CHASIS DE MOTOCICLETAS (facilitado por /www.eps-online.es/) |
En anteriores artículos hemos hablado de lo que influyen
las cotas de un chasis en el comportamiento
final de una moto pero….¿como se lo monta un chasis para hacer que
todos los elementos de una motocicleta
interaccionen entre si?
Por definición, el chasis es una estructura que hace
posible la unión de la rueda trasera con la columna
de dirección, pero en realidad es muchísimo mas que eso; me atrevería a
decir incluso que un chasis es el alma de
una moto y resulta mucho mas importante que el mismísimo motor:
ya puedes disponer de chorrocientos CV’s, si la moto se
retuerce como un gusano poco, muy poco
podrás hacer con semejante artilugio.
DISEÑO
Hace algunos años los chasis se diseñaban por el método
“prueba y equivócate”, y solo aquellas marcas
con dilatada experiencia tenían datos suficientes como para ir mejorando
sus puntos flacos con la evolución de los
modelos. Prueba de esto es Ducati, ha estado fabricando multitubulares
en acero durante muchos años, y si bien las Ducati dieron problemas de
motor o componentes en su día, nunca los
dieron de chasis, ¿Por qué? Porque están optimizados a base de
probar y equivocarse.
Actualmente los chasis se diseñan con potentes programas
de diseño por ordenador, y es posible
incluso ensamblar el chasis con el resto de componentes sin tocar ni un
solo tornillo.
También las nuevas tecnologías han dado paso a un
sinfín de programas de cálculo mediante los
cuales se puede predecir con bastante exactitud el comportamiento de la
estructura bajo cargas similares a las que
actúan sobre una moto en la vida real, aportando al producto final una
competitividad cada vez mayor.
El proceso de diseño básico de un chasis, dado un motor
ya existente, sigue una línea de trabajo bien
definida. Para empezar se deben tener las cotas que se deseen para la
motocicleta.
Después, con un software CAD se dibujan los elementos
principales como ruedas, motor, horquilla
para después “tirar” una primera aproximación de lo que será el
chasis. Este paso es muy importante ya que
es en el que se deben colocar las masas, cuanto mas concentradas en
un punto mucho mejor, mas manejable será la
moto. Pero tampoco hay que dejarse llevar por el entusiasmo,
el motor por ejemplo se podrá desplazar tan solo unos centímetros arriba
o abajo ya que hay que tener en cuenta que
es la pieza que mas espacio ocupa y tiene un lugar casi predefinido.
Una vez hecho esto, se procede a dibujar el chasis en un
software de dibujo paramétrico en tres dimensiones:
es donde se verá por primera vez es aspecto de la estructura. Como es
paramétrico se puede hacer y deshacer, remodelar
y modificar todo lo que se quiera con tal de adaptar
el motor, basculante, amortiguadores y demás piezas. Una vez se tiene la
estructura optimizada se da paso a la
tarea mas compleja: el cálculo de esfuerzos.
desde un programa de cálculo de elementos finitos FEM.
Los mas utilizados por las empresas del
ramo son NASTRAN, I-DEAS, ANSYS aunque últimamente están saliendo cada
vez mas programas de este tipo, pero no
tan potentes como NASTRAN, que tiene un módulo que optimiza
la estructura automáticamente dado un sistema de cargas. (Normalmente se
desea una rigidez alta y un peso bajo).
Una vez tienes la estructura en el programa, debes decirle
bajo que cargas y de que tipo se tiene que
someter al chasis, cargas longitudinales (frenada-aceleración), cargas
verticales (propio peso de la moto),
esfuerzos a torsión (rigidez torsional, flexión lateral) y módulos
propios (vibraciones-resonancia).
Si los resultados de todos estos análisis son correctos,
se da por bueno el chasis y se pasa a su construcción,
si no se puede modificar para rebajar peso o aumentar prestaciones y
volver a probar hasta que se llegue a
valores límite.
Es necesario comentar que hasta hace unos pocos años muy
pocas empresas utilizaban este tipo de
herramientas y ahora que lo han hecho se ha visto compensada su
utilización (y
sobretodo su precio) en los modelos que ves por la calle:
te has fijado en la preciosa pipa de
dirección de la Kawasaki 636?? Arte ingenieril….
FABRICACIÓN
La técnica avanza a pasos agigantados, y cada vez mas,
tan solo hace falta echarle un ojo a los teléfonos
móviles que habían hace 4 años y a los actuales, a los que solo les
hace falta bailar (porque cantar ya
cantan, ya).
En los procesos de fabricación en general pasa lo mismo,
y cada día se pueden hacer mejores piezas
con menos defectos porque no nos engañemos: los resultados en un
ordenador pueden ser fantásticos pero una
soldadura mal hecha te puede fastidiar mas de lo que en principio se
cree. ¡¡Echa un ojo a un chasis de ultima
hornada y a uno de hace 4 años, apenas hay soldaduras!!
Actualmente se intentan hacer de una pieza, bien por fundición o bien por
inyección, mejorando los resultados, y
con una curiosa estructura en panal de abeja por su parte interior que
hace aumentar prestaciones. El chasis de las nuevas CBR 1000 (copia de la
oficialísima RCV) y la R1 última
evolución están fabricados sin una sola soldadura, lo que reduce las
complicadísimas tensiones internas que tantos
dolores de cabeza han dado a lo largo de la historia.
Por otro lado tenemos a los de siempre, a Ducati, que se
empeñan en hacer lo que mejor saben hacer:
multitubulares en acero, y aunque estos chasis tienen soldaduras hasta en
las orejas su depurada técnica los hacen
ser de los mejores del mercado (fíjate en que la Desmosedici de MotoGP
tiene un chasis tubular, y mírala, dando caña a Honda).
COMPROBACIÓN
Una vez montado el primer prototipo, normalmente se suele
poner a prueba la moto sometiéndola a
pruebas de resistencia, duración estimativa de las piezas, etc, y además
se comprueban los valores que se
calcularon anteriormente para el chasis.
Esto se hace mediante un juego de galgas
extensiométricas, que colocadas estratégicamente nos
indican la deformación del chasis en las zonas más críticas y si estas
deformaciones están contempladas dentro
del rango calculado anteriormente.
CONCLUSIÓN
A partir de ahora mírate los chasis con otros ojos, no es
simplemente un trozo de aluminio o hierro
donde se cogen el motor y la horquilla, es una pequeña obra de arte
ingenieril, el alma de tu moto…..
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