Disseny, fabricació i posta a punt de suspensions i conjunt roda a la Formula Student

Premi al millor Projecte de Fi de Carrera presentat durant l'any 2013 en l'àmbit d'Automoció que atorga la CÀTEDRA SEAT-UPC El present document exposa el procés de disseny, fabricació i posta a punt dels sistemes de suspensions i conjunt roda del cotxe CAT05e, el primer monoplaça elèctric dissenyat en el projecte de Formula Student de l'Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona. Per tal de contextualitzar el disseny d'aquests dos sistemes del vehicle en un marc tant singular com és un vehicle de Formula Student es parteix d'una breu descripció del projecte CAT05e i de la competició. Aquesta descripció inclou la normativa aplicada i les diverses proves a les quals se sotmet el vehicle. Es descriu tot el procés d'anàlisi, elecció i ajust del model del pneumàtic escollit. El model inclou l'ús de la Magic Formula per tal de determinar els esforços a la petjada del pneumàtic. Aquest procediment és clau per a optimitzar la cinemàtica de les suspensions i calcular les sol·licitacions mecàniques dels components dels sistemes estudiats. A partir de la informació dels pneumàtics es dissenya i es modela la cinemàtica i la dinàmica del sistema de suspensions amb l'objectiu d'aprofitar les característiques òptimes dels pneumàtics estudiats. El model de la cinemàtica inclou l'estudi de les coordenades de tots els punts de suspensions en funció de quatre coordenades generalitzades. En l'anàlisi dinàmica s'estudien les respostes freqüencial i temporal a través d'un model de quart de vehicle (dos graus de llibertat) i de vehicle complet (set graus de llibertat). Aquesta informació serveix per seleccionar les molles i configurar els amortidors de forma òptima. Finalment es detalla la metodologia de disseny de components emprada en els sistemes de suspensió i conjunt roda, incloent-hi els càlculs realitzats i simulacions mitjançant elements finits per tal d'optimitzar la massa dels components i els plànols de fabricació de peça i de conjunt, que faciliten la comprensió del procés d'assemblatge. En la metodologia de disseny s'ha utilitzat la tècnica d'anàlisi de modes de fallada per tal de decidir els coeficients de seguretat dels components. Award-winning