Propuesta de mejora en el sistema estructural de un cuadro rígido de bicicleta de montaña de 15” R29, mediante FEA y optimización geométrica

• Published in: INGENIUS 2024-01 (31), p.106-114
• Main Authors: Guamán, Juan P., Crespo, Hugo E., Paltán, César A., Fajardo, Jorge I.
• Format: Article
• Language: eng ; spa
• Subjects: chainstay; Computer Science, Artificial Intelligence; cuadro rígido; drop; Engineering, Electrical & Electronic; Engineering, Mechanical; esfuerzo último; geometric optimization; MTB; optimización geométrica; rigid frame; ultimate stress; vainas superiores
• ISSN: 1390-650X; 1390-860X; 1390-860X
• DOI: 10.17163/ings.n31.2024.09

En la actualidad la práctica del ciclismo ha tenido un incremento considerable, así como el uso de bicicletas de montaña (Mountain Bike, MTB, en inglés), de cuadro rígido, utilizadas como medio de transporte y para competencia, debido a su costo asequible. Este tipo de bicicletas, al ser utilizadas para varios propósitos, presentan esfuerzos variados en su cuadro, que conllevan a sobrepasar las exigencias de diseño, presentándose fallos en las vainas superiores. Este tipo de fallo es analizado en este estudio, motivo por el cual se levanta la información referente al material del cuadro, cargas actuantes y modelado 3D. Posterior se genera un análisis de homologación del fallo y se determina una propuesta de mejora aplicando optimización geométrica, donde se determina un espesor de 3,50 mm en las vainas superiores, garantizando la resistencia del cuadro de bicicleta bajo las condiciones de estudio; es decir, un drop de 60 cm y carga de 74 kg, con la cual se garantiza que el esfuerzo en las vainas superiores no sobrepase el esfuerzo último del material de 890,94 MPa.