSelva,quedandoa tansolodossegundosdelavueltarápidadeotra125cc.quedominaloscampeonatos regionalesdepre‐GP. Elfindesemanaresultoserunéxito.Constabadedoscategoríasenlasque todoslosequiposdebíanparticipar.Laprimera,MS1,tratabadeconvenceraunjurado deexpertosmediantedospresentacionesde30minutos,laprimerasobrediseñoy cálculosdelprototipo,lasegundasobrecómofabricar500unidadesconuncoste inferiora4500euros.Deaquísalían6finalistas,entreloscualesestuvimos,que optabanaunpremioalmejordiseño,otroalamejorinnovaciónyelmásimportante encuantoalacuantíaeconómica,almejorproyectoindustrial.Estasoloeralaprimera partedelfindesemanaquecontinuabaconlacategoríaMS2.Empezandoelsábado porlaspruebasdinámicas,llevadasacaboporprobadoresprofesionalesy continuandoeldomingoporlaspruebascronometradas.Enestosapartados obtuvimoslasmejorespuntuacionesytiemposconloquenosadjudicamosconel primerpremio. Enesteproyectoestudiaremoslasfasesmásimportantesdeldiseñoy fabricacióndelchasisdenuestroprototipo. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   16  2.2Fasedediseño 2.2.1Requerimientosestructurales NosdocumentamosconbibliografíadeautorescomoTonyfoale,ola32 edicióndellibromotocicletas. Sehaconsultadoenblogsdeespecialidadesmecánicasyenpáginaswebspara contactarypedirinformación. Apartirdeestepuntosetomóladecisiónderealizarunchasistubulardeacero decomposiciónalcromo‐molibdenofrenteaunodealuminio.Larazónprincipalfue porqueunchasisdedoblevigadealuminiocuesta4vecesmásqueunotubularde aceroysepuedenconseguirunasprestacionesmuysimilares,ademásestetipode chasismuyutilizadosenlos80estánvolviendoalmercadoconmuchafuerza. Enelestudiodelaaplicaciónhemosvistolosparámetrosgeométricos implicadoseneldiseñodelchasis.Laestructuradelamotodebemantenerestos parámetrosdentrodeunosvaloresadecuadosantetodaslascondicionesdecargas quepreveamosquepuedetenerlugar.Laestructuradebeserlomásligeraposibley teneruntiempodevidaaceptable. 2.2.1.1Fatiga Esmuyraroqueelfalloprovengadelaaplicaciónestáticadelascargasque aparecenenunautilizaciónnormal,sinoquesueledeberseoaunacargaexcesiva, comounacaída,oporfatiga,locualacabaenrotura.Porlotanto,sielchasisestá sometidoúnicamentealascargasrecibidasdesuusonormal,lacausaderoturaserá lafatiga.Deahíseextraquelaesenciadeunbuendiseñoesasegurarquelarotura porfatigasoloseproduzcabastantetiempodespuésdelavidaqueesperemosqueva atenerelchasis. Lafatigaseproduceconcambioscontinuosdetensión.Enlapráctica,los nivelesdetensióndeunaestructurasonaquellosquehaganqueseannecesarios millonesdeciclosdecargasinversasparaqueseproduzcalarotura.Lascaracterísticas delafatigacambiadeunosmetalesaotros,ennuestrocasoelchasisesdeaceroy aluminio,elprimerotieneunniveldetensiónllamadolímitedefatigapordebajodel ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   17  cualnuncafalla,independientementedelnúmerodeciclosquesufran,encambioel aluminio,sisesometeaciclosinversosdetrabajo,alalargaacabafallandoaunquela tensiónseapequeña. 2.2.1.2Eficienciaestructural Normalmentelaresistencianosuponeungranproblemasiloscomponentes delchasissehandiseñadoparasersuficientementerígidosyeldiseñodedetalleseha llevadoacabodeformacorrecta.Unabuenaguíaparaconocerlaeficienciaestructural vienedadaporlarelaciónrigidez/peso.Enlaproducciónenserie,losgrandes fabricantesseguíanporlarelaciónrigidez/coste. 2.2.1.3Rigidez Enlafrenadaesdondeseproducenlosmayoresesfuerzosquedebesoportar unamoto,porlotantoempezamosporcalcularcualeralarigidezafrenadaenla rueda,lacualdebesermuyelevada. Unaformademedirlaesutilizandounbancocomoelmostradoenlaimagen 2.9,dondeseanclaelchasisporelejedelbasculanteyseleaplicaunmomentoenla pipadedirección.  Imagen2.9.Esquemacondicionesdecontornoenunanálisis  Siaplicaslacargaenladireccióncontrariaalamarcha,obtieneslarigideza frenada,medidaenN/mm.Enelcasodeaplicarunpargirandoalrededordeleje transversaldelamoto,semidelarigidezaflexióndelchasis.Enestecasoeltipode solicitaciónesalgoparecidoaloqueocurreduranteelprocesodefrenada/ aceleración. Siaplicamoselpargirandoalrededordelejelongitudinaldelamoto(intentando ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   18  "retorcerla")medimoslarigideztorsional.Estetipodesolicitaciónseríaasimilableala quetienelugaralpasarsobreunbacheestandoinclinadoenunacurva. ElresultadodeesteensayovienedadoenNm/grado,estoes,nosindicaelmomento (enNewtonspormetro)necesarioparahacerqueelchasissedeformeungrado.Este tipodeensayosirveparahacerseunaideadelarigidezdeunchasisyparapoder compararunchasisconotro,siemprequeelensayoserealicedeunaformaseria(es decirbajounasciertasnormasencuantoaformadeaplicacióndelacarga,tipode bancada,etc.,quegaranticenlarepetitividadylacomparativaentreunensayoyotro). Sinembargonosepuedeestablecerunacomparaciónmuydirectaconlarealidad,ya queenunamotoqueestárodando,lascargassiempreseaplicanenlosneumáticos, continúanporlasllantasyluegoporlahorquilla(laspiezasmenosrígidasdeuna moto)yelbasculante.Normalmenteestoselementosnoestánpresentesenelensayo, comoesnormal,yaquenosestamosrefiriendoalensayodeunchasis,sinembargolo quequieroapuntaresquedepoconossirvetenerunchasisquepresentaunosvalores aceptablesencuantoarigideztorsionalsiluegoresultaquelahorquillatieneuna rigidezatorsiónridículacomparadaconelchasis. Porúltimo,siaplicamosunacargalateralalaalturadelapipadedirección, estaremosmidiendolarigidezquepresentaelchasisalaflexiónlateral. Todoestotambiéntieneaplicaciónenelcasodelbasculante.Latendenciaactuales diseñarbasculantesmuyrígidosatorsiónyquepermitanciertaflexiónlateral,que ayudeaabsorberlosbachescuandolamotoestámuyinclinada.  2.2.2Decisionesgeneralesdediseño 2.2.2.1Estructuratubular Chasissolotubularotubular+placadealuminio. Losprimerosdiseñoseransolotubulares,teníamosqueensancharalrededor de50mmacadaladoalaalturadelejedelbasculante,locualnobeneficiabaen absolutoalaaerodinámica,elproblemalocausabaelmotor,esunmotorde motocrosscuyaformanotieneningunainterferenciaconunchasisdemotocrosspero alahoradetenerqueadaptarloaunchasisdevelocidadcomienzanlasdificultades. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   19   Imagen2.10.Chasisformadoúnicamenteportubosdeacerode22mmdediámetro. Tieneunaanchuramáximade360mm.  Trasrealizarvariosdiseñosnoquedamossatisfechosconlasoluciónquenos dabaelchasissolodetubos,asíquecomenzamosconeldiseñodelnuevochasisconla ventajadequeunaligerísimaymuyresistenteplacadealuminio7075nossalvatoda lazonadelmotorquenoscausabatantosproblemas. Nosotrosllevamoslaplacaabuscaralchasisdondeestelonecesita,sinos fijamosbienenelanteriorchasisseveclaramentequelapartedelapipadedirección esmuysimilar,ylaplacavaacogeralchasisencimadelmotorparaqueestetengala geometríaadecuada,sinnecesidaddeensancharlo.    Imagen2.11.Chasisconplacadealuminio,sevecomolaplacasiguelaformaquele obligaelmotoryluegosubeaencontrarseconlostubosquevienenrectosdelapipa. Anchuramáximade260mm. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   20   Alfinalladecisiónparececlara,yaquealponerunplacadealuminionose aumentaelpesoysiguesmanteniendolamismarigidez,porlotantoenestecasolas placasdealuminioparecenuncomplementonosolonecesariosinoquetambiénmuy adecuadoparaelchasistubular.Ademássolucionamoselproblemadelaanchura máxima,consiguiendolos260mm,muyrazonablesparaevitarproblemasdeespacioy movilidadalpiloto. Alestudiarotroschasissimilarescomolosdelafigura2.12y2.13,con placa+tubular,nosdimoscuentadequedabamejorresultadoamarrarlasuspensión traseramedianteunatriangulacióndetubos.    Imagen2.12.Chasisconti.Seobserva cómoseunealasuspensiónmediante dosorejetas.Usoexcesivodematerial.   Imagen2.13.ChasisMetrakit.Enestecasosesujetalasuspensiónmedianteuneje. Problemasdeflexiónenelejealpocotiempodeuso.  ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   21   Perfildelostubos Elperfilquehemosescogidoesunperfiltubularhuecode22,25mmde diámetroexterioryconespesorde1.25mm.   Geometríadelaestructuratubular Laformadelchasisodelaestructuraformadaportubos,lahemosobtenidode sucesivosestudiosdeelementosfinitos,asícomprobamoscualeralaformamás adecuadaparanuestrochasis.   Medidasgenerales Estasvienendeterminadasporlageometríaquehemosconsideradomás adecuada,comoexplicamosenlapáginaanterior,creemosqueelángulodeataque debeserde24gradosyladistanciaentreejesseráde1297mm.   Anclajesouniones Mediantecasquillosde40mmdediámetroexteriorylosde25mmseunen todoslostubos,ademáslasunionesdeloscasquillosde25mmsirvenademásparauna uniónatornilladadelchasistubularconlaspiezasdealuminio,queacabande configurarelchasisuniendoaesteconelmotoryademássoportandotambiénel extremosuperiordelasuspensióntrasera.Estasunionesylasqueunenalchasiscon elmotorseráncomolasdeldibujo: ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   22   Imagen2.14.Dibujocompletodelprototipo,sedestacanlasunionesdelaestructura tubular.  2.2.2.2Placasdealuminio  Imagen2.15.Placadealuminioderecha.Sepuedever alaizquierdalacaraalavistayasuderechalacara interior.  Eldiseñodeesteimportantísimoelemento vienedeterminadoporlaformadelmotorydela estructuratubular,yaquealserunaplacade20 mmmecanizada,sepuedeobtenerlaforma deseada,enestecasoladeunirlaestructura tubularconelmotoryelbasculantesinnecesidad deaumentarelpeso,nilasdimensionesadecuadas,manteniendounascaracterísticas mecánicassatisfactorias.  Material:Aluminio7075  Peso:1,141kg  Fabricación:MecanizadoenfresadoraCN  ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   23  Perfiloptimizadopara:  Aguantarlascargas.  Salvarlaformadelmotor. Elperfilseacoplaconlaformadelmotoryvahastalaestructuratubular uniéndoseendospuntos.Pordebajoseuneconlabarrabaja,yenelcentrouneel motorconelbasculante.Lacaradelanteratieneunosvaciadosde2mmparacuyo objetivoesúnicamenteestético,encambiolosvaciadosdelacaratraserasonde 15mmysufunciónesdisminuirelpesosinperderresistenciamecánica.   Imagen2.16.Chasisvistadelado.Seobservacomolaplacasalvalaformadelmotor.  ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   24  Enestedibujovemosresaltadoelvaciadode10mmnecesarioparaevitarlas interferenciasquesecrearonconelbasculante. Esteesunclarocasoenelquealserunapieza mecanizadapuedessolucionarelproblema rápidamente,encambiosihubiéramostenidoque modificarelbasculante,hubierarequerido rediseñarlocasidesdeelprincipio.         Imagen2.17.Vaciadoparaevitarinterferencias conelbasculante.    Imagen2.18Vistadeconjuntodelproblema   2.2.2.3Barrasbajas(Cuna) Esteelementoesdegranimportanciaparaunbuencomportamientodela motopordosrazones.Laprimeraymásimportanteesamarrarelmotorporla sujecióndelabasedelmotor,consiguiendoasíevitarengranmedidalasvibraciones queproduceestemotora13.000revolucionesporminuto.Estonoocurreenotras motosdePre‐GPquemontanmotorescomoelhusqvarnaenlametrakitoelrotaxen lasbancaja,estosmotoresllevanejedebalanceoyelgasgasno.Lasegundarazónes parareforzarelchasissinaumentarprácticamenteelpesoyloquetambiénesmuy importante,sinlevantarelcentrodegravedad.   ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   25     Material: • Tubodealuminio6063 ᴓ:26mm e:4,75mm • Casquillosaluminio6063  Peso:260gr  Fabricación: • TornoCN(Casquillos) • FresaCN(Tubos) • Dobladora • SoldaduraTIG Imagen2.19.Cunademotortuboizquierdo.  Lacunapodríahabersidotantodealuminiocomodeacero,obteniendo resultadosmuysimilaresdinámicamente.Nosotrosoptamosporelaluminio,yaquees másdúctil.Ademástambiénparaunmayorespesordepareddeltubo,locualevitala formacióndegrietasenelprocesodedoblado,esmásligero.     Imagen2.20.Sujecióndelacuna conelmotor,eltubodebepasar lomáscercanoposibleala sujecióndelmotor.   ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   32  Lahorquillaessolounaherramientaparasimularlosesfuerzosenlafrenada, estapasaporunaguíaquelelimitaelmovimientoentodaslasdireccionesmenosen horizontal,lafuerzade50000Nseaplicaenlabasedelahorquilla,endondeestaríael ejedelarueda,yendirecciónhorizontalhaciaatrás.Elejedelbasculanteestáanclado enelespacio,nosepuedemoverenningunadirección,solopuedegirarsobresí mismo.Deestamaneraelchasisquedatotalmenterestringidoylistoparaelanálisis.  Imagen2.28AnálisisdedesplazamientoschasisConti  Aquívemoslosdesplazamientosaumentados,enlarealidadlos desplazamientosmáximossonde10mmenlahorquilla.Lacualtienerigidezuna rigidezmuyelevadaparaquenoinfluyaenelcálculodelarigidezdelchasis. Rigidez=50000/9.56=5230N/mmPeso=12,7kg     ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   33  Ahoraveremoselresultadodelanálisisdetensiones:  Imagen2.29AnálisisdetensioneschasisConti  Esteanálisisnosesútilparavercuálessonlaszonasquemásesfuerzossufren, ytambiéndeformamásconcretaparaverzonasdeposiblesroturassileaplicamos unacargamásreal,yaque50000Nessoloparapoderobservarelcomportamiento estáticodelchasisengeneral. 2.3.2.1Análisischasis1  Ahoraveremoslosanálisisdeloschasisquehemosdiseñadointentando conseguirmejoresresultadosenrigidezymenospesocambiandolageometríadelde conti: Modelo1:Rigidez=50000/6.83=7320N/mmPeso=11.3kg          Imagen2.30.Chasismodelo1 ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   34    Imagen2.31.Análisisdedesplazamientosdelmodelo1.        Imagen2.32.Análisisdetensionesmodelo1       ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   35  2.3.2.3Análisischasis2   Modelo2:Rigidez=50000/7.71=6485N/mmPeso=12,5kg  Imagen2.33.Chasismodelo2           Imagen2.34.Análisisdedesplazamientosmodelo2         Imagen2.35.Análisisdetensionesmodelo2 ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   36   2.3.3CálculosyanálisisdelChasisdefinitivo Continuamosanalizandodistintoschasishastaquelosresultadosfueron satisfactorios.Conseguimosaumentarlarigidezhastalos7692N/mmyademás disminuyendoelpesoalos10kg.Losvaloresderigideztorsionalyaflexiónlateral tambiénaumentaban,aunqueenmenormedida,yaqueparaunbuen comportamientodinámicolarigidezatorsiónyaflexiónlateralnodebeserexcesiva, provocaríaqueenelpasoporcurva,elchasisnoabsorberíalasirregularidadesdela pista.Porelcontrarío,sielchasisnoessuficientementerígidoseproducirán deformacionesqueharánqueelpilotonopuedarealizarunaconducciónallímite.    Imagen2.36.Semuestraelchasislistoparaanalizar. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   37   Imagen2.37Análisisdedesplazamientoschasisdefinitivo  Enestaimagensepuedeapreciarcualesseríanlosdesplazamientosycomo conocemoslacargaobtenemoslarigidez.  Rigidez=50000/6.5=7.692N/mm  Peso=10kg Porlotantoeraunchasismásligeroymásrígidoqueeldesuscompetidores máscercanos.  Imagen2.38.Análisisdetensionesatorsiónchasisdefinitivo ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   38  Llegadosaestepuntodebíamoscomprobar,mediantevariosanálisisde tensiones,queelchasisnorompería,paraestotambiénesmuyimportantecuidarlos pequeñosdetallesdediseño.    Imagen2.39.EnesteanálisisdetensionesdeVonMisespodemosapreciarlazonas máscargadasdelchasis,talescomolostubosquelleganalaspipa.   Imagen2.40.Análisisdetensionesparaunacarga Enesteanálisisseharealizadoconlascargasrealesquesoportaríaenuna frenadayporlaaccióndelasuspensióntrasera,yseobservaquelosvaloresmáximos ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   39  detensiónsonde246MPa,comoelchasisesdeaceroReynolds631yestetieneun límiteelásticode800MPaestamosutilizandouncoeficientedeseguridadde3.  ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   40  3.Conjuntodelantero 3.1Estudiodelaaplicación ElreglamentodeMotoSudentexigíamontarlahorquillatradicionalpaiolique montaYamahaensuTZR50cc.,anoserquediseñarasunsistemadesuspensión alternativa,encuyocasopodíaselegirmarcaymodelodelasuspensión. Tiposdesuspensión Trasevaluarlasdistintasposibilidadesquesenosofrecían,optamospor montarlahorquillaquenosproporcionabalaorganización.Larazónprincipaleraque nuestroobjetivoprincipaleradiseñarunamotodecompetición.Trasmuchosañosde evoluciónenelsectordelasdosruedasningunacasamontabasistemasalternativos desuspensiónensusmodelosdecarreras,primeroporquehastaelmomentola horquillatradicionalproporcionaalamotouncomportamientodinámicoqueelresto desistemasnopuedenigualar.Engenerallossistemasalternativossuelenpesarmás ysonmuchomáscaros.Acontinuaciónrepasaremostodoslossistemascentrándonos enlahorquilla,laquefuenuestradecisiónfinal. 3.1.1Sistemasalternativos Aquínombraremoslossistemasalternativosdesuspensionesquemáséxito tuvieron,enlaactualidadBMWeslamarcaquemásapuestaporestetipode sistemas. 3.1.1.1BMWyelsistemaTelelever  Imagen3.1.Sistema teleleverdeBMW.      ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   41    Elobjetivodeestediseñoconsistíaensepararlasfuncionesdedireccióny suspensión,consusinherentesventajas.Ladirecciónrecaeendosbarrastelescópicas yunamortiguadorconvencionalseencargadelasuspensión.Podemosobtenerunade direcciónadecuadayqueseaproximaaserconstanteconefectoantihundimento. Comodefectos,señalarqueladirecciónnosecierralosuficientealfrenary,portanto, noesunbuensistemaparacompetición.  3.1.1.2TipoHossack  Imagen3.2.SistemadesuspensióntipoHossack ConstruccióntubularoriginaldeHossack,podemosverlahorquilla,el mecanismodedirección,losbrazososcilantesyelmecanismodeactuacióndel amortiguador.Elsistemadelgiropermiteelmovimientodelasuspensiónsinque existabumpsteercuandolamotocirculahaciadelanteconelmanillarrecto.Cuando elmanillarestágirandounángulograndesíqueaparececiertobumpsteer,aunque estotienepocaimportanciaenunamaquinadeestetipo. 3.1.2Horquilla Lassuspensionessonunodelossistemasmásdesconocidosporlos motoristas.Apesardequetodoslasconsideramosfundamentales,especialmente,si exigimosunamínimaeficaciaenconduccióndeportiva.Sinembargo,las suspensionesnosontancomplicadascomopuedenparecer,yconocersusprincipios ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   48  Blanda:Siseextiendedemasiadodeprisaenlacurvalamotoselevantaramuy rápidocreandounamayordistanciaentreejes.Laruedadelanteratenderaavolverse locatambiénharáquelamototiendaaabrirsedemasiadoalasalidadelacurvacomo unsentimientodequelapartedelanteraestáplaneando.Siocurreestoendurecela extensiónparareducirelmovimientodeextensióndelahorquilla. Dura:Porotrapartesilaextensiónestádemasiadodura,cuandosuelteslos frenosycomiencesaabrirelgasenplenacurva,comolapartedelanteraesta comprimidadurantemástiempoladistanciadeejesesmenorloqueprovocauntacto toscocomolamotofuerademaderayhacequegiredemasiadorápido.Aflojaunpoco laextensión. Paraajustarlaextensióndelanteravasatenerquepasarporunascuantas curvasunascuantasvecesyesmejorquehayasajustadobienanteslaprecargayla compresióndelanteraprimero. Básicamentetienesquesercapazdehacer: • Frenarfuerteantesdelacurvaoenlacurva(loquemásseajusteatu conducción). • Soltarlosfrenos. • Abrirelgassintenerlasensacióndezigzag,meneosohundimientos. • Soloajustandolaextensión(serecuerdaqueyasehasolucionadola compresión).  3.1.2.4Cambiosenlageometríadelamoto Conelcambiodelaposicióndelasbarrasenlatijadesuspensión,podemos variarligeramentelageometríadeladirección,elrepartodepesosylaalturadela moto. Sisesubenlasbarras,lastijasdesuspensiónquedanmáscercadelarueda,de maneraquesereduceelángulodeladirecciónyelavancedeladirecciónrespectode laruedadelantera.Estoprovocauncambiodelcomportamientodelamotohacia ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   49  posturasmásradicales:lamotoesmáságilyrápidadedirección,peropierde estabilidadenlínearectaytracciónalasalidadelascurvas.  Imagen3.7.Colocacióndelahorquillaenlastijas.  Elajustedelaalturadelasbarrasenrelaciónalastijasdesoportedela suspensión,modificaelcomportamientodelamoto,yaqueaumentalaagilidadola estabilidaddelamoto.Ambasbarrasdeberánestarrigurosamentealamismaaltura,y lavariaciónhadesermínima. Sielcasoeselcontrario,esdecir,lasbarrassebajanalalejarlastijasde suspensióndelarueda,lamotoselevantayaumentaelángulodedirecciónyen avance,porloqueseralentizaladireccióndelamoto,yaumentalatracciónyla estabilidadenlínearecta.Ladistanciaentreejessevetambiénafectadaenlosmismos términos,perosuvariaciónesmáspequeñaymenosinfluyente. Enamboscasos,hayquecomprobarquealrealizarmodificacionesdeespacio, laruedanochoqueconningúnelementodurantesurecorrido. Porúltimo,haymotocicletasquepermitenregularelángulodelahorquilla, aunquetansolosetratedeunascuantasmuyespeciales.Enestecaso,lavariacióndel comportamientoessimilaralaobtenidaalcambiarlaalturadeanclajedelasbarras.  ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   50   3.1.2.5SUMARIODESUSPENSIONESDEMOTO  Loprimeroquedebeshacerescogerelmanualdeusuarioycompararlos reglajesdesuspensiónquellevasconlosrecomendadosporelfabricantedelamoto, siquieresunaconduccióndecircuito,entoncesconfiguralaprecarga,tantola delanteracomolatrasera,paraquedeestamanerapuedasusartodoelrecorridoútil delasuspensiónmientrasconduces,recuerdaqueparaajustarlaprecargasebasaen tupropiopeso,siestevaríamuchodeunasvecesaotrastenloencuenta. Losiguienteesajustarloshidráulicosdelasuspensióndeformaquenose comprimaoextiendademasiadorápidoodemasiadolentoyprovoquequelamotose tengamovimientosextrañosyresulteincomodaalahoradeconducir,siconsiguesque lasuspensiónvayabienenlascurvasentoncesenlasrectastambiéniráperfecta. 1.‐Compresióndelantera: Lacompresióndelanterasirveparacontrolarelefectodelhundimientodela suspensióndelanteracuandoseaplicanlosfrenosdemaneraquelamotoentreenla curvacorrectamente 2.‐Extensióndelantera: Cuandosueltaslosfrenos,ajustalaextensióndelanterademaneraquela horquillaseextiendeaunavelocidadcontroladaytepermitamantenerlalíneadela trazada. 3.‐Compresióntrasera: Necesitasquelapartetraserasereduzcaunpococuandoabreselgas Asegúratedequeelreglajedelaextensióntraseramantienelaruedatrasera encontactoconelasfalto.   ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   51    Imagen3.8.Estafotoexplicaelpárrafo anterior.Elpuntodefrenada,entrada salidaencurvaylatrazadapuedevariar especialmenteenmojado.   3.1.2.6Reglajesdesuspensiónparacircuito  Listadeefectosquecausanunasuspensiónmalregulada:  Suspensióndelantera. Muelleblandooconpocaprecarga.(Lasuspensiónsehundeexcesivamentey lamotoestáhundidafrontalmente) ‐Topesenfrenada. ‐Sobreviraje:lamotosecaehacíadentroenlascurvas,peronoconfundircon velocidadexcesivamentebajaencurvaslentas. Muelledurooexcesivamenteprecargado(Seempleaunrecorridoinsuficiente ylamotoestalevantadafrontalmente).  ‐Faltadehundimiento. ‐Subviraje:lamototiendeasalirhacíaelexteriordelacurva. ‐Faltadeagilidadalaentradadelacurva. ‐Excesivasensibilidadenlosbaches. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   52  ‐Extensiónescasa(Lahorquillaseextiendedemasiadorápidamente). ‐Lamotoselevantasolaalasalidadelascurvas. ‐Excesivosmovimientosenlasfasesfrenada‐aceleración. ‐Subviraje. ‐Perdidadetactofrontal. ‐Extensiónexcesiva(lahorquillaseextiendedemasiadolentamente). ‐Sobreviraje. ‐Sacudidasenlasaceleraciones. ‐Rebotesenelinteriordelacurva. ‐Compresiónescasa(lahorquillasecomprimemuyrápidamente). ‐Rebotesenfrenada. ‐Hundimientoexcesivo. ‐Sensibilidadenlosbaches. ‐Sobreviraje. ‐Compresiónexcesiva(lahorquillasecomprimemuylentamente) ‐Tembloresynerviosismo ‐Subviraje ‐Sacudidasdedirección ‐Oscilacionesyrebotesenfrenadas.     ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   53  3.2Diseño Lastijassonlapartemásimportanteydifícildediseñarenesteapartado,ya queesunelementoquevaatenerquesoportargrandescargasademásdedefinirla geometría,delamotoinfluyendodirectamenteenelavance.          Imagen3.9.Conjuntosuspensióndelantera.  Elotroelementoadiseñarsonlossemimanillares,aunqueapriorinoresultan muycomplejos,elhechodehacerlosregulablescomplicabalapieza.Ademásno encontramosningúnmodeloenlacalleniencompeticiónquemontaraunos semimanillaresregulablesyporlotantonohabíanadadeloquepartir. DebidoaquelahorquillaprovienedeunaYamahaTZR50,lallantayeldisco delanterosdeunaDerbiGPR,ylaspinzasdefrenosonunasAJPquesuelemontar bastantesfabricantes,teníamosvarioselementoscomercialesqueensamblar.Latija inferiorqueveníaconlahorquillalatuvimosquedesecharporquetienepocarigidezy porquelallantaeramuyanchaparaesahorquilla.Encuantoalasbotellassolo cambiamoselaceiteporunomásdenso,yrecortamoselrecorridodelasuspensióna lavezponíamosunmuellemásduro.Todoestoesobligatoriosiquieresqueel comportamientoenpistaseasatisfactorio,pormuybuenoqueseaelchasissila suspensiónnoacompaña,yalrevés,losresultadossondesastrosos,debenfuncionar correctamentetodosloselementosdelamoto. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   54  3.2.1HorquillaPaioli     Imagen3.10.Lasuspensiónproporcionadaporlaorganización.La montalaYamahaTZR50.   3.2.2TijaSuperior  Imagen3.11.Tija superiorcon medidasprincipales.         Material:Aluminio7075  Peso:0,273kg  Fabricación:MecanizadoenfresadoraCN Elavancevienedeterminadoporladistanciaentrecentrosyelángulodeataque. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   55      Imagen3.11.Losvaciadosestándiseñadosparadisminuirpesoafectandomuypocoala rigidezdelapieza.  3.2.3TijaInferior  Imagen3.12.Tijainferiory medidadelaanchura.         Material:Aluminio7075  Peso:0,389kg  Fabricación:MecanizadoenfresadoraCN ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   56  Ladistanciaentreelejedelapipa(odedirección)ylasbarrasdelashorquillas eslamismaenlasdostijas,perolaanchuradelatijainferiores8mmmásgrandeque ladelasuperior,yaqueestasoportamayoresesfuerzos.Ademásllevaunanclajepara adaptarunamortiguadordedirecciónentresposicionesdistintas. Imagen3.13.Vaciadosdelatijainferiorysedestacaelanclajedelamortiguadorde dirección. 3.2.4Semimanillares Esteelementogeneralmentetieneungradomenosderegulación.Eneldiseño buscamosquefueraligero,regulable,paraunamejoradaptacióndelosposibles pilotos,resistente,paraqueencasodecaídanoserompieraypudieraseguirla carrera,ysencilloparaevitarqueaumentarmuchoelcostedelafabricacióndel prototipo.Noeraunodeloselementosmásimportantesnimáscomplicadosperoel hechodequeenelmercadonoexistanmodelosdesemimanillarescontres regulacioneshizoquetuviéramosqueidearundiseñocompletamentenuevo.    ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   57  Imagen3.14.Seobservalastresposibilidadesderegulacióndelossemimanillares.   Material:Aluminio7075  PesoTotal:0,308kg  Fabricación: • MecanizadoenfresadoraCN • TornoCN Pararealizareldiseñohuboquetenerencuentatodosloselementosqueiban airalojadosenelsemimanillar,talescomoacelerador,manetasdefrenoyembrague, botóndeapagadodeemergenciaybotóndecambiodemapa.Ademásdelasposición quellevaríaunpilotodeestaturamediaparaintentarcubrirelrangoadecuadode posiciones.        ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   64  Híbridas,trail,enduroycross Enestostiposdemotos,elgranrecorridodelassuspensionestraserasygran radiodelasruedasimplicaunbasculantemáslargo,mientrasqueelobjetivodeun pesocontenidosevereflejadoporlautilizacióndealeacionesligerasyseccionesde menortamaño,implicandoconellounamayorflexibilidaddelelemento.Estose puedeapreciarcomparandolasvistasdelasseccionesdeestahusqvarnayladelaCBR 600deabajo,generalmenteseutilizanseccioneshuecasdediversasaleacionesde aluminiosobretodoytambiéndeacero.   Cualidades:bajocostodefabricación,relativarigidezdebidoalasaleaciones ligerasutilizadasyalaltoniveldeesfuerzosdinámicosrequeridosymecánicade amortiguacióndesarrollada.  Imagen4.8.Basculantedeunamotodecross  Sport,SuperSport,SportTurismo     Imagen4.9.Basculantedeunamotode carretera.   ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   65  Esenestemomentoenquelascosassecomplican,dadoqueenestecampo entranajugarcondicionesdelímitedepeso,resistenciaestática(aceleración),rigidez (loqueimplicafragilidad)y,enloscasosdelos2Tiempos,grancantidadde vibraciones.Debidoaesto,sehandiseñadodiversostiposdebasculantesyutilizado grancantidaddealeaciones,variandoconlapotenciayprestacionesdecadamodelo. Porejemplo,enelcasodeestaCBR600sehautilizadounbasculantedealuminiocon refuerzostantoenelinteriordelasecciónhuecacomoenelexterior,conelobjetode aumentarsurigidezyresistenciaaladeformaciónanteesfuerzosqueocurrenenla aceleración.Lavariedaddebasculantesexistentesenestecampoesinnumerable (Monobrazo,aluminiohueco,aluminioreforzado,etc.)debidoaquesiemprehasidola competicióndevelocidadlaqueorientólaHistoriadelDiseñodelBasculante. Cualidades:Altocostodefabricación(aleacionesreforzadas,monobrazos,etc.), mecánicadeamortiguacióndesarrolladayaltarigidez.  4.2Diseño Sequeríaconseguirunbasculantemásligeroquesuscompetidoresyuna mayorrigidez.Laprimeradecisiónestuvoentretubulardeacerooelconvencionalde aluminio,conambossepuedellegaraunresultadoigualdesatisfactorio.Yaqueen competiciónlamayoríademotos,enelmundialtodosmontanbasculantesde aluminio.Losdiseñossonmuyvariados,porejemploelbasculantedelaconticuenta unapartedefundición(ejebasculante,sujeciónsuspensión)alaquesesueldandos perfilesrectangulares.Pararefuerzollevasoldadosunostubos.Graciasala informaciónquenosdierondeprimeramano,sabíamosqueestebasculantetiene pocarigideztorsional. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   66   Imagen4.10.BasculantedeConti  4.2.1Geometríadelbasculante Eldiseñopersigueunageometríaóptimaparalascargasquevaasufrir.Dos perfileshuecosdesecciónvariable(enlaszonasdemayoresmomentosaumentala secciónenaltura,paraaumentarsuinercia,yalrevésenlaszonasmenossolicitadas) unidosporotroperfilhuecodandolarigideztorsionalyamarrandolasuspensión.   Imagen4.11.Nuestrobasculanteyencimaundiagramademomentosquesimulalo quesufreelbasculanteenfuncionamiento.  Encuantoalasmedidasgeneralessevaacambiar,conrespectoalaconti,la longituddelbasculanteyaqueelejedelbasculantesecolocasolidarioalasujeción ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   67  traseradelmotor(acercándoloalpiñóndeataque)ysemantieneladistanciaentre ejes.Deestemodolasfuerzasqueletransmitalacadenatendránmenosefectode hundimientodelasuspensióntraseraalacelerar,esteefectotambiéndependedela alturadelejeydelalongituddelbasculante.  4.2.2Partesquecomponenelbasculante Elbasculanteestáformadoprincipalmentepordosbrazosdechapade aluminio6068(buenascaracterísticasencuantoaresistenciamecánica,desoldaduray aptoparadoblado).Lachapade3mmunacortada,dobladayporultimosoldadaserá elcuerpodelbasculantejuntoconelperfilqueunealosdosbrazosentresí.Aestos brazosselesunendoscasquillosenlapartedelanteraquemedianteunos rodamientosdeagujasseunenalchasis.Porelotroextremodelosbrazossealojan unossoportesdelejedelaruedatrasera.Estossoportesdebenalojarunsistemacapaz detensarlacadenaalejandooacercandoelejedelarueda.Porúltimoestálasujeción delasuspensión.Todasestaspartessondealuminio7075mecanizado.    Imagen4.12.Basculanteyafabricado.    ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   68  4.3Cálculosporelementosfinitos Losresultadosdeestebasculantecorroborabanlaspruebasenpista,tienepoca rigidezatorsión,loquesetraduceenunmalcomportamientodinámico.Este basculantepesa3.5kg,yesmáscortoquenuestrodiseño.   Imagen4.13.Análisisdetensionesydeformadadelbasculantedeconti  Nuestrobasculantepesandotansolo2.8kgconsiguecasieldoblederigidez torsional.Eldiseño,completamentedistintoatodoloquehabíamosvisto,esbastante simple.Larigidezaflexiónyflexiónlateralvienendeterminadassobretodoporlosdos brazoscasiiguales.Ylarigidezatorsiónvienedadaporelperfilcentralqueunelos brazos.Elhechodenohaberllevadoelgruesodelperfilporarribaoporabajo,lo llevamosporelcentro,noscreomuchoproblemasconlacadena.Laopcióndehacerle uncaminoalacadenanospareciómuycostosoypodríadebilitarlaestructura.Por muypococonseguimosquelacadenalorodeara,ysoloconunprotegecadenas conseguimoshacerviablenuestrodiseño.   ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   69     Imagen4.14.Análisisdetensionesydeformadadenuestrobasculante   Ysoloquedabaadaptaruntensordecadena,yelbasculanteestaríalistoparamontarse. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   70  4.4Despieceymontaje  Estapiezatanimportantesemontaalavezqueelchasisprincipal,lomás importanteeselmontajedelosrodamientosdelejedebasculante.Colocarlarueday eltensordecadenanodeberíasuponerningúnproblema.   Imagen4.15.DespieceBasculante1.   Imagen4.16.DespieceBasculante2. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   71  Imagen4.17.DespieceBasculante3.  ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   72  5. Suspensióntrasera 5.1Introducciónsuspensióntrasera Elconstantedesarrolloeinvestigaciónhaconseguidoqueenlosúltimos cuarentaañossehayaavanzadomuchísimoenelcampodelestudiodelas suspensionesdemotocicletas. Sinosremontamosalasprimerasmotocicletassedistingueunasuspensión traserainexistente,debidoaquesemontabaelchasisdemanerarígidaalbasculante dejandolamisióndeamortiguaralasientoquecontabaconunosmuellesensuparte inferior. Enlosúltimoscincuentaañosseproduceunagranevoluciónenlossistemasde suspensióntraserayuniónalbasculante,reinventándoseunayotravezdiferentes sistemashastaquelafirmademotocicletasYamaha,enlosaños70empleóunsistema innovadordesuspensiónprogresivadenominada“cantilever”.Dichosistemaconstaba deunsoloamortiguadoruniendoelbasculantealchasisatravésdelamortiguadorque seescondíadebajodeldepósito. Enlosaños80KawasakiyamontabaensusmodelosdeGPunsistemade suspensiónprogresivadenominadoPRO‐LINKenelquesemontaunbalancínpara efectuarlauniónentreelchasisyelamortiguadoryuniendodeformadirectaésteal basculante.Seconsigueunaprogresividadenelrecorridodelasuspensión consiguiendomejorescaracterísticasalahoraderodar. 5.2Factoresatenerencuentaeneldiseñodesuspensiones Obviandolosaspectosdinámicosalosqueseharáreferenciamásadelantees interesantenombraraquíciertosfactoresquesehandeconsiderarparaconseguirel diseñoóptimodelproducto. Elcostedelproductofinalesdeterminantecuandosehadeelegirentre diferentesmodelosdediseño.Elquemenorcostedefabricacióntenga,para característicassimilares,seráelquesellevealafasedeconstrucción. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   73  Unsegundofactoreseldiseñoparaunalargaduración,oduracióndeporvida. Unbuensistemarequieredeunmínimodemantenimientoparasuvidadeduración.  Otrodetallequesehadeevitareslafricciónentreloscomponentes,ya queporelfenómenodefatigasepuedenproducirconcentracionesdetensionesque produzcanfracturasfrágiles,dejandoinutilizableelsistema. Unfactorquetienemuchainfluenciaeslaversatilidaddelproducto,yaquees necesariocontarconelhuecoquesedispongaensumontajeasícomolanecesidadde tenerunfácilaccesoparaelmontajeydesmontaje.Conelespacionecesariotambién habráquepensarenelpesototaldelconjunto,laposicióndelcentrodemasas… Lasuspensiónquesevaadiseñaresparaelprototipocreadoenelequipo ALCAÑIZ‐UNIZAR.LaorganizaciónpromotoradelacompeticiónMotoStudentponea disposicióndelequipounamortiguadortraserodelafirmaSachs,elcualhabrádeser utilizadoparaelconjuntodesuspensióntrasera. Enlossiguientesapartadosseharáunrecorridoporlosdiferenteselementos quecomponenunasuspensióntrasera,asícomounestudiodegeometríasparadar conelmodelofinal.           ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   80  deldelarueda.Conestoseconsiguequealfinalunrecorridopequeñodelaruedase correspondaconunomásgrandedelamortiguador,loquerequiereunesfuerzo mayor,demaneraquecadavezesmásdifícilcomprimirlasuspensión.           Figura5.6.Sistemadedesmultiplicaciónconbieletas  Lossistemasmásutilizadosestánformadosporbalancines. Conestetipodesuspensión,esposibleregularlaalturainicialdeltirante mediantetuercaytornillo,demaneraqueseregulalaalturadelapartetraseray tambiénlacurvadeprogresividad. Unavariantedelsistemaqueconllevamenorpesoymenorespaciodel conjunto,esemplearbieletasdepequeñalongitud.Elamortiguadorsepuedeanclar encualquieradelasdosbieletas.Lasbieletaspuedensituarsetantoenlaparte superiordelbasculantecomoenlainferior. Elfuncionamientoestambiénprogresivo,conalgunasdiferencias, dependiendodelsistemaempleado.Entodosloscasos,labieletasobrelaquese sujetaelamortiguadorseelevapocoalprincipio,paraacelerarsumovimientocuando laruedavaascendiendo,demaneraqueelrecorridodelamortiguadoraumentapara unmismodesplazamientodelarueda. Estossistemaspermitenademásgrandesrecorridosdelaruedatraserasinla necesidaddeemplearamortiguadoresconmuchodesplazamientoquesecalientan más,porlosmayoresrecorridosdelossistemashidráulicos.Alpoderregularel ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   81  recorridodelamortiguadorrespectodeldelaruedaavoluntad,sepuedenelegir grandesdesmultiplicaciones,demaneraqueunrecorridoelevadodelaruedano correspondaconunosemejanteenelamortiguador.  5.3.3Fuerzas Comosehavistoanteriormente,elrecorridodelaruedasedefinesegúnla posicióndemontajedelmuelleyvienerelacionadoconelparámetroVR. Enloscasosdeestudiodedicharelaciónesdemayorimportanciavercómo afectaalasfuerzasqueactúanenlarueda.Enunasituacióndinámicarealesto dependerádelavelocidaddemovimientodelamortiguador. Seestudiaránlosaspectoscinemáticosquevendránrelacionadosporla siguienteexpresión:  Fuerzaenlarueda=Fuerzaenelmuelle/VR  Hayquetenerencuentaelefectoquelaprecargadelmuelleproduce sobrelarueda.Siporejemploelmuelleestámontadoconunaprecargade50newton ylaventajamecánicaesde2:1,sobrelaruedaexistiráunaprecargaefectivade 50/2=25newton.  Otroaspectoquehayquetenerencuentasonlascargasquese transmitenalosrodamientossobrelosquepivotaelbasculanteyelbalancín.Para muellesmontadosenposiciónverticalcercadelaparteposteriordelbasculante,dan lugarapocacargaenlospivotamientos,yaquelareacciónselallevalacomponente normalqueexisteenelapoyorueda‐suelo.Sinembargo,losamortiguadores montadosenánguloylosdiseñosenvoladizoaumentanconsiderablementeestas cargas.Todoestonopuedeconsiderarseunproblemagrave,solohabráqueatendera escogerbienlosrodamientosparaevitarquesereduzcasuvidaútil.Habráquesumar ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   82  alacargaquesegeneraenelapoyounasobrecargaestimadaqueseproduceporlos tironesdelacadena.             Figura5.7.Direccióndelasfuerzassegúnposicióndelmuelle  5.3.4Energíadelmuelle Unmuelleesunalmacéndeenergía.Cuandosecomprimealmacenadicha energíaycuandoseexpande,lalibera. Hayquehacernotarqueunsistemadesuspensióndesperdiciaenergíaal comprimirsepuestoquelaenergíaseliberaalsistemaconvirtiéndolaencalor,elque finalmentesedisipaalmedioambienteengeneral.Estecaloresunefectoperjudicial yaquecalientaelairequesecomprimeysuefectividadsevereducida,aunquenode unamaneramuyinfluyenteenelsistemadesuspensión. Unsistemadesuspensióndebepoderdisiparlaenergíaqueseproducedebido afuertescompresionescomopuedenbachesosaltosenmotocicletasdecampo.La mayorpartedeladisipacióndeenergíasedebehacerduranteelrebote,yaquesiel golpedeamortiguaciónesdemasiadogrande,vaagenerargrandesfuerzasdurantela etapainicialdelmovimientodelasuspensión,cuandolavelocidaddedescargase encuentraensunivelmásalto,dandolugaraunreboteduro. Elcálculodelaenergíaalmacenadaporunresortepuedeserexpresadacomo: Energía (julios)= M uelle (N/m)* Compresión del muelle 2 (m) ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   83   Elvalorobtenidodeestaexpresiónnotieneencuentalaenergíaquese disiparíaenelmomentodelgolpe,asícomolaenergíaabsorbidaporelpilotoatravés delmovimientodelcuerpo.Elsistemaparaelqueseríaválidoesparaunsistema lineal,ynoprogresivo. Atravésdelsoftwareutilizadoparaelestudiodelsistemaprogresivose consigueconocerlaenergíaquealmacenaelmuellemediantelainserciónde diferentesparámetrosdelsistemadeamortiguacióntalescomogeometríadel conjunto,constantederigidezdelmuelle,radiodelaruedaetc. Másadelantesedetallaránlosdatosutilizadosparaelcálculo.  5.3.5Sistemaprogresivocontrasistemalineal Alnoserconstantelarigidezdelmuellealutilizarsistemasprogresivos,el cálculoseconvierteenalgomáscomplicado.Porellosetomaladecisióndeadquirir unsoftwareparaelestudiodelsistemadesuspensiónadiseñar. Elprogramautilizadoes“MotorcycleKinematics”deTonyFoale.Conesta herramientaelestudiosefacilitadeunamaneranotableyaqueconélsomoscapaces deconoceratravésdegeometríasymasasconocidas,lasfuerzasqueactuaríanenlos puntosdeunióndeloselementosyasípoderdimensionarlaspartesconstituyentes. Ademáslalecturaesdemuyfácilinterpretacióndebidoalhechodequesepueden obtenergráficasquenosdanlainformaciónsuficientepararealizarelestudio. ContodoestosecomparanlascurvasdeFuerzaenlarueda,contrael desplazamientoquesufrelaruedaparaunsistemalinealyunoprogresivo. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   84   Figura5.8.Fuerzaenlaruedavs.Desplazamientoverticaldelarueda  Paraunamismaprecargadelmuelleenambossistemasseobservaenlafigura 5.8queelsistemalineal(rojo)tieneunatendenciarectasegúnlaruedatraseraseva desplazando,mientrasqueelsistemaprogresivo(azul)tiendeaunacurva. Debidoalaprecargaexisteunafuerzainicialenlaruedaquevaaumentando conformelasuspensiónse“hunde”.Paraunrecorridodelaruedade130mmenel sistemalinealsellegaaunvalordefuerzaenlaruedade6000newtons,mientrasque enelsistemaprogresivoelvaloralcanzalos11000newtons.Estevalornosellegaráa alcanzarenlaruedaencasiningúncasoporqueseríaparalamáximacompresióndel muelle,locualenunsistemaprogresivoesmuydifícildeconseguir. Atendiendoaunacompresiónmediadelmuelle,conformea60mmde desplazamientoverticaldelarueda,sepuedeobservarqueelsistemaprogresivo transfieremenorfuerzaalarueda,conunadiferenciadeunos800newtons. Estacaracterísticapropiadelsistemaprogresivosehadetenerencuentaala horadeelegireldiseñomásconveniente. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   85  Alestardestinadoalacompeticiónexistenfenómenosquesehandeevitar, comoelhundimientodelasuspensiónenaceleraciones(squat)olapérdidade contactoentreruedatraseraysueloenfuertesfrenadas(dive).Dichoscasossonmás fácilesdeevitarinstalandounsistemaprogresivoconbieletasdesmultiplicadoraslas cualesofrecenmássuavidadenelcomportamientodinámicodelamotocicleta aportandoalpilotomejoressensaciones. Hayotrosmuchosfactoresalosquehayqueprestaratenciónparallegarauna adecuadasuspensiónenunmodeloenparticular.Elsistemalinealpuedesermuyútil paraotroscasos,peroaquíseharáhincapiéenlossistemasprogresivosyaquesonlos másproducentescuandosehablademotocicletasdecompetición.  5.4Característicaspropias Semuestraunbreveresumendelosprincipalestiposdesuspensióntrasera existentesenlaactualidad.  1.Conexióndirectadelmuellealbasculante. 2.Sistemadebieletaybalancín.Elejedepivotamientodelbalancínestáfijoal bastidordelamotoyelmuelleseaccionamedianteunenlaceconectadoconel basculante. 3.Amortiguadormontadoenelbasculante.Elamortiguadorsefija directamenteenelbasculanteyelbalancínconectaelamortiguadorylas bieletas.  Lostipos2y3tambiénpuedenllevarelpuntodeanclajedelamortiguadoral basculanteenelmismoejequeelanclajedelasbieletas,noteniendoningúnefecto sobrelascaracterísticasdinámicas.Estosehaceamenudoparaayudarconlos problemasdeespacioeneldiseñoyparanotenerquehacerunbasculantemás grandeparaalojarelapoyo. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   86  AdemásdeestostresprincipalestiposhayalgunosotroscomoelBMW "Paralever"ysistemasqueusanunpardebasculantes. Estossistemasseutilizan generalmenteparaproporcionaruncontroladicionalsobrelosefectosde“dive”y “squat”,ynoseránconsiderados.  5.4.1Conexióndirectaalbasculante Estetipodeconexiónabarcaeldiseñotradicionaldeamortiguadoresdobles conectadoscercadelfinaldelbasculante,asícomolosamortiguadoresenánguloyel tipocantileverconmonoamortiguador.  Paralostressistemasexistelinealidadenlasgráficasdedesplazamiento verticaldelaruedafrentealafuerzaenlarueda,asícomoenlaconstantederigidez delmuelle.                          ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   87       Conexiónalfinaldelbasculante.Seobservala simplicidaddelmontaje.Laimagenperteneceauna Bultacodelaño1960.           Conexiónenángulo.Laposicióndeanclajeenel basculanteestámásadelantadayformaángulo conlauniónalchasis.       SistemaCantilever.Muyusadoporla firmaYamahaenlos70´s.El amortiguadorseanclasobreuna triangulacióndelbasculante,de maneraquesuposiciónnoesvertical, sinoqueseencuentraenposicióncasi horizontalenlapartesuperiordel bastidorbajoeldepósitodegasolina. Dichosistemacarecedeprogresividad.    Imágenes5.9.Diferentestiposcomercialesdesuspensióntrasera.   ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   88   5.4.2Sistemabásicodebieletas Esunsistemamuyutilizadoyaquetienelacapacidaddesermuyversátilala horadedarconundiseñoqueseajustetantoalchasiscomoalbasculante,pudiendo cambiargeometríaensudiseñoparaevitarinterferencias,ytodoellosinsacrificar ningunacaracterísticadelsistemaencuestión.Semuestrantresejemplosdetipode montaje.Cabedecirquelasposibilidadessoninfinitas.  Figura5.10.Posiblesdiseñosdesujecióndelejedelbalancín  Tresposiblesdiseñosdelasujecióndelejedelbalancínyelsistemade enlace.Elmuellepuedesermontadohorizontalmenteoenángulo,yaseapordebajo oporencimadelbasculante,enfuncióndelaslimitacionesdeespacio,etc.Enalgunos casos,launiónfinaldelamortiguadorpuedesermontadoenelbrazodelbasculante, salvandoasílanecesidaddeofrecerpuntosdeanclajealaestructuradelbastidor principal. 5.4.2.1Muellemontadoenelbasculante  Avecespuedeserútilmontarelanclajedelamortiguadorenelbrazodel basculantecuandoseusaunejedebalancínyelsistemadebieletas.Estopuedetener ventajasencuantoalespacionecesarioypuedeevitarunaestructuraadicionaldela estructuraprincipaldelbasculante.Enlamayoríadeloscasoselamortiguadorestá montadocercadelejedepivotamientodelbasculanteynosupondráungranefecto sobrelascaracterísticasgenerales. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   89  Paratenerunaideadelefectodemontarelamortiguadorenelbasculante,se vaaconsiderarunamortiguadorsimpleyelsistemadeenlacecomosemuestraa continuación.Elmontajeenelbasculanteestalqueelmuellesemontaenlamisma posicióncuandolasuspensiónestácompletamenteextendida.Sepuedeobservarque paraunmovimientodelaruedadado,elamortiguadorexperimentaun desplazamientomayorcuandoseunealbasculante,quecuandosefijaalbastidor.En otraspalabras,lavelocidadefectivadelaruedaserámayoryeldesplazamiento máximodelaruedasereducirá.Estonoesunareglageneral,porquesielmuellese encuentradebajodelbasculanteentonceselmovimientodelaruedareduciríala compresióndelamortiguadordisminuyendolavelocidaddelaruedayaumentandoel desplazamientodelmuelle.   Amortiguadorconsujeciónalbastidor Amortiguadorconsujeciónenelbasculante  Enlossiguientesgráficos(figuras5.11y5.12)semuestran3curvasdiferentes. Laprimera(negro)muestralarigidezenlaruedafrenteaeldesplazamientoverticalde lamismaparaunadisposicióndelamortiguadormontadoenelbastidor.Lasegunda (verde)correspondeaunsistemaprogresivoconelamortiguadormontadoenel basculante,sinregularlosparámetros.Yporúltimo,laterceracurva(rojo)muestralas característicasconlarigidezdelmuelle,laprecargayelrecorridodelamortiguador ajustadosparadarlamismaholguraestáticayelmismodesplazamientocompletodel ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   96  Comosehadichoanteriormente,laopcióndemontardirectamenteel amortiguadorentreelchasisyelbasculanteevitaríaeldiseñarunaestructura adicional,peroenestecasosedescartaporqueelbrazocentraldelbasculantetiene unarigidezyespaciosuficienteparapodersoldarunapiezaquesirvaparaalojarlas bieletasyelmuelle.Sepuedeverlapiezadeapoyoenlafigura5.19.                Figura5.19.Posicióndelasorejetasenelbasculante  Conlosdosanclajesyaposicionadossoloquedaelegirladisposicióndel balancínenelconjunto.Lasdosopcionesson,unamontarloenelbasculantecon amortiguadorybieletasunidasalbastidor,ómontarelbalancínenelchasisy amortiguadorybieletasalbasculante. Unpuntoatenerencuentaalahoradeelegirsuposición,eselpensarpor dondevaapasareltubodeescapeunavezmontado.Sisusalidaeslateral,nohabría problemasalahoradedisponerelbalancínenelbasculanteyaquenoexistiría interferenciaalgunaentreloselementos.Peroporotrolado,sielescaperecorrela parteinferiordelamotocicletaparadarsalidabajoelbasculantepodríaexistir interferenciaalserelbalancínunapiezamóvil. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   97  Elespaciodelquesedisponealmontarelbalancínenelbastidorpermitiríaun fácilacceso,tantoalasbieletasparasuposteriorregulación,comoalmuellepara modificarlaprecarga. Pordichasrazonessejustificaelmontajedelbalancínenelbastidor.     Figura5.20.Predisposicióndeloselementosdelconjuntodesuspensióntrasera.  Unavezdeterminadalaposicióndeloselementos,lasiguientefaseesel estudiodelaposiblegeometríaquepuedentenerloselementos,esdecir,longitud mínimaymáximadelasbieletas,distanciaentreloscentrosdelbalancín,ylongitud conysinprecargadelmuelle. TodosestosdatosseanalizanacontinuaciónconelprogramadeTonyFoale, MotorcycleKinematics.  RÓTULAS BALANCÍN BIELETASBIELETAS AMORTIGUADOR ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   98  5.6Diseñodeloselementos 5.6.1EntornoSoftwareTonyFoaleMotorcycleKinematics Elprogramanosdamuchasposibilidadesdecálculo,peroaquísehará referenciaalapartequeconciernealasuspensióntrasera,comentandolosdatos necesariosparaqueelprogramarealicelosdiferentescálculosyasísepuedaobtener todalainformaciónnecesariaparadiseñarlageometríaquemejorseadaptealas condicionesimpuestasporgeometría. Enunaprimerapantalla(figura5.21)seeligeeltipodesuspensiónque sequiereestudiar.Elprogramapropone3tiposdiferentes,siendoelprimerouna unióndirectadelmuellealbasculanteyalchasissinsersistemaprogresivo.Elsegundo tipoessistemaprogresivoconbieletasybalancínunidoalchasis,yporúltimoeltercer tipo,sistemaprogresivoconunióndelbalancínalbasculante.              Figura5.21.Diferentestiposdesuspensionesquesepuedenestudiar. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   99  Unavezelegidoeltipodeconfiguraciónquemejorseadaptaalmodeloquese deseadiseñar,nosaparecelapantalladedatosdeentrada(Figura5.22).  Figura5.22.Pantalladedatosdeentrada. Comodatosinicialessepartedelbasculante.Lasmedidasnecesarias correspondenalaposicióndelejedepivotamiento,asícomoladistanciaentreéstey elejedeanclajedelarueda.Elotrodatoeslasituacióndelanclajedelmuelle. Elsiguienteapartadocorrespondealascaracterísticasdelconjuntomuelleamortiguador.Alserelelementocomercialqueponelaorganización,seconocenlas característicasnecesariasparacomenzarconeldiseño,comoporejemplolaconstante derigidezdelmuelle,osulongitudestática,asícomolamáximacompresiónposible delmuelle.Comovariableconlaquesepuedealterarelcomportamientodelconjunto seencuentralaprecargainicialalaqueestásometido.Paraeldiseñosepartedel muellesinprecarga,paramástardeprecargarlosifueranecesarioconelfindeajustar lacurvadeprogresividad. EnelapartadoMiscellaneusseencuentranlosvaloresdealturadelasiento, pesoquecaesobrelaruedatraseraasícomoelpesoyelradiodelamisma. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   100  Losdosúltimoscuadros,representanlosdatosquesepuedenvariarenel diseñohastaconseguirunmodeloaptoparaelconjuntofinal.Enelapartadode bieletaybalancínnosencontramoscomovaloresfijoslascoordenadasdelpuntode pivotamientodelbalancín,queennuestrocasoestádefinidoyaqueesunpuntofijo delchasis.Lasvariablesseránlasdistanciasentrelosladosdeltriángulodelbalancín, asícomolalongituddelasbieletas,queennuestrodiseñoseránregulablesparaasí podervariarlaprogresividaddelconjuntotrasero.Elanclajedelpiñónestádefinido porladisposicióndelmotorenelbastidor,siendodemenorimportanciaelpasoy númerodedientesdepiñónyrueda,queparaunamotodecompeticiónvaríansegún lascaracterísticasdelapista. Contodoslosdatosyaindicadossepuedeprocederasacarlasdiferentes gráficasqueproporcionaelprograma,hastauntotaldeocho,queproporcionan informaciónacercade: ‐Fuerzaenelmuelleyenlaruedaconrelaciónaldesplazamientoverticaldela rueda. ‐Rigidezenlaruedaconrelaciónaldesplazamientoverticaldelarueda. ‐Relacióndepalancaentreelmuelleylarueda(VR). ‐Compresióndelmuelleconrelaciónaldesplazamientoverticaldelarueda. ‐Ángulodeposicióndelbasculante. ‐Fuerzatransmitidaalejedegirodelbasculante. ‐Fuerzasenbalancínybieleta. ‐Energíaalmacenadaenelmuelle.  ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   101    Figura5.23.Sepuedeobservarenlapartesuperiordelaimagenlasdistintasgráficas quenosofreceelprograma.               ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   102  5.6.2Diseñodelosdistintoselementos Unavezsetieneeltipodeconfiguraciónquevaatenerelconjuntode suspensióntrasera,asícomounpredimensionamientogeneraldelaspartes constitutivas,quedarealizareldiseñodefinitivo. Enesteapartadosepresentanlosdiseñosfinalesquesibienporalgunarazón sehanvariadoalgunadesusformasfinales,noserándemayorconsideración,como puedenserelcasodechaflanesoredondeamientodearistasvivasparaaliviar tensiones.  AMORTIGUADOR ElprimerelementoalquesevaaaludireselamortiguadorSachs proporcionadoporlaorganización. Lacurvaderigidezpresentadaporelfabricanteeslasiguiente:  LaconstanteKdelmuelletieneunvalorde 117N/mmloqueequivaleadecirqueparacomprimirlo 1mmhacefaltaunafuerzade117Nó11,9kg. Ladistanciaenreposoentrelosdosejesdeanclaje esde277mm.Paralasnecesidadesdenuestroconjunto, dichadistancianoserásuficienteparamantenerlamotocicletaenlaposiciónde reposoparalaquehasidodiseñadaafindeobtenerunrepartodepesosdel50%‐50%. Estohasidoprevistoconantelaciónyyasehabíahabladodeaumentarladistancia entreapoyossoldandounaspletinasamododeorejetaalanclajeinferiordel amortiguador.Aumentandoelespesororiginalasícomolaanchura,seleconferiráal anclajeunamayorrigidezysepodránrealizarunostaladrosdemayordiámetropara asípoderadaptarsealdiámetrodelejequealojalasbieletasyelamortiguadoral basculante. Lasmedidasgeneralesdelmuelleproporcionadasporlacasafabricantese presentanacontinuaciónenlafigura5.24. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   103       Figura5.24.MedidasgeneralesdelamortiguadorSachs.   Ladistanciaoriginalde277mmsehaalargadohastaalcanzarunvalorde295mma travésdelasmencionadasorejetas.    Lalongitudenreposodelmuellees de106mm.      Figura5.26.Imagendelamortiguadorcomercial.   OrejetasOre j etas soldadas ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   104  BALANCÍN Atravésdelsoftwareutilizadoyaseposeenlasdistanciasfinalesalasquehan deestarlostrescentrossignificativosdelapieza.Laformafinaldelelementoesun triánguloconaristasdegranredondeoparaaliviartensiones.Elladodondesealojael amortiguadorestácompuestopordossalientesenlapieza.Eslazonamásconflictiva encuantoatensionesserefiere,poresemotivosehasobredimensionadolaanchura. Lasbieletasvanalojadasenlosextremosdeunejecónico.Dichoejeva montadosobreelbalancín. Elterceranclajecorrespondealagujeroquealojaelpernoqueuneelbalancín alchasis.Sobreesteagujerovamontadouncasquilloantifricciónquedisminuyeel coeficientederozamiento.Enlasiguientefiguravienenidentificadoslosanclajes.      Figura5.27.Esquematizaciónanclajesdelbalancín.  Elmaterialparaelprototipoencuestiónserealizaenunaceroalcarbonode construcciónF‐1140conlassiguientescaracterísticas: Tensiónmáximaderoturaσ R =680N/mm 2  Tensiónmáximadefluenciaσ F =320N/mm 2  Paraconstrucciónenserieseutilizaríaaluminio6063(UNE38.337)conlas siguientescaracterísticas: Tensiónmáximaderoturaσ R =245N/mm 2  Tensiónmáximadefluenciaσ F =200N/mm 2  Alojamientoeje apoyobieletas E j eancla j ealchasis Alojamientoamortiguador ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   105  Estealuminioespropicioparacoladacontinua.Encasodeconstrucciónen serieelbalancínsefabricaríaporfundición. Elcasquilloquevaalojadoenelespacioparaelanclajealchasisesdelacasa Schaefflerysuscaracterísticassonlasqueseobservanenlafigura5.28.      Figura5.28.Estecasquillodisminuirálafricciónenelpivotamientodelpernoque hacedeeje. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   112  Laposiciónserefierealadistanciaverticalqueexistiríaentreelsueloylarueda traserasielmuellesefueracomprimiendohastasuposiciónmáxima. Elanálisisdeelementosfinitosconelsoftwaredecálculoestructuralde CATIAserealizaporcada10mmdedesplazamientoverticaldelarueda,analizandoasí lastensionesqueseproducenenelapoyodepivotamientoyenlauniónconlas bieletasdebidoalafuerzaqueelmuelletransmiteparacadaunadelas8posiciones, hastaelmáximorecorridode75mm.     ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   113  POSICIÓN5mm    POSICIÓN15mm   ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   114   POSICIÓN25mm   POSICIÓN35mm   ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   115   POSICIÓN45mm   POSICIÓN55mm  ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   116   POSICIÓN65mm   POSICIÓN75mm  ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   117  Lazonaenlaqueseproducenlasmayorestensionesesenlasorejetasde unióndelmuelle,yaqueeslazonademenorespesorenlapiezaytieneuncambiode sección.ElvalordelamáximatensióndeVonMisesesde5,3*10 7 N/m 2 . Elmaterialdelqueestáhechoelbalancínesunaceroalcarbonode construcciónF‐1140conlassiguientescaracterísticas:  Tensiónmáximaderoturaσ R =680N/mm 2  Tensiónmáximadefluenciaσ F =320N/mm 2   Porlotantoelcoeficientedeseguridadresultantedelaestructuraenelcasode fallodereferencialafluenciaserá:  04,6 )/(10*3,5 )/(10*2,3 27 28  mN mN C adm F S     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conelprogramaMotorcycleKinematicsnoserásuperiora12000Ntomandoun recorridomáximodelaruedatraserade70mm,porloquelasbieletassoportaránlas cargasqueseletransmitan.     11307,85 07,85 35,3 285 113 320 207000**2 32 **2 35,3 82,84 26,954 22             rg Le E rg Le mm A I rg T  ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   120   EJESOPORTEDELASBIELETAS Seestudiaelcomportamientodelejeconelprogramadecálculoestructuralde laUniversidaddeZaragozaAMEB.Lascargasaintroducirsonlasobtenidasconel programadeTonyFoale,MotorcycleKinematics.Lamáximacargaquetransmitenlas bieletasasuapoyoparaunrecorridodelaruedade70mmesde12000N,porloque cadabieletatransmite6000Nasuapoyo.Lasuperficiedeapoyodelasrótulasdelas bieletasesde12mmporloquelacargaseconvierteendistribuidaydevalor6000(N) /12(mm)=500(N/mm). Elesquemadeladisposiciónqueadoptanlascargasenlageometríadelejees elsiguiente:    AtravésdelprogramaAMEBseobtieneelvalordelosmomentosflectores,con losquesecalcularáelvalordelcoeficientedeseguridadparaelejeencuestión.    ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   121   Elapoyodelasbieletastieneundiámetrode8mm.Sumóduloresistentea flexiónserá:  3 33 26,50 32 8* 32 *mm d Wf   ,porloquelatensiónalaqueestá sometidaenla zonamásdesfavorablees:  2 4 /51,286 26,50 10*44,1 mmN Wf Mf f     Latensiónresistenteparaelmaterialdeleje,aceroF‐1150,esde900N/mm 2 . Elcoeficientedeseguridadparaelejeesde:  14,3 51,286 900 Re  f sist Cs                 ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   128  CURVA2 Curvamuyprogresiva.Comienzoen22N/mmymáximode189N/mmparaun recorridode82,3mmdelaruedatrasera DISPOSICIÓNDELOSELEMENTOS   CURVADEPROGRESIVIDADKMUELLE‐DESPL.VERTICALDELARUED ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   129   CURVADEFUERZASENELAPOYO‐DESPL.VERTICALDELARUEDA                     ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   130  CURVA3 Curvaprogresiva.Comienzoen16N/mmymáximode65N/mmparaun recorridode105mmdelaruedatrasera.Curvablandaalcomienzo,conaltorecorrido delaruedatrasera. DISPOSICIÓNDELOSELEMENTOS   CURVADEPROGRESIVIDADKMUELLE‐DESPL.VERTICALDELARUEDA ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   131   CURVADEFUERZASENELAPOYO‐DESPL.VERTICALDELARUEDA                    ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   132  6.Estriberas 6.1Estudiodelaaplicación ElreglamentodeMotoStudentdejabalibertadparamontarunasestriberas comerciales,locualnoshubieraahorradotrabajoybastantedinero,yaquelos mecanizadosdeestapartenoscostaroncasimileuros.Nosotrosdesdeunprincipio decidimosdiseñartodosloscomponentesdelamoto,locualledaexclusividady encareceelproductofinal. Haynumerosasempresas,sobretodoeItaliaqueofertanuntodoelkit,con cambioporbieletas,freno,protegecadenasyademássonregulables.Losdiseñosyla calidadsonexcelentes,ytodoestoporunpreciomuchomásasequible.  Imagen6.1.Ejemplodekitdecompetición  6.2Diseño Elcubrecadenasesesencialyaqueelpilotopuedemeterlabotasinquereren elhuecoentreestriberaycadena. Encuantoalcambio,primeroseñalarquelamayoríadelospilotosllevanel sentidodelapalancadecambioalrevésdetodaslasmotoscomerciales. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   133  Existendosformasdediseñarelmecanismoquetransmiteelpiedelpilotocon elcambioparael100%delasmotosdecompetición.Enlasmotosdevelocidadel motorvamásadelantadoqueelpiedelpiloto,porlotantopuedesllevarlapalancade cambiohaciadetrás,loqueennuestromotorsignificaquelasmarchasvanalrevés.El motorGasGasalserdeendurosupalancadecambiovahaciadelante.Enlosdos casoslapalancadecambiogiraentornoalejedelcambio.   Imagen6.2.Seobservaladiferenciaentreladistanciadelejedecambiodelmotory laestribera.Enladeladerechaestámuycerca(cross)yenlaotralaestriberaesta muchomásretrasada(carretera).  Laotraopciónmuchomásrecomendableaunquetambiénmáscara,constade unsistemamecánico,uncuadriláteroarticuladoformadoporlapalancadecambio quegiraentornoalaestribera,unavarillaregulableconunarotulaencadaextremoy eladaptadorconestriadoyunaorejetaquegiraelejesecundariodelcambiohaciendo debarraconducida. Elpedaldefrenogiraentornoalaestriberaderecha,formaunapalancaque empujaelembolodelabombadefreno. Porlotantotenemoscomoobjetivodiseñarunasestriberasligeras,la cinemáticatantodelcambiocomodelfreno,yunoscubrecadenasseguros,todoello buscandounaestéticaatractiva,yaqueesunelementoqueestácompletamenteala vista. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   134   Imagen6.3.Enlasfotosseobservaelresultadofinalcompletodelasestriberas.Ala derechaelladodelcambioyalaizquierdaeldelfreno.  ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   135  7.Fabricacióndelprototipo 7.1Introducción  Enestaetapadelproyectolomásimportanteesconseguirunabuenarelación calidad‐preciodelprototipoyasuvezidearelproyectoindustrialdemotostudent*,el cualbásicamentetratadefabricarunaseriede400unidadesaunpreciocompetitivo dentrodelmercadoactual,aunquetenemosunpresupuestomuyajustadohemos conseguidomaterialesdealtagama,comoelaceroReynoldsutilizadoenporhondaen algunodesusdiseñosactuales.Acontinuaciónmostraremoseldiseñoyfabricaciónde losutillajesylaspiezasnecesarias. 7.2Chasis 7.2.1Estructuratubular  ElchasisestáformadoportubosdeaceroReynoldsde22mmdediámetroy espesorde1.25,6casquillosde40mmy8de25mm,ademásdelapipa.Exceptolos tubos,todolodemásesrelativamentesencilloybaratodefabricar.Parafabricarlos tubosesnecesariounutillajeespecial,ennuestrocasorealizaremoslaoperaciónen untorno.Mástardeloscasquillosharándeuniónentrelostubosqueconformaranel chasis,todosoldadomediantesoldaduraTIG.  Imagen7.1Resumendelafabricacióndelaestructuratubular ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   136  Tubos:6metrosdeaceroReynolds631   Imagen7.2.Tubosyacortadosypreparadosparasoldar. Pararealizarelcortedeltubodiseñamosunutillajeparaeltorno.Graciasalos programas3Dobtuvimoseldesplegadodecadatubo.Conestoobtenemosunbuen resultado.Loidealseríarealizarestaoperaciónenunafresadora,perocomonosotros soloteníamosuntornodecidimosaprovecharlo. Elutillajeconstadeunaplacade20mmdegrosorparaamarrarlaalamesadel torno,yaestasoldadouncasquilloparaagarrareltubo.Enelplatogarras,donde generalmentevalapieza,iralaherramienta.Montandounascoronasde22,25y40 mmquesonlosdiámetrosdeloscasquillosenlosquedebenencajarlostubos.Deeste modoconseguiremoslosfinalesdelostubosconlaformaquetendráensuunión.Se consiguenmedidasprecisasyelprocesodesoldaduraserámejorymásrápido.  Imagen7.3.Utillajeparacortarlostuboseneltorno,seestánhaciendolasroscasya queeltubovaapresiónmediantedostornillos,queenlapuntaestánredondeados paranodejarmarcaeneltubo. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   137  Imagen7.4.a.Numeracióndelostubosdelaestructuratubular.  Seexponelospasosparacortarlostubosporestemétodo:   Imagen7.4.b.Tuboyacortadoyalladoun desplegablesimilaralquesehacolocadoen esetuboantesdecortarse.Alseruntorno manualestaeslaformamássencillade obtenerunabuenaprecisión.     ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   144            Imagen7.14.Elchasismontadoenelpotro.Antesdehabercomenzadoelprocesode fabricación.  Detallesimportantes   Sujecióncarenado    Topede dirección derecho    Imagen7.15.Nodebemosolvidarnosdesoldarlasujecióndelcarenadoylostopes dedirección.     ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   145  7.2.3Subchasis Enlafabricacióndelsubchasisseutilizanlosmismosmétodosquepararealizar laestructuratubulardelchasisprincipal,yaqueesotraestructuratubular,aunque mássencilla.Tambiénrequiereunsencilloutillajequemantengalostubosensu posicióndurantelasoldadura.           Imagen7.16.Subchasisvistodesdearriba  7.2.4Cunadelmotor  Esteelementoconstadeuntubodobladoelánguloexactoyluegocortadocon muchaprecisión.Soldandouncasquilloencadaextremoparaunirloalaestructura tubularyalaplaca.Losotrosanclajes,paraelmotor,sesueldanmedianteunutillaje especialquemantieneatodosloscasquillosalineadosyenparalelo,ademásde controlarlaprofundidad,medianteunasvarillasroscadas.   ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   146           Imagen7.17.Untuboyadobladocortándoseenelutillajeespecialparaeltorno   7.3Elementosfabricadosexternamente 7.3.1Basculante  Lafabricacióndelbasculantedebeirparalelaaladelchasisparanoalargarel tiempototaldefabricación,requieremaquinariadeprecisióntantoparael mecanizadocomoparaelcorteypegadodelaschapasdealuminio.Portanto encargamoselbasculanteaempresasespecializadasencadapartedelosprocesos. Losdoscasquillos,lasujecióndelasuspensiónylasdospiezasquesujetanelejedela ruedatraserasefabricanenunafresadoradecontrolnumérico.Sedecideutilizar chapadealuminio6082de3mmdegrosorparaelcuerpodelbasculante, básicamenteporqueeslaaleaciónquemejorescaracterísticaspresentaencuantoa llevarnosaunresultadogeneralsatisfactorio,yaqueotrasaleacionesaunquecuentan mejorespropiedadesmecánicas,fallanenotrosaspectoscomolasoldadura.Porlo tantolaspiezasantesmecanizadastambiéndebenserdelmismomaterialpara conseguirunabuenasoldadura. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   147  Imagen7.16Semuestracomosemontacadaelementoqueformaelbasculante   Fabricaciónporpartes  Casquillosdelanteros: LosdossefabricanenuntornoCN,sondistintosporqueelejedelbasculante noessimétrico.Hayquetenermuchocuidadoconlastolerancias,yaquevanalojados unosrodamientosdeagujas.  Sujecióndelasuspensiónydelaruedatrasera: EstoselementossefabricanenunafresadoraCN,notienenmayor complicaciónyelpreciototalconloscasquillosincluidosnodeberíasobrepasarlos 200€.  Chapa: Estaparteresultamuchomáscompleja,lapartedelcortenosuponemuy complicadoexceptoporqueelcortedebesermuypreciso.Elsiguientepasoesel doblado,elmáscomplicado,principalmenteporqueesmuyfácilqueseproduzcan grietasaldoblar.Alserunprototipolamayoríadeempresasnoestánacostumbradas ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   148  arealizaresosdoblesenconcreto,porlotantoesmuyposiblequeelresultado satisfactorionosealcancealaprimera.  Soldadura: Aligualqueparasoldarelchasis,elbasculantesesueldamedianteTIGy tambiénesnecesariounpotrodesoldadura,enestecasounamesadesoldadura. Ademásdeayudarsededosutillajesqueunenymantienencoaxialestantoalos casquillosdelanteroscomoaloselementosquesujetanelejedelaruedatrasera.Se colocalascarasplanasinferioresdelosbrazos,yasoldadosyunidosporelperfil central,enlamesa,ysecolocanparalelosalamesalosutillajesquehacendeejes.Se midenlasdistanciasentrelosutillajesysesuelda.Elprocesoesbastanteartesanal, aunquelosresultadossonmuysatisfactorios.  Imagen7.17Montandolaruedatrasera.  7.3.2Tijas,estriberasyotroselementosdemecanizado  Muchosdeloselementosquecomponenunamotosonpiezasmecanizadas. Tambiénsuponenunagranpartedelgasto.Losacabadosdebensercomprobadosuna vezserecibanlaspiezas.Ysieldiseñoescorrectoestánlistasparamontar. ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   149   Imagen7.18.Tijasysemimanillares  Imagen7.19.Tijas,semimanillaresyestriberasdesmontadas.    ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   150  7.4PresupuestoGeneral   Imagen7.20.Todaslaspiezasqueformannuestramoto  AcontinuaciónsedetallaelgastoconIVAincluidoderivadosdelafabricación delprototipo.Adestacarladisponibilidadquenosbrindounpatrocinador cediéndonosunespacioensutallerparapoderfabricarelchasistubular,utillajesy realizarelmontaje.AquícontábamosconsoldadurasemiautomáticayTIGparaacero. Ademásdeunasierradecinta,untornomanual,untaladrodecolumnaygran cantidaddeherramientasmanuales.Estoabaratamuchoelcostedelafabricacióndel chasisyelmontaje,alrededorde2000€.    ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   151  Materialnecesarioparafabricarel prototipoPreciototal(€) Cantidad ESTRUCTURATUBULAR(Listadode materialesyherramientas)*925,841 TubosaceroReynolds1756 AISI316barradeø30mm26275mm AISI316barradeø45mm16350mm AISI316Tuboperforado75ext.40int 133175mm Calibre721 Gastototalencoronasdecorte603coronasde22,25y40mm Potrosoldadura3001 Botellaargon+antorcha+varillasde aporteaisi316143,841 Pinturachasis501 Elementosfabricadosenempresas privadas4900 Placasdealuminio4002(incluyedescuentopor patrocinio) Basculante12001 Soldaduradesubchasisycunamotor 2001 Tijas4502 Semimanillares2002 Estriberascompleta7002 Bieletasuspensióntrasera3001 Ejesydemáspiezasdetorno(mucha precisiónograntamaño)300Varios Anodizadotodosloscomponentesde aluminio501 Carenado1100 Elementosnormalizados500Todoslosrodamientosy tornillería Elementosdelmotor2170 MotorGasGas125cc15001 Carburador2501 Tubodeescape3001 Radiador1201 Kitinscripciónmotostudent (exceptuandoelbloquemotor)800 Desconocemoselvalorexacto, estacreemosqueesunabuena aprox. Suspensiones400Horquilladelanteray amortiguadortrasero Frenos200Manetas,pinzasydiscos llantas200Delanteraytrasera Prototipocompleto7745,841 ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   152  8.Resultadosenpistayoptimización Laprimerapruebaqueselerealizóalamotocicletafueverlaalturaque descendíalasuspensióntraseratomandocomoreferenciaunpuntodelsubchasis sometiéndolaalpesodeunpilotomediode60kg.Conesteprocesosecompruebaque larigidezenlaruedatraseraesaproximadaalaquenosdaelprograma. Pesopiloto=60(kg)=588,6(N) Alturadescendida=28,2(mm) Rigidezinicialenlarueda=588,6/28,2=20,87(N/mm)  Larigidezinicialenlaruedaesmuyaproximadaalacalculadaenlascurvas1,2 y3correspondientesalascurvasusadasenlaspruebasiniciales.      ESTUDIODEDISEÑOYFABRICACIÓNDEUNAMOTOCICLETA DECOMPETICIÓNDE125cc.   153  Conlascomprobacioneshechasdeaprietedeelementosfijantesse procedióalaspruebasdinámicas.Comotelóndefondoacudimosalcircuito“LaSelva” Hostalric,Girona.Estecircuitoposee2200metrosdepistaconunaanchurade10 metros,siendoaptoparamotosdecilindradamedia,con5curvasaderechasy6a izquierdas. Elpilotoprobadorestuvoenpistadurante3vueltasparaacomodarsea lamoto.Unaveztuvoeltactocogidoseleconfiguróunpocolasuspensión, acortándolelasbieletasen1cmparaevitarrebotesyaqueelcircuitoseencontrabaen tramosdemasiadobacheado.Trasunaprimeraimpresiónmagníficacomenzóarodar denuevohastauntotalde25vueltas,disminuyendotiemposencadatramohasta conseguirquedarseatansolo3segundosdelasmotosdePre‐GPqueestaban presentesdelamismacilindrada. Traslaprimerajornadadepruebasserevisarontodoslosaprietesya quelavibracióndurantetantasvueltaspuedellegaraaflojartornillosquenohansido apretadosenexcesoonosehansellado. Atansolounasemanadelacompeticiónsedecidiótrabajarencosas puntualesparanoperdermástiempoteniendolamotocicletalistapararodar.  Durantelos3díasquedurólacompeticiónlamotocicletasecomportó deunamaneraexcepcional,obteniendoenlafaseMSIdelacompetición,que comprendíaeldiseñodelamotocicletalasegundamejorpuntuaciónendiseño,yla mejorpuntuaciónencálculostécnicos. Enlaprimerafaseelequipologróestarentrelos6finalistas. Alolargodeldíadelsábadoserealizaronpruebasdinámicasporpartedelos pilotosdelarevistaMotociclismo.Sedisponíadeunslalomcompuestoporconos, rectadeaceleración,yfrenada.Contodoesto,lospilotospuntuabanlasmotocicletas segúnsuestabilidad,manejabilidadyaceleraciónyfrenada. TodosestosdatosjuntoconlaspruebasdeldomingoconformabanlafaseMSII. Duranteeldomingolaorganizaciónsorteópilotosalosdistintosequipos.Conelpiloto