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Óscar Aliende Velasco

Julio Blanco Fernández

Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial

Grado en Ingeniería Mecánica

Ingeniería Mecánica

2014-2015

Título

Director/es

Facultad

Titulación

Departamento

TRABAJO FIN DE GRADO

Curso Académico

Diseño bicicleta de cuatro ruedas

Autor/es

© El autor© Universidad de La Rioja, Servicio de Publicaciones, 2015

publicaciones.unirioja.esE-mail: [email protected]

Diseño bicicleta de cuatro ruedas, trabajo fin de gradode Óscar Aliende Velasco, dirigido por Julio Blanco Fernández (publicado por la

Universidad de La Rioja), se difunde bajo una LicenciaCreative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 3.0 Unported.

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ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

TRABAJO DE FIN DE GRADO

TITULACIÓN: Grado en Ingeniería Mecánica

CURSO: 2014/2015 CONVOCATORIA: SEPTIEMBRE

TÍTULO:

DISEÑO BICICLETA DE CUATRO RUEDAS

AUTOR: ÓSCAR ALIENDE VELASCO

DIRECTOR/ES: JULIO BLANCO FERNÁNDEZ

DEPARTAMENTO: Ingeniería Mecánica

UNIVERSIDAD DE LA RIOJA

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA

INDUSTRIAL

TITULACIÓN: GRADO EN INGENIERÌA MECÁNICA

TÍTULO DEL TRABAJO FIN DE GRADO (TFG):


DIRECTOR TFG: DR. JULIO BLANCO FERNÁNDEZ

DEPARTAMENTO: INGENIERÍA MECÁNICA


CURSO ACADÉMICO: 2014/2015

CONVOCATORIA: SEPTIEMBRE DE 2015


ÓSCAR ALIENDE VELASCO TRABAJO FIN DE GRADO INGENIERÍA MECÁNICA




DIRECTORES TFG: DR. JULIO BLANCO FERNÁNDEZ

RESUMEN:

El presente Trabajo Fin de Grado: Diseño bicicleta de cuatro ruedas, ha sido

realizado y redactado por Óscar Aliende Velasco, estudiante de último curso de

Grado en Ingeniería Mecánica en la Universidad de La Rioja. Y dirigido por Julio

Blanco Fernández, profesor y doctor del Departamento de Ingeniería Mecánica

en la misma universidad.

El objetivo principal del Proyecto es el de diseñar, calcular y simular una bicicleta

de cuatro ruedas, así como sentar las bases para un futuro rediseño.

Por su parte, para la elaboración y organización documental se ha seguido la

norma UNE 157001:2014: Criterios generales de elaboración de proyectos.

ABSTRACT:

The present Final Degree Project: Design of a four-wheel bike, has been written

and carried out by Óscar Aliende Velasco, last year student of the degree in

Mechanical Engineering in the University of La Rioja. The Project has been

correctly developed and completed thanks to the contribution of the project

director: Julio Blanco Fernández, doctor and professor of the Mechanical

Engineering Department in the same university.

The main target of the Project concerns the design, the calculus, and the

simulation of a four-wheel bicycle, as well as setting the basis for future redesigns

of the frame.

The content of this Document has been made under the rule UNE 157001:2014.



INDUSTRIAL

ÍNDICE









DISEÑO BICICLETA DE CUATRO RUEDAS Página 3


ÍNDICE

1. ÍNDICE.

1.1. ÍNDICE DE DOCUMENTOS.

1. ÍNDICE. ............................................................................................................... 3

1.1. ÍNDICE DE DOCUMENTOS. ........................................................................................................ 3

1.2. ÍNDICE DE ILUSTRACIONES ..................................................................................................... 7

1.3. ÍNDICE DE TABLAS .................................................................................................................... 10

2. MEMORIA ........................................................................................................... 1

2.1. OBJETO. .............................................................................................................................................. 2

2.2. ALCANCE. .......................................................................................................................................... 2

2.3. ANTECEDENTES. ........................................................................................................................... 3

2.4. NORMAS Y REFERENCIAS. ........................................................................................................ 5

2.4.1. DISPOSICIONES LEGALES Y NORMAS APLICADAS. .............................................. 5

2.4.2. PROGRAMAS DE CÁLCULO. ............................................................................................ 6

2.4.3. PLAN DE GESTIÓN DE LA CALIDAD APLICADO DURANTE LA

REDACCIÓN DEL PROYECTO. ............................................................................................................. 7

2.4.4. BIBLIOGRAFÍA. ..................................................................................................................... 9

2.5. ABREVIATURAS .......................................................................................................................... 10

2.6. REQUISITOS DE DISEÑO. ......................................................................................................... 11

2.6.1. ESPECIFICACIONES NORMA. ...................................................................................... 11

2.7. ANÁLISIS DE SOLUCIONES. .................................................................................................... 12

2.7.1. TIPOS DE BICICLETAS SEGÚN LA ESTRUCTURA DEL CUADRO Y LA

UBICACIÓN DE LA SUSPENSIÓN TRASERA. .............................................................................. 12

2.7.2. TIPOS DE BICICLETAS SEGÚN LA SUSPENSION DELANTERA. ..................... 14

2.8. RESULTADOS FINALES. ........................................................................................................... 15

2.8.1. Estructura del chasis. ..................................................................................................... 15

2.8.2. Suspensión trasera. ......................................................................................................... 16

2.8.3. Suspensión delantera. .................................................................................................... 16

2.9. PLANIFICACIÓN .......................................................................................................................... 16

2.9.1. DEFINICIÓN DE LAS FASES DEL PROYECTO ........................................................ 16

2.9.2. RELACIÓN ENTRE LAS FASES Y ACTIVIDADES. ................................................. 19



ÍNDICE

2.10. ORDEN DE PRIORIDAD ENTRE LOS DOCUMENTOS.................................................... 20

3. ANEXOS ............................................................................................................. 1

3.1. ANEXO I: DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN ADOPTADA ................................................ 2

3.1.1. DESCRIPCIÓN ....................................................................................................................... 2

3.1.2. COMPONENTES ................................................................................................................... 5

3.1.3. RESULTADO FINAL ......................................................................................................... 12

3.2. ANEXO II: RESOLUCIÓN MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS. ....................... 13

3.2.1. ESAYO DE CHOQUE (CAIDA DE UNA MASA). ....................................................... 13

3.2.2. ENSAYO DE CHOQUE (CAÍDA DEL CUADRO). ...................................................... 16

3.2.3. ENSAYO TRACCIÓN BASCULANTE. .......................................................................... 19

3.2.4. ENSAYO TRACCIÓN TRAPECIO SUPERIOR. .......................................................... 20

3.2.5. ENSAYO TRACCIÓN TRAPECIO INFERIOR. ........................................................... 22

3.2.6. ENSAYO FLEXIÓN BASCULANTE. .............................................................................. 23

3.2.7. ENSAYO FLEXION TRAPECIO INFERIOR. .............................................................. 25

3.2.8. ENSAYO FLEXION TRAPECIO SUPERIOR. .............................................................. 27

3.2.9. ENSAYO PAR DE FRENADO BASCULANTE. .......................................................... 29

3.2.10. ENSAYO PAR DE FRENADO TRAPECIO SUPERIOR............................................ 31

3.2.11. ENSAYO PAR DE FRENADO TRAPECIO INFERIOR. ........................................... 32

4. PLANOS .............................................................................................................. 1

4.1. Plano C-0 Plano detalle general. .............................................................................................. 3

4.2. Plano C-1 Conjunto chasis. ......................................................................................................... 4

4.3. Plano C-1.1 Uniones soldadas chasis. .................................................................................... 5

4.4. Plano C-2 Conjunto basculante. ............................................................................................... 6

4.5. Plano C-2.1 Uniones soldadas basculante. .......................................................................... 7

4.6. Plano C-3 Conjunto trapecio superior. .................................................................................. 8

4.7. Plano C-3.1 Conjunto trapecio superior modificado. ...................................................... 9

4.8. Plano C-3.1.1 Uniones soldadas trapecio superior modificado. .............................. 10

4.9. Plano C-4 Conjunto trapecio inferior.................................................................................. 11

4.10. Plano C-4.1 Uniones soldadas trapecio inferior. ............................................................ 12

4.11. Plano P001 Brazo basculante. ............................................................................................... 13

4.12. Plano P002 Separador rueda. ................................................................................................ 14

4.13. Plano P003 Soporte eje. ........................................................................................................... 15

4.14. Plano P004 Pieza unión. .......................................................................................................... 16



ÍNDICE

4.15. Plano P005 Brazo trapecio superior. .................................................................................. 17

4.16. Plano P006 Soporte rótula. ..................................................................................................... 18

4.17. Plano P007 Pieza unión trapecio superior. ...................................................................... 19

4.18. Plano P008 Brazo trapecio superior modificado. ......................................................... 20

4.19. Plano P009 Soporte eje chasis............................................................................................... 21

4.20. Plano P010 Brazo trapecio inferior. ................................................................................... 22

4.21. Plano P011 Tapa trapecio inferior. ..................................................................................... 23

4.22. Plano P012 Soporte amortiguador. ..................................................................................... 24

4.23. Plano P013 Soporte eje delantero. ...................................................................................... 25

4.24. Plano P014 Barra principal. ................................................................................................... 26

4.25. Plano P015 Barra 1. ................................................................................................................... 27

4.26. Plano P016 Barra 2. ................................................................................................................... 28

4.27. Plano P017 Barra 3. ................................................................................................................... 29

4.28. Plano P018 Barra 4. ................................................................................................................... 30

4.29. Plano P019 Tubo dirección. ................................................................................................... 31

4.30. Plano P020 Barra 5. ................................................................................................................... 32

4.31. Plano P021 Barra 6. ................................................................................................................... 33

4.32. Plano P022 Soporte eje trapecios. ....................................................................................... 34

4.33. Plano P023 Pletinas amortiguación delantera. .............................................................. 35

4.34. Plano P024 Soporte eje basculante. .................................................................................... 36

4.35. Plano P025 Pletinas amortiguación trasera. ................................................................... 37

4.36. Plano P026 Barra 7. ................................................................................................................... 38

4.37. Plano P027 Soporte asiento. .................................................................................................. 39

4.38. Plano P028 Tapa barra principal. ........................................................................................ 40

5. PLIEGO DE CONDICIONES. .............................................................................. 1

5.1. ESPECIFICACIONES DE MATERIALES Y ELEMENTOS CONSTITUTIVOS. .............. 3

5.1.1. LISTADO DE MATERIALES Y CALIDADES MÍNIMAS. ........................................... 3

5.1.2. Tornillos, tuercas y arandelas. ....................................................................................... 4

5.2. CONDICIONES DE FABRICACIÓN Y MONTAJE. ................................................................. 7

5.2.1. CORTE POR SIERRA DE CINTA. ..................................................................................... 7

5.2.2. CURVADO. .............................................................................................................................. 7

5.2.3. CORTE POR LASER. ............................................................................................................ 8

5.2.4. PROCESO DE TALADRADO. ............................................................................................ 8



ÍNDICE

5.2.5. PROCESO DE TORNEADO Y FRESADO. ...................................................................... 8

5.2.6. PROCESO DE SOLDADURA. ............................................................................................. 9

5.2.7. ORDEN DE FABRICACIÓN Y MONTAJE. .................................................................. 17

5.3. PRESCRIPCIONES ECONÓMICAS Y LEGALES. ................................................................ 19

5.3.1. CONTRATO. ........................................................................................................................ 19

5.3.2. RESCISIÓN DEL CONTRATO. ....................................................................................... 19

5.3.3. SUBCONTRATAS. .............................................................................................................. 20

5.3.4. PROPIEDAD INDUSTRIAL. ........................................................................................... 21

5.3.5. MODIFICACIONES EN EL PROYECTO. ..................................................................... 22

6. MEDICIONES. ..................................................................................................... 1

6.1. CAPÍTULO C01. Chasis. ................................................................................................................ 3

6.2. CAPÍTULO C02. Basculantes. .................................................................................................... 4

6.3. CAPÍTULO C03. Trapecios. ......................................................................................................... 5

6.4. CAPÍTULO C04. Soporte rueda delantera. ........................................................................... 6

7. PRESUPUESTO. ................................................................................................ 1

7.1. LISTADO DE MATERIALES. ....................................................................................................... 3

7.2. LISTADO DE MANO DE OBRA. .................................................................................................. 4

7.3. LISTADO DE PRECIOS AUXILIARES. ...................................................................................... 5

7.4. CUADRO DE PRECIOS UNITARIOS. ........................................................................................ 6

7.4.1. CAPÍTULO C01. Chasis. ..................................................................................................... 6

7.4.2. CAPÍTULO C02. Basculantes. .......................................................................................... 7

7.4.3. CAPÍTULO C03. Trapecios. .............................................................................................. 7

7.4.4. CAPÍTULO C04. Soporte rueda delantera. ................................................................ 8

7.5. PRESUPUESTO. ............................................................................................................................... 9


7.5.2. CAPÍTULO C02. Basculante. ......................................................................................... 10

7.5.3. CAPÍTULO C03. Trapecios. .......................................................................................... 11

7.5.4. CAPÍTULO C04. Soporte rueda delantera. ............................................................. 12

7.6. RESUMEN DE PRESUPUESTO................................................................................................ 13



ÍNDICE

1.2. ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

MEMORIA

Ilustración 1. Four-wheel bike ..................................................................................... 2

Ilustración 2. Modelo actual recreativo ........................................................................ 3

Ilustración 3. Modelo años 90 ..................................................................................... 4

Ilustración 4. CATIA V5R20 ........................................................................................ 6

Ilustración 5. Interfaz de Presto V8 ............................................................................. 7

Ilustración 6. Chasis multitubular .............................................................................. 13

Ilustración 7. Perfil rectangular ................................................................................. 13

Ilustración 8. Tubular recto ....................................................................................... 14

Ilustración 9. Tubular curvo ....................................................................................... 14

Ilustración 10. Suspensión interna ............................................................................ 15

Ilustración 11. Suspensión externa ........................................................................... 15

Ilustración 12. Parte trasera ........................................................................................ 3

Ilustración 13. Unión rótulas ....................................................................................... 3

Ilustración 14. Parte delantera inferior ........................................................................ 4

Ilustración 15. Tensor de la dirección ......................................................................... 4

Ilustración 16. Basculante monobrazo ........................................................................ 5

Ilustración 17. Eje trasero ........................................................................................... 6

Ilustración 18. Amortiguador ROCKSHOX VIVID R2C COIL ...................................... 7

Ilustración 19. Asiento ................................................................................................ 8

Ilustración 20. Manillar ................................................................................................ 8

Ilustración 21. Potencia .............................................................................................. 9

Ilustración 22. Rótulas .............................................................................................. 10

Ilustración 23. Freno XT 785 ..................................................................................... 10



ÍNDICE

Ilustración 24. Manguito ............................................................................................ 11

Ilustración 25. Pinza dirección .................................................................................. 11

Ilustración 26. Tensor ............................................................................................... 12

Ilustración 27 Conjunto de elementos ....................................................................... 12

Ilustración 28. Condiciones de contorno caída de masa ........................................... 13

Ilustración 29. Mallado (caída de una masa)............................................................. 14

Ilustración 30. Resultados (caída de una masa) ....................................................... 15

Ilustración 31. Condiciones de contorno caída del cuadro ........................................ 16

Ilustración 32. Mallado (caída del cuadro) ................................................................ 16

Ilustración 33. Resultados (caída del cuadro) ........................................................... 18

Ilustración 34. Condiciones de contorno tracción basculante .................................... 19

Ilustración 35. Mallado tracción basculante .............................................................. 19

Ilustración 36. Resultados tracción basculante ......................................................... 20

Ilustración 37. Condiciones de contorno tracción trapecio sup. ................................. 21

Ilustración 38. Mallado tracción trapecio sup. ........................................................... 21

Ilustración 39. Resultados tracción trapecio sup. ...................................................... 22

Ilustración 40. Condiciones de contorno tracción trapecio inf. ................................... 22

Ilustración 41. Mallado tracción trapecio inf. ............................................................. 23

Ilustración 42. Resultados tracción trapecio inf. ........................................................ 23

Ilustración 43. Condiciones de contorno flexión basculante ...................................... 24

Ilustración 44. Mallado flexión basculante ................................................................. 24

Ilustración 45. Resultados flexión basculante ........................................................... 25

Ilustración 46. Condiciones de contorno flexión trapecio inf. ..................................... 26

Ilustración 47. Mallado flexión trapecio inf. ............................................................... 26

Ilustración 48. Resultados flexión trapecio inf. .......................................................... 27

Ilustración 49. Condiciones de contorno flexión trapecio sup. ................................... 28



ÍNDICE

Ilustración 50. Mallado flexión trapecio sup. ............................................................. 28

Ilustración 51. Resultados flexión trapecio sup. ........................................................ 29

Ilustración 52. Condiciones de contorno par de frenado basculante. ........................ 29

Ilustración 53. Mallado par de frenado basculante. ................................................... 30

Ilustración 54. Resultados par de frenado basculante ............................................... 30

Ilustración 55. Condiciones de contorno par de frenado trapecio sup. ...................... 31

Ilustración 56. Mallado par de frenado trapecio sup. ................................................. 31

Ilustración 57. Resultados par de frenado trapecio sup. ........................................... 32

Ilustración 58. Condiciones de contorno par de frenado trapecio inf. ........................ 32

Ilustración 59. Mallado par de frenado trapecio inf. ................................................... 33

Ilustración 60. Resultados par de frenado trapecio inf. ............................................. 33



ÍNDICE

1.3. ÍNDICE DE TABLAS

MEMORIA

Tabla 2.1. Relación de fases y actividades. .............................................................. 20

Tabla 5.1. Propiedades químicas Al 6061-T6. ............................................................ 4

Tabla 5.2. Propiedades mecánicas del Al 6061-T6. .................................................... 4

Tabla 5.7. Características mecánicas de tornillería. .................................................... 4



ÍNDICE

Logroño, 31 de agosto de 2015.

El alumno de Grado en Ingeniería Mecánica.

Fdo: Óscar Aliende Velasco



ÍNDICE



INDUSTRIAL

MEMORIA











MEMORIA

2. MEMORIA

ÍNDICE DE MEMORIA

2. MEMORIA ........................................................................................................... 1

2.1. OBJETO. .............................................................................................................................................. 2

2.2. ALCANCE. .......................................................................................................................................... 2

2.3. ANTECEDENTES. ........................................................................................................................... 3

2.4. NORMAS Y REFERENCIAS. ........................................................................................................ 5

2.4.1. DISPOSICIONES LEGALES Y NORMAS APLICADAS. .............................................. 5

2.4.2. PROGRAMAS DE CÁLCULO. ............................................................................................ 6


REDACCIÓN DEL PROYECTO. ............................................................................................................. 7

2.4.4. BIBLIOGRAFÍA. ..................................................................................................................... 9

2.5. ABREVIATURAS .......................................................................................................................... 10

2.6. REQUISITOS DE DISEÑO. ......................................................................................................... 11

2.6.1. ESPECIFICACIONES NORMA. ...................................................................................... 11

2.7. ANÁLISIS DE SOLUCIONES. .................................................................................................... 12


UBICACIÓN DE LA SUSPENSIÓN TRASERA. .............................................................................. 12

2.7.2. TIPOS DE BICICLETAS SEGÚN LA SUSPENSION DELANTERA. ..................... 14

2.8. RESULTADOS FINALES. ........................................................................................................... 15

2.8.1. Estructura del chasis. ..................................................................................................... 15

2.8.2. Suspensión trasera. ......................................................................................................... 16

2.8.3. Suspensión delantera. .................................................................................................... 16

2.9. PLANIFICACIÓN .......................................................................................................................... 16

2.9.1. DEFINICIÓN DE LAS FASES DEL PROYECTO ........................................................ 16

2.9.2. RELACIÓN ENTRE LAS FASES Y ACTIVIDADES. ................................................. 19

2.10. ORDEN DE PRIORIDAD ENTRE LOS DOCUMENTOS.................................................... 20



MEMORIA

2.1. OBJETO.

El presente proyecto tiene como objeto el estudio, diseño y análisis de un de una

bicicleta de cuatro ruedas, la cual será destinada a la modalidad de “downhill” o

“freeride” por lo que carece de sistema de transmisión ya que con la gravedad es

suficiente para alcanzar las velocidades deseadas.

Ilustración 1. Four-wheel bike

Dicho diseño está sujeto a unas condiciones específicas marcadas por la norma

UNE-EN 14766 de bicicletas de montaña.

En lo que al marco legal se refiere, el proyecto debe cumplir con la vigente

legislación y normativa que le concierne, por ello se ha redactado bajo el amparo

de la Norma UNE 157.001: 2014.

2.2. ALCANCE.

Suponiendo ser una empresa dedicada al diseño y análisis, el alcance de este

proyecto llega hasta los puntos mencionados teniendo que subcontratar la

fabricación de los elementos y el propio montaje. Debido a la ifinidad de asientos

que se pueden acoplar a esta bicicleta

Este proyecto tiene un amplio campo de acción debido al aumento del uso de la

bicicleta en España y que originariamente era un producto destinado



MEMORIA

exclusivamente a personas con movilidad reducida en las piernas, por esto se

puede situar este proyecto en varios mercados

Debido al aumento de la demanda en el sector del ciclismo, la innovación y la

creación de nuevas actividades en busca de adrenalina, ya no solo se ven estas

bicicletas en campos recreativos especializados para personas con discapacitada

sino que actualmente se pueden ver bicicletas más evolucionas destinadas a

diferentes persona y modalidades como la bicicleta de la que es objeto este

proyecto.

Ilustración 2. Modelo actual recreativo

2.3. ANTECEDENTES.

Este tipo de ciclo surge en los años 80 en el noroeste de Estados Unidos y

Canadá como iniciativa de unos cuantos deportistas dedicados al motocross que

por las circunstancias de algún accidente grave se habían visto atados a una silla

de ruedas para el resto de su vida.

Varios de ellos mencionaron la idea de buscar nuevas sensaciones y con la

ayuda de Whistler Mountain Bike Park lograron crear un prototipo que mas tarde

llegaría a ser una four-wheel bike.



MEMORIA

Ilustración 3. Modelo años 90

Poe otra parte, Según un estudio reciente de la asociación AMBE [3], la venta de

bicicletas en España ha ido en aumento durante los últimos años a excepción de

una ligera caída de 2013 respecto a 2012. Éste mismo estudio afirma que

tradicionalmente el uso y demanda de la bicicleta estaba íntimamente

relacionado con la práctica de deporte y su uso recreativo exclusivamente. Éste

hecho se ve favorecido por varios factores como pueden ser una mayor

concienciación social por los temas medioambientales y las políticas que se

están llevando a cabo estos últimos años para promover su uso ya sean de

ámbito local, autonómico o estatal.

La venta de bicicletas eléctricas en 2013 se estimó en torno a 10.000 unidades.

No obstante, se cree que durante el 2014 las medidas impulsadas por el plan

PIMA del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente habrán hecho

que esta cifra crezca notablemente. A pesar de ello, a fecha de diciembre de

2014 todavía no se disponían de datos para contrastar.

Se puede afirmar, pues, que tanto por parte de los gobernantes como de

asociaciones de usuarios, está creciendo estos últimos años el fomento y uso de

la bicicleta como medio de transporte y ya no sólo para ocio o la práctica de

deporte. Y es latente que esta tendencia va al alza.



MEMORIA

2.4. NORMAS Y REFERENCIAS.

En este apartado se muestran las normas seguidas tanto para la

redacción del proyecto como para su diseño.

2.4.1. DISPOSICIONES LEGALES Y NORMAS APLICADAS.

2.4.1.1. Normativa referente al Documento.

UNE 157001:2014 - Criterios generales para la elaboración forma de los

documentos que constituyen un proyecto técnico.

UNE 1032 - Dibujos técnicos. Principios generales de representación.

UNE 1035 - Dibujos técnicos. Cuadro de rotulación.

UNE 1039 - Dibujos técnicos. Acotación. Principios generales,

definiciones, métodos de ejecución e indicaciones especiales.

UNE 1135 - Dibujos técnicos. Lista de elementos.

UNE 5455 - Dibujos técnicos. Escalas.

UNE 102795 - Dibujos técnicos. Plegado de planos.

UNE 112096 - Dibujos técnicos. Tolerancias de cotas lineales y

angulares.

UNE-EN 573-3: Aluminio y Aleaciones de aluminio. Composición química

y forma de productos de forja. Parte 3: Composición química.

UNE 22768 – Tolerancias generales. Parte 1.

2.4.1.2. Disposiciones legales y normativa referente al Proyecto.

UNE-EN 14766 - Bicicletas de montaña.

EN AW 6061. Alumini SIMAGAL 61

Real Decreto 2406/1985, de 20 de noviembre, por el que se declaran de

obligado cumplimiento las especificaciones técnicas de las bicicletas y sus

partes y piezas y su homologación por el Ministerio de Industria y Energía,

establece las especificaciones técnicas de las bicicletas y sus partes y

piezas y su homologación por el Ministerio de Industria y Energía

(actualmente Ministerio de Industria, Energía y Turismo).



MEMORIA

Real Decreto 2060/2008, de 12 de diciembre, por el que se aprueba el

Reglamento de equipos a presión y sus instrucciones técnicas

complementarias.

Real Decreto 1215/1997, de 18 de julio por el que se establecen las

disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los

trabajadores de los equipos de trabajo. BOE nº 188 07/08/1997.

Ley de Prevención de Riesgos Laborales aprobada por Real Decreto

31/1995 de 8 de Noviembre y la Instrucción para la aplicación de la misma

(B.O.E. 8/3/1996).

Cualquier variación o ampliación sobre lo especificado en este proyecto deberá

efectuarse de acuerdo con estas normas.

2.4.2. PROGRAMAS DE CÁLCULO.

Catia V5R20

Diseño de los componentes, realización de los montajes para las geometrías de

simulación por MEF y preparación de los planos de componentes y conjuntos.

Ilustración 4. CATIA V5R20

Microsoft Excel 2010

Aplicación de Microsoft Office para hojas de cálculo, permite realizar operaciones

y cálculos de una manera simple y rápida.

Presto V8



MEMORIA

Cálculos económicos: Organización, jerarquización e impresión del estado de

mediciones y presupuesto del Proyecto.

Ilustración 5. Interfaz de Presto V8


REDACCIÓN DEL PROYECTO.

Uno de los aspectos más importante en la mayoría de los proyectos y al que

mayor atención prestan los usuarios finales es el factor de la calidad. Esto se

debe a que, si el documento final cuenta con el respaldo de un Plan de Gestión

de Calidad específico, será más fácilmente entendible y, por tanto, su puesta en

marcha será más rápida y económica. De aquí nace el requisito de mercado por

el cual la norma ISO 9001 se hace necesaria, porque la certificación en Sistemas

de Gestión de la Calidad a nivel de procesos y empresas es fundamental para

alcanzar un nivel competitivo en el mercado actual.

La totalidad del proyecto se ha redactado siguiendo la UNE 157001:2014, de

manera que la comprobación de su calidad queda exenta en gran medida desde

punto de vista del encargado de su revisión y se ciñe a los criterios que aparecen

en dicha norma.

Ante todo esto, la redacción del Proyecto se ha realizado por fases, determinadas

por 5 puntos de control, y procurando 17 entregables diferentes a lo largo de todo



MEMORIA

el periodo de realización del Proyecto, que como se podrá observar en el

apartado 2.9. Planificación, dura desde el 1 de Febrero de 2015 hasta el 4 de

septiembre de 2015.

Estos entregables se han ido cumplimentando y entregando al tutor y director del

Proyecto: Dr. Julio Blanco Fernández, encargado de su corrección y aprobación.

A continuación se exponen los elementos del Plan de Gestión de la Calidad

elaborado:

Productos entregables.

Los productos entregables no se corresponden necesariamente con las

actividades del proyecto expresadas en el apartado 2.9. Planificación, estos

entregables se definen ordenados cronológicamente a continuación:

Elección del Proyecto y delimitación del objetivo principal.

Desarrollo de un formato para el Proyecto.

Definición de los objetivos y de la planificación.

Estudio de los requisitos.

Estudio de los diferentes tipos de bicicletas comerciales.

Estudio de materiales.

Diseño de la estructura en 3D: dibujo de los componentes y ensamblaje

de los distintos conjuntos.

Simulación MEF: Modelizado de las geometrías a simular.

Simulación MEF: Planteamiento de las hipótesis de carga y resolución.

Exposición del proceso de simulación y resultados

Planos: diseño del cajetín, planos de cada componente y conjunto.

Pliego de Condiciones.

Estado de mediciones y Presupuesto.

Memoria.

Unificación de todos los Documentos y revisión general.



MEMORIA

Después de la finalización de cada entregable, mediante una reunión personal, el

Director del proyecto plantea las correcciones necesarias y las posibles mejoras.

La constatación dichas correcciones y mejoras se releva a los puntos de control.

Puntos de control.

Una vez revisados y corregidos varios entregables, se han realizado cinco puntos

de control con los Directores para mantener un control documental y asegurar la

unión de los documentos. Cuatro de ellos se corresponden con las fases que

comprenden el desarrollo del Proyecto, mientras que el quinto punto de control

realiza para comprobar, verificar y aprobar el Proyecto.

Tras cada reunión, los Directores valoran el cumplimiento de plazos y objetivos.

En el último punto de control, los Directores dan su aprobación al depósito del

Proyecto si los resultados hasta la fecha son positivos y la redacción del Proyecto

ha sido finalizada.

2.4.4. BIBLIOGRAFÍA.

2.4.4.1. Libros.

L. ORTIZ BERROCAL, Resistencia de materiales, Escuela Técnica

Superior de Ingenieros Industriales, Madrid, 1980.

L. ORTIZ BERROCAL, Elasticidad, Escuela Técnica Superior de

Ingenieros Industriales, Madrid, 1980.

Dr Bryan J MacDonald. Practical Stress Analysis with Finite Elements –

2nd Edition, Glasnevin Publishing, 2011.

Jesús Félez Mindán y Mª Luisa Martínez Muneta. Ingeniería gráfica y

diseño. SÍNTESIS, S. A.

2.4.4.2. Webs.

www.aenor.es

http://www.aenor.es/



MEMORIA

www.tracepartsonline.net

www.projectenduro.com

www.noquestionbike.eu

www. extremechairing.com

www.ingemecanica.com

www.perfilesenaluminiocom

www.roughriderz.co.uk

www. grabcad.com

2.5. ABREVIATURAS

BOE: Boletín Oficial del Estado

CAD: Computer Asisted Design (en inglés). Diseño Asistido por

Ordenador.

CAE: Computer Asisted Engineering (en inglés). Ingeniería Asistida por

Ordenador.

CE: Conformité Européene (en francés). Conformidad Europea.

FEM/MEF: Finite Elements Method (en inglés). Método de los Elementos

Finitos.

ISO: International Standards Organization (en inglés). Organización

Internacional de Normalización.

UNE: Una Norma Española.

UNE-EN: Una Norma Española – Europea Norma.

TFG: Proyecto Fin de Grado.

kg: kilogramo.

mm: milímetro.

cm: centímetro.

m: metro.

MPa: megaPascal

http://www.tracepartsonline.net/

http://www.projectenduro.com/

http://www.directindustry.es/

http://www.ingemecanica.com/

http://www.perfilesenaluminiocom/

http://www.steelmefobo.com/



MEMORIA

2.6. REQUISITOS DE DISEÑO.

Este apartado va a condicionar el diseño del producto y va a imponer unas

directrices que se han de cumplir para ajustarse a las condiciones de la norma en

cuestión.

2.6.1. ESPECIFICACIONES NORMA.

Debido a la poca explotación de este tipo de bicicletas en España, no hay

muchos caminos ni Bike parks adaptados para estas bicicletas, por lo que como

requisito principal esta no superar los 2 metros de ancho ni los 30 kg de peso del

conjunto ya montado y listo para usarse. Estos 30 kg se han determinado en

función de los pesos de la competencia y de la capacidad de frenado de los

sistemas de freno que actualmente se están comercializando para bicicletas.

El resto de requisitos o restricciones son los que marca la norma de bicicletas de

montaña en los apartados de métodos de ensayo y seguridad. Estos son tales

como soportar las cargas especificadas o ante fallo de algún componente como

pueda ser la amortiguación, que la rueda no impacte ni con el cuadro ni con el

ciclista.

2.6.1.1. Conjunto principal.

Todos los componentes tienen que haber superado los ensayos propuestos en la

norma de forma individual y de forma colectiva una vez montado. Además se

requiere de un coeficiente de seguridad mayor de 1,5.

2.6.1.2. Chasis.

Tiene que poder soportar la propia carga del ciclista, del cuadro y los

componentes en un ensayo de caída de 300 mm sin superar los 60 mm de

deformación permanente entre los ejes.



MEMORIA

2.6.1.3. Basculante.

Tiene que superar los ensayos de tracción y flexión marcados en la norma de

bicicletas de montaña con un coeficiente de seguridad de al menos 1,5.

2.6.1.4. Trapecio.

Tiene que superar los ensayos de tracción y flexión marcados en la norma de

bicicletas de montaña con un coeficiente de seguridad de al menos 1,5.

2.7. ANÁLISIS DE SOLUCIONES.

En este apartado explican los tipos de bicicletas de este tipo que existen junto

con sus características, con el fin de elegir el modelo que mejor se adapte ya sea

por su cuadro o chasis, o por la posición de la amortiguación.


UBICACIÓN DE LA SUSPENSIÓN TRASERA.

2.7.1.1. Multitubular y 225º.

Chasis de tubular de pequeño diámetro y espesor reforzado con otro en paralelo

del mismo diametro. La suspensión trasera está colocada en un angulo de 225º

respecto a la horizontal y alojada bajo el asiento.

En caso de rotura del amortiguador, la ruedo no colisionaría con el cuadro de

acuerdo a lo que marca la norma, pero el basculante daría directamente con el

asiento.



MEMORIA

Ilustración 6. Chasis multitubular

2.7.1.2. De perfil rectangular y 90º.

Chasis formado por perfiles rectangulares o cuadrados. Frente a los de perfiles

circulares absorbe peor los impactos. Suspensión trasera alojada bajo el asiento

a 90º con respecto a la horizontal.

Al igual que con el multitubular cumple la norma pero en caso de rotura del

amortiguador, el basculante puede impactar con el asiento.

Ilustración 7. Perfil rectangular

2.7.1.3. Tubular recto y 45º.

Chasis de un único tubo de gran diámetro y espesor, con el inconveniente de

formar aristas en las uniones de los tubos, por lo que en este aspecto se asemeja

a los de perfil rectangular ya que en estos puntos absorbe peor los impactos. La



MEMORIA

suspensión trasera está colocada a 45º y en caso de rotura no tocaria ni la rueda

ni el basculante con ningún otro elemento.

Ilustración 8. Tubular recto

2.7.1.4. Tubular curvo y 225º.

Chasis de perfil tubular de pequeño diámetro formado con curvadora pero con

suspensión a 225º y basculantes bajo el asiento.

Ilustración 9. Tubular curvo

2.7.2. TIPOS DE BICICLETAS SEGÚN LA SUSPENSION DELANTERA.

2.7.2.1. Suspensión interna.

Suspensión alojada en el conjunto del cuadro protegida de los elementos pero

con difícil acceso.



MEMORIA

Ilustración 10. Suspensión interna

2.7.2.2. Suspensión externa.

Suspensión alojada entre los trapecios, sujetada exteriormente al cuadro y con

fácil acceso para montaje y desmontaje.

Ilustración 11. Suspensión externa

2.8. RESULTADOS FINALES.

2.8.1. Estructura del chasis.

Se ha elegido una mezcla de los tipos mencionados anteriormente. El chasis

escogido ha sido uno tubular de gran diámetro y espesor por su robustez pero

con perfiles curvados para absorber mejor los impactos. Además este tipo de

perfil es más económico y requiere menos soldadura



MEMORIA

2.8.2. Suspensión trasera.

A pesar de que todas las mencionadas cumplían con los criterios de seguridad

marcados por la norma, la solución escogida ha sido del lado de la seguridad

principalmente por lo que la suspensión y los basculantes se encontraran en los

laterales del chasis, en caso de rotura este sistema no afecta a ningún otro

componente. Además en esta posición a 45º el montaje y desmonta es mas

accesible.

2.8.3. Suspensión delantera.

Al igual que en el aparatado anterior se elige un sistema externo por la

accesibilidad de este. Además en la solución descartada (interna), en caso de

rotura, esta puede infligir daños sobre el chasis.

2.9. PLANIFICACIÓN

La planificación ha sido la clave del Proyecto de tal alcance y con unos

recursos temporales tan reducidos.

Como punto de partida se conocen los siguientes datos:

Fecha de inicio: 2 de Febrero de 2015.

Fecha límite de depósito: 4 de Septiembre de 2015.

Un alumno de grado en Ingeniería Mecánica de último curso.

300 hora de dedicación condicionadas hasta el 4 de septiembre de

2015.

2.9.1. DEFINICIÓN DE LAS FASES DEL PROYECTO

En base a los factores anteriormente expuestos, se decide estructurar el

Proyecto en 4 fases.



MEMORIA

2.9.1.1. Fase I

La primera fase comprende la etapa de definición del Proyecto y de las

investigaciones y estudios previos. Resulta clave una delimitación aunque sea

inicial y sujeta a posteriores reajustes, del alcance del Proyecto, para poder

progresar y marcar las líneas de estudio a seguir.

A lo largo d esta fase se estipulan 3 actividades:

Definición del Proyecto: Elección del Proyecto y delimitación del objetivo

principal

Desarrollo del formato: Para trabajar de forma coordinada y coherente, se

decide desarrollar el formato de Word y de plantillas empleadas para

dibujar y escribir.

Estudios previos: Para proceder con la siguiente fase se hace necesario

entrar en materia con el fin de ir desarrollando ideas y líneas de estudio.

De acuerdo al Plan de Gestión de la Calidad del Documento, se determinan 2

productos entregables en este periodo, que coinciden en mayor o menor medida

con las actividades a realizar:

Definición del Proyecto: Elección del Proyecto y delimitación del objetivo

principal.

Desarrollo de un formato para el Proyecto.

Regulados por el punto de control 1.

2.9.1.2. Fase II

La segunda fase coincide con el inicio del despliegue del Proyecto. Las

actividades que comprenden esta fase son:

Definición de los objetivos.



MEMORIA

Establecimiento de la organización y planificación.

Realización del diseño básico.

Los productos entregables que se determinan para esta fase son:

Definición de los objetivos y establecimiento de la planificación.

Estudio de los requisitos del cliente.

Estudio de los diferentes tipos de bicicletas.

Estudio de los materiales

Regulados por el punto de control 2.

2.9.1.3. Fase III

La tercera fase constituye el punto de inflexión del Proyecto, puesto que se

inicia el diseño y la simulación. Constituye el despliegue más importante de

tiempo y recursos. Las actividades que comprenden esta fase son:

Desarrollo del diseño.

Desarrollo de la simulación.

Redacción del anexo de cálculo.

Realización de los planos.

Realización del pliego de condiciones.

Valoración económica y redacción de estado de mediciones y

presupuesto.

Los productos entregables que se determinan para esta fase, organizados

según puntos de control son:

Punto de control 3:

o Diseño de la estructura en 3D: dibujo de los componentes y

ensamblaje de los distintos conjuntos.



MEMORIA

o Simulación MEF: Modelizado de las geometrías a simular.

o Simulación MEF: Planteamiento de las hipótesis de carga y

resolución.

Punto de control 4:

o Exposición del proceso de simulación por escrito.

o Planos: diseño del cajetín, planos de cada componente y conjunto.

o Pliego de Condiciones.

o Estado de mediciones y Presupuesto.

2.9.1.4. Fase IV

La cuarta fase determina el cierre del Proyecto, las actividades realizadas son

las siguientes:

Redacción de la memoria.

Revisión final, impresión y depósito.

Los productos entregables que se determinan para esta fase son:

Memoria.

Unificación de todos los Documentos y revisión general.

Regulados por el punto de control final del Proyecto.

2.9.2. RELACIÓN ENTRE LAS FASES Y ACTIVIDADES.

La disposición de las fases se ha ajustado aun correcto y coherente

desarrollo del Proyecto, con la particularidad de que dicho Proyecto se ha

realizado por una sola persona en un tiempo máximo de trabajo condicionado de

300 horas.



MEMORIA

Es por ello, que las actividades realizadas para el desarrollo del Proyecto se

disponen de forma secuencial, sin poder solaparse unas con otras.

En la siguiente tabla se puede observar dicho desarrollo a modo de resumen.

FASE DESCRIPCIÓN ACTIVIDAD ACTIVIDAD ACTIVIDAD

PRECEDENTE

DURACIÓN

(días)

FECHA

INICIO FECHA FIN

I

Definición del Proyecto A - 10 02/02/15 12/02/15

Desarrollo del formato B A 2 12/02/15 14/02/15

Estudios previos C A 18 12/02/15 02/03/15

II

Definición de los objetivos D C 10 02/03/15 12/03/15

Establecimiento: organización y planificación E D 8 12/03/15 20/03/15

Realización del diseño básico F E 17 20/03/15 06/04/15

III

Desarrollo del diseño G F 32 06/04/15 08/05/15

Desarrollo de la simulación MEF H G 46 08/05/15 16/06/15

Redacción del documento Anexo de cálculo I H 8 16/06/15 24/06/15

Diseño de los planos J I 5 24/06/15 29/06/15

Realización del documento Pliego de Condiciones K J 2 29/06/15 01/07/15

Valoración económica L K 2 01/07/15 03/07/15

IV Redacción del documento Memoria M L 3 03/07/15 06/07/15

Revisión final, impresión y depósito N M 3 06/07/15 09/07/15

Tabla 2.1. Relación de fases y actividades.

2.10. ORDEN DE PRIORIDAD ENTRE LOS DOCUMENTOS.

El orden de prioridad de los documentos frente a posibles discrepancias o

incompatibilidades que puedan ocurrir de los documentos básicos del Proyecto

será el orden de prioridad de los documentos contractuales, el cual se expone a

continuación:

I. Planos.

II. Pliego de Condiciones.

III. Presupuesto.

IV. Memoria.



MEMORIA






INDUSTRIAL

ANEXOS











ANEXOS

3. ANEXOS

ÍNDICE DE ANEXOS

3. ANEXOS ............................................................................................................. 1

3.1. ANEXO I: DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN ADOPTADA ................................................ 2

3.1.1. DESCRIPCIÓN ....................................................................................................................... 2

3.1.2. COMPONENTES ................................................................................................................... 5

3.1.3. RESULTADO FINAL ......................................................................................................... 12

3.2. ANEXO II: RESOLUCIÓN MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS. ....................... 13

3.2.1. ESAYO DE CHOQUE (CAIDA DE UNA MASA). ....................................................... 13

3.2.2. ENSAYO DE CHOQUE (CAÍDA DEL CUADRO). ...................................................... 16

3.2.3. ENSAYO TRACCIÓN BASCULANTE. .......................................................................... 19

3.2.4. ENSAYO TRACCIÓN TRAPECIO SUPERIOR. .......................................................... 20

3.2.5. ENSAYO TRACCIÓN TRAPECIO INFERIOR. ........................................................... 22

3.2.6. ENSAYO FLEXIÓN BASCULANTE. .............................................................................. 23

3.2.7. ENSAYO FLEXION TRAPECIO INFERIOR. .............................................................. 25

3.2.8. ENSAYO FLEXION TRAPECIO SUPERIOR. .............................................................. 27

3.2.9. ENSAYO PAR DE FRENADO BASCULANTE. .......................................................... 29

3.2.10. ENSAYO PAR DE FRENADO TRAPECIO SUPERIOR............................................ 31

3.2.11. ENSAYO PAR DE FRENADO TRAPECIO INFERIOR. ........................................... 32



ANEXOS

3.1. ANEXO I: DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN ADOPTADA

En este anexo se detallarán los componentes y partes principales de la máquina

que se han diseñado o comprado para cumplir con los requisitos y

especificaciones.

3.1.1. DESCRIPCIÓN

En este apartado se describe la composición del conjunto diseñado.

La parte principal de este conjunto es el chasis o cuadro, que está formado por

un tubo de 60 mm de diámetro y 3 mm de espesor con redondeos, en forma de U

abierto hacia atrás y paralelo al plano horizontal. Este componente y el resto de

los diseñados son de aluminio 6061 ya que es uno de los más comercializados.

Este cuadro esta reforzado con una serie de tubos en forma de arco a lo largo de

la trayectoria del perfil que a su vez tiene otras finalidades como servir de unión

con otras piezas o alojar ejes como el de la dirección o el de los basculantes.

Estos tubos de refuerzo no son todos del mismo diámetro ya que no todos

soportan el mismo tipo de esfuerzos.

Unido a la parte trasera del cuadro va el basculante que se encuentra unido al

chasis por un eje que le permite el giro y también unido por la amortiguación. Hay

un basculante a cada lado del cuadro lo que permite que la suspensión de las

diferentes ruedas sea independiente.



ANEXOS

Ilustración 12. Parte trasera

En la parte delantera inferior del cuadro se encuentran los ejes que unen los

trapecios con el chasis. Estos trapecios a su vez por medio de un esparrago van

atornillados a unas rotulas que los unen con el soporte de la rueda delantera.

Ilustración 13. Unión rótulas

En el hueco interior de los trapecios se encuentra el amortiguador, que une el

trapecio inferior con el chasis.



ANEXOS

Ilustración 14. Parte delantera inferior

En la parte superior delantera del chasis se encuentra una parte de la dirección y

el control de la bicicleta como son las manetas de freno y el manillar.

El manillar por medio de una potencia va unido al tubo de la dirección que va

alojado en el cuadro y que a su vez con la ayuda de los tensores de la dirección

conecta con el soporte de la rueda delantera y permite el cambia de dirección a

pesar de que el amortiguador se esté comprimiendo.

Ilustración 15. Tensor de la dirección



ANEXOS

Los elementos comerciales como son los ejes, el resorte de amortiguador, rotula

o tensores están fabricados en acero mientras que el manillar, la potencia o las

manetas de freno son de aluminio al igual que las piezas diseñadas.

La potencia por ejemplo es de aluminio pero normalmente no es del mismo que

se emplea en cuadros. En este caso se emplea aluminio de la seria 7000 ya que

es de fácil mecanizado. Además no se puede soldar este tipo de aluminio por lo

que todas llevan un ajuste por medio de tornillo.

Para la sujeción del asiento se ha diseñado una chapa de 10 mm de aluminio a la

que no se le ha practicado ningún taladro ya que cada asiento comercializado

tiene una disposición distinta para los tornillos de anclaje.

3.1.2. COMPONENTES

En este apartado, se va a proceder a la descripción de cada uno de los

elementos que componen la bicicleta del presente proyecto montada en su

totalidad.

3.1.2.1. Basculante.

El basculante es la barra que une el chasis con la rueda trasera y transmite las

irregularidades del terreno de la rueda trasera a la amortiguación. En este

proyecto se ha diseñado un basculante de doble viga monobrazo.

Ilustración 16. Basculante monobrazo



ANEXOS

3.1.2.2. Separadores.

Al igual que los empleados en los quads y ATVs en las ruedas para tener mayor

estabilidad, en este casos se han empleado para separar las ruedas del chasis y

de forma secundaria para dar más estabilidad.

3.1.2.3. Eje trasero y delantero.

Eje ultraligero de 43 gr fabricado en aluminio con leva de carbono de la marca

Tune.

Ilustración 17. Eje trasero

3.1.2.4. Rueda trasera y delantera.

Ruedas con llantas reforzadas de aluminio y cubierta de al menos 2,20” de

anchura para asegurar un agarre optimo con el terreno. Las ruedas traseras son

de 24” de diametro mientras que las delanteras son de 20”.

Se han escogido estos diámetros por que hacen a la bicicleta más manejable y

porque las llanta reforzadas son comunes en diámetros pequeños.

Como sugerencia a largo plazo, se recomienda cambiar el tipo de rueda trasera a

26” y la delantera a 24” ya que es más fácil encontrar cubiertas de este diámetro

para anchuras específicas y con taco.

3.1.2.5. Ejes del chasis.

Basta con ejes de acero soportados por rodamientos. Estos ejes tienen que tener

un apriete con los rodamientos del chasis y que permita girar al basculante.



ANEXOS

3.1.2.6. Amortiguador.

Se montara un tipo “coilover” debido a que los resortes del mismo van situados exteriormente al amortiguador hidráulico, con lo que la suspensión es fácilmente ajustable y muy compacta, permitiendo un ángulo de inclinación mayor gracias a que sus articulaciones son esféricas. El recorrido de los coilover deberá de ser de gran recorrido para poder circular por todo tipo de terrenos sin afectar a la estructura. Éste será de unos 150mm. Un “coilover” en realidad es una combinación de amortiguador hidráulico y un resorte. El mecanismo se completa con una ménsula inferior de soporte del resorte, el cual sirve para ajustar la altura. El amortiguador trae una parte roscada, lo que permite a la ménsula inferior desplazarse fácilmente arriba o abajo, para disminuir o aumentar la altura del vehículo. En este caso se ha elegido un amortiguador ROCKSHOX VIVID R2C COIL.

Ilustración 18. Amortiguador ROCKSHOX VIVID R2C COIL

3.1.2.7. Asiento.

Asiento de plástico con orificios para tornillos de intalacion.



ANEXOS

Ilustración 19. Asiento

3.1.2.8. Manillar.

Manillar de aleación de aluminio 6069 de doble altura, 785 mm de anchura y con

acabado anodizado granallado.

Ilustración 20. Manillar

3.1.2.9. Potencia.

Potencia con abrazadera de aluminio 7075 con 40 mm de elevación y 46 mm de

ancho y 31.8 mm de diámetro de abrazadera. Destinada a la unión entre el tubo

de la dirección y el manillar.



ANEXOS

Ilustración 21. Potencia

3.1.2.10. Rótulas.

Sirven para el viraje del automóvil, cuando debe tomar una curva , permitiendo la acción oscilatoria entre los extremos de los brazos de control . La rotula sobre el brazo de control con el muelle de la suspensión se denomina articulación de bola de transporte de peso. Cuando el brazo de control está arriba del nudillo de la dirección, empuja la rótula hacia la unión , lo cual comprime la coyuntura de la bola y por ello se le denomina articulación de bola de compresión . Cuando la unión de la dirección se conecta por encima del brazo de control se denomina articulación de bola de tensión , se encuentra en tensión porque el peso del vehículo trata de empujar la rótula desde el nudillo.

En la siguiente imagen puede observarse las rotulas que irán instaladas después en la estructura.



ANEXOS

Ilustración 22. Rótulas

3.1.2.11. Sistema de frenado.

Sistema compuesto por disco de freno, pinzas de freno y manetas hidráulicas del

grupo Shimano XT 785. Cuenta con discos de 180 mm, pistones dobles,

manguera para freno delantero de 1000 mm y manguera para freno trasero de

1700 mm.

Ilustración 23. Freno XT 785

3.1.2.12. Manguitos.

Manguitos de caucho para mejorar la adherencia al manillar de alumino y asi

aumentar el manejo de la bicicleta.



ANEXOS

Ilustración 24. Manguito

3.1.2.13. Tubo de dirección.

Tubo de aluminio que transmite el giro que el ciclista ejerce en el manillar hasta la

pinza de dirección.

3.1.2.14. Pinza de dirección.

Pieza encargada de unir el tubo de dirección con los tensores de la dirección.

Ilustración 25. Pinza dirección

3.1.2.15. Tensor dirección.

Pieza encargada de trasmitir el giro a las ruedas y de mantener alineadas la

ruedas.



ANEXOS

Ilustración 26. Tensor

3.1.2.16. Soporte rueda delantera.

Elemento destinado a alojar el eje de la rueda delantera y a unir los dos trapecios

por medio de las rótulas.

3.1.3. RESULTADO FINAL

El resultado final de lo mencionado anteriormente es el mostrado a

continuación:

Ilustración 27 Conjunto de elementos



ANEXOS

3.2. ANEXO II: RESOLUCIÓN MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS.

A continuación se muestra el análisis estático de elementos finitos para el modelo

diseñado según los requerimientos marcados por la norma.

Solo se ensayan los componentes diseñados ya que los adquiridos

comercialmente ya han sido ensayados por el fabricante.

3.2.1. ESAYO DE CHOQUE (CAIDA DE UNA MASA).

Se deja caer una masa de 22.5 kg sobre la horquilla delantera desde una altura

de 360 mm mientras se fija el eje trasero.

Tras realizar el ensayo no debe haber ninguna fisura ni rotura y la deformación

permanente medida entre los ejes delantero y trasero debe ser inferior a 10 mm.

Tras el análisis se comprueba que no haya fisura mediante líquidos penetrantes.

Ilustración 28. Condiciones de contorno caída de masa

Para ello se ha utilizado una malla de 3 mm y elementos tetraédricos.



ANEXOS

Ilustración 29. Mallado (caída de una masa)

Especificaciones del mallado.

o Tamaño de malla: 3 mm.

o Tipo de elemento: tetraédrico.

o Nº de nodos: 296175.

o Elementos: 1036753.

3.2.1.1. Resultados.

Como se aprecia en las imágenes la deformación máxima es de 0,1 mm, por lo

que el ensayo es válido ya que no supera los 10 mm. Además como la tensión

máxima de Von Mises no es superior al límite elástico, esto quiere decir que la

deformación no es permanente.

La tensión máxima en este caso, se concentra en la unión de la barra 7 con la

barra principal, es 2,12 MPa por lo que queda un coeficiente de seguridad de

113.



ANEXOS

Ilustración 30. Resultados (caída de una masa)



ANEXOS

3.2.2. ENSAYO DE CHOQUE (CAÍDA DEL CUADRO).

Se coloca una masa de 30 kg sobre el soporte del asiento y otra de 10 kg sobre

el tubo de la dirección.


permanente medida entre los ejes delantero y trasero debe ser inferior a 30 mm.

Tras el análisis se comprueba que no haya fisura mediante líquidos penetrantes.

Ilustración 31. Condiciones de contorno caída del cuadro


Ilustración 32. Mallado (caída del cuadro)



ANEXOS

Especificaciones del mallado.

o Tamaño de malla: 38 mm.

o Tipo de elemento: tetraédrico.

o Nº de nodos: 9604.

o Elementos: 29919.






La tensión máxima en este caso, es 5,42 MPa por lo que queda un coeficiente de

seguridad de 44.



ANEXOS

Ilustración 33. Resultados (caída del cuadro)



ANEXOS

3.2.3. ENSAYO TRACCIÓN BASCULANTE.

En este ensayo se somete la pieza a tracción pura con una fuerza de 2300 N,

durante el ensayo no debe haber ningún aflojamiento o separación de ninguna

parte del conjunto.

Ilustración 34. Condiciones de contorno tracción basculante


Ilustración 35. Mallado tracción basculante


Como se aprecia en las imágenes la deformación máxima es de 0,17 mm.

Además como la tensión máxima de Von Mises no es superior al límite elástico,

esto quiere decir que la deformación no es permanente.



ANEXOS


seguridad de 19,6.

Ilustración 36. Resultados tracción basculante

3.2.4. ENSAYO TRACCIÓN TRAPECIO SUPERIOR.



parte del conjunto.



ANEXOS

Ilustración 37. Condiciones de contorno tracción trapecio sup.


Ilustración 38. Mallado tracción trapecio sup.






seguridad de 24.



ANEXOS

Ilustración 39. Resultados tracción trapecio sup.

3.2.5. ENSAYO TRACCIÓN TRAPECIO INFERIOR.



parte del conjunto.

Ilustración 40. Condiciones de contorno tracción trapecio inf.




ANEXOS

Ilustración 41. Mallado tracción trapecio inf.






seguridad de 24.

Ilustración 42. Resultados tracción trapecio inf.

3.2.6. ENSAYO FLEXIÓN BASCULANTE.

Se coloca una carga de 1500 N en dirección opuesta al movimiento sujetando el

otro extremo de la pieza.



ANEXOS


permanente medida entre los ejes debe ser inferior a 5 mm.

Tras el análisis se comprueba que no haya fisuras mediante líquidos penetrantes.

Ilustración 43. Condiciones de contorno flexión basculante


Ilustración 44. Mallado flexión basculante








ANEXOS


seguridad de 6,3.

Ilustración 45. Resultados flexión basculante

3.2.7. ENSAYO FLEXION TRAPECIO INFERIOR.








ANEXOS

Ilustración 46. Condiciones de contorno flexión trapecio inf.


Ilustración 47. Mallado flexión trapecio inf.







seguridad de 2,8.



ANEXOS

Ilustración 48. Resultados flexión trapecio inf.

3.2.8. ENSAYO FLEXION TRAPECIO SUPERIOR.








ANEXOS

Ilustración 49. Condiciones de contorno flexión trapecio sup.


Ilustración 50. Mallado flexión trapecio sup.







seguridad de 3,8.



ANEXOS

Ilustración 51. Resultados flexión trapecio sup.

3.2.9. ENSAYO PAR DE FRENADO BASCULANTE.

Se coloca una carga de 1000 N desplazada 300 mm de tal forma que genere un

momento en el sentido de giro de la rueda, sujetando el otro extremo de la pieza.




Ilustración 52. Condiciones de contorno par de frenado basculante.



ANEXOS


Ilustración 53. Mallado par de frenado basculante.






Ilustración 54. Resultados par de frenado basculante



ANEXOS

3.2.10. ENSAYO PAR DE FRENADO TRAPECIO SUPERIOR.






Ilustración 55. Condiciones de contorno par de frenado trapecio sup.


Ilustración 56. Mallado par de frenado trapecio sup.






ANEXOS



Ilustración 57. Resultados par de frenado trapecio sup.

3.2.11. ENSAYO PAR DE FRENADO TRAPECIO INFERIOR.






Ilustración 58. Condiciones de contorno par de frenado trapecio inf.




ANEXOS

Ilustración 59. Mallado par de frenado trapecio inf.






Ilustración 60. Resultados par de frenado trapecio inf.



ANEXOS






INDUSTRIAL

PLANOS











PLANOS

4. PLANOS

ÍNDICE DE PLANOS

4. PLANOS .............................................................................................................. 1

4.1. Plano C-0 Plano detalle general. .............................................................................................. 3

4.2. Plano C-1 Conjunto chasis. ......................................................................................................... 4

4.3. Plano C-1.1 Uniones soldadas chasis. .................................................................................... 5

4.4. Plano C-2 Conjunto basculante. ............................................................................................... 6

4.5. Plano C-2.1 Uniones soldadas basculante. .......................................................................... 7

4.6. Plano C-3 Conjunto trapecio superior. .................................................................................. 8

4.7. Plano C-3.1 Conjunto trapecio superior modificado. ...................................................... 9

4.8. Plano C-3.1.1 Uniones soldadas trapecio superior modificado. .............................. 10

4.9. Plano C-4 Conjunto trapecio inferior.................................................................................. 11

4.10. Plano C-4.1 Uniones soldadas trapecio inferior. ............................................................ 12

4.11. Plano P001 Brazo basculante. ............................................................................................... 13

4.12. Plano P002 Separador rueda. ................................................................................................ 14

4.13. Plano P003 Soporte eje. ........................................................................................................... 15

4.14. Plano P004 Pieza unión. .......................................................................................................... 16

4.15. Plano P005 Brazo trapecio superior. .................................................................................. 17

4.16. Plano P006 Soporte rótula. ..................................................................................................... 18

4.17. Plano P007 Pieza unión trapecio superior. ...................................................................... 19

4.18. Plano P008 Brazo trapecio superior modificado. ......................................................... 20

4.19. Plano P009 Soporte eje chasis............................................................................................... 21

4.20. Plano P010 Brazo trapecio inferior. ................................................................................... 22

4.21. Plano P011 Tapa trapecio inferior. ..................................................................................... 23

4.22. Plano P012 Soporte amortiguador. ..................................................................................... 24

4.23. Plano P013 Soporte eje delantero. ...................................................................................... 25

4.24. Plano P014 Barra principal. ................................................................................................... 26

4.25. Plano P015 Barra 1. ................................................................................................................... 27

4.26. Plano P016 Barra 2. ................................................................................................................... 28



PLANOS

4.27. Plano P017 Barra 3. ................................................................................................................... 29

4.28. Plano P018 Barra 4. ................................................................................................................... 30

4.29. Plano P019 Tubo dirección. ................................................................................................... 31

4.30. Plano P020 Barra 5. ................................................................................................................... 32

4.31. Plano P021 Barra 6. ................................................................................................................... 33

4.32. Plano P022 Soporte eje trapecios. ....................................................................................... 34

4.33. Plano P023 Pletinas amortiguación delantera. .............................................................. 35

4.34. Plano P024 Soporte eje basculante. .................................................................................... 36

4.35. Plano P025 Pletinas amortiguación trasera. ................................................................... 37

4.36. Plano P026 Barra 7. ................................................................................................................... 38

4.37. Plano P027 Soporte asiento. .................................................................................................. 39

4.38. Plano P028 Tapa barra principal. ........................................................................................ 40



PLANOS






INDUSTRIAL

PLIEGO DE CONDICIONES











PLIEGO DE CONDICIONES

5. PLIEGO DE CONDICIONES.

ÍNDICE DE PLIEGO DE CONDICIONES

5. PLIEGO DE CONDICIONES. .............................................................................. 1

5.1. ESPECIFICACIONES DE MATERIALES Y ELEMENTOS CONSTITUTIVOS. .............. 3

5.1.1. LISTADO DE MATERIALES Y CALIDADES MÍNIMAS. ........................................... 3

5.1.2. Tornillos, tuercas y arandelas. ....................................................................................... 4

5.2. CONDICIONES DE FABRICACIÓN Y MONTAJE. ................................................................. 7

5.2.1. CORTE POR SIERRA DE CINTA. ..................................................................................... 7

5.2.2. CURVADO. .............................................................................................................................. 7

5.2.3. CORTE POR LASER. ............................................................................................................ 8

5.2.4. PROCESO DE TALADRADO. ............................................................................................ 8

5.2.5. PROCESO DE TORNEADO Y FRESADO. ...................................................................... 8

5.2.6. PROCESO DE SOLDADURA. ............................................................................................. 9

5.2.7. ORDEN DE FABRICACIÓN Y MONTAJE. .................................................................. 17

5.3. PRESCRIPCIONES ECONÓMICAS Y LEGALES. ................................................................ 19

5.3.1. CONTRATO. ........................................................................................................................ 19

5.3.2. RESCISIÓN DEL CONTRATO. ....................................................................................... 19

5.3.3. SUBCONTRATAS. .............................................................................................................. 20

5.3.4. PROPIEDAD INDUSTRIAL. ........................................................................................... 21

5.3.5. MODIFICACIONES EN EL PROYECTO. ..................................................................... 22


ÓSCAR ALIENDE VELASCO TRABAJO FIN DE GRADO INGENIERÍA MECÁNICA PLIEGO DE CONDICIONES

El presente Pliego de Condiciones constituye un documento en el que se recogen

las condiciones técnicas generales y particulares que, además de lo indicado en

la memoria, planos y presupuesto, deben cumplir los materiales y elementos

constitutivos del proyecto, y las condiciones económicas en las que deben

realizarse

5.1. ESPECIFICACIONES DE MATERIALES Y ELEMENTOS

CONSTITUTIVOS.

5.1.1. LISTADO DE MATERIALES Y CALIDADES MÍNIMAS.

5.1.1.1. Aluminio estructural.

Los aluminios para la construcción se clasifican de acuerdo a la composición

química, a las aplicaciones y están regulados en Euronormas. A continuación se

presenta el aluminio que se va a utilizar en el presente proyecto así como sus

características.

Aluminio 6061-T6

El aluminio 6061 es una aleación de aluminio endurecido que contiene como

principales elementos aluminio, magnesio y silicio. Originalmente denominado

"aleación 61S" fue desarrollada en 1935.1 Tiene buenas propiedades mecánicas

y para su uso en soldaduras. Es una de las aleaciones más comunes de aluminio

para uso general, especialmente estructuras de alta resistencia que requieran un

buen comportamiento frente a la corrosión, camiones, barcos, vehículos

ferroviarios, mobiliario y tuberías.

Módulo de elasticidad E 70 GPa.

Coeficiente de Poisson v 0,33.

Densidad r 2700 kg/m3.

https://es.wikipedia.org/wiki/Aleaci%C3%B3n

https://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio

https://es.wikipedia.org/wiki/Magnesio

https://es.wikipedia.org/wiki/Silicio

https://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio_6061#cite_note-1



5.1.1.2. COMPOSICIÓN QUÍMICA

Elemento Mínimo (%) Máximo (%)

Silicio 0,4 0,8

Hierro 0 0,7

Cobre 0,15 0,4

Manganeso 0 0,15

Magnesio 0,8 1,2

Cromo 0,04 0,35

Zinc 0 0,25

Titanio 0 0,15

Tabla 5.1. Propiedades químicas Al 6061-T6.

5.1.1.3. PROPIEDADES MECÁNICAS

Tabla 5.2. Propiedades mecánicas del Al 6061-T6.

5.1.2. Tornillos, tuercas y arandelas.

En la siguiente tabla se resumen las características mecánicas mínimas de los

aceros de los tornillos y pasadores de calidades normalizadas según norma

UNE-EN ISO 898-1 Características mecánicas de los elementos de fijación

fabricados de aceros al carbono y de aceros aleados.

CLASE 4,6 5,6 6,8 8,8 10,9

f_y [Mpa] 240 300 480 640 900

f_ult [Mpa] 400 500 600 800 1000 Tabla 5.7. Características mecánicas de tornillería.

https://es.wikipedia.org/wiki/Silicio

https://es.wikipedia.org/wiki/Hierro

https://es.wikipedia.org/wiki/Cobre

https://es.wikipedia.org/wiki/Manganeso

https://es.wikipedia.org/wiki/Magnesio

https://es.wikipedia.org/wiki/Cromo

https://es.wikipedia.org/wiki/Zinc

https://es.wikipedia.org/wiki/Titanio



Para el diseño del Proyecto, la calidad mínima que se deberá usar será clase

10,9.

5.1.2.1. Controles de recepción.

Se comprobará mediante los documentos suministrados con los materiales y

productos fabricados, que éstos coinciden con los pedidos. Si no se incluye una

declaración del suministrador de que los productos o materiales cumplen con el

presente Pliego de Condiciones, se tratarán como productos o materiales no

conformes.

Control documental.

Garantía del fabricante mediante marcado de los productos (con las siglas de la

fábrica) y el símbolo de la clase de acero, de las características mecánicas de los

aceros y su composición química.

Marca AENOR homologada por el Ministerio de Fomento.

Ensayos de control.

Ante la disconformidad con el producto recibido, el consumidor podrá realizar a

su costa ensayos de recepción, encargándolos a la fábrica o a un laboratorio

oficial, para comprobar el cumplimiento de la garantía y las características a

determinar mediante ensayo, según la norma UNE-EN 10021:2008:

Límite elástico, resistencia a tracción y alargamiento de rotura, en 1

probeta.

Doblado simple, en 1 probeta.

Resiliencia Charpy, en 3 probetas.

Análisis químicos determinando el contenido en C, P, S, N, Si y Mn, en 1

probeta.

Dureza Brinell, en 1 probeta.



Serán admisibles los defectos superficiales cuando, suprimidos por esmerilado, el

perfil cumpla las tolerancias.

5.1.2.1.1. Tornillos, tuercas y arandelas.

Las piezas se suministrarán en envases adecuados, suficientemente protegidos

para que los golpes de un transporte ordinario no dañen las mismas.

Cada envase contendrá solamente tornillos, tuercas o arandelas de un mismo

tipo, longitud y tipo de acero.

Cada envase llevará una etiqueta indicando:

Marca del fabricante.

Designación del tornillo, tuerca, arandela o pasador.

Tipo de acero.

Número de piezas que contiene.

Control documental.

Garantía del fabricante de los productos de las condiciones dimensionales y las

características de los aceros mediante la realización de ensayos indicados por la

norma

UNE-EN ISO 898-1. Los tornillos, tuercas y arandelas irán marcados según se indica

en la norma UNE-EN ISO 898-1.

Ensayos de control.

El consumidor podrá realizar ensayos de recepción para comprobar el

cumplimiento de las garantías del fabricante.



Las características a determinar mediante ensayo, según la norma UNE-EN ISO

898-1, serán las siguientes:

Resistencia a tracción, límite elástico convencional y alargamiento de

rotura.

Dureza Brinell.

Rebatimiento de la cabeza.

Rotura con entalladura.

Estrangulación.

Resiliencia y descarburación.

Capacidad de ensanchamiento, en tuercas.

5.2. CONDICIONES DE FABRICACIÓN Y MONTAJE.

Todo el proceso de fabricación y montaje se va a llevar a cabo atendiendo al

Real Decreto 1215/1997, de 18 de julio por el que se establecen las

disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los

trabajadores de los equipos de trabajo. BOE nº 188 07/08/1997.

5.2.1. CORTE POR SIERRA DE CINTA.

Todos los cortes de los perfiles realizados por medio de una sierra de cinta van a

ser realizados atendiendo a la NTP 92: Sierra de cinta, guía de no obligado

cumplimiento que se va a imponer como necesaria en el contexto del presente

proyecto.

5.2.2. CURVADO.

Se empleara una curvadora de grandes diámetros para el doblado de los perfiles

de aluminio. Para este tipo de material es necesario rellenar el interior del tubo de

arena y realizar el proceso lentamente para vetar las tensiones superficiales que

pueden generar fisuras.



5.2.3. CORTE POR LASER.

Para cortar la forma del brazo del basculante se empleara el corte por laser ya

que es mar rápido que el mecanizado. Los orificios de descarga no están

acotados en el plano ya que estos se pasan directamente en formato .dxf y el

operario de la cortadora por láser lo introduce en el ordenador.

5.2.4. PROCESO DE TALADRADO.

Antes de realizar un agujero mediante taladrado se debe asegurar la correcta

ubicación del centro del mismo.

En los agujeros de tamaño menor a 8 mm de diámetro, se deberá marcar el

centro del mismo mediante un granete o similar, evitando de esta forma el

desplazamiento de la broca al comenzar a taladrar.

Se debe lubricar y refrigerar la herramienta de corte tanto, cuando el material sea

considerado de alta resistencia, como cuando el diámetro del agujero sea mayor

de 8 mm, evitando de esta forma el calentamiento excesivo de

la herramienta y la pieza, lo que puede crear tensiones internas y deformaciones

en el material.

Una vez realizado el agujero se debe limpiar la viruta producida, nunca

manualmente, sino con algún tipo de elemento mecánico o mediante aire a

presión en el caso de las maquinas automatizadas.

Se debe repasar la rebaba producida en la arista del agujero, asegurándose de

matar la arista viva que se produce en el proceso.

5.2.5. PROCESO DE TORNEADO Y FRESADO.



Para el proceso de torneado y fresado las disposiciones mínimas que se deben

tener en cuenta son las que considere el operario encargado de dicho trabajo, ya

que dependiendo del tipo de pieza a fabricar (geometría, material,

especificaciones, etc.), dicho operario considerará cómo deberá ser el proceso de

fabricación.

El operario debe recordar que durante la fabricación de una pieza, debe

asegurarse de que las medidas que debe seguir vienen especificadas en los

planos y se debe regir a ellas, de igual modo, debe asegurarse que operaciones

debe realizar con anterioridad o posterioridad a otras para evitar dañar la pieza al

ser sujetada en la máquina herramienta, evitando marcas o cortes en las mismas.

5.2.6. PROCESO DE SOLDADURA.

Las soldaduras se realizarán mediante procedimiento TIG sistema de soldadura

al arco con protección gaseosa, que utiliza el intenso calor de un arco eléctrico

generado entre un electrodo de tungsteno no consumible y la pieza a soldar, en

la que utilizaremos aluminio como metal de aporte.

5.2.6.1. Prescripciones de las soldaduras.

Antes del soldeo se limpiarán los bordes de unión, estando secas las partes a

soldar. Se especifican en los planos las características, calidades y condiciones

de utilización de la soldadura. Los componentes deben estar ensamblados de

forma que no resulten dañados o deformados más allá de las tolerancias

debidas.

Todas las uniones para piezas provisionales a utilizar en fase de fabricación

deben estar hechas de acuerdo con las normas:



UNE-EN 1011-1/A1:2002 Recomendaciones para el soldeo de materiales

metálicos. Guía general para soldeo por arco.

UNE-EN 1011-3:2001 Recomendaciones para el soldeo de materiales

metálicos. Parte 3: Soldeo por arco de aceros inoxidables.

UNE-EN ISO 13920:1997 Tolerancias generales en construcciones

soldadas. Dimensiones de longitudes y ángulos. Forma y posición. (ISO

13920:1996).

Después de completar la fabricación, la fijación entre componentes que están

interconectados en interfaces de conexión múltiples deben comprobarse

utilizando plantillas dimensionales o mediante fijación conjunta de los

componentes.

Debe evitarse:

La proyección de chispas erráticas del arco y, si se produce, debe

sanearse la superficie del aluminio e inspeccionarse; la proyección de

soldadura y, si se produce, debe ser eliminada.

Los defectos no deben cubrirse con soldaduras posteriores y deben

eliminarse de cada pasada antes de la siguiente. Lo mismo debe hacerse

con cualquier escoria.

Las reparaciones de soldadura deben realizarse siguiendo una

especificación de procedimiento de soldeo.

Se debe controlar la temperatura máxima del aluminio y el proceso de

enfriamiento, cuando se realicen correcciones de distorsiones de soldeo

mediante aplicación local de calor.

Durante la fabricación y el montaje deben adoptarse todas las

precauciones para garantizar que se alcanza la clase especificada de

superficie de rozamiento para uniones resistentes al deslizamiento.

En el momento del montaje en taller, las superficies de contacto deben

estar libres de cualquier producto contaminante, tales como aceite,

suciedad o pintura. Deben eliminarse las rebabas que imposibilitarían un

asentamiento sólido de las partes a unir. El aceite debe eliminarse de la



superficie del aluminio mediante el uso de limpiadores químicos y no

mediante limpieza por soplete.

Si las superficies sin recubrir no se pueden armar directamente después

de la preparación de las superficies de contacto, se las debe librar de

todas las películas delgadas de óxido y cualquier otro material suelto,

mediante cepillado con cepillo metálico. Se pondrá cuidado de no dañar ni

pulir la superficie rugosa.

Las zonas cerradas o con difícil acceso después del armado, deben ser

tratadas previamente, debiéndose especificar si se va a utilizar un

tratamiento de protección interno o si se va a sellar por soldeo, en cuyo

caso también se especificará el sellado de las zonas cerradas que se

atraviesen con elementos de fijación mecánicos.

No se realizará ningún tratamiento superficial sobre los elementos de

fijación antes de que se hayan inspeccionado.

La soldadura se recargará o esmerilará para que tenga el espesor debido

y para que no presente discontinuidades o rebabas.

En las soldaduras a tope accesibles por ambas caras se realizará siempre

la toma de raíz, que consiste en su saneado y el depósito de cordón de

cierre, o del primer cordón dorsal.

Se prohíbe todo enfriamiento anormal o excesivamente rápido de las

soldaduras, por lo que se tomarán las precauciones precisas para ello.

Para espesores mayores de 30 mm se establecerán las precauciones

especiales a adoptar.

5.2.6.2. Defectos de la soldadura.

Se describen los defectos principales, tanto internos (falta de penetración,

grietas, inclusiones, poros, etc.) como externos (mordeduras en los bordes,

desbordamientos, picaduras, etc.) a evitar con la ejecución y uso de los

electrodos adecuados.

Cráteres.



Se evitarán empleando los métodos apropiados.

Es preceptiva su eliminación, en caso de producirse, en estructuras sometidas a

cargas dinámicas.

Eliminación de los elementos de fijación.

Los elementos provisionales de fijación que para el armado o el montaje se

suelden a las barras de la estructura se desprenderán cuidadosamente con

soplete sin dañar las barras.

Se prohíbe desprenderlos a golpes.

Se eliminarán los restos de soldadura de las fijaciones.

5.2.6.3. Soldaduras de taller.

Siempre que sea posible se ejecutarán en posición horizontal y se protegerán los

trabajos de soldeo contra el viento, la lluvia y el frío.

Se suspenderán, en general, los trabajos cuando la temperatura alcance los 0ºC.

En casos excepcionales, el director de obra autorizará el soldeo con temperatura

ambiente entre 0 y –5ºC, adoptando medidas especiales para evitar el

enfriamiento rápido de la soldadura.

5.2.6.4. Preparación de los bordes en soldaduras.

Se elegirá el tipo adecuado de preparación de bordes en cada caso en función de

la forma de unión, espesor de las piezas, procedimientos de soldeo, deformación

admisible de las piezas, factores económicos, etc. Se adoptarán las medidas

necesarias para cada tipo de preparación de bordes: empleo de chapa dorsal,

bordes escuadrados, preparación en V, en U, en X, preparaciones mixtas.



Destacar que para espesores mayores de 5 mm, se deberá realizar un bisel en el

borde de los elementos a unir para asegurar una correcta fusión entre ambos

elementos y el material de aportación.

5.2.6.5. Deformaciones y tensiones residuales.

Figurarán en el proyecto cuando sea preciso los procedimientos de atenuación

de tensiones residuales: recocido, calentamiento, etc.

Para la atenuación de las tensiones se seguirán los principios de ejecución como

el de simetría, libertad de las piezas para seguir el movimiento producido por el

soldeo, accesibilidad para el soldador y no acumulación de calor en zonas

locales.

Las deformaciones angulares podrán aminorarse con la previa deformación de

las piezas a unir.

Las deformaciones que sobrepasen las tolerancias se corregirán en frío, con

prensa o máquina de rodillos, comprobando a continuación la no aparición de

fisuras en el metal de aportación o en la zona de transición del metal base.

5.2.6.6. Plan de soldeo.

Se debe proporcionar al personal encargado un plan de soldeo, que como

mínimo, incluirá todos los detalles de la unión, las dimensiones y el tipo de

soldadura, la secuencia de soldeo, las especificaciones sobre el proceso y las

medidas necesarias para evitar el desgarro laminar.

5.2.6.7. Cualificación del procedimiento de soldeo.

Se requiere la realización de ensayos del procedimiento de soldeo, que se debe

realizar antes del comienzo de la producción.



Si no se utiliza un proceso de soldeo cualificado por ensayo durante más de tres

años, se debe inspeccionar una probeta de una prueba de producción para que

sea aceptado.

Se deben realizar ensayos para procesos totalmente automáticos, soldeo de

chapas con imprimación en taller o con penetración profunda. En el último caso

señalado, así como si se emplea el soldeo con doble pasada por ambos lados sin

toma de raíz, debe ensayarse una probeta cada seis meses.

5.2.6.8. Cualificación de los soldadores.

Los soldadores deben estar certificados por un organismo acreditado y

cualificarse de acuerdo con la norma UNE-EN ISO 13585:2012, y si realizan

tareas de coordinación del soldeo, tener experiencia previa en el tipo de

operación que supervisa.

Cada tipo de soldadura requiere la cualificación específica del soldador que la

realiza.

5.2.6.9. Preparación para soldeo.

Las superficies y bordes deben ser los apropiados para el proceso de soldeo que

se utilice y estar exentos de fisuras, entalladuras, materiales que afecten al

proceso o calidad de las soldaduras y humedad.

Los componentes a soldar deben estar correctamente colocados y fijos mediante

dispositivos adecuados o soldaduras de punteo, pero no mediante soldaduras

adicionales, y deben ser accesibles para el soldador. Se comprobará que las

dimensiones finales están dentro de tolerancias, estableciéndose los márgenes

adecuados para la distorsión o contracción.

Al final del proceso, la superficie del metal base debe alisarse por amolado. Se

eliminarán todas las soldaduras de punteo no incorporadas a las soldaduras

finales.



Se debe considerar la utilización de precalentamiento cuando el tipo de material

del acero y/o la velocidad de enfriamiento puedan producir un endurecimiento de

la zona térmicamente afectada por el calor. Cuando se utilice, se extenderá 75

mm en cada componente del metal base.

5.2.6.10. Tipos de soldadura.

A continuación se indican requisitos para la ejecución de los tipos de soldadura

presentes en el proyecto.

Soldadura en ángulo

Debe existir un contacto lo más estrecho posible entre las partes a que se van a

unir mediante una soldadura en ángulo.

La soldadura depositada no será menor que las dimensiones especificadas para

el espesor de garganta y/o la longitud del lado del cordón.

Soldadura a tope

Debe garantizarse que las soldaduras son sanas, con el espesor total de

garganta y con final adecuado en los extremos. Si fuera necesario se pueden

utilizar chapas de derrame para garantizar las dimensiones del cordón.

Se pueden realizar soldaduras con penetración completa soldadas por un sólo

lado utilizando o no chapa dorsal.

La toma de raíz en el dorso del cordón tendrá forma de "v" simple, podrá

realizarse por arco-aire, o por medios mecánicos, hasta una profundidad que

permita garantizar la penetración completa en el metal de la soldadura

previamente depositado.



5.2.6.11. Comprobación de la soldadura.

Una vez realizadas las soldaduras, se debe asegurar que se han realizado

correctamente. Para ello se realizarán ensayos no destructivos (END), los cuales

permiten la inspección del 100% de las uniones sin inutilizar la pieza a ensayar.

Los principales ensayos no destructivos usados en estructuras metálicas son:

- Inspección visual.

- Líquidos penetrantes.

- Ultrasonidos.

A continuación se detallarán:

Inspección visual.

El material es examinado por un inspector cualificado que comprueba las

piezas meticulosamente, marcando las zonas a reparar.

Los defectos que se pueden detectar mediante esta inspección son:

o Falta de fusión

o Falta de penetración.

o Mordeduras.

o Falta de material de aportación.

o Escorias.

o Óxidos.

o Cascarillas

o Grietas.

o Deformaciones.

Líquidos penetrantes.

Este ensayo se realiza sobre la soldadura y permite detectar discontinuidades

abiertas en la superficie. El proceso se realiza en varias fases:

1. Preparación de la superficie.



2. Aplicación del penetrante.

3. Aplicación del emulsificador.

4. Difusión del emulsificador en el penetrante.

5. Lavado del penetrante emulsionado.

6. Aplicación del revelador.

7. Inspección.

Los defectos que se pueden detectar con este ensayo son:

o Grietas (de fatiga, de contracción, de temple…)

o Falta de fusión.

o Rechupes.

o Sopladuras internas.

o Porosidades.

Ultrasonidos.

Este ensayo está basado en la propagación, a través del material, de una

onda de presión de alta frecuencia. Las ondas entran en el material y son

conducidas a través de él por las propias moléculas y son reflejadas cuando

se encuentran un obstáculo, de forma que son recogidas otra vez por el

palpador y enviadas a una pantalla donde se obtiene una imagen de la

discontinuidad.

Con este ensayo es posible determinar:

o Porosidades.

o Grietas.

5.2.7. ORDEN DE FABRICACIÓN Y MONTAJE.

La bicicleta se encuentra dividida en tres conjuntos principales

- Chasis

- Suspensión trasera

- Suspensión delantera (trapecios y soporte rueda delantera).



El chasis está compuesto por un conjunto de tubos curvados y soldados entre si

más una seria de pletinas encargadas de sujetar los amortiguadores.

La suspensión trasera está formada por los basculantes, los separadores, los

ejes y el amortiguador trasero.

La suspensión delantera está compuesta por los trapecios (superior e inferior), el

amortiguador, el soporte de la rueda delantera y los correspondientes ejes.

A la hora de la fabricación y montaje, se debe tener en cuenta cuales son los

elementos principales de cada conjunto, ya que se comenzará fabricando el

elemento que mayor número de piezas lleve unidas a él, reduciendo de esta

manera el tiempo de montaje.

En el chasis, se debe seguir el siguiente orden:

1. Barra principal.

2. Barra 1

3. Barra 2

4. Barra 3

5. Barra 4

En el caso de la suspensión trasera, el orden será el siguiente:

1. Brazo basculante.

2. Pieza union

3. Soporte eje

4. separador

En la suspensión delantera, se debe seguir el siguiente orden:

1. Trapecio superior

2. Trapecio inferior

3. Rótulas



4. Soporte rueda delantera

5. Amortiguador

A la hora del montaje final es conveniente empezar uniendo piezas o

subconjuntos al chasis dejando para el final los amortiguadores y las ruedas ya

que nos dificultaran el trabajo y la accesibilidad.

5.3. PRESCRIPCIONES ECONÓMICAS Y LEGALES.

5.3.1. CONTRATO.

Se depositará la fianza definitiva del proyecto y formalizará el contrato en

el lugar y fecha que se notifique oficialmente.

El contrato tendrá carácter de documento privado, pudiendo ser elevado a

público, a instancias de una de las partes, siendo en este caso a cuenta del

cliente los gastos que por ello se originen.

Una vez depositada la fianza definitiva y firmado el contrato, el proyectista

procederá, a petición del interesado, a devolver la fianza provisional, si la

hubiera.

Cuando, por causas imputables al proyectista, no se pueda formalizar el

contrato en el plazo establecido, el cliente podrá proceder a la incautación de la

fianza provisional.

El contrato será firmado por el proyectista, por su representante legal o

apoderado, quien deberá probar este extremo con la presentación del

correspondiente poder acreditativo.

5.3.2. RESCISIÓN DEL CONTRATO.

Cuando, a juicio del cliente, el incumplimiento por parte del proyectista de

alguna de las cláusulas del contrato pudiera ocasionar graves trastornos en la



realización del proyecto, en el cumplimiento de los plazos, o en su aspecto

económico, el cliente podrá decidir la rescisión del contrato, con las

penalizaciones a que hubiera lugar.

Así mismo, podrá proceder a la rescisión con pérdida de fianza y garantía

suplementaria, si la hubiera, de producirse alguno de los supuestos siguientes:

La quiebra, fallecimiento o incapacidad del proyectista. En este caso, el

cliente podrá optar por la rescisión del contrato, o porque se subroguen en

el lugar del proyectista los síndicos de la quiebra o sus representantes.

La disolución, por cualquier causa, de la sociedad, si es que el proyectista

fuera una persona jurídica.

Si el proyectista es una agrupación temporal de empresas y alguna de las

integrantes se encuentra en uno de los supuestos previstos en este

apartado, el cliente estará facultado para exigir el cumplimiento de las

obligaciones pendientes del contrato a las restantes empresas que

constituyen la agrupación temporal o para acordar la rescisión del

contrato.

Si el cliente optara en ese momento por la rescisión, ésta no producirá

pérdida de la fianza, salvo que concurriera alguna otra causa suficiente para

declarar tal pérdida.

5.3.3. SUBCONTRATAS.

El proyectista podrá subcontratar cualquier parte del proyecto previa

autorización de la dirección, para lo cual se deberá informar con anterioridad a

ésta, del alcance y condiciones técnico-económicas del subcontrato.

El cliente podrá requerir al proyectista la exclusión de un subcontratista

por considerar al mismo incompetente, o que no reúne las condiciones



necesarias, debiendo el proyectista tomar las medidas necesarias para la

rescisión de este subcontrato, sin que por ello pueda presentar reclamación

alguna el cliente.

En ningún caso podrá deducirse relación contractual alguna entre los

subcontratistas y el cliente, como consecuencia de la ejecución por aquellos de

trabajos parciales correspondientes al contrato principal, siendo siempre

responsable el proyectista ante el cliente de todas las actividades del

subcontratista y de las obligaciones derivadas del cumplimiento de las

condiciones expresadas en este pliego.

Los trabajos específicos que requieran una determinada especialización y

que no estuviesen incluidos en el presupuesto del contrato, bien porque aun

estando previstos en la memoria no se hubiese solicitado para ellos oferta

económica, bien porque su necesidad surgiese a posteriori durante la ejecución

del contrato, podrán ser adjudicados por el cliente directamente a la empresa que

libremente elija, debiendo el proyectista prestar las ayudas necesarias para la

realización de los mismos.

5.3.4. PROPIEDAD INDUSTRIAL.

Al suscribir el contrato, el proyectista garantiza al cliente contra toda clase

de reivindicaciones que se refieran a suministros y materiales, procedimientos y

medios utilizados para la ejecución del proyecto y que procedan de titulares de

patentes, licencias, planos, modelos, marcas de fábrica o comercio. En caso de

que fuera necesario, corresponde al proyectista la obtención de las licencias o

utilizaciones precisas y soportar la carga de los derechos e indemnizaciones

pertinentes.

En caso de acciones dirigidas contra el cliente por terceros titulares de

licencias, autorizaciones, planos, modelos, marcas de fábrica o de comercio,

utilizadas por el proyectista para la ejecución de los trabajos, el proyectista



responderá ante el cliente del resultado de dichas acciones, estando obligado

además a prestarle su plena ayuda en el ejercicio de las acciones que competan

al cliente.

5.3.5. MODIFICACIONES EN EL PROYECTO.

El proyectista podrá incluir en el proyecto, antes de empezar la fabricación

o durante su ejecución, las modificaciones que sean precisas para la normal

construcción de la misma, aunque no se hayan previsto en el proyecto, y siempre

que no varíen las características principales del producto. También podrá

introducir aquellas modificaciones que produzcan aumento o disminución y aún

supresión de las unidades de proyecto marcadas en el presupuesto, o sustitución

de una clase de fábrica por otra, siempre que ésta sea de las comprendidas en el

contrato. Cuando se trate de aclarar o interpretar preceptos del Pliego de

Condiciones o indicaciones de los planos o dibujos, las órdenes o instrucciones

se comunicarán por escrito exclusivamente al proyectista, estando obligado éste

a su vez a devolver una copia suscribiendo con su firma el enterado.

La empresa fabricante tendrá también la obligación de admitir todas

aquellas modificaciones autorizadas por el cliente (a los precios que figuran en el

presupuesto o a los que se acuerden). La empresa fabricante recibirá todas las

órdenes del cliente, en cuanto a la calidad de los materiales, y técnica de

fabricación. Este Pliego de Condiciones obliga a cuantas fábricas o empresas

intervengan o participen en la fabricación, a las cuales se exigirá garantías

suficientes a juicio del cliente, para que en dichas subcontrataciones nada se

oponga a lo señalado en el presente documento.



INDUSTRIAL

MEDICIONES



DISEÑO DE BICICLETA DE CUATRO RUEDAS







ÓSCAR ALIENDE VELASCO TRABAJO FIN DE GRADO INGENIERÍA MECÁNICA MEDICIONES

6. MEDICIONES.

ÍNDICE DE MEDICIONES

6. MEDICIONES. ..................................................................................................... 1

6.1. CAPÍTULO C01. Chasis. ................................................................................................................ 3

6.2. CAPÍTULO C02. Basculantes. .................................................................................................... 4

6.3. CAPÍTULO C03. Trapecios. ......................................................................................................... 5

6.4. CAPÍTULO C04. Soporte rueda delantera. ........................................................................... 6



MEDICIONES

6.1. CAPÍTULO C01. Chasis.



MEDICIONES

6.2. CAPÍTULO C02. Basculantes.



MEDICIONES

6.3. CAPÍTULO C03. Trapecios.



MEDICIONES

6.4. CAPÍTULO C04. Soporte rueda delantera.



MEDICIONES






INDUSTRIAL

PRESUPUESTO



DISEÑO DE BICICLETA DE CUATRO RUEDAS








PRESUPUESTO

7. PRESUPUESTO.

ÍNDICE DE PRESUPUESTO

7. PRESUPUESTO. ................................................................................................ 1

7.1. LISTADO DE MATERIALES. ....................................................................................................... 3

7.2. LISTADO DE MANO DE OBRA. .................................................................................................. 4

7.3. LISTADO DE PRECIOS AUXILIARES. ...................................................................................... 5

7.4. CUADRO DE PRECIOS UNITARIOS. ........................................................................................ 6


7.4.2. CAPÍTULO C02. Basculantes. .......................................................................................... 7

7.4.3. CAPÍTULO C03. Trapecios. .............................................................................................. 7

7.4.4. CAPÍTULO C04. Soporte rueda delantera. ................................................................ 8

7.5. PRESUPUESTO. ............................................................................................................................... 9


7.5.2. CAPÍTULO C02. Basculante. ......................................................................................... 10

7.5.3. CAPÍTULO C03. Trapecios. .......................................................................................... 11

7.5.4. CAPÍTULO C04. Soporte rueda delantera. ............................................................. 12

7.6. RESUMEN DE PRESUPUESTO................................................................................................ 13


ÓSCAR ALIENDE VELASCO TRABAJO FIN DE GRADO INGENIERÍA MECÁNICA PRESUPUESTO

7.1. LISTADO DE MATERIALES.



7.2. LISTADO DE MANO DE OBRA.



7.3. LISTADO DE PRECIOS AUXILIARES.



7.4. CUADRO DE PRECIOS UNITARIOS.

7.4.1. CAPÍTULO C01. Chasis.



7.4.2. CAPÍTULO C02. Basculantes.

7.4.3. CAPÍTULO C03. Trapecios.



7.4.4. CAPÍTULO C04. Soporte rueda delantera.



7.5. PRESUPUESTO.

7.5.1. CAPÍTULO C01. Chasis.



7.5.2. CAPÍTULO C02. Basculante.



7.5.3. CAPÍTULO C03. Trapecios.



7.5.4. CAPÍTULO C04. Soporte rueda delantera.



7.6. RESUMEN DE PRESUPUESTO.

El estudiante de grado en Ingeniería Mecánica.

Fdo.: Óscar Aliende Velasco

diseño bicicletas de cuatro ruedas - biblioteca de la ...el presente trabajo fin de grado: diseño...

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