Proyecto de diseño y análisis por el método de los elementos finitos, del conjunto biela-cigüeñal de un ciclomotor

Abstract

OBJETO DEL PROYECTO El objeto del proyecto es el diseño del grupo bielacigüeñal de una motocicleta tipo ciclomotor de cilindrada inferior a los 50 c.c. Se efectuará también el estudio y análisis mediante el método de elementos finitos. DESARROLLO DEL PROYECTO Antes de empezar con el proyecto en sí, es necesario efectuar una toma de contacto con la materia que se va a estudiar. En primer lugar búsqueda de bibliografía sobre el tema; punto éste muy difícil, debido a que en la fabricación de ciclomotores no interesa (relación calidadprecio) el estudio en profundidad mediante elementos finitos. Por ello, no se ha encontrado bibliografía realmente conectada con el tema en estudio. PRIMERA FASE: DISEÑO DE PLANOS DE LOS COMPONENTES Para el diseño de los planos empleamos un ordenador tipo PC 486. El software utilizado es el programa de diseño asistido por ordenador "AUTOCAD Vll." La razón para el empleo de diseño asistido por ordenador es la capacidad de modificar los planos sin necesidad de iniciar de nuevo el plano por completo.El programa tiene un módulo de modelado de sólidos (AME} con el que es posible dibujar en tres dimensiones directamente, pudiendo posteriormente obtener secciones para planos de acotación. SEGUNDA FASE: ESTUDIO DE SOLICITACIONES En esta fase del proyecto estudiaremos el mecanismo biela-manivela de un vehículo motocicleta tipo ciclomotor en profundidad, considerando desde la cinemática hasta la dinámica del mismo. Obtendremos finalmente las cargas a que se ven sometidos, tanto la biela como el cigüeñal en un ciclo de trabajo, para su posterior estudio. TERCERA FASE: RESOLUCION POR EL METODO DE ELEMENTOS FINITOS En esta tercera fase, una vez estudiadas las cargas a que va a estar sometido el conjunto y cada una de las piezas por separado, procedemos al estudio por elementos finitos de cada una de las piezas por separado. En el presente estudio, parte fundamental del proyecto, emplearemos uno de los XTERMINAL de una estación de trabajo "SILICON GRAPHICS" tipo IRIS, operando bajo sistema operativo IRIX 4. 1; como software el programa "MECHANICA V3. O" de "Rasna Corporation". El trabajo ha sido realizado en el laboratorio interdepartamental de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales del !.C.A.!. Se han desarrollado diferentes análisis del sólido biela; de todos ellos, se incluye en el proyecto el último y más completo, junto con un análisis de los modos de vibración de la biela. A través de los citados análisis se ha llegado a la conclusión de la validez del disefio efectuado, como se demuestra profusamente en el proyecto. El estudio de la segunda pieza en análisis, el cigüefial, ha resultado sensiblemente más complicada, al ser ésta una pieza de geometría complicada sometida a carga al tiempo que describe un movimiento de rotación sobre sus apoyos. Se han considerado las cargas que recibe, efectuando el estudio cada 30' de giro del cigüefial, ya que en esta pieza no es trivial saber cual es la posición más des favorable como ocurría en la biela. Los resul tactos vienen indicados en la memoria del proyecto, observándose la validez del disefio de esta pieza. Para mayor información sobre el tema dirigirse al proyecto adjunto.