Diseño y fabricación de la tijas de motocicleta para la competición MotoStudent

Abstract

El presente proyecto se centra en el diseño y fabricación de las tijas de la motocicleta que representará a la Universidad de Cantabria en la octava edición de la competición MotoStudent. Partiendo del modelo empleado en la edición anterior, el objetivo principal ha sido mejorar tanto el peso como el rendimiento del componente, teniendo en cuenta las limitaciones económicas del equipo y los medios disponibles por parte de las empresas colaboradoras encargadas de su fabricación. Durante el desarrollo del proyecto, se han propuesto y evaluado diferentes modelos de tijas. Tras su análisis estructural, se seleccionó el diseño que presentaba mayor resistencia frente a los distintos escenarios de carga a los que se verá sometido durante la competición. Además del análisis estático, se ha realizado un estudio a fatiga y un análisis modal con el objetivo de garantizar la fiabilidad del componente frente a esfuerzos repetitivos y asegurar su comportamiento dinámico óptimo. Una vez definido el diseño final, se ha detallado el proceso de fabricación. Se ha justificado la elección del material utilizado, así como la máquina herramienta empleada para su mecanizado. Finalmente, se ha elaborado el correspondiente programa de mecanizado, obteniendo el código G necesario para su producción.

This project focuses on the design and manufacturing of the triple clamps for the motorcycle that will represent the University of Cantabria in the eighth edition of the MotoStudent competition. Triple clamps,also known as “triple trees”,are structural components of a motorcycle’s steering system. Their main function is to connect the front fork to the chassis while allowing the front wheel to steer. They consist of two pieces,upper and lower clamps,that hold the fork tubes and are fixed to the steering stem. As such, they are critical components for both the front-end rigidity and the maneuverability of the motorcycle. Starting from the model used in the previous edition of MotoStudent, the main goal of this project was to improve the design in terms of weight and performance, while considering the economic limitations of the team and the manufacturing capabilities of the collaborating companies. Throughout the development process, several triple clamp designs were proposed and analyzed. The final design was selected based on its superior mechanical resistance under all loading conditions expected during the competition. In addition to static structural analysis, both fatigue and modal analyses were performed to evaluate the component’s behavior under cyclic loads and its dynamic response to vibrations, respectively. Once the final design was validated, the manufacturing process was detailed: the selected material was justified, the CNC machinery used was specified, and the corresponding G-code for machining was generated.