Desarrollo y análisis estructural de un patinete eléctrico con materiales ligeros avanzados

Abstract

[ES] Este TFG tiene por objetivo el desarrollo y optimización mediante análisis estructural de un patinete eléctrico para movilidad en ciudad. Este tipo de producto, ha pasado de ser un objeto deportivo/ocio a un elemento de gran relevancia para movilidad en ciudad. Los materiales tradicionales, conducen a patinetes de gran peso. Con el objetivo de reducir el peso de estos productos, se plantea este trabajo, con la propuesta de emplear materiales de alta ligereza. Se trata de un proyecto multidisciplinar que incluye muchas competencias del Grado en Ingeniería Mecánica tales como estudio de mercado, pre-diseño, estudio de hipótesis de carga, análisis estructural, valoración de costes y pre-estudio de fabricación.

Los objetivos parciales son: 1.- Prediseño de los componentes de patinete utilizando SolidWorks y considerando restricciones técnicas. 2.- Definición y selección de materiales avanzados para reducir peso de componentes. 3.- Estudio y análisis estructural del patinete bajo diversas hipótesis de trabajo. Análisis de tensiones, deformaciones, factor de seguridad. 4.- Estudio previo de fabricación y análisis de costes de producto y comercialización.

[EN] In the present project, a technical-economic study is carried out on an electric scooter, which consists in replacing as many components as possible with composite materials to reduce its weight. It begins with a brief introduction about the electric scooter, historical evolution, market research and current legislation. A brief introduction to composite materials is also made as it is intended to manufacture the scooter using this type of materials. Next, a first design of the scooter's components is made based on the scooters already existing in the market. The materials for manufacturing the scooter components are then preselected and various static and drop tests are carried out using FEM tools with SolidWorks to define the material that best meets the requirements mentioned above. Finally, the final design with the appropriate material is selected, and an economic study of the piece is carried out taking into account the selected material and the manufacturing process used.