Diseño, cálculo y construcción del sistema de frenado para un vehículo Formula Student

Abstract

El presente trabajo consiste en el diseño, cálculo y construcción del sistema de frenado para el monoplaza del Equipo de Formula Student de la Universitat Politécnica. de Valencia, FSUPV-01. El sistema completo engloba los sub-ensamblajes de la pedalera, circuito hidráulico y ruedas. El estudio inicial mediante un diagrama de cuerpo libre con los coeficientes de fricción entre los neumáticos y el asfalto permitió conocer los pares de frenada mínimos necesarios en cada eje. Una vez se supo este dato se calcularon los componentes del sistema para que éste fuera capaz ele sobrepasar dichos pares. Por lo tanto se calcularon el diámetro de bombas, presión en la línea hidráulica, diámetro de discos, pinzas de frenos, etc. Una vez. calculado el sistema se procedió a modelarlo en 3D mediante el software SolidWorks2013. Los pedales, manguetas y bujes son piezas sometidas a grandes esfuerzos por lo que fueron analizadas y simuladas mediante elementos finitos para optimizar su geometría y pesos finales. Por último, cuando todas las piezas estuvieron calculadas, diseñadas y ensambladas en CAD, dio comienzo la etapa de fabricación y ensamblaje. Aquellas piezas que requerían de mecanizados complicados fueron enviadas a empresas externas colaboradoras con el proyecto Formula Student UPV. Otras piezas por cuestión de tiempo y complicaciones de fabricación se compraron a proveedores de componentes para competición. En este documento se detalla el proceso de ensamblaje del sistema junto con algunas recomendaciones. El resultado final fue el de un sistema de frenado fiable que cumplió con las expectativas y normativas exigidas por la competición, siendo capaz de frenar a l.35g y de bloquear las cuatro ruedas.