PROYECTO FIN DE POSTGRADO ADAPTACION MOTOCICLETA POSTGRADO MOTOTECH AUTOMOTIVE TECHNICAL PROJECTS NARCÍS GOMIS INDICE • INTRODUCCION • FRENO TRASERO • CAMBIO DE MARCHAS • NORMATIVA • ERGONOMIA • • • • • COSTE CONCLUSION BIBLIOGRAFIA AGADECIMIENTOS ANEXO 1 INTRODUCCION • Mi idea es pensar un kit de adaptación para que los accionamientos de cambio de marchas y freno trasero de una moto de marchas normal pasen al manillar. • Será una buena ayuda para que gente que tiene problemas de movilidad en piernas. • Con el kit podrán seguir yendo en cualquier tipo de motocicleta de marchas, ya sea de campo o de carretera. Y con confianza. FRENO TRASERO • Se ubica el accionamiento del freno trasero (bomba) en el manillar, funcionando con el dedo pulgar. • Se elimina el mecanismo a pedal por el de maneta y se sustituye el latiguillo original por uno más largo que va desde la rueda hasta el manillar directamente. • Se hacen cálculos de verificación. La fuerza a aplicar en la maneta está por debajo del límite marcado (hablado con un especialista), con lo que el sistema es correcto. • Se tiene que buscar el buen feeling con un piloto de pruebas, jugando con la distancia de la maneta y el punto de aplicación de la fuerza. CAMBIO DE MARCHAS • Voy a ubicar el accionamiento del cambio de marchas en el manillar. • Lo hago ubicando unos pulsadores eléctricos en el lado derecho del manillar, accionados con el dedo pulgar. • La palanca de marchas original se moverá por acción de un motor eléctrico CAMBIO DE MARCHAS Ejemplo de funcionamiento: Para empezar le doy a un pulsador “S”, con ello se activa “k” y empieza el movimiento de “F” hasta que llegue a final de carrera y abra el circuito con “B” o hasta que le dé al pulsador de movimiento contrario “S”, lo que haria abrir el circuito con el interruptor “K” opuesta. NORMATIVA • Estos dos sistemas no modifican al de serie, lo complementan. Pero aún así he revisado la normativa de vehículos. • Mandos extra en el manillar de freno y cambio; los órganos de mando pueden ser fácilmente identificados, consultados y accionados de forma instantánea por el conductor durante la marcha teniendo el cuerpo en posición normal y sin desatender la conducción. Y los órganos mecánicos no constituyen un peligro durante su funcionamiento. • Sistema de frenado; los frenos de serie de la moto sigue en vigencia, con lo que ya cumple la normativa en cuanto a dimensiones y sigue teniendo dos dispositivos de frenado que actúan uno sobre la rueda trasera y otro sobre la delantera. ERGONOMIA • Al hacer la adaptación de los controles de cambio de marchas y freno trasero al manillar, y teniendo en cuenta que éstos se sumarán los controles de serie (freno delantero, embrague, gas y piñas de comandos) es de vital importancia para la seguridad del piloto una buena regulación de ellos. • Será de vital importancia: – Disponer del total de los elementos regulables. – Regularlos bien, ya que la adopción de una buena postura permite un óptimo equilibrio de las masas corporales, ayuda al mantenimiento ya la distribución de los pesos y facilita la circulación de todos los fluidos corporales. Material sistema freno COSTE El coste aproximado de la modificación se expone en tres partes. Una de material del sistema de freno, otra de material del sistema de cambio de marchas y la de mano de obra total. Latiguillo freno………………………………………………….. 65’00 euros Bomba freno manillar………………………………………. 200’00 euros Líquido de freno DOT4……………………………………….. 15’00 euros Total…………………………………………………………………. .280’00 euros Material sistema cambio marchas Pulsadores manillar (3)……………………………………….. 15’00 euros Cable eléctrico, f. termo-retráctil y estaño……………. 5’00 euros Motor eléctrico 12v, relés e interruptores…………… 175’00 euros Mecanismo varillas……………………………………………….. 15’00 euros Relés (3)…………………………………………………………..…… 40’00 euros Total…………………………………………………………………..…250’00 euros Mano de obra Extracción sistema de freno trasero original, montaje del nuevo y purgado general…………………..…………………………..1 horas Montaje del nuevo sistema de cambio de accionamiento del cambio de marchas………………………………………………2 horas Total:……………………3 horas * 40 euros/hora = 120’00 euros Total general…….……280’00+250’00+120’00 = 650’00 euros CONCLUSION • Al realizarlo, me ha permitido tener una visión más clara y completa de los pasos a seguir para hacer una modificación de una motocicleta. Y que en relación con esto me he dado cuenta de la dificultad de hacer-la bien hecha y de la necesidad de que cumpla la normativa vigente. • También he aprendido que para hacer una adaptación postural es necesario revisar muy bien la ergonomía, ya que por ejemplo, una mal hecha, podría acarrear molestias físicas y con ello lesiones. Es por eso que he visto claro que es necesario hacer pruebas dinámicas para corroborar el buen feeling del piloto con el sistema. • Finalmente, en mi caso concreto, me he dado cuenta que es mucho más complicado de hacer de lo que pensaba, y seguramente si lo tuviera que hacer me saldría más a cuenta adaptar uno de los kits en venta del mercado, porque al buscar información me he dado cuenta que ya hay gente que ha diseñado algo parecido ya. CONCLUSION NUEVAS IDEAS • Un caballete retráctil para aguantar la moto combinado con un sistema de arranque especial que pueda girar en modo inverso, para que el piloto disponga “marcha atrás” y pueda maniobrar a poca velocidad sin necesidad de utilizar las piernas. • Unas sujeciones especiales de pies y piernas para que no se puedan mover una vez en circulación. • Unas estriberas especiales más anchas que las de serie para tener mejor sujeción del pié. Equipadas con un anclaje especial del zapato. Por ejemplo una cinta, velcro o magnetismo. • Un soporte especial para llevar las muletas o una silla de ruedas en la moto (dependiendo de la moto). VIDEO AGRADECIMIENTOS • A ENRIC de J.JUAN por aclararme aspectos del sistema de frenado. • A SALVI DELMUNS y TITO FAVARO por ayudar y dar información sobre ergonomía en la motocicleta. • A ATP y PEP PALA por facilitar los contactos de los especialistas y la gestión del proyecto. Funcionamiento de la moto eléctrica Yamaha Yamaha utiliza un motor de corriente alterna síncrono de 50V integrado en el eje trasero. Estator • Es un componente del circuito de 50v, recibe tres fases de corriente alterna de la unidad de control, la cual, cambia la dirección de la corriente eléctrica de cada bobina del estator para cambiar su polaridad, sincronizándose con el giro del rotor. • Las fuerzas de atracción y repulsión entre los imanes del rotor y las bobinas del estator crean la fuerza para el movimiento. Estator Rotor • El rotor contiene un imán anisotropico (imán permanente) de plasto-ferrita con forma axial de 12 polos (6 pares) • El rotor tiene 6 rodillos integrados y un embrague unidireccional. Durante la entrega de potencia, el embrague está bloqueado por la potencia del motor, si la rueda gira más rápido que el eje trasero, el embrague girará libremente. Como resultado no tiene freno motor. • Si mueves el vehículo hacia atrás, el movimiento de la rueda no será suave, causado por la fuerza magnética que se genera entre los imanes del rotor y el centro del estator. Rotor Transmisión: Utiliza un conjunto de engranajes planetarios para crear una reducción (5.647) Unidad de control del motor (MCU) Está localizada en el motor y es un componente del circuito de 50V. Unidad de control del motor (MCU) • Controla por completo el sistema, cuando recibe la señal “ON” del interruptor principal enciende el panel digital multifunción. Cambia el modo de conducción acorde a la señal recibida del botón del velocímetro (power o standard), también controla la fuerza de conducción de acuerdo con la señal de apertura del acelerador y muestra la gestión del sistema en el velocímetro y restringe la utilización cuando se detecta una avería. • El circuito inversor de la MCU recibe 50V de CC y aplica corriente alterna trifásica al motor. Batería Batería • Utiliza una batería de ión-litio de 50V alojada en el bastidor con una capacidad de 15Ah, con un peso de 6,8kg y una energía total de 750 Wh. • Está formada por 8 celdas en paralelo y 14 celdas en serie (112 celdas). La placa conductora conecta todas las celdas y está conectada a la tarjeta controladora mediante un cable. • El soporte de celda dirige el calor de la celda y tiene 3 termistores para detectar el calor (varía la resistencia en función de la temperatura). • Las tapas de la batería y las celdas de soporte sostienen 112 celdas, descargan el calor y tienen un orificio de evacuación del agua en el fondo, están formadas de policarbonato. • La autonomía aproximada es de 20km en modo power y 30km en modo estandard. Tarjeta de control de la batería • Está situada en la tapa de la batería y equilibra el voltaje entre las celdas. También envía las señales de voltaje y temperatura de la batería al controlador de gestión de la batería (BMC o BMS). • Tiene un circuito de protección frente a sobrecargas integrado, muestra el deteriodo de la batería (vida útil de 8años o 14KAh de carga acumulada). • También almacena el historial de uso y el de averías, parámetros de carga y descarga y luego envía la información al BMC. • Determina cuando se prohíbe la recarga y luego envía la información al BMC Controlador de gestión de la batería (BMC), funciones. • Estima la capacidad de la batería restante, valor integrado, función de compensación de la capacidad, función de auto descarga y conocimiento de la capacidad. • Control de carga. • Envía instrucciones al cargador para empezar y para la carga. • Envía instrucciones de carga de corriente al cargador • Envía instrucciones de precarga en función del voltaje de la batería (26-42V) • Si el voltaje de la batería no recupera el voltaje especificado, el BMC detiene el cargador, la orden se almacena como avería. • Procesa las averías, controla la MCU para detener la descarga si se encuentra una avería. Controlador de gestión de la batería (BMC), condiciones según temperatura • Temperatura para iniciar la carga: batería (menos de 50ºC y más de -5ºC), cargador (+85ºC). • Temperatura para detener la carga de la batería más de 65ºC • Temperatura para limitar la descarga de la batería, más de 65ºC o menos de 3ºC • Temperatura para detener la descarga de la batería, más de 70ºC Cargador de batería • Equipa un cargador incorporado, instalado en la parte trasera. • Controla la corriente eléctrica mediante la señal de control de carga del BMC, voltaje de entrada 100-240V • El tiempo de carga es aproximadamente de 7 horas de completamente descargada a totalmente cargada. La corriente máxima de entrada es de 2,4A y el voltaje máximo de 60V. • La temperatura de superficie de la caja del cargador durante la carga es de unos 60ºC, cuando la temperatura exterior es de 25ºC. • Tiene un peso de 2.7Kg El sistema integrado de control del cargador utiliza dos tipos de carga, carga con voltaje constante y con intensidad constante • Carga a intensidad constante (2,4A): el voltaje de la batería incrementa gradualmente debido a que la intensidad es constante. Cuando el voltaje de la batería a alcanzando el máximo voltaje de carga, la batería se carga sobre el 8085% de la capacidad real. La carga a voltaje constante puede cargar el 15-20% restante de la capacidad real. • Carga a voltaje constante: Cuando se acerca el final de la carga, la intensidad de carga se vuelve inferior debido a que se desea obtener el máximo voltaje de carga. Si no se mantiene el voltaje constante de carga máxima, la batería puede dañarse (sobrecarga). Si el cargador solo carga a intensidad constante el voltaje de carga aumentará y entonces los polos positivo y negativo en la batería se vuelven sensibles de ser oxidados. Cable del cargador • Va instalado en la parte trasera debajo del asiento y se guarda enrollándolo sobre unas ranuras de la tapa interior. • La longitud del cable es de 2m, tiene doble aislamiento que previene descargas eléctricas de fugas de masa aislando el circuito eléctrico del bastidor. • El cable de masa está conectado directamente al bastidor, no al cargador, para prevenir descargas eléctricas al usuario. Controlador de comunicación mutua YMCS (Yamaha Mutual Communication System). • En este sistema la batería, el controlador, el cargador y los sistemas de medición funcionan constantemente intercambiando datos mediante un circuito de intercambio para lograr el control total de la máquina. Esto permite un control automático de la activación del sistema, funcionamiento motor, componentes auxiliares... en todas las condiciones, en marcha, cuando se está recargando e incluso cuando está en standby. El resultando es un funcionamiento más sencillo para el usuario y una conducción más suave. Transformador CC-CC • Para mejorar la versatilidad, el faro delantero, intermitentes, velocímetro y otros dispositivos eléctricos funcionan a 12V bajo las especificaciones del sector de la automoción. Para cumplir con la especificación de 12V, dispone de un transformador CC-CC que transforma los 50V de la batería a 12V. Ambos circuitos aislados del bastidor. • Se enciende y se apaga de acuerdo con las señales de la MCU y dispone de un control PWM (modulación por ancho de pulsos) • La salida máxima de corriente es de 11,2A y 145W. El material de la caja es de aluminio. • No recomiendan instalar accesorios de 12V debido a que pueden causar averías o sobrepasar el consumo de corriente. Transformador CC-CC, tipos de avería • Avería en marcha del transformador: se puede seguir conduciendo sin limitaciones de marcha pero no funcionan los dispositivos de 12V. • El velocímetro continúa funcionando porque forma parte del circuito de 50V. • Avería del transformador al arrancar: no arranca y los dispositivos de 12V no funcionan. • Si la MCU detecta una avería (sobretensión, avería en el circuito de 12V, exceso de temperatura), detiene el funcionamiento del transformador. Acelerador electrónico • Este vehículo usa un acelerador electrónico electromagnético en lugar del acelerador por cable. Aporta seguridad en parado y suavidad al movimiento del acelerador. • La maneta derecha contiene un sensor lineal por efecto hall para detectar la apertura del acelerador, y un sensor Hall para detectar la posición de totalmente cerrado, y un imán en la base del acelerador. • Para el sensor de acelerador, tiene un detector de apertura que varía la salida de voltaje en respuesta de la intensidad magnética y emite ON o OFF a una cierta intensidad magnética. Cuando se gira el puño, la fuerza magnética en el sensor del acelerador cambia y cada señal de salida se envía a la Unidad de control del motor (MCU) . Esquema del funcionamiento de la potencia Comunicaciones del BMC al cargador • Controla la corriente de carga. • Controla la precarga en función del voltaje de la batería. • Detiene la carga en función del voltaje de la batería si el voltaje de la batería no recupera al voltaje especificado tras la precarga. • Detiene la carga si la temperatura de la batería o el cargador es anormal. Comunicaciones del control de celdas al BMC • Información del voltaje de celdas y temperatura. • Información de batería y muestra del deterioro. Comunicaciónes entre el BMC y MCU • Información de la capacidad restante de la batería. • Detiene el vehículo durante la carga (evita que se ponga en marcha). • Muestra una señal de avería en el velocímetro si el voltaje de la batería no se recupera de una descarga. • Detiene la descarga si la temperatura de la batería no es normal. • Envía el resultado del diagnóstico al panel velocímetro cuando se detecta una avería. • Limita o detiene la fuerza de conducción cuando la temperatura de la batería es muy baja o muy alta. • Envía una señal al panel velocímetro respecto la indicación de pausa de la batería cuando el vehículo sale de la cadena de montaje. Seguridad en la Carga • Los circuitos eléctricos de 50V y 12V están aislados del chasis para prevenir descargas eléctricas en caso de cortocircuito. • El chasis está conectado a masa sólo cuando el enchufe de carga está conectado a una toma de corriente. Esto es debido a que la masa de la toma eléctrica iguala el potencial eléctrico de la masa con el bastidor. Si hay un cortocircuito durante la carga o en el circuito de alimentación, la corriente fluirá hacia el terminal de masa del enchufe de carga. Así pues, está prohibido utilizar una toma eléctrica sin toma a tierra. • Solo puede cargarse la batería de la unidad donde se pueda estacionar en un lugar seco. Recomendaciones de servicio • El vehículo posee un conector de servicio el cual abre el circuito, en comprobaciones y mantenimiento del circuito eléctrico es necesario retirar el conector de servicio porque suprime el riesgo que diferentes piezas contacten entre ellas y provoquen un cortocircuito. Está situado debajo del asiento, extrayendo una pequeña tapa. • Girar la llave ON para liberar la energía eléctrica remanente en el sistema, visible con un suave intento de encender el velocímetro, a continuación girar la llave OFF. Condiciones que pueden provocar una descarga eléctrica • La descarga eléctrica ocurrirá solo si el circuito está cerrado, lo que permite a la corriente fluir, y se forma entre la persona y el circuito eléctrico. Tanto los terminales positivos como negativos están aislados en los circuitos de 50V y 12V. Así pues la descarga solo ocurrirá: • Una persona toca a la vez los terminales positivo y negativo del circuito eléctrico. • Se forma un cortocircuito entre el chasis y un terminal del circuito eléctrico, y en esa condición, una persona toca el chasis y el otro terminal. Fin Preguntas? Ergonomía. Análisis postural de los diferentes percentiles. ALEX MIRAS CÁLIZ INDICE 1. Ergonomía 2 2. Antropometría 3 3. Medición antropométrica 4 4. Análisis postural de los percentiles en Harley-Davidson 883 Roadster 6 5. Análisis postural de los percentiles en Harley-Davidson Street 750 8 6. Comparación de percentiles en 883 Roadster y Street 750 10 1. ERGONOMÍA Es la parte más importante de este trabajo ya que es la ciencia que estudia la capacidad y la psicología del hombre en relación con su trabajo y la maquinaria o equipo que maneja, y trata de mejorar las condiciones que se establecen entre ellos. Nosotros lo que buscamos son las condiciones en la que se encuentra la persona en la moto y para ello nos hacen falta unas nociones básicas sobre ergonomía. Para empezar debemos entender que la máquina se concibe como un elemento al servicio de la persona, susceptible de ser modificada y perfeccionada y que la persona constituye la base del cálculo del sistema persona-máquina y en función de esta, la máquina deberá ser diseñada a fin de permitirle realizar la actividad libre de toda fatiga física, sensorial o psicológica. Existen diferentes tipos de ergonomías, ergonomía geométrica, ergonomía ambiental y ergonomía temporal. En nuestro trabajo nos centraremos en la ergonomía geométrica. En esta parte de la ergonomía se hace un estudio de la relación entre la persona y las condiciones geométricas de la posición en la máquina. Mediante la aportación de los datos antropométricos y de las dimensiones esenciales del puesto (zonas de alcance óptimas, altura del plano de trabajo y posición o espacios reservados para las piernas). También aquí se estudian los distintos grados de libertad de cada articulación para adaptar los accionamientos de la máquina. En nuestro trabajo también intentaremos dar posibles soluciones para hacer más llevadera la conducción de este tipo de motos en caso de que nos hagan coger unas posturas incomodas o incluso perjudiciales para nuestra salud. 2 2. ANTROPOMETRÍA Y ANÁLISIS POSTURAL Una parte fundamental de nuestro trabajo que se complementa con la ergonomía. Entendemos por antropometría la ciencia que se encarga de estudiar las medidas del cuerpo humano. Esta ciencia en el presente tiene una función muy importante en el diseño industrial, el diseño de indumentaria y en la ergonomía ya que mediante los datos estadísticos que esta ciencia estudia sobre la distribución de medidas corporales de la población, podemos optimizar y dirigir mejor nuestro producto a un colectivo de gente ya sea por raza, edad, etc. Podríamos distinguir entre dos tipos de antropometría, la estática y la dinámica. La estática mide al cuerpo mientras este se encuentra fijo en una posición, permitiendo medir el esqueleto entre puntos anatómicos específicos, por ejemplo el largo del brazo medido entre el acromio y el codo. Las aplicaciones de este tipo de antropometría permite el diseño de elementos como guantes, cascos entre otros. La antropometría dinámica o funcional corresponde a la tomada durante el cuerpo en movimiento, reconociendo que el alcance real de una persona con el brazo no corresponde solo a la longitud del mismo, sino al alcance adicional proporcionado por el movimiento del hombro y tronco cuando un trabajador realiza una tarea. También existen variables antropométricas como la altura o la distancia con relación al punto de referencia, con el sujeto sentado o de pie en una postura tipificada; anchuras, como las distancias entre puntos de referencia bilaterales; longitudes, como la distancia entre dos puntos de referencia distintos; medidas curvas, o arcos, como la distancia sobre la superficie del cuerpo entre dos puntos de referencia, y perímetros, como medidas de curvas cerradas alrededor de superficies corporales, generalmente referidas en al menos un punto de referencia o a una altura definida. En nuestro caso nos interesa estudiar a que colectivo de gente irían dirigidas las dos motocicletas que analizaremos. Para esto nos fijaremos principalmente en la antropometría estática ya que nos basaremos en fotografías de perfil para estudiar la posición en la motocicleta y en variables como la altura total, la altura de hombros y la altura de ojos respecto al suelo en todo momento. Diferentes medidas antropométricas 3 3. MEDICIÓN ANTROPOMÉTRICA A la hora de realizar la medición antropométrica, tomaremos una serie de medidas iniciales que nos ayudaran a establecer los parámetros que nos interesan. Estas medidas están compuestas por peso, altura total, altura de los hombros, altura de los ojos y longitud total del pie. Para poder comparar necesitamos hacer una pequeña grafica con varios candidatos y entre ellos sacar una media de la cual diferenciaremos entre los dos candidatos más lejos de ella tanto por arriba como por abajo. Como podemos observar en la siguiente tabla estos son los candidatos y estas son las medidas. Los candidatos elegidos para hacer la comparación en los extremos de la media son Carles López por encima de la media y Pau Sintes por debajo de la media. Les utilizaremos como referencia para comparar si estas motos están preparadas para gente más alta de la media o para gente más baja de la media y hasta qué punto son cómodas para los dos extremos. También hay unos ángulos en los que nos deberemos fijar a la hora de hacer nuestro trabajo, estos ángulos son los marcados en la siguiente fotografía. Principales ángulos 4 1. VISION HORIZONTAL. Es el ángulo formado por la visión horizontal del piloto con respecto a la posición de la zona cervical, teniendo como centro de giro la vértebra (Atlas) que soporta el cráneo. Manteniendo esta posición correctamente, la mirada del conductor mira al infinito mientras que mantiene la cabeza erguida y el cuello extendido. Este ángulo puede estar influenciado negativamente en el caso de que el conductor adopte una postura extrema, de que utilice alguna corrección óptica (gafas) y por el peso y la adaptación del casco 2. COLUMNA VERTEBRAL Es el ángulo de inclinación de la columna vertebral con referencia al centro de rotación de la cadera pelviana. En su mantenimiento participan los músculos que forman la coraza muscular torácica dorsal, lumbar y abdominal. Las malas posiciones tiene una repercusión directa sobre la columna vertebral y son causa de fatiga, de fuertes dolores, pudiendo incluso llegar a favorecer la formación de desviaciones laterales o frontales del raquis dorsal y lumbar. 3. RODILLA Es el ángulo que, con centro en la rodilla, forman el muslo y la pierna. Su flexión o extensión depende de las distancias y posiciones entre dos elementos de la máquina, como son la inclinación del sillín y la altura y desplazamiento de los pedales y estriberas. Este ángulo recibe las consecuencias derivadas de la talla del conductor, pudiendo ser demasiado cerrado en el caso de personas talla alta, o demasiado abierto en las personas de talla baja. En todos los casos, la correcta circulación del riego sanguíneo a las piernas y a los pies puede estar comprometida. 4. TOBILLO Es el ángulo que forma la pierna con el pié teniendo como vértice el centro articular del tobillo. La libre movilidad de esta articulación es necesaria en el uso del freno o del cambio de marchas. Es importante que esta extremidad reciba el riego sanguíneo necesario para no adormecerse, de forma que en todo momento pueda mantener la máxima agilidad y sensibilidad. La pérdida de estas cualidades pude estar provocada por el uso de botas o calzados excesivamente rígidos, por tener suelas o tacones altos, o porque estos opriman en exceso. 5. BRAZO Es el ángulo formado por el brazo y el antebrazo teniendo el codo como centro articular, prolongándose hasta la articulación del hombro. Determina las flexiones y contracciones de los músculos de ambos miembros básicos, tanto en los esfuerzos de sujeción del manillar, como en la absorción de vibraciones o en la recuperación de la postura, entre otras muchas funciones. Como articulación el codo puede sufrir inflamaciones episódicas o prolongadas, sea por exceso de carga como por impactos repetitivos, provenientes de la absorción de vibraciones. 6. MUÑECA Es el ángulo que a través de la cadena articular de la muñeca, con su zona carpiana y metacarpiana, forman la mano con el antebrazo. Donde también consideraremos comprendidos los complejos movimientos de los dedos de la mano. Es una articulación extremadamente frágil para la que el mantenimiento de un ángulo correcto es fundamental. Tanto para evitar los impactos repetitivos en la estructura multiósea de la muñeca, como para mantener una alta capacidad refleja y sensible en los dedos de las manos. La protección de las manos mediante guantes, imprescindible para el mantenimiento térmico y en previsión de rozaduras o impactos, no debería nunca se causa de privación del tacto o de la habilidad. 5 4. ANÁLISIS POSTURAL DE LOS PERCENTILES EN HARLEY-DAVIDSON 883 ROADSTER Este modelo de moto es una moto para carretera más que para cuidad. A pesar de ser una de las más pequeñas de la marca no dispone de la misma comodidad y confortabilidad como una scooter con la cual ir por cuidad, esto ya hace que la postura que nos dé sea una postura más relajada en la cual nos sentiremos más cómodos si no tenemos que realizar muchos cambios de dirección y maniobras y nos podemos dedicar a disfrutar más de la conducción. Ahora veremos los triángulos que se forman entre las articulaciones principales en los dos extremos de los percentiles y si realmente son ángulos cómodos para una conducción prolongada. Carles López, percentil alto Comparación de percentiles Pau Sintes, percentil bajo Como se puede observar en las fotografías, el percentil alto se tiene que sentir más cómodo que el percentil bajo en lo referente a la altura y la distancia del hombro al manillar por lo largo que es el brazo, en este caso nos encontramos que un brazo un poco flexionado es una mejor postura a la hora de amortiguar las vibraciones del manillar y sobre todo por el tema de sobrecargas en los músculos que un brazo totalmente flexionado que es lo que se puede 6 apreciar en el percentil bajo. Para mejorar esto, el percentil bajo debería adquirir un manillar que se adapte más a su medida incluso llevarlo un poco inclinado hacia él. Por lo que respecta a la posición de la columna, podríamos decir que el percentil alto también se beneficia de eso ya que su columna forma un ángulo más recto que el del percentil bajo que dado a que su distancia al manillar es mayor se ve obligado a adaptar una postura un poco más forzada para la columna al curvarla hacia delante. Como ya hemos comentado antes, esto se debe a la longitud del brazo y se podría corregir con un manillar adaptado. En lo referente al ángulo de la rodilla, sufre más el percentil alto, ya que al tener las piernas más largas se ve obligado a doblar más la rodilla hacia atrás lo que le hace estar más incómodo que el percentil bajo que se nota que su rodilla forma casi un ángulo recto con la cadera y el tobillo. Para el percentil alto se podrían adaptar unos mandos avanzados en los pedales que le ayudarían de alguna forma a tener el ángulo de la rodilla menos forzado y facilitarle la conducción. Por lo que hace referencia a los pies, se puede ver que ambos tienen una buena postura ya que el pie está prácticamente en paralelo con la línea del suelo y eso es bueno ya que no fuerzas tanto el tobillo. 7 5. ANÁLISIS POSTURAL DE LOS PERCENTILES EN HARLEY-DAVIDSON STREET 750 La moto más joven de la marca, con apenas unos meses y ya estamos aquí buscando sus virtudes y sus defectos. Como también se puede observar esta motocicleta es también una motocicleta para carretera más que para cuidad, lo más parecido a una naked que tiene esta marca. En lo que refiere a esto, es popularmente conocido que este tipo de moto como se ha comentado anteriormente son un estilo más de paseo que prácticas para ir por cuidad. Ahora observaremos las diferencias entre los triángulos que se forman con los dos percentiles y examinaremos si son ángulos cómodos o no e intentaremos dar solución a los pequeños problemas que se puedan encontrar debido a la estatura de nuestros percentiles. Carles López, percentil alto Comparación de percentiles Pau Sintes, percentil bajo Como se puede observar en la comparación de percentiles, ambos comparten el mismo punto en muñeca y cadera algo que no se daba en absoluto en el modelo anterior de moto en el cual no se compartía ningún punto. 8 En este modelo de motocicleta podemos observar el percentil alto tiene más comodidad en los brazos ya que los lleva un poco flexionados a diferencia del percentil bajo que los lleva totalmente estirados. Esto es debido como se ha comentado antes a la longitud de los brazos de un percentil y otro, lo que nos ayuda a sacar las primeras conclusiones sobre este tipo de motocicletas. Todo esto se podría ayudar a mejorar adaptando un manillar que fuera un poco más elevado incluso un poco inclinado con la finalidad de que el piloto más bajo se sienta más cómodo en esta motocicleta. Por lo que hace referencia a la cadera, ambos forman bastante buen ángulo en la columna lo que ayuda a no tener problemas de sobrecarga que te puedan llegar a impedir incluso poder disfrutar de la moto. No obstante esto no es nada que no se pueda solucionar cambiando el sillín o incluso como ya se ha comentado acercando el manillar para acortar la distancia entre el hombro y la muñeca y de esa forma evitar posturas más forzadas y adoptar una posición más relajada. En la rodilla se sigue observando el problema de que el percentil alto al tener las piernas mucho más largar se ve forzado a doblar más la rodilla y a someterla a un angula más extremos que el percentil bajo. Algo que como ya hemos dicho antes se podría tratar de corregir colocando las estriberas más avanzadas y colocando mandos avanzados. Fijándonos en el pie, ambos lo tienen bastante bien colocado respecto a la línea del suelo y tienen una buena posición que favorece el acomodamiento del pie y no sufrir ningún tipo de percance en el tobillo. 9 6. COMPARACION DE PERCENTILES EN 883 ROADSTER Y STREET 750 La intención de este apartado es comparar estos dos modelos de moto, los dos modelos de moto más pequeños de Harley-Davidson. La marca se caracteriza por el carácter de sus motos, son motos agresivas, pero no son motos de correr, son motos de paseo, hacer ruido, para la gente que le gustan y que quiere que le miren cuando pasa con ella y como toda moto, tienen sus pros y sus contras. Ahora haremos una comparación según modelo y percentil y al final sacaremos conclusiones. PERCENTIL ALTO. Percentil alto en 883 Comparación de percentiles Percentil alto en Street Esta vez tomando como referencia la estribera de cada moto vamos a comparar los diferentes triángulos que se forman para poder encontrar las diferencias más notorias entre estos dos modelos. 10 Por un lado tenemos que la 883 es más alta que la Street con lo cual podemos deducir en parte que el centro de gravedad estará más bajo en la Street lo que la hará más estable que la 883. También observamos que en el percentil alto la 883 con el ángulo que se crea en la rodilla es más cómoda que la Street en ese aspecto ya que la rodilla no tiene que ir tan flexionada y puede ir un poco más relajada. La línea que definiría un poco la trayectoria de la columna está casi paralela la una con la otra y como ya hemos comentado antes, excepto por algún fallo del piloto, este tipo de motos tienen un diseño que las hace muy cómodas en ese aspecto, ya que vas recto casi como si fueras sentado en una silla. En la Street queda todo más recogido, hay menos distancia del hombro a la muñeca lo que nos indica que hay más flexión de brazo aunque sigue siendo buena ya que el brazo esta flexionado a un buen ángulo y a una buena altura. Y como siempre, por lo que a los pies y tobillos se refiere, siguen estando en las dos motos en una buena postura y en línea paralela con el suelo, aunque en la Street está un poco más forzado. Como conclusión podemos sacar que estas motos están bastante preparadas para un percentil alto, aunque tienen un problema con las rodillas y los ángulos en la posición que vas ya que podrían llegar a ser más cómodos con unos mandos avanzados. 11 PERCENTIL BAJO. Percentil bajo en 883 Comparación de percentiles Percentil bajo en Street Podemos observar claramente que igual que pasaba con el percentil alto, en la Street el piloto va más recogido lo que hace que para el percentil bajo este modelo de moto pueda ser un poco más cómoda que la 883. En la Street el percentil bajo tiene los brazos un poco más flexionados, aunque se sigue viendo que estaría mejor con un manillar adaptado a él. Por lo que hace referencia a la columna, podemos observar que en la 883 el percentil bajo esta más inclinado hacia adelante en parte por lo que habíamos comentado en el punto anterior dado a su longitud de brazos, y eso hace que este esté en una postura más forzada que en la Street lo cual podría llevar a tener algún problema en la espalda como dolores innecesarios. Otra posible corrección para eso sería cambiar el sillín para conseguir una altura deseada que te haga más cómoda la conducción. 12 En cuanto al ángulo de la rodilla, vemos que la rodilla la tiene incluso estirada más que flexionada y cercano a un ángulo de 90º, eso es una buena postura para la conducción ya que no cansas innecesariamente las piernas y repetimos que es como si estuvieras sentado en una silla en casa. Todo esto también hace que el tobillo este en una buena postura formando una línea paralela con la línea de suelo. CONCLUSIONES Para rematar el proyecto llegaremos a algunas conclusiones respecto a estos dos modelos de moto y a los percentiles que hemos analizado. Este tipo de moto está claramente enfocado a un percentil entre estos dos, una persona más o menos de 1,80m sería una estatura ideal y la que encajaría mejor en estas dos motos. Hay que tener en cuenta que lo que hemos estudiado son los percentiles un poco extremos y fuera de la media tanto europea como americana. El percentil alto es un percentil más adaptado a este tipo de moto que el percentil bajo, no obstante cada uno tiene sus pros y sus contras aunque a lo que ergonomía se refiere esta moto está más adaptada para percentiles medios altos. Todos los modelos de motos de esta marca están más encarados a un tipo de motocicleta para carretera que para un medio urbano, aunque la falta de carenado las hace en cierto punto un poco incomodas ya que todo el aire va para ti y la postura que te ofrece este tipo de moto es una postura erguida. 13 Proyecto final de curso 2014 POSTGRADO MOTOTECH Toni Troya POST GRADO MOTO TECH 2014 Mejora de las indeseadas vibraciones 1. Motor 2. Sujeción motor al bastidor 3. Percepción al manillar POST GRADO MOTO TECH 2014 Un vehículo de off road con propulsor mono cilíndrico de 300cc El trabajo va orientado hacia mejora de confort y prestaciones POST GRADO MOTO TECH 2014 1. MOTOR El propulsor en cualquier vehículo de combustión interna es el principal objeto a trabajar para reducir la cantidad e intensidad de las vibraciones. En nuestro caso estaríamos hablando de un mono cilíndrico de 2 tiempos, según bibliografía en estos motores el peso rotativo debe estar sobre el 50 a 60 % de la peso alternativo. Llamaremos peso alternativo al conjunto de masas sujetas a la cabeza de la biela juntamente con la medición del peso de la misma en un apoyo totalmente paralelo POST GRADO MOTO TECH 2014 Hemos hecho una pesada en bascula de todos los elementos para poder hacer el cálculo de contrapesado estático del cigueñal POST GRADO MOTO TECH 2014 Para obtener el eso equilibrante de un cigüeñal lo montaremos en una base sobre platillos. Añadiremos peso a la cabeza de biela hasta que tire de la misma hacia abajo. Sacaremos unos gramos para asegurar que estamos en el punto correcto. I pesamos el material colocado. Fotos ciguenyal Valor peso equilibrante 226 gr POST GRADO MOTO TECH 2014 . Cabeza biela 88gr Imagen pistón aros…. El conjunto pistón con los clips, bulón, cojinete… 315 gr en pistón 300cc Nos quedan el conjunto de masas alternas en 403gr POST GRADO MOTO TECH 2014 Sacamos el % de un sencillo cálculo… Esta claro pues que un motor con diferente peso pistón a de tener diferente contrapeso en el cigüeñal. POST GRADO MOTO TECH 2014 2. El anclaje motor en el bastidor En este modelo el motor está fijado al bastidor mediante 3 puntos. Eje basculante y dos ejes de motor. Si estudiamos otros fabricantes veremos que utilizan el tirante de culata como parte estructural del vehículo y una función muy importante para neutralizar las vibraciones generadas. Foto fijación motor POST GRADO MOTO TECH 2014 Revisando otras marcas todos los demás fabricantes utilizan el tirante de culata para mejorar la fijación del motor y dar más rigidez al conjunto bastidor. En la historia de nuestra marca antiguamente havíamos montado uno la zona de la biga central. Pero para hacer una comparativa fabrique dos uno por la parte delantera y otro por la trasera. Siendo independientes y no simultaneos. En un bastidor de serie busque la mejor ubicación para ello y manos a la obra. POST GRADO MOTO TECH 2014 El bastidor se tuvo que perforar para soldar una tubería interna de refuerzo entre las bigas central. Por ahí se pasan 2 tornillos de M8 x 65mm de dureza 12.9 que fijaremos en el otro extremo con tuerca estriada. Encontramos una culata de un modelo antiguo del fabricante que tenia la testa para poner dicho tirante, que se fijara con un tornillo igual. PAR apriete de este punto es de 25 N/M. POST GRADO MOTO TECH 2014 Utilizando los recursos aprendidos durante todos estos días de curso, dibuje un tirante con ayuda del Solid Works. POST GRADO MOTO TECH 2014 La industrialización del tirante fue a cargo de un mecanizador que tenemos en fabrica Para montar dicho tirante la culata necesita un soporte, por suerte la versión antigua estaba equipada para ello. POST GRADO MOTO TECH 2014 Para el tirante trasero hemos suplementado el bastidor soldando unos anclajes en los laterales del mismo para poder fijar un tirante triangular de fabricación totalmente artesanal fruto de un compañero especialista en soldadura y prototipo de Gas Gas. Se busco el punto central del bastidor intentando buscar los 90º respecto a la culata como hace Yamaha en sus motocicletas. POST GRADO MOTO TECH 2014 Fabricado 100 % en aluminio con cartelas de refuerzo para garantizar su rigidez dado que era mucha distancia POST GRADO MOTO TECH 2014 2.1. Mediciones en banco de ensayos Para la medición de las vibraciones hemos trabajado con un acelerómetro analógico de la cada Francesa METRAVIB. Referente a el osciloscopio se utilizó el que tenemos el banco de Gas Gas n Yokogana modelo DL 1640LEn uno de los canales conectamos la señal de bobina para tener controlada el monto de la explosión en la cámara de combustión, en el otro canal el acelerómetro. De esta forma tenemos controlada la primera onda ( portadora ) seguidamente las residuales y algunas otras factores. POST GRADO MOTO TECH 2014 2.1. Mediciones en banco de ensayos Decidimos anclar el sensor de las mediciones a la viga central del manillar con los siguientes resultados. Se realizan tres tipos de mediciones a diferentes regímenes RPM. 1ª a 1.700 la 2ª a 3.500 y la tercera a 8.000. POST GRADO MOTO TECH 2014 Nuestra sorpresa fue que el vehículo en condiciones de marcha los pilotos notan una mejora importante de sensaciones, pero los datos del osciloscopio no acompañan esa conclusión basada en sensaciones. Sin tirante obteníamos una lectura de 29.6v y con el tirante delantero de 29v siendo una mejora insignificante La medición a medio régimen mejoro ligeramente pero al llegar a las 8.000 RPM los valores están igual con tirante delantero que sin él. Referente al trasero encontramos que la portadora aumenta de 26 V a 37 V. Pero por el contrario la moto en pista se comporta mejor y la percepción de las vibraciones en manillar disminuye considerablemente. Debido al problema la única conclusión obtenida es que solo estamos mirando en el eje de Y, seguramente, dicho así por que no tenemos más instrumental para corroborarlo estamos trasladando a otro lugar la mejora. POST GRADO MOTO TECH 2014 Fijación de manillar En este punto que anclamos el manillar a sus correspondientes bridas tendríamos una solución empleada en otros puntos para suavizar la percepción de las vibraciones al piloto. Unos silenblocks en la base de la brida superior harían bajar la frecuencia y altitud de las ondas recibidas directamente en las manos. Tenemos algunos fabricantes del mercado que comercializan bridas superiores de suspensión con dicho componente. POST GRADO MOTO TECH 2014 Realizamos unas mediciones nuevamente con el vehículo montado con silenblock en las bridas de manillar. El PAR apriete aplicado en las bridas es de 40 N/M. Puesto que este tipo de silenblok no tiene tope mecánico. Los silenbloks son originales Honda. No tenemos información sobre el tipo de elastómero de fabricación. POST GRADO MOTO TECH 2014 Encontramos que con los silenblocs volvemos a empeorar el resultado de la medición, tenemos la onda portadora 25,3 V i la medición de serie de hoy está en 21.05V… Además las resultantes de la misma son más acentuadas… Otra incertidumbre que ha quedado es la que la medición todo y colocando el sensor en el mismo lugar y el mismo vehículo no tenemos el mismo resultado. POST GRADO MOTO TECH 2014 La conclusión de todo el estudio realizado …. QUEDA MUCHO TRABAJO POR REALIZAR !!! DINÀMICA DE LA MOTO D’ENDURO 250/300cc 2T POSTGRAU MOTOTECH TECNOLOGIA MOTOCICLISTICA Joaquim Riera Puigrefagut DINÀMICA DE LA MOTO D’ENDURO 250/300cc 2T ÍNDEX 1. Objectiu 2. Metodologia 2.1. Estudi de mercat 2.1.1. Selecció Neumàtics 2.1.2. Moment Inèrcia rodes 2.1.3. Obtenció CdG 2.1.4. Geometria en CAD 2D 2.2. Efecte Squat 3. Conclusions DINÀMICA DE LA MOTO D’ENDURO 250/300cc 2T OBJECTIU Determinació de quin efecte genera la transferència de càrrega quan s’accelera sobre el tren posterior de la moto per motos d’enduro 250/300cc 2T ≡ % SQUAT Estudi de mercat (obtenció paràmetres necessaris pel disseny d’una moto) Càlcul d’angle i percentatge d’anti-squat mitjançant Software Tony Foale 1. Objectiu 2. Metodologia 3. Conclusions DINÀMICA DE LA MOTO D’ENDURO 250/300cc 2T BENCHMARKING 2. Metodologia 2.1. Estudi de mercat DINÀMICA DE LA MOTO D’ENDURO 250/300cc 2T 2. Metodologia 2.1. Estudi de mercat 2.1.1. Selecció Neumàtics DINÀMICA DE LA MOTO D’ENDURO 250/300cc 2T 2. Metodologia 2.1. Estudi de mercat 2.1.1. Selecció Neumàtics 2.1.2. Moment Inèrcia rodes DINÀMICA DE LA MOTO D’ENDURO 250/300cc 2T 2. Metodologia 2.1. Estudi de mercat 2.1.1. Selecció Neumàtics 2.1.2. Moment Inèrcia rodes 2.1.3. Obtenció CdG DINÀMICA DE LA MOTO D’ENDURO 250/300cc 2T 2. Metodologia 2.1. Estudi de mercat 2.1.1. Selecció Neumàtics 2.1.2. Moment Inèrcia rodes 2.1.3. Obtenció CdG DINÀMICA DE LA MOTO D’ENDURO 250/300cc 2T 2. Metodologia 2.1. Estudi de mercat 2.1.1. Selecció Neumàtics 2.1.2. Moment Inèrcia rodes 2.1.3. Obtenció CdG 2.1.4. Geometria en CAD 2D DINÀMICA DE LA MOTO D’ENDURO 250/300cc 2T 2. Metodologia 2.1. Estudi de mercat 2.1.1. Selecció Neumàtics 2.1.2. Moment Inèrcia rodes 2.1.3. Obtenció CdG 2.1.4. Geometria en CAD 2D DINÀMICA DE LA MOTO D’ENDURO 250/300cc 2T ζ = Angle de transferència de càrrega σ = Angle d’squat 2. Metodologia 2.1. Estudi de mercat 2.2. Efecte Squat DINÀMICA DE LA MOTO D’ENDURO 250/300cc 2T 1. Objectiu 2. Metodologia 3. Conclusions DINÀMICA DE LA MOTO D’ENDURO 250/300cc 2T 1. Objectiu 2. Metodologia 3. Conclusions DINÀMICA DE LA MOTO D’ENDURO 250/300cc 2T 1. Objectiu 2. Metodologia 3. Conclusions DINÀMICA DE LA MOTO D’ENDURO 250/300cc 2T 35% -45% 50% -18% 30% -50% 1. Objectiu 2. Metodologia 3. Conclusions Gràcies per la vostra atenció.
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