Suspension

DISEÑO DEL SISTEMA DE SUSPENSION DE UN VEHÍCULO MONOPLAZA TIPO FORMULA SENA

EDGAR YOBANY BUITRAGO BETANCOURT C.C. 1128423595

TRABAJO PRESENTADO COMO REQUISITO PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO MECÁNICO

ASESOR: ING. JUAN FERNANDO RAMIREZ DOCENTE ESCUELA DE MECATRONICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLIN

FACULTAD DE MINAS

2011

AGRADECIMIENTOS

Agradezco en primer lugar a Dios por proveer la vida y darme la oportunidad de disfrutarla; a mi Familia por su apoyo incondicional, al profesor Juan Fernando Ramírez por su asesoría técnica y por invitarme a participar en la Formula Sena.

A los Compañeros de la Escudería Sagitta por su amistad y por su aporte en el equipo con trabajo y buenas ideas, al Ingeniero Julián Sierra Pérez por ser la guía del equipo y un ejemplo a seguir.

Agradezco a mis amigos y compañeros de Universidad y en general a todas aquellas personas que hicieron posible que este proyecto saliera adelante.

CONTENIDO

INTRODUCCION pág.

8

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

9

OBJETIVOS

10

1. CAPÍTULO 1: Estado Del Arte

11

1.1 RESORTES 11

1.1.1 Terminología usada en el estudio de resortes 12

1.1.2 Resortes de espira 12

1.1.3 Resortes de hojas 13

1.1.4 Resortes de barra de Torsión 14

1.1.5 Resortes de Aire 14

1.2 AMORTIGUADORES 15

1.3 PUNTALES 17

1.4 NEUMÁTICOS 18

1.4.1 Función y tipos de neumáticos 18

1.4.2 Tipos de neumáticos 19

1.4.3 Ruedas 20

1.5 TIPOS DE SUSPENSIÓN 21

1.5.1 Suspensión dependiente 21

1.5.2 Suspensión independiente 22

1.5.3 Parámetros geométricos de suspensión y dirección 26

1.5.4 Parámetros cinemáticos de la suspensión 32

1.6 BARRAS ESTABILIZADORAS 33

2. CAPÍTULO 2: Diseño conceptual del sistema de suspensión 34

2.1 Metodología de diseño 33

2.1.1 Clarificación de objetivos 34

2.1.2 Análisis funcional 36

2.1.3 Generación de alternativas 36

2.1.4 Selección de alternativas 39

2.1.5 Descripción de la alternativa 42

3 CAPÍTULO 3: Diseño para dar forma 44

3.1 Metodología de Diseño para dar forma 44

3.1.1 Requerimientos del diseño para dar forma 45

3.1.2 Dibujos a escala de las restricciones espaciales 46

3.1.3 Análisis de diseño 47

3.1.4 Ángulos importantes y sistemas de ajuste 48

3.1.5 Rediseño de la suspensión 49

3.1.6 Análisis dinámico y validación por elementos finitos 54

3.1.7 Verificación de las frecuencias naturales del sistema 64

4 CAPÍTULO 4: Proceso de Construcción 67

4.1 Fabricación de las tijeras 67

4.2 Elementos comerciales y anclaje 68

4.3 Ajuste y puesta a punto del sistema de suspensión 68

4.4 Algunas Imágenes Formula SENA: Válida Tocancipá 70

5 CONCLUSIONES 71

6 BIBLIOGRAFIA 72

CONTENIDO DE FIGURAS

Figura 1.Resortes en movimiento 11

Figura 2.Terminología y extremos típicos de resortes de espiras 13

Figura 3. Resorte de hojas 13

Figura 4. Geometría básica de un resorte de torsión 14

Figura 5. Geometría básica de un resorte de aire. 15

Figura 6. Amortiguación 15

Figura 7. Tipos comunes de amortiguadores 16

Figura 8. Ensamble de un Portamangueta. 18

Figura 9. Funciones del neumático. 19

Figura 10. Neumáticos de construcción diagonal. 19

Figura 11. Neumático de construcción radial. 19

Figura 12. Diseño típico de una llanta de un automóvil. 20

Figura 13. Suspensión Panhar rod. 21

Figura 14. Suspension Watts Link 22

Figura 15. Suspensión Hotchkiss 22

Figura 16. Suspensión Mc Pherson 23

Figura 17. Evolución de la suspensión doble tijera 24

...