Secretaría de Educación Pública TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO INSTITTO TECNOLÓGICO SPE!IO! DE TEPEXI DE !OD!"GE# Anteproyecto:
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN CARRO TIPO GO KART Carrera:
INGENIE!"A MEC$NICA Asignaturas:
MA%INAS DE &LIDOS COMP!ESI'LES MA%INAS DE &LIDOS INCOMP!ESI'LES DISE(O II &NDAMENTOS DE CONT!OL ELECT!ONICA DE POTENCIA APLICADA
Tepexi Tepexi de Rodríguez, Pue.
08 de Septiembre de 0!"
ANTEPROYECTO DE TESIS PROFESIONAL:
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN CARRO TIPO GO KART
"NDICE GENE!AL Contenido ÍNDICE DE FIGURAS............................................................................................................................................3 INTRODUCCIÓN...................................................................................................................................................4 JUSTIFICACIÓN....................................................................................................................................................5 OBJETIVOS.............................................................................................................................................................6 OBJETIVO OBJETIVO
GENERAL........................................................................................................................................6 ESPECÍFICOS..................................................................................................................................6
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES..................................................................................................................7 ............................................................................................8 ................................................................13 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES...................................................................................................17 BIBLIOGRAFÍA....................................................................................................................................................18 ANEXOS.................................................................................................................................................................18
"NDICE DE &IG!AS FIG. 1 DISEÑO DE LA ESTRUCTURA.........................................................................................................................14 PASANTES DE INGENIERÍA: Díaz Pascual José Luis Flo!s Ci" To#as C!lis Go$zal!s E"ua"o Gacía A%asolo &u'o Fu!$(!s Gacía Raul O(iz Calí$ Al)o$so *a(í$!z Ri+!a José Luis *auicio E"ua"o R!sé$"iz Lu$a José A$(o$io Ruiz Ruiz &a%acuc
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DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN CARRO TIPO GO KART FIG. 2 VISTA DE CHASIS ...........................................................................................................................................15
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INT!ODCCIÓN Por medio de #os conocimientos obtenidos a #o #argo de nuestra carrera de ingeniería mec$nica, #a idea de construir un carro tipo go %art es para satis&acer #a entrega de proyectos &ina#es de di'ersas materias para mani&estar #os conocimientos ad(uiridos y de #os cua#es se nos pro'eer$n a #o #argo de este semestre.
)ste proyecto go %art pretende estimu#ar e# desarro##o de 'e*ícu#os (ue est+n in'o#ucrados a#umnos de #a carrera de ingeniería mec$nica para &omentar #a co#aboracin tanto en a#umnos de# mismo semestre como a#umnos de distintos semestres.
-as condiciones de operacin de este 'e*ícu#o estar$n diseadas para un nio ya (ue e# diseo de #a ca/a de engranes so#o permitir$ una 'e#ocidad m$xima de 0 %m1*, para e'itar exponer#o a a#g2n riesgo.
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)STI&ICACIÓN )# carrito tipo %art est$ &ormado por un con/unto de tubos de acero so#dado, no atorni##ado, &ormando una estructura rígida sin suspensin con barras estabi#izadoras, co#umna de direccin, ##antas y neum$ticos, &renos, transmisin y motor a# cua# se aaden e#ementos de seguridad y conduccin. Cuyo diseo es un gran desarro##o de ingeniería aun(ue nace de principios rudimentarios con e# pasar de #os aos 'an incorpor$ndose numerosas me/oras t+cnicas.
)# %art sue#e ser e# primer autom'i# en e# (ue debutan #os aspirantes a pi#otos de competicin, a edades tan tempranas. -as pruebas y #as características t+cnicas de #os %arts son muy rigurosas en su desarro##o. Aun trat$ndose de 'e*ícu#os de competicin aparentemente con un &uncionamiento muy senci##o, su comportamiento y su conduccin es e(uiparab#e a cua#(uier categoría automo'i#ística de# m$s a#to ni'e# en proporciones a esca#a.
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O')ETI*OS O')ETI*O GENE!AL 3isear y construir un carro tipo 4o %art, se determinara #a estructura m$s adecuada para e# carro y se ana#izar$n #as cargas a #as (ue se 'ea sometida #a estructura, se se#eccionaran y /usti&icaran #os di&erentes sistemas (ue con&ormen e# carro.
O')ETI*O ESPEC"&ICOS
3isear e# carro tipo 4o 5art.
6ti#izar #os conocimientos (ue se ad(uieran en #a materia de m$(uinas de uidos compresib#es para se#eccionar e# motor.
6ti#izar #os conocimientos (ue se ad(uieran en #a materia de m$(uinas de uidos incompresib#es para se#eccionar #a bomba para #os &renos.
6ti#izar #os conocimientos (ue se ad(uieran en #a materia de diseo 77 para disear #a estructura, ana#izar #a so#dadura y #a ca/a de engranes.
6ti#izar #os conocimientos (ue se ad(uieran en #a materia de &undamentos de contro# para e# sistema e#+ctrico.
6ti#izar #os conocimientos (ue se ad(uieran en #a materia de e#ectrnica de potencia ap#icada para *acer #os c$#cu#os, #a se#eccin de# sistema de potencia y apro'ec*ar #a energía obtenida a# m$ximo.
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C!ONOG!AMA DE ACTI*IDADES
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CAPÍTULO 1. FUNDAMENTO TEÓRICO
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)# primer go %art comercia# &ue construido en agosto de !9" por Arte 7nge#s en Ca#i&ornia con un motor cortac+sped de #a ;est , una compaía estab#ecida en ;est . ?uy pronto e# %arting se &ue conso#idando en otras bases de #os )stados 6nidos y comenzaron #as primeras competiciones @sa#'a/es@. -os go%arts &ueron superando a(ue##os 90 %m1* y r$pidamente se incorporaron muc*as me/oras t+cnicas.
)n 90 aos e# %arting *a obtenido e# respeto y e# reconocimiento como un deporte comp#eto y una &ormidab#e escue#a de conduccin. Pi#otos de #a ta##a de ?ic*ae# Sc*umac*er, ?i%aB%%inen, 5imiRBi%%nen, Dernando A#onso y otros muc*os, co#aboraron en sus inicios deporti'os para (ue e# deporte de# %arting sea uno de #os m$s di&undidos en todo e# mundo y sobre todo #a base m$s importante de# deporte automo'i#ístico actua#.
)cuador no &ue #a excepcin y en #os aos E0Fs #as competencias de %arting se dieron a conocer primero en competencias en #as ca##es de #a capita# para #uego a&incarse en e# %artdromo internaciona# 3os emis&erios en #a mitad de# mundo. 7mpu#sando desde entonces e(uipos y escuderías (ue poco a poco *an ido me/orando sus %arts para mayor e&iciencia en competencias. 6n %artes un 'e*ícu#o a motor terrestre monop#aza sin tec*o o coc%pit, sin suspensiones y con o sin e#ementos de carrocería, con cuatro ruedas no a#ineadas (ue est$n en contacto con e# sue#o. -as dos ruedas de#anteras e/erciendo e# contro# de direccin, y #as dos traseras conectadas por un e/e de una pieza (ue transmiten #a potencia de un motor, genera#mente mono ci#índrico. Sus partes principa#es son e# c*asis =comprendida #a carrocería>, #os neum$ticos y e# motor.
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-A SA) Sociedad de 7ngenieros Automotrices es una sociedad no #ucrati'a, mane/ada por #os propios socios y con&ormada por casi 80,000 pro&esionistas de di'ersas discip#inas de #a 7ngeniería en m$s de 80 países a#rededor de# mundoG sus miembros comparten intereses comunes en e# desarro##o de #a tecno#ogía de #a mo'i#idad en Aire, Agua, Tierra y )spacio para ser'ir a #a *umanidad. Pertenecer a #a SA) proporciona 'enta/as (ue representan un 'erdadero atributo en e# desempeo de tu traba/o y tu desarro##o pro&esiona#.
-a SA) obtu'o su registro o&icia# como SA) Seccin ?+xico, SA) Sociedad de 7ngenieros Automotrices A.C., en e# ao de !"H, desde entonces *a estado presente de manera continua en #a Ciudad de ?+xico e interrumpidamente en 'arias ciudades de #a Rep2b#ica, ta#es como: C*i*ua*ua, Pueb#a, 4uada#a/ara, Cd. Iu$rez, ?onterrey, Juer+taro, Sa#ti##o, To#uca, etc., ya sea como Capítu#o )studianti# o de Pro&esionistas.
L+, +rí-ene, de SAE Internaci+nal KPor (u+ naci SA)L
Tradiciona#mente #as grandes organizaciones *an sido #a sombra de persona#idades muy destacadas. SA) es #a excepcin. SA) es e# resu#tado de# traba/o de mi#es de ta#entosos y entusiastas ingenieros. Maci como una respuesta #gica a #as crucia#es necesidades de esos tiempos.
-a reci+n nacida e inexperta industria automo'i#ística pasaba por una mezc#a de preocupaciones y experimentos: #a direccin y #os &renos eran necesidades no resue#tasG #as ##antas se re'entaron continuamenteG no existían #os mue##es de #a suspensin. -a &undacin: de !0 a !09 PASANTES DE INGENIERÍA: Díaz Pascual José Luis Flo!s Ci" To#as C!lis Go$zal!s E"ua"o Gacía A%asolo &u'o Fu!$(!s Gacía Raul O(iz Calí$ Al)o$so *a(í$!z Ri+!a José Luis *auicio E"ua"o R!sé$"iz Lu$a José A$(o$io Ruiz Ruiz &a%acuc
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A principios de !00, cientos de &abricantes de partes y accesorios se organizaron en grupos. Sus ob/eti'os eran promo'er sus negociosG (uiz$ por medio de espect$cu#os de autos... Pero existían conictos deri'ados de #as patentes de diseo y tambi+n di&icu#tades in*erentes a# desarro##o. Toda esta prob#em$tica com2n, uni8da a #a necesidad de intercambiar ideas y a #a con'iccin de (ue se podía estandarizar #a ingeniería &ueron #os incenti'os para integrar #a sociedad.
Sin embargo tenían (ue pasar a#gunos aosG a##anarse una serie de 'icisitudes. Peter ?. e#dt, de #a re'ista -a era sin caba##os, propuso en e# editoria# de# H de /unio de !0 #a integracin de una asociacin de ingenieros. Pero como ya existía #a Sociedad Americana de 7ngenieros ?ec$nicos, SA) entonces en&atiz su car$cter mu#tidiscip#inario, cua#idad (ue *abría de distinguir#a de otras agrupaciones. )dNard Tracy
-as cuatro &unciones desarro##adas por SA) &ueron:
!. -a in'estigacin para obtener datos precisos a &in de a#imentar e# programa de estandarizacin. PASANTES DE INGENIERÍA: Díaz Pascual José Luis Flo!s Ci" To#as C!lis Go$zal!s E"ua"o Gacía A%asolo &u'o Fu!$(!s Gacía Raul O(iz Calí$ Al)o$so *a(í$!z Ri+!a José Luis *auicio E"ua"o R!sé$"iz Lu$a José A$(o$io Ruiz Ruiz &a%acuc
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. )# intercambio de ideas e in&ormacin sobre ingeniería automotriz, #a apertura de &oros para encauzar po#+micas y #a presentacin de ponencias. . -a iniciacin de un programa para reg#amentar #os est$ndares de ingeniería. H. -a pub#icacin y di'u#gacin de conocimientos e intercambio tecno#gico y de programas de in'estigacin.
A 0 aos de creada #a Sociedad, +stos son toda'ía #os &undamentos de #a &i#oso&ía y de #a acti'idad de SA).
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CAPÍTULO 2. DISEÑO DEL CARRO TIPO GO KART
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C.a,i, Todas #as piezas principa#es de# c*asis deben estar &i/adas s#idamente unas contra #as otras. S#o se admiten conexiones articu#adas por e# soporte con'enciona# de #a punta de# e/e y por #a direccin. Cua#(uier otro dispositi'o (ue tenga #a &uncin de articu#acin (ueda pro*ibido. Construccin tubu#ar en acero de construccin y su exibi#idad corresponde a #os #ímites de e#asticidad de #a construccin.
3ispositi'os amortiguadores. idr$u#icos, neum$ticos o mec$nicos est$n pro*ibidos en #a tota#idad de# 'e*ícu#o.
E,/eci0icaci+ne, t1cnica,2 Meum$ticos con o sin c$mara de aire. 3istancia entre e/es: ?ínima !0! cmQ?$xima !E cm. ía: como mínimo 1 de #a distancia uti#izada entre e/es. -ongitud tota#: m$xima !8 cmG Drmu#a), m$xima !0 cm. .!." Parago#pes. 6na proteccin de#antera, trasera y #atera#. Parago#pes de#antero: a#tura m$xima respecto de# sue#o 0 cm. Parago#pes trasero: a#tura m$xima respecto de# sue#o 0 cm.
Drenos. Sistemas de operacin independientes anterior y posterior (ue en e# caso de (ue uno no &uncione e# otro garantice e# &uncionamiento. -os &renos ob#igatoriamente *an de ser *idr$u#icos.
F!. 1 D"#$% '( #")*+,)+*( PASANTES DE INGENIERÍA: Díaz Pascual José Luis Flo!s Ci" To#as C!lis Go$zal!s E"ua"o Gacía A%asolo &u'o Fu!$(!s Gacía Raul O(iz Calí$ Al)o$so *a(í$!z Ri+!a José Luis *auicio E"ua"o R!sé$"iz Lu$a José A$(o$io Ruiz Ruiz &a%acuc
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Teniendo en cuenta estos criterios de construccin se presentan #as siguientes a#ternati'as.
Rigidez y características de# c*asis. -a &orma estructura# (ue presenta e# c*asis de #a a#ternati'a es m$s comp#e/a por #o (ue seg2n e# reg#amento de #a C75 es para competiciones de# grupo mundia# en donde se encuentra un mayor n2mero de restricciones y condiciones a seguir, por su parte #a de #a a#ternati'a ! presenta un mode#o *omo#ogado para #as di&erentes categorías in&eriores a #as de# grupo mundia#, en #as siguientes &iguras se puede distinguir dic*a obser'acin.
F!. - V")( ,(""
Er-+n+3ía -a ergonomía de este proyecto est$ re#acionada con #a comodidad de# pi#oto situado en e# asiento. Ana#izando #as dos a#ternati'as propuestas #a ergonomía se ap#ica a #as dos a#ternati'as con #a di&erencia (ue e# grupo mundia# e# asiento debe incorporar un cabecero por #o (ue #os circuitos son m$s exigentes en todo sentido.
L+n-itud 4 altura del 5e.ícul+6 -a distancia tota# de un 'e*ícu#o su a#tura es &undamenta# en su rendimiento, en este caso a# ser un 'e*ícu#o, mientras menor sea #a a#tura de# 'e*ícu#o tendr$ mayor estabi#idad y a# tener menor #ongitud nos ayudara a aumentar #a 'e#ocidad en cur'a.
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Pe,+ )# peso es muy importante e# cua# permite (ue e# rendimiento sea me/or tanto en desgaste de neum$ticos, con sumo de combustib#e y sin #ugar a duda inuye tambi+n en su 'e#ocidad, por esta razn en #as competencias se busca #ogra e# menor peso posib#e. )# peso presentado sin en pi#oto e# peso de #a estructura es de !90 %g.
CONCLSIONES 7 !ECOMENDACIONES PASANTES DE INGENIERÍA: Díaz Pascual José Luis Flo!s Ci" To#as C!lis Go$zal!s E"ua"o Gacía A%asolo &u'o Fu!$(!s Gacía Raul O(iz Calí$ Al)o$so *a(í$!z Ri+!a José Luis *auicio E"ua"o R!sé$"iz Lu$a José A$(o$io Ruiz Ruiz &a%acuc
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)# diseo y an$#isis de este carro tipo go %art se puede mencionar (ue e# propsito de este proyecto es ap#icar #os conocimientos tericos en un &in practico para demostrar #a imp#ementacin de prototipos m$s cercanos a sistemas rea#es y norma#izados.
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'I'LIOG!A&"A !. 3iseo de ?$(uinas@ Robert -. Morton Pearsons !. C$pitu#o: !, p.p.: 8!!888. . Serie de Compendios Sc*aum teoría y prob#emas de diseo de ?$(uinas@ A##en a##, I.R., A#&red R. o#oNen%o, ermen 4. -aug*#in. ?c4raNi## !80. Capítu#o !", p.p.: !00H.
ANEXOS
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