Diseño del sistema de dirección para el prototipo fórmula SAE USFQ

Abstract

Con el afán de participar en una competencia Fórmula SAE, la Universidad San Francisco de Quito se encuentra en el desarrollo de un prototipo. En el presente trabajo se detallan todas las mediciones, procedimientos de cálculo y análisis de esfuerzos necesarios para diseñar el sistema de dirección que mejor se acople al prototipo. Primeramente se determina el espacio disponible para el sistema en el chasis existente. Segundo, en base a la literatura disponible y a cálculos propios, se aproxima un sistema con piñón-cremallera usando un mecanismo de 4 barras. Tercero, se utiliza un software CAD para modelar un mecanismo de piñón-cremallera que contenga los parámetros de la estimación del mecanismo anterior. Cuarto, se analiza la dinámica de un vehículo en pista para determinar las cargas y esfuerzos sobre los elementos más críticos del sistema. En última instancia se efectúan análisis de esfuerzos y fatiga, para otorgar dimensiones finales a los elementos y simular el comportamiento de todo el sistema. Después de todos los procedimientos mencionados y con la ayuda del software CAD, se logró diseñar un sistema de dirección fiable junto con sus respectivos planos de construcción.