martes, 15 de febrero de 2011
Montaje de la transmisión en el chasis
Después de fabricar los soportes y la carcasa, es el turno de la corona. Se compra una corona en "bruto", eligiendo el número, ancho y el paso de los dientes. Para adecuarla a nuestro diferencial, se le taladran unos agujeros donde se atornillará al diferencial:
Con el fin de hacer el monoplaza lo menos pesado posible, se le hace una aligeración a la corona:
Con todo ya, procedemos al montaje de toda la transmisión en el chasis, soldando unas orejas a las que posteriormente fijaremos los soportes y los tensores mediante una barra roscada y unas rótulas. La soldadura se llevó a cabo en Elorrieta Erreka Mari:
Y poco a poco ir "rellenando" el chasis de cosas:
Con los palieres ya montados:
Y por último la fabricación del protector de la cadena, obligatorio en la competición:
Con el fin de hacer el monoplaza lo menos pesado posible, se le hace una aligeración a la corona:
Con todo ya, procedemos al montaje de toda la transmisión en el chasis, soldando unas orejas a las que posteriormente fijaremos los soportes y los tensores mediante una barra roscada y unas rótulas. La soldadura se llevó a cabo en Elorrieta Erreka Mari:
Y poco a poco ir "rellenando" el chasis de cosas:
Con los palieres ya montados:
Y por último la fabricación del protector de la cadena, obligatorio en la competición:
Fabricación: carcasa diferencial
El diferencial funciona bañado en aceite. En el coche del que es originario, el Daewoo Matiz, va montado dentro de la caja de cambios, rellena de aceite; pero al sacarlo para montarlo en nuestro monoplaza hemos tenido que diseñarle una carcasa para poder tenerlo bañado en aceite.
sábado, 29 de mayo de 2010
Fabricación: soportes transmisión
Después del diseño llega la fase de fabricación. Todo lo que se ha ido diseñando en el ordenador hay que hacerlo realidad. Muchas de las piezas se modifican para facilitar la fabricación, siempre y cuando el "diseño general" lo permita, lo que conlleva un abaratamiento en el precio de la misma y un menor tiempo de fabricación.
Las primeras piezas fabricadas son los soportes de la transmisión, íntegramente hechas en el IES Saturnino de la Peña (Sestao). Son dos piezas que sujetan los "brazos" de la salida del diferencial y donde se apoyan todas las piezas del conjunto. A su vez, están sujetas al chasis mediante los tensores, por una parte, y directamente a las orejas del chasis, por la otra.
Debido a la maginitud de las fuerzas que soportan (sobre todo la más cercana a la corona), se ha de elegir un material muy resistente, pero que tampoco resulte muy pesado. Todo tiene que ser muy fiable y no romper, pero también tiene que ser lo más ligero posible. Mediante el ordenador, se han realizado los estudios previos para dimensionar las piezas y observar el comportamiento de éstas frente a las fuerzas que sufrirán.
El material elegido fue la aleación Aluminio 6082 - T6 por su alto módulo de elasticidad y baja densidad (poco peso). Además de la gran ventaja que tiene en aluminio frente al acero a la hora de trabajar en tornos, taladros, sierras...
A continuación dejo un video de lo que fue el proceso de fabrición de los soportes:
Las primeras piezas fabricadas son los soportes de la transmisión, íntegramente hechas en el IES Saturnino de la Peña (Sestao). Son dos piezas que sujetan los "brazos" de la salida del diferencial y donde se apoyan todas las piezas del conjunto. A su vez, están sujetas al chasis mediante los tensores, por una parte, y directamente a las orejas del chasis, por la otra.
Debido a la maginitud de las fuerzas que soportan (sobre todo la más cercana a la corona), se ha de elegir un material muy resistente, pero que tampoco resulte muy pesado. Todo tiene que ser muy fiable y no romper, pero también tiene que ser lo más ligero posible. Mediante el ordenador, se han realizado los estudios previos para dimensionar las piezas y observar el comportamiento de éstas frente a las fuerzas que sufrirán.
El material elegido fue la aleación Aluminio 6082 - T6 por su alto módulo de elasticidad y baja densidad (poco peso). Además de la gran ventaja que tiene en aluminio frente al acero a la hora de trabajar en tornos, taladros, sierras...
A continuación dejo un video de lo que fue el proceso de fabrición de los soportes:
sábado, 22 de mayo de 2010
Transmisión: diseño
El diseño es el inicio del proceso. Antes de ponerse a fabricar nada hay que pensarlo y plasmarlo sobre el "papel"; y lo pongo entre comillas porque ya nada se dibuja en papel. Directamente se pasa de nuestra cabeza al ordenador utilizando programas de diseño.
En nuestro caso hemos diseñado todas las piezas del coche en Catia. Gracias a este tipo de programas, cada grupo dentro del equipo que se dedica a diseñar una parte del coche (motor, chasis, transmisión, ruedas y frenos, dirección, suspensión, carrocería,...) tiene gran libertad de trabajo, y a medida que se van diseñando las cosas, se va poniendo en común entre todos los grupos para ir uniendo todas las partes en una: el ansiado coche.
Éste fue uno de las primeros diseños de la transmisión. En un principio, se pensó en unos soportes alargados, y las orejas soldadas a los tubos inferiores de la parte posterior del chasis. Estaba diseñado para un diferencial LSD de Honda, diferencial que no se pudo encontrar, Por esto, y por problemas de compatibilidad con la suspensión trasera, se tuvo que buscar otro diseño.
Aún sin determinar el diferencial que usaríamos, se realizó este diseño, en el que el principal cambio es la posición de los soportes, ahora soldados en los dos tubos finales del chasis.
Tras varios días de búsqueda por desguaces, nos decidimos por un diferencial comercial de Daewoo, más concretamente de un Daewoo Matiz. Su gran ventaja es su reducido peso y tamaño, y lo económico que salió. Por contra, es demasiado simple y no es autoblocado ni tiene sistema de antideslizamiento alguno, lo que a priori debería ser perjudicial en el circuito. Creemos que, debido a la escasa potencia del monoplaza (limitados por normativa) y el tipo de competición que es la Fórmula Student, no habrá ningún problema con este diferencial.
Otra de las pautas importantes a determinar en el diseño de la transmisión es la relación de transmisión (i). Jugando con el número de dientes de la corona y del piñón se establece un valor a dicha relación. Viendo las gráficas de potencia del motor, haciendo estudios dinámicos de las velocidades que coge a cada marcha, simulando pruebas que se realizarán en Silverstone (aceleración y resistencia, principalmente) se decide una relación u otra. Los valores comunes en estos monoplazas suelen andar entre 3 y 4.
También hay que decidir el paso y el ancho de la cadena. Corona y piñón dependen de las características de la cadena. Y viceversa. El paso de la cadena suele ser normalizado, y el ancho se define dependiendo de las cargas que ha de soportar. Cuanto más ancha, más fuerza resiste... pero también pesa más. Y en este mundo, cuanto más ligero sea todo, mejor.
Por último en el diseño, y no menos importante, hay que realizar los estudios de comportamiento de las piezas a las cargas que tengan que soportar. Se someten las piezas diseñadas a un estudio de cargas, se decide el material y se redimensionan según los datos obtenidos.
Y este fue el diseño final, con el nuevo diferencial metido en Catia, la carcasa diseñada explícitamente para él y todo preparado para dar el visto bueno y empezar la fabricación.
En la foto anterior se pueden apreciar los palieres y homocinéticas. Las homocinéticas, tanto interiores (las del diferencial) como las exteriores (las de rueda) son comerciales (Daewoo). Los palieres han de ser hechos a medida. Cuando esté todo el conjunto de la transmisión y suspensión fabricado y montado en el coche, se cogen las medidas para la elaboración de los palieres.
En nuestro caso hemos diseñado todas las piezas del coche en Catia. Gracias a este tipo de programas, cada grupo dentro del equipo que se dedica a diseñar una parte del coche (motor, chasis, transmisión, ruedas y frenos, dirección, suspensión, carrocería,...) tiene gran libertad de trabajo, y a medida que se van diseñando las cosas, se va poniendo en común entre todos los grupos para ir uniendo todas las partes en una: el ansiado coche.
Éste fue uno de las primeros diseños de la transmisión. En un principio, se pensó en unos soportes alargados, y las orejas soldadas a los tubos inferiores de la parte posterior del chasis. Estaba diseñado para un diferencial LSD de Honda, diferencial que no se pudo encontrar, Por esto, y por problemas de compatibilidad con la suspensión trasera, se tuvo que buscar otro diseño.
Aún sin determinar el diferencial que usaríamos, se realizó este diseño, en el que el principal cambio es la posición de los soportes, ahora soldados en los dos tubos finales del chasis.
Tras varios días de búsqueda por desguaces, nos decidimos por un diferencial comercial de Daewoo, más concretamente de un Daewoo Matiz. Su gran ventaja es su reducido peso y tamaño, y lo económico que salió. Por contra, es demasiado simple y no es autoblocado ni tiene sistema de antideslizamiento alguno, lo que a priori debería ser perjudicial en el circuito. Creemos que, debido a la escasa potencia del monoplaza (limitados por normativa) y el tipo de competición que es la Fórmula Student, no habrá ningún problema con este diferencial.
Otra de las pautas importantes a determinar en el diseño de la transmisión es la relación de transmisión (i). Jugando con el número de dientes de la corona y del piñón se establece un valor a dicha relación. Viendo las gráficas de potencia del motor, haciendo estudios dinámicos de las velocidades que coge a cada marcha, simulando pruebas que se realizarán en Silverstone (aceleración y resistencia, principalmente) se decide una relación u otra. Los valores comunes en estos monoplazas suelen andar entre 3 y 4.
También hay que decidir el paso y el ancho de la cadena. Corona y piñón dependen de las características de la cadena. Y viceversa. El paso de la cadena suele ser normalizado, y el ancho se define dependiendo de las cargas que ha de soportar. Cuanto más ancha, más fuerza resiste... pero también pesa más. Y en este mundo, cuanto más ligero sea todo, mejor.
Por último en el diseño, y no menos importante, hay que realizar los estudios de comportamiento de las piezas a las cargas que tengan que soportar. Se someten las piezas diseñadas a un estudio de cargas, se decide el material y se redimensionan según los datos obtenidos.
Y este fue el diseño final, con el nuevo diferencial metido en Catia, la carcasa diseñada explícitamente para él y todo preparado para dar el visto bueno y empezar la fabricación.
En la foto anterior se pueden apreciar los palieres y homocinéticas. Las homocinéticas, tanto interiores (las del diferencial) como las exteriores (las de rueda) son comerciales (Daewoo). Los palieres han de ser hechos a medida. Cuando esté todo el conjunto de la transmisión y suspensión fabricado y montado en el coche, se cogen las medidas para la elaboración de los palieres.
miércoles, 21 de abril de 2010
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En este blog se relatarán los procesos de fabricación del monoplaza del curso 2009-2010 del equipo Formula Student Bizkaia. La mayor parte de la fabricación se lleva a cabo en los centros de formación profesional Saturnino de la Peña (Sestao) y Elorrieta Erreka Mari.
http://fsbizkaia.com
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