Ciencia De Los Materiales2

MATERIA
CIENCIA DE LOS MATERIALES

TEMA
SISTEMA DE SUSPENSIÓN DEL AUTOMÓVIL

ALUMNO
RAMÓN RIVERA LUJANO

PROFESOR
MC. CESAR ANTONIO TAPIA FALCÓN

01 de octubre del 2015

Objetivo
Describir el funcionamiento de un sistema mecánico o automotriz en base a sus
propiedades químicas, físicas y mecánicas de los materiales que lo componen,
para establecer las pruebas o normas aplicadas para suconocimiento o definición.

Justificación
El sistema de suspensión del automóvil su cuenta como un requerimiento para la
elaboración de un automóvil ya que es una de los sistemas más importantes para
el funcionamiento del mismo uno de los objetivos principales es conocer a fondo el
funcionamiento del sistemas, que materiales utilizaron para su elaboración y el
porqué de ese material.

Marco referencialPropiedades elásticas
Los resortes de espiral utilizan las propiedades elásticas de un alambre en torsión
para producir una constante lineal del resorte. Son los más ampliamente usados
para suspensiones independientes de automóviles y son usados también en
suspensiones de eje. La forma más común es la helicoidal en la cual el diámetro
principal del resorte es constante. Son usados para trabajar acompresión o a
tensión. La FIGURA 1 muestra la Terminología usada y los extremos típicos que
son usados para resortes de compresión (Society of Automotive Engineers, april
1990).

Figura 1. Terminología y extremos típicos de resorte de espiras helicoidales

En una barra de torsión, son usadas las propiedades elásticas de una barra larga
en torsión para producir un coeficiente lineal de resorte quees comparable con la
de un resorte helicoidal. La carga del resorte es usualmente convertida a torque
alrededor de la línea de centro de la barra por medio de un brazo en uno o ambos
extremos. La FIGURA 2 muestra la geometría básica de un resorte de torsión.

Figura 2. Geometría básica en un resorte de torsión

En la práctica la carga no siempre es perpendicular a R. La barra de torsión en símisma puede tener diferentes secciones transversales, siendo la circular la más
ampliamente usada junto con la ovalada y la rectangular (Milliken & Milliken,
1995).

Propiedades mecánicas

Figura 3. Características físicas y mecánicas

Para realizar el análisis por elementos finitos se simplificó la estructura como se
muestra en la FIGURA 4. En el modelo se pusieron restricciones tipo “Bisagra” enlas conexiones de la barra pushrod y de la tijera inferior. También se le aplica una

fuerza vertical a la tijera inferior en la conexión con el portamasas, para simular el
efecto de la carga generada por el resalto. La tijera superior no fue tenida en
cuenta en el modelo ya que en realidad ésta tijera se mueve en conjunto con todo
el sistema pero no está directamente involucrada con el soporte dela carga (en
este primer caso de obstáculo en el camino). Todo el análisis fue estático y se
utilizo un tamaño de malla automático generado por el software. El programa
muestra la distribución del Factor de seguridad en la estructura mediante una
convención de colores, en este caso la escala de colores va desde el rojo para
factores de seguridad de 0,28 hasta el azul que indica factores deseguridad de 5
o mayores.

Figura 4. Análisis por MEF, caso obstáculo en el camino.

Las partes de la suspensión son diseñadas para resistir bastante carga sin riesgos
a que estas puedan doblarse o quebrarse para la segurida del usuario.
Como se puede observar el esfuerzo sobre la tubería es tolerable (factor de
seguridad mayor a 2 en gran parte de la estructura según la escala de colores de
la derecha),el esfuerzo critico se presenta aproximadamente en la conexión de la
pushrod con la tijera inferior (tonalidad naranja), con un factor de seguridad

mínimo de 1,3 de acuerdo a la leyenda generada por Simulation®. Más adelante
se mostrará que esta conexión fue reforzada por seguridad.
Vehículo a Alta Velocidad:
Como se definió antes a una velocidad máxima de 180Km/h las cargas
aerodinámicas...