SEGUNDO AVANCE PROBLEMA DE DISEÑO

SEBASTIAN GUAQUETA – 20151375404

NELSON CARDOZO – 20151375020

WENSESLAO MOYA – 20151375406

JAIME MARTÍNEZ – 20151375019

NICOLAS SENDER MORENO

Ing. VICTOR RUIZ

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

DISEÑO DE MÁQUINAS

FACULTAD TECNOLÓGICA

BOGOTÁ, OCTUBRE 2015.

ANALISIS ESTRUCTURAL DEL CHASIS VTH

Inicialmente tomamos el modelo CAD del chasis y lo entramos en el módulo de simulación de tensiones de software Autodesk Inventor, en donde fue diseñado.

Procedemos a colocar cargas en los puntos en los que se va a ejercer presión al momento de que el piloto use el VTH, luego a enmallar el sistema y a continuación a solucionar el problema.

Se aplican cargas de 1200 N en los puntos donde va recostado el sillín, y una carga de 250 N en el soporte de los platos donde es ejercida la carga de los pies.

Dándonos como resultado una tensión máxima de 66.8 Mpa, con un desplazamiento máximo de 1.29 mm y un factor de seguridad de 15.

Como grupo se decidió que una de las partes de nuestro VTH en donde es más necesario definir dimensiones óptimas es en el manubrio o timón del VTH debido a que según nuestro diseño el manubrio es una de las partes críticas a desarrollar por que no es una parte estandarizada y será desarrollada por nuestro grupo.

Para llevar a cabo este análisis es necesario enumerar los parámetros que tendremos en cuenta

Parámetros dimensionales

Nombre Características UnidadeslB1 Longitud barra 1 Barra que va del tenedor a la

barra 2mm

lB2 Longitud barra 2 Barra sobre la que maniobra el conductor

mm

lBt Longitud barra total Longitud total de las dos barras

mm

Di mmDE mmDT Diámetro del tubo que

conecta al tenedormm

Los parámetros externos corresponderán a:

Fuerza aplicada. Propiedades asociadas al material.

Nombre Características unidadesFuerza aplicada Fuerza que se aplica en el

extremo de la barra 2N

Resistencia Máxima admisible Módulo de elasticidad del material utilizado

Nmm2 MPa

Los parámetros de estado que se evidencian para el manubrio serán los siguientes.

Nombre Características UnidadesMomento flector Momento producido por la

fuerza con respecto a un punto determinado a lo largo de la longitud.

N.mm

Esfuerzo normal Esfuerzo sobre la sección transversal

Nmm2

Momento de inercia de area Distribución del área con respecto a un eje centroidal

mm4

Parámetro Objetivo en este caso se va a minimizar el volumen asumiendo que la densidad del material es homogénea en todo el elemento por lo tanto si se minimiza el volumen se minimiza el peso.

Nombre Características UnidadesVolumen Volumen total del manubrio mm3

Relaciones funcionales

1. Momento flector

M=F∗lBT

2. Momento de inercia

I=π∗(d4

e−d4i)

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3. Esfuerzo normal

Está definido como

Planteándolo nuevamente en términos de los parámetros dimensionales y la fuerza se tiene que:

De la misma forma se puede definir el esfuerzo normal en las secciones de 33 diámetro externo d2.

La restricción se completa definiendo que el esfuerzo normal debe ser menor que el admisible del material S de forma que

4. RestriccionesPor razones ergonómicas el valor de Di no será inferior a 20 mm ni superior a 35mm

Di<35mmDi≥35mm

5. Función objetivo.

V=2∗[ π∗(D2E−D

2i)

4 ]∗lB 2+π∗(D2

E−D2i)

4∗(2∗lB1−2∗lB2 )

Sistema de frenos.

Sistema de dirección.

El sistema de dirección de un vehículo consiste de variadas partes, las cuales actuando en conjunto hacen que el vehículo siga el rumbo deseado por el piloto. El análisis de este complejo sistema depende de sus posibles configuraciones, ubicación general en el vehículo y métodos de accionamiento.