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DISEÑO, CONSTRUCCIÓN E IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS DE SUSPENSIÓN, DIRECCIÓN Y FRENOS DEL VEHÍCULO DE COMPETENCIA FÓRMULA SAE 2012 PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN.

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Presentación del tema: "DISEÑO, CONSTRUCCIÓN E IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS DE SUSPENSIÓN, DIRECCIÓN Y FRENOS DEL VEHÍCULO DE COMPETENCIA FÓRMULA SAE 2012 PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN."— Transcripción de la presentación:

1 DISEÑO, CONSTRUCCIÓN E IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS DE SUSPENSIÓN, DIRECCIÓN Y FRENOS DEL VEHÍCULO DE COMPETENCIA FÓRMULA SAE 2012 PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO AUTOMOTRIZ CRUZ CASTRO GABRIEL ARTURO MESÍAS IZURIETA DIEGO FERNANDO Latacunga, Febrero del 2013

2 SISTEMA DE SUSPENSIÓN SISTEMA DE DIRECCIÓN SISTEMA DE FRENOS

3 SISTEMA DE SUSPENSIÓN OBJETIVOS DE DISEÑO GEOMETRÍA DE SUSPENSIÓN DIMENSIONAMIENTO DE VEHÍCULO FRECUENCIA DE FUNCIONAMIENTO DE SUSPENSIÓN

4 LÍMITE VELOCIDAD DE VUELCO TRANSFERENCIA DE CARGA DEL VEHÍCULO AL EJE DE BALANCEO TRANSFERENCIA LONGITUDINAL DE CARGA DEL VEHÍCULO CONFIGURACIÓN Y PARTES DE LA SUSPENSIÓN ANÁLISIS DE INGENIERÍA ASISTIDA

5 OBJETIVOS SISTEMA DE SUSPENSIÓN Garantizar un comportamiento dinámico óptimo del vehículo. Cumplir con las restricciones impuestas por el reglamento del la fórmula SAE Enmarcar los objetivos generales del diseño del vehículo.

6 EJE DELANTERO

7 EJE TRASERO

8 CONFIGURACIÓN PUSH-ROD

9 DIMENSIONAMIENTO SISTEMA DE SUSPENSIÓN

10 ALTURA DE CENTRO DE MASA NO SUSPENDIDA EJE DELANTERO EJE TRASERO

11 ALTURA DEL CENTRO DE GRAVEDAD

12 EJE DELANTERO EJE TRASERO DISTANCIA DE EJES RESPECTO AL CENTRO DE GRAVEDAD

13 PARÁMETROSIMBOLOSMAGNITUDUNIDAD Masa Total del Vehículom340kg BatallaB1570mm Ancho de Vía Delantero1403mm Altura del centro de masas delantero masa no suspendida 273,168mm Altura del eje de Balaceo Eje Delantero124,602mm Distancia del eje delantero hasta el centro de gravedad875,361mm Distancia del eje trasero hasta el centro de gravedad694,639mm Altura del Eje de balanceo Eje trasero122,545mm Altura del centro de masas trasero masa no suspendida265,592mm Ancho de vía trasero1203mm Distancia del centro de Gravedad al eje de balanceod212,915mm Altura del centro de balaceo colineal al centro de gravedad 121,494mm

14 FRECUENCIA DE FUNCIONAMIENTO DE LA SUSPENSIÓN

15 LÍMITE VELOCIDAD DE VUELCO

16 VELOCIDAD LÍMITE DE VUELCO CRÍTICAS

17 TRANSFERENCIA TOTAL LATERAL DE CARGA EJE DELANTERO

18 TRANSFERENCIA TOTAL LATERAL DE CARGA EJE TRASERO

19 TRANSFERENCIA DE MASA DURANTE LA ACELERACIÓN

20 TRANSFERENCIA DE MASA EN FRENADA BRUSCA

21 CONFIGURACIÓN Y PARTES DE LA SUSPENSIÓN NEUMÁTICO MANGUETA CONJUNTO MUELLE-AMORTIGUADOR

22 SUSPENSIÓN TRASERA BARRA ESTABILIZADORA RÓTULA BUJE

23 SISTEMA DE DIRECCIÓN

24 CONFIGURACIÓN Y PARTES DEL SISTEMA DE DIRECCIÓN OBJETIVO DE DIRECCIÓN GEOMETRÍA DE DIRECCIÓN CÁLCULOS DE DIRECCIÓN

25 OBJETIVO DEL SISTEMA DE DIRECCIÓN Permitir el control direccional suficientemente preciso para realizar trazado en curvas, bajo solicitaciones laterales extremas

26 GEOMETRÍA DE LA DIRECCIÓN

27

28

29 CÁLCULO ÁNGULOS DE DERIVA

30 EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DIRECCIONAL FUERZAS LATERALES

31 ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DIRECIONAL

32 DERRAPE EN CURVA ACELERACIÓN MÁXIMA EN CURVA VELOCIDAD MÁXIMA EN CURVA

33 CONFIGURACIÓN Y PARTES DEL SISTEMA DE DIRECCIÓN VOLANTE MECANISMO DE LIBERACIÓN COLUMNA DE DIRECCIÓN JUNTA UNIVERSAL CREMALLERA MANGUETA DELANTERA

34 SISTEMA DE FRENOS

35 OBJETIVOS PROCESO DE DISEÑO CONFIGURACIÓN Y PARTES DEL SISTEMA DE FRENOS

36 Objetivo del sistema de frenos Alcanzar una desaceleración entre 1,6 y 2 G´s Lograr una distancia de frenado de 100 a 0 Km en menos de 25 m

37 Proceso de diseño del sistema de frenos C Á LCULO DE TRANFERENCIA DE PESOS DISE Ñ O DEL SISTEMA DE FRENOS C Á LCULO FUERZA DE FRENADO C Á LCULO PAR DE FRENADO DATOS DEL VEHÍCULO PESO DIMENSIONAR DEL DISCO DE FRENADO CÁLCULO FUERZAS EN EL PEDAL DE FRENO Y REPARTIDOR DE FRENADA CÁCULO DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES GENERADAS POR LAS BOMBAS DE FRENO R DIMENSIONAR COMPONENTES PEDAL DE FRENO REPARTIDOR DE FRENADA DI Á METRO PIST Ó N BOMBA DI Á METRO PIST Ó N MORDAZAS

38 Proceso de diseño del sistema de frenos DESACELERACIÓN 1,6 – 2 G´s SISTEMA DE FRENOS SI NO CÁLCULO FUERZAS LINEALES GENERADAS EN CADA PINZA DE FRENO CÁLCULO FUERZAS DE FRICCIÓN, CONTACTO DISCO- PASTILLA CÁLCULO DE PARES DE FRENADO GENERADOS POR EL CONTACTO DISCO- PASTILLA CÁLCULO FUERZA TOTAL DE REACCIÓN ENTRE EL VEHÍCULO Y LA CALZADA CÁLCULO DESACELERACIÓN DEL VEHÍCULO CÁLCULO DISTANCIA DE FRENADO R

39 C á lculo de tranferencia de pesos

40 C á lculo fuerza de frenado

41 C á lculo par de frenado

42 Dimensionar del disco de frenado

43 Dimensionar componentes CARACTERÍSTICAVALORUNIDAD Masa Delantera150kg Masa Trasera190kg D ef,disco,d 0,230m D ef,disco,t 0,230m Relación pedal3:1 Repartidor de frenada30% Diámetro pistón bomba0,168m Diámetro pistón pinza,d0,0425m Diámetro pistón pinza,t0,0425m Área pistón pinza,d0,14m2m2 Área pistón pinza,d0,14m2m2 Fuerza en el pedal200N µ,pad 0,41

44 Cálculo fuerzas en el pedal de freno y repartidor de frenada

45 Cálculo distribución de presiones generadas por las bombas de freno

46 Cálculo fuerzas lineales generadas en cada pinza de freno

47 Cálculo fuerzas de fricción, contacto disco-pastilla

48 Cálculo de pares de frenado generados por el contacto disco-pastilla

49 Cálculo fuerza total de reacción entre el vehículo y la calzada

50 CÁLCULO DESACELERACIÓN DEL VEHÍCULO

51 CÁLCULO DISTANCIA DE FRENADO

52 Modelación del sistema de frenos

53

54 Configuración y partes del sistema de frenos

55

56

57

58 GRACIAS POR LA ATENCIÓN

59 ANÁLISIS DE INGENIERÍA ASISTIDA Ansys 14.5 (Static Structural – Transient Structural – Explicit Dynamics) Ns = 4,33

60 ANÁLISIS DE INGENIERÍA ASISTIDA Barra push-rod delantera Barra push-rod trasera Rocker delantero Rocker trasero Mangueta Brazo de dirección Barra de dirección Acople de dirección


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