Diseño y fabricación de basculante de competición para motostudent 2023

Abstract

Este proyecto surge como consecuencia del diseño de una motocicleta de competición para la competición de “MotoStudent VII Edition”, la cual engloba el diseño de una gran cantidad de sistemas y mecanismos que la componen, como puede ser el chasis, sistema de admisión y de escape, basculante, aerodinámica, y demás componentes. Aunque este TFG comprende únicamente el estudio, diseño, desarrollo y fabricación del basculante de la motocicleta del equipo de estudiantes “Sodercan UC Racing” de la Universidad de Cantabria. Para ello, en primer lugar, se realiza un diseño geométrico 3D a través del programa CAD, Autodesk Inventor, ajustándose a las necesidades geométricas del proyecto. En segundo lugar, se realiza el cálculo de fuerzas externas a las que se someterá el basculante en condiciones extremas, como cargas estáticas y dinámicas, aceleración máxima, paso por curva, etc... Para ello, se analiza la motocicleta completa mediante métodos analíticos para obtener las cargas a las que se somete al basculante en los escenarios más desfavorables. Posteriormente, se analizan las tensiones y deformaciones producidas por los esfuerzos estáticos y dinámicos del componente en los escenarios planteados, mediante el desarrollo de un modelo de elementos finitos. Además, se realiza un análisis a fatiga y modal del sistema, con el objetivo de conocer el comportamiento dinámico del basculante. Por último, se fabricará el último diseño creado, para así posteriormente ensamblarlo con el resto de la motocicleta.

This project arises as a result of designing a racing motorcycle for the "MotoStudent VII Edition" competition, which includes the design of numerous systems and mechanisms that comprise it, such as the chassis, intake and exhaust system, swingarm, aerodynamics, and other components. However, this Bachelor's thesis solely focuses on the study, design, development, and fabrication of the motorcycle swingarm for the student team "Sodercan UC Racing" from the University of Cantabria. Firstly, a 3D geometric design is created using the CAD program Autodesk Inventor, tailored to the project's requirements. Secondly, the calculation of external forces to which the swingarm will be subjected under extreme conditions is performed. This includes static and dynamic loads, maximum acceleration, cornering forces, and more. The complete motorcycle is analyzed using analytical methods to determine the loads imposed on the swingarm in the most unfavorable scenarios. Subsequently, the stresses and deformations resulting from static and dynamic loads on the component are analyzed in the proposed scenarios, utilizing a finite element model. Additionally, fatigue and modal analyses of the system are conducted to understand the dynamic behavior of the swingarm. Finally, the final design will be manufactured and subsequently assembled with the rest of the motorcycle.